美國半導體有多強？最新Factbook揭露真相

2023-05-09 來源：半導體行業觀察

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2023年SIA概況中的數據有助于展示美國半導體行業的實力和前景，以及為什么政策制定者制定促進增長和促進創新的措施至關重要。

美國半導體產業是美國經濟實力、國家安全、全球競爭力和技術領先地位的關鍵驅動力。半導體使我們使用的系統和產品能夠工作，交流、旅行、娛樂、利用能源、治療疾病和做出新的科學發現。半導體是在美國發明的，美國公司仍然領導著全球市場，占全球芯片銷售額的近一半。

為了幫助促進創新并確保美國持續的技術領先地位，政策制定者應該做到以下幾點：

1. 投資美國半導體的領導者：有效、迅速、透明地實施《芯片和科學法案》中的政策和計劃。在芯片法案中制定先進制造業投資信貸法規，以涵蓋對半導體生態系統的全部投資。制定促進創新和美國競爭力的政策，例如制定半導體設計投資稅收抵免和加強研發稅收抵免。通過投資芯片和科學法案授權的研究和科學項目，保持美國的技術領先地位。

2. 加強美國的技術勞動力：實施一項國家戰略，在適當投資的支持下，與教育領導人和私營部門協商，改善教育體系，增加在STEM領域畢業的美國人的數量，支持那些追求微電子事業的人，并確保培訓和教育機會來填補空缺職位。改革美國的高技能移民制度，使世界上最優秀、最聰明的人能夠進入美國，包括在美國大學獲得STEM領域研究生學位的外國學生。確保資金以加強各級半導體勞動力，并確保所有教育水平和技能需求的強大管道。

3.促進自由貿易和保護知識產權：批準和更新自由貿易協定，消除市場壁壘，保護知識產權，促進公平競爭。擴大《信息技術協定》，這是世界貿易組織最成功的自由貿易協定之一。

4. 與志同道合的經濟體密切合作：與志同道合的盟友協調政策和法規，以加強國家安全，促進增長、創新和供應鏈彈性。

第一節：行業概述

全球半導體產業是全球經濟的一個關鍵增長部門

全球半導體銷售額從2001年的1390億美元增加到2022年的5740億美元，年復合增長率為6.67%。根據世界半導體貿易統計(WSTS) 2022年秋季半導體行業預測，全球半導體行業銷售額預計將在2023年減少到5560億美元，并在2024年增加到6020億美元。

WSTS 2022年秋季半導體行業預測

美國半導體產業占據了全球近一半的市場份額

20世紀80年代，美國半導體產業在全球市場份額上遭受了重大損失。在20世紀80年代初，美國制造商占據了全球半導體銷售額的50%以上。由于來自日本公司的激烈競爭，非法“傾銷”的影響，以及1985年至1986年的嚴重工業衰退，美國工業總共失去了19個全球市場份額點，并且已經將全球工業市場份額的領導地位讓給了日本半導體工業。

美國工業在接下來的10年里反彈，到1997年，它以超過50%的全球市場份額重新獲得了領導地位，這個地位一直保持到今天。美國半導體公司在微處理器和其他尖端設備方面保持了競爭優勢，并在其他一系列產品領域繼續保持領先地位。此外，美國半導體公司在研發、設計和工藝技術方面保持領先地位。如今，總部設在美國的公司擁有最大的市場份額，達到48%。其他國家的工業占全球市場份額的7%至20%。

美國半導體企業的銷售額呈現出逐年穩定增長的趨勢

總部設在美國的半導體公司的銷售額從2001年的711億美元增長到2022年的2750億美元，復合年增長率為6.7%。總部設在美國的公司的銷售增長顯示出整個行業同樣的周期性波動特征。

美國半導體公司在主要地區半導體市場上保持著市場份額的領先地位

2022年，總部設在美國的半導體公司占據了半導體總市場份額的48.0%，是所有半導體行業中最高的。在所有主要國家和地區半導體市場中，總部位于美國的公司也占據了銷售市場份額的領先地位。

半導體是美國最大的出口產品之一

2022年，美國半導體出口額為611億美元，僅次于成品油、飛機、原油、天然氣，排在第五位。半導體在美國所有電子產品出口中所占的比重最大。

第二部分:多元化和消費者驅動的全球市場

絕大多數半導體需求是由消費者最終購買的產品驅動的，如筆記本電腦或智能手機。消費需求日益受到新興市場的推動，包括亞洲、拉丁美洲、東歐和非洲。

全球半導體銷售按產品類型不同而呈現多樣化

隨著半導體行業開發出更先進的產品和工藝技術，應用于最終用途行業的半導體技術迅速發展。近年來，全球半導體行業中最大的部分是存儲器，邏輯，模擬和MPU。到2022年，這些產品占半導體行業銷售額的78%。

