盘点中国半导体产业
周二，2021年7月13日，下午4:30经过半导体行业协会
就在上个月，中国将宇航员送入太空，登上了一个新的空间站。今年早些时候，中国在火星上着陆了一个漫游者。中国官方媒体报道称，中国空间站和火星探测器内部的半导体100%是自主设计和生产的，这表明中国的微芯片能力日益成熟。
尽管如此，虽然中国掌握了一些芯片技术，但其商业半导体产业仍然相对漂亮。尽管如此，中国政府正在努力关闭差距，从2014年至2030年在半导体中投资超过1500亿美元。通过蓬勃发展的市场和这些政府投资的推动，中国在某些半导体市场段中准备越来越竞争。
为了形成校准和适当的美国政策响应，研究中国在半导体供应链中的当前位置是重要的，其前景是什么，以及中国半导体产业政策的哪些方面可能会造成挑战。最终，与中国长期竞争的获胜公式是投资美国半导体技术，并加强美国芯片供应链的弹性。
一、中国在全球电子供应链中的重要地位
中国是世界上最大的制造枢纽，生产世界上36％的电子产品 - 包括智能手机，计算机，云服务器和电信基础设施 - 将该国巩固为全球电子供应链中的最大节点。此外，在世界上近五分之一的人口中，中国是第二大最终消费市场 - 以后的美国 - 用于嵌入半导体的电子设备。
这些变化背后的推动力是高度全球化的半导体和ICT供应链，中国本土和跨国合同电子制造商在中国进口半导体，然后组装成技术产品，再出口或在国内市场销售，以供最终消费。为了强调这一点，2020年，中国进口了高达3780亿美元的半导体;组装了世界上35%的电子设备;占全球电视、电脑、手机出口的30% ~ 70%(视产品而定);消耗了四分之一的半导体电子产品。进入这个巨大的市场对于当今和未来任何具有全球竞争力的芯片公司的成功都是至关重要的。
作为半导体行业的后遗传器，土着中国芯片行业相对较小，占全球全球半导体销售额的7.6％。中国芯片公司主要向消费者，通信和工业终端市场推销离散半导体，低端逻辑芯片和模拟芯片。高端逻辑，先进模拟和前沿存储器产品的市场上显着不存在中国芯片公司。中国的土着半导体供应链甚至不开发。它显着滞留在先进的逻辑铸造生产，EDA工具，芯片设计IP，半导体制造设备和半导体材料中。中国代工厂目前专注于更成熟的节点，中国设备和材料水平的供应链能力目前仅限于旧技术。
然而，在高度相互连接和分层的全球半导体供应链中，中国目前具有一些显着的优势。它已经是外包装配，包装和测试（Osat）的全球领导者。中国领先的奥特拉斯特球员在世界上排名前10家Osat公司之一，占2020年的奥特拉特总市场的38％。中国Osat公司也走出了全球，超过了中国以外的制造设施的30％以上。
虽然中国仅占全球芯片销售市场的7.6%，但这一数字正在快速增长，得益于蓬勃发展的国内市场，中国正在取得重大进展。中国的无晶圆厂企业和IDM的领导者在中级移动处理器和基带、嵌入式cpu、网络处理器、传感器和电力设备开发方面取得了显著进展。到2020年，中国企业已经在全球无晶圆厂半导体市场占据了16%的份额，仅次于美国和台湾，位居第三。中国在人工智能芯片设计方面也在迅速缩小差距，部分原因是中国超大规模云计算和消费智能设备市场的需求快速增长，以及芯片设计的准入门槛较低。中国的无晶圆厂公司现在正在开发7/5nm芯片设计，用于从人工智能到5G通信的所有领域。
中国也是一个重要的前端晶圆制造商。随着中外晶圆厂和idm建立晶圆厂，以确保接近客户的供应链，目前全球约23%的已安装晶圆产能位于中国，其中30%由主要来自其他东亚国家的跨国公司拥有。虽然近95%已安装的中国本土产能是落后的前沿节点(>28nm)，但这些更成熟的制造技术的相关性不应被忽视，因为我们的经济数字化转型加速了对新旧芯片的需求。
II。中国半导体产业政策
