芯片出口增长逻辑

2024-08-22

01 表面上的功夫还是真的加速？

最新的“国际玩笑”来自芯片领域日本。这个背后是表面加速但实际上回天无力的美日“制造回流”。

今年8月中旬，日本晶圆厂代工商Rapidus宣布，将在日本北部建设一条全自动的2nm芯片生产线。2纳米芯片将在明年试生产，2纳米芯片将在明年(2027年)量产。

“笑话”的一点是，Rapidus表示，未来四年将投入约350亿美元，但作为一家成立于2022年8月的年轻芯片公司，即使Rapidus依靠日本政府、索尼、软银等重要投资者，也需要量产2纳米芯片。—— 350亿美元根本不够看。

与台积电相关的建厂、R&D投资额度相比，更加一目了然：

建厂投入上 ，在美国，台积电两家代工厂的总投资约为400亿美元。

研究与开发的投入， 2022年台积电的研发费用约为55亿美元。

仅仅以上两者的加成就大大超过了Rapidus的350亿美元。

更何况，无论是技术、设备、人才还是经验——台积电，都远比Rapidus丰富，Rapidus才成立两年。所以，无论从哪个角度来看，Rapidus都声称将依靠未来300多亿美元，并希望在2027年量产2纳米芯片。 不亚于天方夜谈。

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Rapidus的行为更像是日本大企业和日本政府共同创造的“政治正确”：

看起来日本政府只是想让人们知道——“安心，日本本土将拥有一家半导体工艺先进的工厂。 这件事我们已经做好了。放心。 我们将确保供应链的安全。而且企业正好可以利用“高科技”、“创新”等人向政府提供补贴。

在日本，美国加速“回流”的表面动作只会更快。但是最近美国的芯片产业也不太平静。

source：giphy

先是美国芯片巨头英特尔2024“流年不利”。

今年以来，大量台式客户、笔记本电脑用户和企业客户都给出了英特尔13的反馈。、第14代酷睿处理器运行不稳定，反复崩溃。英特尔表示，不稳定是由于运行电压过高，并发布了补丁。但是用户不买。外媒The Verge说，损坏是永久性的。另一家媒体Tom's Hardware还表示，任何关于英特尔处理器的性能下降都是不可逆的。

英特尔于今年8月1日宣布裁员15%。许多华尔街机构降低了英特尔评级。

其二到目前为止，台积电在美国建厂的道路还没有像预期的那样顺利。

台积电位于美国的第一家工厂原定于今年生产。但是现在 2023年7 月份，它宣布将推迟生产时间 2025 年。

单击下面的图片可以放大？台积电赴美设厂计划？

根据《星船知造》，台积电赴美之路的水土不服，问题肯定不在于台积电，而在于美国希望台积电搬到美国当地。——

多年来，山姆大叔重商轻工所致。产业空心化和侵蚀当地制造业土壤，今天，即使美国当地有巨额的资金补贴和税收优惠，在短期内也回天乏力了。?

整整两年过去了-2022年8月9日，美国“芯片法案”（CHIPS and Science Act）”“正式签字。该法案通过提供巨额资金补贴和税收优惠，吸引全球芯片产业向美国转移。比如2020年5月，台积电宣布在美国设厂，通过“芯片法案”获得66亿美元的直接资金补贴和50亿美元的低息政府贷款，用于在亚利桑那州建设半导体工厂。但是第一家工厂仍然推迟了生产。

在美国，“无人可用”的局面在短时间内是不可能改变的。

02 口号，数据，和不可逆的空心化。

从特朗普到拜登，再到特朗普，都在重复一句口号：重振美国制造业。

它是一种有效的策略，可以在竞选中笼络一些选民。

自1997年以来，美国制造公司和工厂减少了约25%。与此同时，从20世纪90年代开始，美国制造业增加值和制造业出口在世界上的比例分别是 12.7%和 22%，下降到2022年， 7.3%和 16.5%。

source：pixabay 亚利桑那州

行业空心化就像一种慢慢成长在巨人身上的慢性疾病。起初，它并不痛苦和发痒，但人们突然意识到，直到特朗普上台和万斯的《乡下人的悲歌》两次登上亚马逊书籍的第一名。

在2016年，特朗普竞选总统成功的第二天，《乡下人的悲歌》首次登上亚马逊书籍榜首。 第二次登顶，就是今年。

《乡下人的悲歌》用文字和图片复制了铁锈。人们是如何被美国制造业的空心化所折磨的——工业产业的衰落把他们推向了贫困、酗酒、滥用药物和精神混乱。并从个人经历中讲述了美国“大城市工业中心-区域工业区-地方工业园区”曾经相对平衡的工业格局是如何被彻底打破的:

