美國晶片,有多強?

SIA在早前發佈了最新一版本的SIA FACT BOOK。按照他們所說,2024 年 SIA FACT BOOK中包含的資料有助於展示美國半導體行業的實力和前景,以及為什麼制定促進增長和促進創新的措施至關重要。


SIA表示,美國半導體行業是美國經濟實力、國家安全、全球競爭力和技術領導地位的關鍵驅動力。半導體使我們用來工作、交流、旅行、娛樂、利用能源、治療疾病和取得新科學發現的系統和產品成為可能。半導體是在美國發明的,美國公司仍然引領全球市場,佔全球晶片銷售額的近一半。

SIA指出,為了幫助促進創新並確保美國繼續保持技術領先地位,政策制定者應做到以下幾點:

1.投資美國半導體領導地位:

高效、及時、透明地實施《晶片和科學法案》中的政策和計畫。制定《CHIPS法案》中先進製造業投資抵免的法規,以涵蓋半導體生態系統的全部投資範圍。採取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《晶片和資訊系統法案》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——以適當的投資為後盾,並與教育領導人和私營部門協商——以改善我們的教育體系,增加在 STEM 領域畢業的美國人數量,支援那些從事微電子職業的人,並確保培訓和教育機會以填補空缺職位。

改革美國的高技能移民製度,以便能夠接觸到世界上最優秀和最聰明的人才,包括在美國大學獲得 STEM 領域研究生學位的外國學生。確保資金加強各級半導體勞動力,並確保在各個教育水平和技能需求方面都有強大的人才儲備。

3.促進自由貿易和保護智慧財產權:批准和現代化自由貿易協定,消除市場壁壘,保護智慧財產權,實現公平競爭。擴大《資訊技術協定》,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。


行業概覽

全球半導體銷售額從 2001 年的 1,390 億美元增長至 2023 年的 5,269 億美元,年複合增長率為 6.0%。根據世界半導體貿易統計 (WSTS) 2023 年秋季半導體行業預測,全球半導體行業銷售額預計將在 2024 年增至 5,884 億美元,並在 2025 年增至 6,547 億美元。



20 世紀 80 年代,美國半導體行業的全球市場份額大幅下降。20 世紀 80 年代初,美國製造商佔據了全球半導體銷售額的 50% 以上。由於來自日本公司的激烈競爭、非法“傾銷”的影響以及 1985 年至 1986 年嚴重的行業衰退,美國行業在全球市場份額總計損失了 19 個百分點,並將全球行業市場份額領導地位拱手讓給了日本半導體行業。



美國行業在接下來的 10 年裡反彈,到 1997 年,它以 50% 的全球市場份額重新奪回領導地位,該行業至今仍保持這一地位。美國半導體公司在微處理器和其他尖端裝置方面保持了競爭優勢,並在一系列其他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。今天,美國公司擁有最大的市場份額,為 50.2%。其他國家和地區的行業佔有7%至15%的全球市場份額。



總部位於美國的半導體公司的銷售額從 2001 年的 711 億美元增長到 2023 年的 2646 億美元,復合年增長率為 6.0%。總部位於美國的公司的銷售額增長與整個行業表現出相同的周期性波動。



2023 年,總部位於美國的半導體公司佔據了整個半導體市場的 50.2% 份額,是所有國家半導體行業中最大的份額。在所有主要國家和地區的半導體市場中,總部位於美國的公司也佔據了銷售市場份額的領先地位。



2023 年,美國半導體出口額達 527 億美元,位居美國出口第六位,僅次於成品油、原油、航空、天然氣和汽車。半導體是美國所有電子產品出口中最大的份額。



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推動的,例如筆記型電腦、智慧型手機、汽車等。消費者需求越來越多地受到新興市場的推動,包括亞洲、拉丁美洲、東歐和非洲。



隨著行業為終端行業應用開發更先進的產品和工藝技術,半導體技術也迅速發展。近年來,全球半導體行業最大的細分市場是邏輯、記憶體、模擬和 MPU。到 2023 年,這些產品佔半導體行業銷售額的 75%。