虽然中国政府长期以来一直有产业政策来支持其新兴的芯片产业，但这些努力在2014年加速，因为中国发布了《国家集成电路推广指南》，为行业收入、产能和技术进步制定了雄心勃勃的目标。一年后，中国发布了备受争议的《中国制造2025》，为中国在2025年前实现半导体70%的自给率设定了雄心勃勃的目标。中国半导体产业政策的核心是国家集成电路产业发展投资基金(National Integrated circuit Industry Development Investment Fund，简称“大基金”)。该基金成立于2014年，由国家支持融资210亿美元。大基金在2019年获得了第二轮超过350亿美元的州融资。截至目前，中国国家集成电路基金已投资390亿美元，其中69.7%用于前端制造，目标是提高中国在全球半导体生产中的份额。此外，中国还宣布了15个以上的地方政府IC基金，用于资助中国半导体企业，总额达250亿美元。加上国家基金，总额达730亿美元，是任何其他国家都无法比拟的。然而，这还不包括政府拨款、股权投资和仅500亿美元的低息贷款。
中国政府在支持自己的半导体行业方面的作用不能夸大。A 2019 study by the OECD found China’s four state-backed semiconductor companies received a total of $4.85 billion in below-market loans from China’s financial institutions between 2014-2018, accounting for 98% of below-market borrowing among the 21 companies identified in the report[我]．此外，在整个部门，中国半导体产业中的43％的注册资本（总计510亿美元）直接或间接地拥有或控制中国国家，表明政府在其行业方向上的重大影响。根据支持其国内半导体行业的其他中国政府奖励包括赠款，减少效用率，有利的贷款，重大税收，以及免费或折扣土地。这些激励措施为中国的公司提供了重大成本优势，有时会从市场竞争中绝缘。事实上，波士顿咨询集团的2020年报告发现建设和在中国运营的工厂的成本比美国在美国的价格低37％。
随着地缘政治紧张局势的增加，中国在过去几年中建立了土着供应链的努力，在北京最高的政治层面支持了最高的迫切性。
在中国新发布的第14个五年计划中，半导体明确地确定为一个战略技术优先权，要求全社会努力“实现技术自力更生”。2020年8月，中国进一步扩大了其半导体优惠政策，该政策包括最多可为半导体制造商提供10年的企业免税，这些制造商可超过20亿美元。
国内中国技术公司也在加强进入半导体行业的努力。事实上，在半导体的投资步伐上存在显着的加速。仅在2020年，中国建立了超过22,800家新的半导体公司，从2019年增加了195％。供应链中的四十个半导体公司在中国新的纳斯达克风格的星板上公开交易。这些公司在其IPO期间共同提高了256亿美元。
III。进步和挑战
到目前为止，中国政府的大部分补贴都用于建造晶圆厂。得益于这种支持，自2014年以来，中国企业已经宣布了110多个新工厂项目，承诺投资总额为1960亿美元。但实际投资金额明显较低，而且出现了一些明显的失败。在这些项目中，40个晶圆厂已经建成并正在运营，另外38个新生产线正在建设中，14个项目已经暂停。结果,中国半导体产业预计将花费123亿美元,分别于2021年和2022年的资本支出153亿美元,占全球总量的15%,预计近两倍的晶片装机容量在未来10年内达到大约19%的全球芯片装机容量。
中国芯片生产商专注于在内存和成熟节点逻辑铸造中取得突破，以获得全球市场的优势。自2016年以来，中国政府已投入了至少160亿美元进入国有内存工厂，以发展中国国内3D-NAND闪光灯和DRAM行业，努力已经开始取得一些成功。此外，中国领先的铸造和几个铸造初创公司加速了他们的建筑后边缘工厂的速度。根据VLSI的说法，中国的记忆力和铸造厂将在未来10年内以14.7％的CAGR成长。
