半导体设备全球半导体行业的现状雷火竞技和趋势

　　人们越来越发现，让人类实现各种梦想，让不可能变得可能的，最终都会落实到硅片上那个微小到纳米的晶体管。并且，这小小的晶体管不仅仅可以让人们制造出各种工具来实现人类自身不可及的梦想，它也可能会影响甚至是改变人类社会的游戏规则。

　　半导体行业本身是集光学、电子学半导体设备、材料学等学科为一体的集大成行业，是人类对自然科学知识和技术掌握以及运用能力的综合考验。本文将从半导体行业在全球经济和社会中的地位、整体产业在全球的布局及未来趋势三个方面来进行探讨。

　　按世界银行数据来看，2020年全球GDP总量为84.71万亿美元，其中半导体行业市场在2020年收入为4404亿美元，占总GDP的0.5%。相比起三十年前0.25%的比重，半导体行业市场收入在全球总经济收入的比重在三十年里翻了一番。根据世界半导体贸易组织（WSTS）的数据（图一），全球半导体行业在2000年收入为2044亿美元，至2021年增长为5559亿美元， 2021年相比2020年的增长率为26%。WSTS预测2022年全球半导体行业市场将突破6000亿美元。

　　由此可见，虽然半导体市场增长很快，但总体来说，占世界经济GDP总量比重还很小。但是另一方面，即便半导体只占全球GDP的一小部分，它为数万亿美元的商品提供动力。根据美国半导体协会的报告，从1995年到2015年，估计有3万亿美元的全球GDP直接归功于半导体创新，同时还有11万亿美元的间接影响。半导体已经成为现代世界的必需品，市场对半导体保持长期强劲的需求。这种规模和价值意味着半导体在全球产品和运营中所发挥的重要作用，或者说在整个经济中所发挥的基础性作用，对各行业都很重要。

　　同时，除了经济方面的重要性，半导体行业和国家与社会的安全有着很紧密的联系。现代国家安全很大程度上是取决于科技水平，而这里面半导体行业的科技水平又起了决定性作用，所以说芯片行业的发展在很大程度上决定着一个国家的国家安全和军事地位。因此，任何一个国家在芯片行业的全球性布局和运筹方面，通常也必须考虑国家安全性这一因素。在经济、科技和安全这三方面因素中，寻找一个平衡点，这三方面的权衡，很可能影响到全球范围内整个半导体价值链体系。这也是在此行业中，人们看到的趋势是越来越偏离自由竞争的市场经济原则，而越来越多偏向于国家政治上的参与和国家资本的直接扶持的重要原因之一 。

　　从半导体产业的收入来源地来看，如图二所示，全球半导体收入在2000年左右基本上在全球四大区域美洲、欧洲、日本和亚太地区均匀分布，但在之后的长达二十一年的时间里，亚太地区（不包括日本）增长很快，使其在2021年，成为全球半导体产业62%收入来源地。

　　从行业的全球市场占有率分布来看，一方面从上个世纪90年代以来，美国的芯片制造市场占有率从37%下滑至现在的12%。另一方面，整体来说从1990年以来美国一直是整体半导体行业全球销售市场份额的领导者，每年的行业整体份额几乎为50%。如图三所示，在2020年，美国的市场占有率为47%，紧随其后的是韩国20%、日本10%、欧洲10%、中国台湾7%和中国大陆5%。这里的主要原因是：虽然由于生产要素成本、政府直接支持等方面的原因，芯片制造已聚集在亚太地区，尤其是东亚地区（如图四所示），但是美国半导体公司在研发、设计和制造工艺技术方面保持领先或高度竞争的地位，使其在整体产业的总体市场份额一直处于全球领先，保持其50%左右的全球市场份额。

　　从全球半导体产业链增加值区域分布来看(如图四)，产业增加值的全球分布中38%处于美国、16%处于韩国、日本14%、欧洲10%、中国大陆和中国台湾分别占有9%、其他地区4%。在产业上游的研发密集型领域，美国处于绝对领先地位，而在产业下游，资本和人力密集型的生产制造领域，东亚地区产业增加值最高。其中，在原材料方面，中国台湾领先；在晶片制造方面，中国台湾也领先；而在装配、包装和测试方面，中国大陆领先。

　　在资本投入方面，由于芯片短缺的问题和近二年海运拥堵和成本上升等因素，一方面致使全球资本对于芯片制造工厂的投入增大，且在地理位置方面虽然仍集中亚太，但呈全球分散化趋势。据美国半导体行业协会信息披露，在2021年全年，全球总共有39个新晶片制造厂建造计划宣布。其中有10个在中国大陆，10个在中国台湾，5个在日本，5个在韩国，4个在欧洲，4个在美国，1个在新加坡。另一方面，各国政府加大对半导体制造行业的政府投入。其中最为明显的例子是，近期美国参议院批准了一项为美国半导体芯片制造业提供520亿美元补贴的法案；印度也推出并通过了100亿美元的半导体制造和设计激励计划，政府共同出资高达50%。

　　由此可见，虽然亚太地区已经成为半导体行业最重要的收入来源地，但是在市场的占有率方面，美国依然处于绝对的领先位置。在产业分布和增加值方面，美国总体处于领先地位，尤其在科研密集型的上游领域。半导体行业中的资本和人力密集的生产制造领域则集中在东亚地区。在资本投入方面，由于政府激励和补贴计划，资本投入加大。

　　前面提到的，半导体行业市场收入在全球总经济收入的比重在三十年里翻了一番，从0.25%增长为0.5%。这一增长趋势还会继续下去雷火竞技。因为世界经济已逐渐形成了以半导体科技为趋动的经济增长形式，在这一增长形式下，虽然由于科技的进步所带来的单位产能的资金成本降低，但是半导体总体行业收入不可避免会在世界经济中占据更大的份量。

　　其次，半导体行业的发展将更加脱离自由市场竞争原则。表现为：政府直接投入加大，大国推进半导体全产业链计划等等。全球化和自由市场竞争下，半导体产业链所呈现在地理和国家的集聚性，给技术发展带来了一些好处。但是，与此同时，也产生了一些问题。很多国家已经意识到这些问题，并将半导体行业提高到国家的战略性发展的地位，在政策、资金和其他生产要素方面加大投入，一些大国将直接推进半导体行业全产业链计划，即不计生产要素成本，在本国建立起不依赖于其他国家和市场的半导体研发、设计和制造的独立的产业链体系。迄今为止，政府投入力度最大的为中国大陆，政府激励和直接投入占到总投入的30%-40%，其次为以色列为30%，韩国、中国台湾和新加坡为25%-30%，德国为10-15%，日本为15%，美国为10-15%。（来源：美国半导体行业协会披露的信息）。

　　雷火竞技

　　半导体技术的重要性，不可避免地会提高技术在人类社会的话语权。技术本身就可能利用自身的重要性调动政治这一工具，使其资本以及其他的现有资源向技术靠拢，以强大自身，并强化这一循环雷火竞技，以此往复，不断地变强大。这里面很重要的例子，便是近期美国半导体高层管理人员敦促立法者为美国芯片制造业提供520亿美元的资金，并通过相关法案。

　　所以，综上所述，一方面，半导体产业成为全球经济的核心驱动力。另一方面，国家政治为了维持自身的地位，将更多的资本和其他资源导向此行业，使其更加偏离全球化的自由竞争原则。再加上技术本身的话语权加大，人类世界的游戏规则是否会产生一些重大的改变？这些改变会不会对我们普通人产生巨大的影响？我们拭目以待。