当美国不可逆转地进入“脱实入虚”，放弃制造业，选择利润更高的金融业时，工业城市迅速衰落，机器生锈，大量生成“锈带”。

这本书伴随的数据是——2005年，美国制造业外国直接投资。 4999亿到2019年，美元已经跃升到这个数字。 17857亿美元，创历史新高。国外直接制造投资占国外直接投资总额的40%。

source：三星官网泰勒工厂位于三星的得克萨斯州。

拜登一上任，就迅速开始推进“芯片法案”，吸引全球芯片产业向美国转移，创造高端制造业回流。

●拜登于2021年4月上任，在白宫召开“恢复半导体和供应链CEO”。（CEO）峰会上，手里拿着12寸硅片，“敲击”了台积电、英特尔等企业的19位高管:“(美国)在R&D和制造方面已经落后...我们应该加快步伐。”

●法案于2022年8月9日签署。

主要政策包括“芯片法案”？

●半导体产业资金补贴约527亿美元；

●在美国建立芯片厂，享受25%的减税优惠；

●大约2000亿美元用于人工智能、量子计算等方面的科研创新；

●为STEM(科学、技术、工程和数学)教育提供资金；

●“护栏”规定，未来十年，特别是中国和俄罗斯，严禁接受美国芯片基金补贴的企业扩大半导体生产能力；

●为科研开发、创造就业等建设20个地理分散的“区域技术中心”。

●英特尔：在美国多个州的芯片厂建设中，获得了85亿美元的直接资金补贴和110亿美元的联邦担保。

●台积电 ：为在亚利桑那州建设三座半导体制造设施，获得66亿美元的直接资金补贴和50亿美元的低息政府贷款。

●三星：在德克萨斯州扩大芯片生产，获得64亿美元的直接资金补贴。

●美光科技：在纽约州和爱达荷州，获得61亿美元的资金补贴，支持其尖端内存制造项目。

●海力士：SK：当地时间8月5日，美国商务部宣布，与韩国存储芯片公司SK海力士签署一份没有约束力的初步记事本。(PMT)，基于《芯片法案》（CHIPS and Science Act）为在美国建立高带宽内存，提供4.5亿美元补贴(HBM)先进的封装制造与研发(R&D)设施。

钱花了一堆，法案落地整整两年，实际效果如何？

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两周年的美国芯片法案——一个先进的Cpu还没有生产出来。

所有的实际结果基本上都是“承诺”和“估计”——

包括美国半导体产业协会（SIA）预计到2032年，美国在全球晶圆厂产能中的份额将达到10%，达到14%。如果没有《芯片法案》，这个比例就会下降到8%。

预言是美好的，但实际情况是——台积电的美国工厂迟迟不能投产，许多美国芯片将被运往海外完成关键工序，许多制造项目将被推迟或停滞不前。

造成工程延期的一个直接因素，就是多年来工业空心化造成的“缺人”。

比如芯片行业相关设施中找不到合适的工人进行设备管理和维护。用台积电创始人张忠谋的话说，“如果(一台机器)凌晨一点坏了，第二天早上可以在美国修复。但是在台湾省，可以在凌晨两点修复。”

目前，台积电位于亚利桑那州工厂的2200名员工中，大约有一半来自台湾省。他们工作环境中的语言障碍和与美国同事格格不入的工作方式也影响了工厂的效率。

在环境方面，随着“婴儿潮”一代占美国人口的三分之一进入退休年龄，美国正迎来“大退休潮”。

根据美国的巨额投资和准备，麦肯锡数据未来将增加16万个与芯片相关的职位空缺，但每年只有大约1500名工程师和1000名新技术人员加入芯片行业。到2029年，工程师和技术人员的差距可能会高达146000人。

差距如此之大，“不想做”的人却越来越多。据麦肯锡报道，2021年美国约有40%的半导体和电子员工因缺乏职业发展等因素，可能在3-6个月内辞职，而到2023年，这一比例已经超过一半。

困境很难解决:人才短缺和工作方式问题导致效率低下，但如果从其他地区引入完善劳动者，就会偏离为当地创造工作的口号。

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2022年 4 月亮，张忠谋在接受一位播客采访时提到，美国试图将半导体制造业转移到当地将是 这是一个昂贵而徒劳的举动。

与美国晶圆厂建设相关的劳动力成本、许可证成本等，都比较昂贵。

在中国大陆和台湾省，公司可以在大约650天内建立新工厂。但是在美国，会延长到900天；在美国，一个新的晶圆工厂的建设成本比亚洲高40%。；在亚洲，美国的年度运营费用比亚洲高30%。

此外，芯片制造必须大规模降低成本。无论是台积电在亚利桑那设厂，还是三星在德克萨斯扩建工厂，他们都必须在台湾省和韩国的工厂帮助他们消化和承担美国工厂的高成本，以满足美国“老板”的“本地制造”需求。