在中国政府ICT采购和进口替代项目的支持下，从事其他高端芯片开发的中国无晶圆厂企业也将加强创新，提高技术能力，中国政府通过自主信息通信技术采购和进口替代项目支持他们扩大产品供应。例如，中国的顶级CPU设计公司都宣布了2020年针对政府服务器和个人电脑市场开发gpu的计划。
此外，由于对外国ICT产品进口的限制日益增加，以及对出口管制的担忧，中国正在大力推动发展本土供应链能力。这包括加速对EDA设计公司、半导体制造设备和材料的投资。仅在EDA领域，过去24个月就有8家以上的初创公司成立，总融资近4亿美元。中国的EDA公司现在有越来越强大的传统芯片产品，中国国内的设备公司在未来几年为成熟节点(40/28nm)生产提供强大的能力。
尽管中国全政局推动了半导体本土化，但中国半导体产业可能会在竞争力和技术复杂的全球市场中看到混合成功。如上所述，中国在内存，成熟节点逻辑铸造厂和无晶圆厂芯片设计等段中竞争竞争，特别是对于消费者和工业应用。但中国可能有一段时间仍然滞后于领先的逻辑铸造工艺技术（就像美国一样，中国依靠台湾和韩国生产的100％低于10nm芯片），通用高端logic (i.e., CPU/GPU/FPGA), advanced manufacturing equipment and materials (i.e., photoresist, photolithography etc.), in addition to EDA software and IP relevant for cutting-edge logic chips.
四、政策建议
在透明的国际贸易规则和公平竞争环境的基础上，日益激烈的竞争将使全球芯片行业更强大、更有活力、更有创新。然而，中国半导体产业政策和做法的某些方面令人担忧。这包括一些可能导致市场扭曲的中国产业补贴(尤其是低于市场份额的补贴)，以及中国的知识产权做法和强制技术转让措施。如果放任不管，中国国有企业就会受到市场力量或非法获取知识产权的保护，可能对美国半导体工业基础的健康构成重大挑战。
尽管我们应该认真对待这些挑战，但答案不可能是让我们的经济全面脱钩。半导体行业是真正全球化的，进入全球市场对美国企业维持高水平的研发投资和资本支出至关重要。事实上，半导体行业是世界上研发和资本最密集的行业，需要巨大的规模来维持这些投资。最近的一项研究发现来自中国的扩张——甚至完全解耦减少将导致一个8到18%在美国芯片公司的全球市场份额,导致重大的削减研发和资本支出,以及多达124000美国人失业,最终导致美国全球领导地位的削弱[我]．保持美国半导体企业进入中国市场销售通用商用芯片的机会，对于确保美国的竞争力至关重要。
解决扭曲市场的中国产业政策的正确方法是，与我们的盟友密切合作，迫使中国改变其做法，同时制定新的全球规则和标准，以改善市场准入，确保公平竞争。例如，世贸组织就最具扭曲性的工业补贴(例如股权注入)制定新的贸易规则，或制定加强对窃取商业秘密行为的惩罚的方法，将是受欢迎的。当出口管制对维护美国及其盟国的国家安全利益有必要时，政府应与工业界和盟国密切合作，确保此类管制是多边的、狭隘的、有针对性的，在不过度损害我们集体创新能力的情况下有效实施。拜登政府最近宣布与日本、韩国进行以半导体为中心的对话，并与欧盟(EU)建立贸易技术理事会(Trade and Technology Council)，这些都是有助于实现上述目标的机制。
从中国增加半导体竞赛的真实，持久的答案是通过投资我们自己的技术竞争力和加强我们国内和联盟伙伴供应链的弹性来迅速运行。在本月早些时候，美国参议院的一项重要阶梯通过了Bipartisan美国的创新和竞争法案，其中包括520亿美元的联邦上的半导体投资。68-32的Bipartisan投票表明，国会的广泛承认，即美国的竞争和赢得在未来的游戏改变技术中，它必须在半导体中引领世界。该法案包括为大胆的半导体制造赠款计划，新的国家半导体技术中心提供资金，并增加了DARPA和NIST等机构的研发资金。现在，美国众议院必须遵循诉讼，国会必须向总统招标致签订法律。