2001 年,隨著電子裝置生產轉移到該地區,亞太市場在銷售額上超過了所有其他區域市場。從那時起,其規模已成倍增長,從 398 億美元增至 2023 年的 2900 億美元。到目前為止,亞太地區最大的國家市場是中國,佔亞太市場的 53% 和全球市場的 29%。該資料僅反映了半導體對電子裝置製造商的銷售——包含半導體的最終電子產品隨後運往世界各地供消費。



資本及研發投入

2023 年,美國半導體公司(包括無晶圓廠公司)的研發和資本支出總額為 1075 億美元。從 2001 年到 2023 年,復合年增長率約為 5.9%。就銷售份額而言,投資水平通常不受市場周期性波動的影響。



為了在半導體行業保持競爭力,公司必須持續將相當一部分收入投入到研發和新工廠及裝置上。行業技術變革的步伐要求公司開發更複雜的設計和工藝技術,並引進能夠製造尺寸更小的部件的生產機器。設計和生產最先進半導體部件的能力只有通過持續承諾跟上全行業投資率(約佔銷售額的 30%)才能保持。保持技術領先地位的需要導致了一些極端波動,例如 2001 年和 2002 年,銷售額急劇下降,而研發和資本裝置支出並沒有以同樣的速度下降。



從 2001 年到 2023 年,每位員工的總投資(以研發和新廠房及裝置總額衡量)每年以約 3.3% 的速度增長。這些支出在 2001 年超過 100,000 美元,但在 2001 年經濟衰退後,2003 年下降至約 91,000 美元。2006 年,每位員工的投資增加到 100,000 美元以上。2008-2009 年的經濟衰退導致 2009 年和 2010 年每位員工的投資下降,但在 2012 年又回升,並在 2023 年增長到 223,500 美元。



2001 年至 2023 年,美國半導體行業研發支出的復合年增長率約為 6.7%。無論年度銷售周期如何,美國半導體公司的研發支出往往持續較高,這反映了研發投資對半導體生產的重要性。2023 年,美國半導體行業在研發方面的總投資為 593 億美元。



過去 20 年,每年的研發支出佔銷售額的比例超過 15%。這一比率在美國經濟的主要製造業部門中是前所未有的。研發支出對於半導體公司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裝置能力不斷進步。2001 年和 2002 年研發支出的增加是由於儘管經濟不景氣,但該行業仍致力於技術的未來。2003-2004 年以及 2020-2021 年的下降不是由於研發預算的削減,而是由於行業增長強於預期,收入增長速度快於預期。



美國半導體行業研發支出佔主要高科技工業部門的比例位居前列。根據 2023 年歐盟工業研發投資記分牌,美國半導體行業在研發支出佔銷售額的比例方面僅次於美國製藥和生物技術行業。



美國半導體行業的研發支出佔銷售額的百分比是其他任何國家或地區的半導體行業都無法比擬的。



2023 年,美國半導體行業總資本支出為 482 億美元。由於 1999-2001 年期間主要新設施的建成以及代工廠的使用增加,資本支出在 2001-2003 年間有所下降。2004 年出現反彈,2005 年,該行業在資本支出佔銷售額的百分比方面處於平衡狀態。2011 年,在 2009 年因全球經濟衰退而急劇下降之後,資本支出反彈至 237 億美元。2023 年,資本支出從 2022 年的 507 億美元略微下降至 2023 年的 482 億美元。然而,自 2001 年以來,資本支出以每年 5.1% 的速度增長。



過去 20 年中,除兩年外,年度資本支出佔銷售額的比例都超過 10%。這一比率在美國經濟的主要製造業中非常高。對於半導體製造商來說,資本支出對其競爭地位至關重要。行業創新步伐的加快需要大量資本支出才能繼續生產更先進的裝置。



美國半導體行業為美國創造了 25 萬個直接就業崗位,並創造了超過 100 萬個間接就業崗位。



自 2001 年以來,美國半導體行業的勞動生產率已提高一倍以上。這些生產率的提高得益於保持較高的資本投資水平和研發支出率。2023 年,美國半導體行業的人均銷售收入比率超過 632,000 美元。 (半導體行業觀察)