亞太地區是最大的區域性半導體市場，中國是最大的單一國家市場

2001年，隨著電子設備生產轉移到亞太地區，亞太市場的銷售額超過了所有其他區域市場。從那以后，它的規模翻了一番，從398億美元增加到2022年的3309.4億美元。到目前為止，亞太地區最大的國家市場是中國，占亞太市場的55%，占全球市場的31%。這一數據僅反映了向電子設備制造商銷售半導體的情況——含有半導體的最終電子產品隨后被運往世界各地消費。

第三節：資本和研發投入

保持美國半導體產業競爭力的驅動力

該行業每年在資本和研發方面的總投資水平很高

2022年，包括無晶圓廠公司在內的美國半導體公司的研發和資本支出總額為1096億美元。從2001年到2022年，復合年增長率約為6.3%。按銷售份額計算的投資水平一般不受市場周期性波動的影響。

資本和研發投資對于保持美國半導體產業的競爭力至關重要

為了在半導體行業保持競爭力，公司必須不斷地將收入的很大一部分投資于研發和新工廠和設備。行業技術變革的步伐要求公司開發更復雜的設計和工藝技術，以及引入能夠制造更小特征尺寸部件的生產機械。設計和生產最先進的半導體元件的能力，只能通過持續的承諾來保持與整個行業約30%的銷售額投資率保持同步。保持技術領先地位的需要導致了2001年和2002年等年份的一些極端波動，當時銷售額急劇下降，而研發和資本設備支出卻沒有以同樣的速度下降。

2022年，人均資本支出和研發投資降至20.1萬美元

從2001年到2022年，每個員工的總投資(以綜合研發和新工廠和設備總量衡量)以每年約4.2%的速度增長。這些支出在2001年超過10萬美元，但在2001年經濟衰退后，2003年下降到大約9.1萬美元。2006年，每位員工的投資額增加到10萬美元以上。2008-2009年的經濟衰退導致人均投資在2009年和2010年下降，但在2012年回升，并在2022年增長到20.1萬美元。

美國半導體行業的研發支出一直很高，這反映了研發對半導體生產的內在重要性

從2001年到2022年，美國半導體產業的R&D支出以年均7%左右的復合增長率增長。不管年銷售周期如何，美國半導體公司的研發支出往往一直很高，這反映了研發投資對半導體生產的重要性。2022年，美國半導體行業的研發投資總額為588億美元。

在過去的20年里，美國的年度研發支出占銷售額的比例超過了15%，是美國所有行業中最高的

在過去的20年里，年度研發支出占銷售額的比例超過了15%。這一速度在美國經濟的主要制造業中是前所未有的。研發支出對半導體企業的競爭地位至關重要。技術變革的快速步伐要求工藝技術和設備能力不斷進步。2001年和2002年研發投入的增加是由于盡管經濟低迷，但該行業對技術未來的承諾。2003-2004年的下降，以及2020-2021年的下降，不是由于研發預算的削減，而是由于行業增長強于預期，這使得收入增長快于預期。

在美國主要產業中，美國半導體產業的研發支出占銷售額的百分比處于領先地位

美國半導體產業的研發支出率在主要高科技產業部門中名列前茅。根據《2022年歐盟產業R&D投資記分牌》，美國半導體產業的R&D支出占銷售額的比例僅次于美國制藥和生物技術產業。

美國半導體產業在研發上的支出占銷售額的百分比比其他任何國家的半導體產業都要高

美國半導體產業的研發支出占銷售額的百分比是其他任何國家半導體產業無法超越的。

美國半導體行業是高度資本密集型的行業，每年在資本設備上的支出占銷售額的比例往往很高

2022年，美國半導體行業的總資本支出為507億美元。由于1999-2001年期間完成了主要的新設施以及更多地使用鑄造廠，資本支出從2001-2003年有所下降。2004年出現了反彈，2005年該行業在資本支出占銷售額的百分比方面處于平衡狀態。2011年，在2009年因全球經濟衰退而大幅下降之后，資本支出反彈至237億美元。2022年，隨著芯片制造商提高產能以滿足對半導體需求的激增，資本支出超過了500億美元。