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Bruegel欧盟半导体行业报告:过去20年研发年度支出约为15%收入

Bruegel发布了《2021年欧盟半导体战略新方向报告》。

报告指出,半导体贸易主要是亚洲业务(图1)。包括英特尔、德州仪器和美光在内的美国公司在产量方面占据主导地位。然而,他们的制成品大多服务于国内市场,因此美国在贸易数据中似乎是一个相对较小的参与者。

图1:2019年集成电路进出口总值(十亿美元)

半导体行业一直是赢家通吃的创新竞赛。为了跟上这一步伐,企业需要吸引顶尖人才,并在资本项目和研发上投入大量资金。在过去20年中,半导体研发支出总额每年接近该行业全球收入的15%——相当于制药和生物技术领域的研发支出

图2:半导体生产

半导体生产过程可分为三个主要步骤:设计、制造和组装。这个行业基于两种主要的商业模式,一方面,集成设计制造商(IDM),如Intel和Samsung,负责设计和制造,这种模式占全球产量的近70%,低于2002年的近90%。另一种选择,铸造模式,正在获得吸引力。更大的专业化可以带来更多的创新,因此,铸造模式是最接近技术前沿的,并生产用于尖端ICT产品的所有芯片。

所谓的无晶圆厂(即无制造)ICT公司选择设计芯片,并将制造外包给专业铸造厂(即制造厂)。包括苹果、特斯拉、阿里巴巴和海思(华为)在内的主要公司都采用这种模式。2020年,铸造厂生产了33%的半导体。

图3:2019年按总部位置划分的公司半导体生产步骤的市场份额

图3显示了铸造生产模型的生产步骤的地理细分。设计者通过决定半导体的功能、电子元件和布局来指定半导体的物理结构。美国拥有领先的设计公司(包括高通公司、博通公司、英伟达公司和AMD公司),占该市场的65%。排名第二的台湾也有一些主要参与者,包括联发科、诺华泰克和Realtek。第三,中国的市场份额正在快速增长。包括统一集团和华为子公司海思在内的中国企业近年来获得了市场份额。欧洲公司只占2%。

铸造厂是主要瓶颈

铸造子行业在过去20年中经历了最集中的时期,仅仅因为它是资本支出和研发方面最密集的行业。这五家公司拥有近90%的半导体制造市场的铸造模式,总部设在四个国家(图4)。

图4:2020年第4季度按公司和地点划分的铸造厂全球收入份额

Bruegel2021欧盟半导体行业报告:过去20年研发年度支出约为收入的15%

台积电和三星是唯一能够制造尖端芯片(10纳米节点及以下)的公司,台积电在制造能力方面处于领先地位。与此同时,2018年,美国全球铸造厂和台湾UMC都停止了投资,以跟上行业的创新步伐,转而专注于生产非尖端芯片和不用于最新ICT产品的芯片。

铸造厂占该行业2020年资本支出1091亿美元的36%。主要企业计划在2021年进行大量投资,以跟上创新步伐并满足需求。台积电计划在2021年将资本支出增加63%至280亿美元,并在三年内增加1000亿美元。这些高成本、吸引顶尖人才的需要以及在建造铸造厂之前与设计公司签订生产合同的需要,使得新市场进入者很难与现有企业竞争。

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数据来源:《Bruegel:2021年欧盟半导体战略新方向报告》。

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