这一“陪太子读书”的方式，也影响到芯片下游产业。

Social MobileCEO罗伯特·莫尔科斯估计，美国本地芯片制造成本可能会上升 40%。相当于每个iPhone的新成本增加了100多美元。

换言之，未来选择美国本地芯片下游企业，要么将成本转移给消费者，要么压缩自己的盈利空间。

真金白银的计算，最容易引起美国芯片产业链内部的不和谐。

当地时间7月17日，华尔街半导体指数市值蒸发超过5万 1亿美元创造了2020年以来最糟糕的交易日。暴跌的原因是特朗普的抱怨。——

在先进半导体制造领域，特朗普将矛头指向台湾的主导地位，称台湾“抢走”了美国的芯片业务。

特朗普的言论也确实揭示了几十年来美国芯片行业的发言。 产业外迁造成不可逆转的困境。

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上世纪美国在建立了自己在半导体方面的优势之后，首先将存储产业转移到日本。

以后日本凭借半导体材料、设备和小型有源和无源设备的优势，以及存储市场的重要份额，索尼很快成为美国的强大竞争对手。20世纪80年代和90年代，索尼凭借相机图像传感器技术成为世界十大半导体供应商之一。

到了80时代，韩国看到美国打压日本半导体的机会，开始趁机上位。

首先，韩国主要从事半导体封装试验，引进日本和美国的技术和设备，建立半导体产业链。一九八四年，三星引进了英特尔相关技术，一九八七年成为世界领先的存储芯片。最终，三星和 SK 以海力士为代表，大力发展 DRAM 与NAND闪存技术相比，韩国成为了存储市场的王牌。随后，韩国在逻辑器件、模拟器件、光电器件等领域的扩展，成为继美国之后的第二大半导体强国。

第三次转移芯片产业，就是在中国台湾地区和中国大陆逐步转向偏向劳动密集型的代工和封测阶段。

借助美国的技术转移和市场需求，台湾省逐步发展集成电路设计，通过晶圆代工成为世界上最大的代工区，最终拥有领先世界的半导体生产工艺技术。

全球半导体供应链在几十年的产业转移和良性竞争中，展现了不同地区高度专业化的特点：

美国总部的企业设计ic，核心IP、EDA处于领先地位；

在一些设备领域，美欧日公司领先；

在半导体材料方面，中国大陆、日本、中国台湾、韩国处于领先地位；

在先进芯片制造领域，韩国、中国台湾企业处于领先地位。点击下图放大？

在这一章的最后，我们还得看看特朗普的政纲。

因为上面提到的美国本土产业空心化问题，即使三星等企业想要美国领袖，他们仍然无法真正落地美国本土产业——拜登的《芯片法案》虽然花了很多钱，但实际效果很弱。

所以，特朗普的情况如何？

今年特朗普竞选政纲20条，共和党政纲2024年让美国再次出类拔萃(2024 GOP Platform Make America Great Again)含有一个特别显眼的内容：

第5条政纲提出：“停止外包，使美国成为制造业强国。”

但是，不管是从美国制造业“不完善工业工人可用”、从任何角度推断拜登政府的《芯片法案》雷声大雨点小，这个政纲接近天方夜谈。 与日本2nm芯片相比，离谱程度更大。

特朗普发布政纲后不久，一个打脸动作就发生了。

美国贸易代表办公室（USTR）近日表示， 一系列中国进口商品征收高额关税的措施，如电动汽车、电池、计算机芯片和医疗产品，原定于8月1日在美国生效，被推迟。

今日，中国芯片出口值迅速增长。在中国，芯片产业正在发展自身优势。

03 中国芯片增长逻辑

毫不奇怪，中国将成为今年世界上最大的芯片输出国。

2023年，中国大陆芯片出口占全球芯片出口总数的比例已经达到 26%。

中国芯片出口值在2024年前7个月达到6409.1亿元，同比增长 25.8%。假如这个速度继续保持， 在2024年，全球芯片出口量可能超过30%，进而成为全球最大的芯片出口国。

芯片出口值仅次于自动数据处理设备及其零部件(8158.8亿元)，与其他行业相比，增速遥遥领先。无论是出口值还是出口增长率，芯片都在汽车上(4628.6亿元，超过20.7%)。

中国的完善芯片不仅满足了国内的需求，也扩大了国际市场的知名度。中国芯片的应用范围远远超过了消费电子和汽车电子。

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为什么中国芯片出口额度大幅上升？首先从芯片的大致分类和我国芯片产业的特点出发。

芯片大致可分为几类：

逻辑芯片，即Cpu运行智能手机、计算机和服务器；
存储芯片，即DRAM(提供计算机运行所需的短期内存)和NAND(随着时间的推移记住数据)；
MCU微处理器，一个集成的微型计算机系统；
包括射频芯片、电源管理芯片在内的模拟芯片。

具体来说，我们国家 逻辑芯片与美国相比还有很大的差距，但是核心技术已经有了很大的突破。包括华为海思、中芯在内的7nm芯片技术已经取得突破。

存储芯片另一方面，虽然全球存储芯片市场份额较高，但韩国三星和SK海力士占全球存储芯片市场份额的70%以上。然而，中国已经突破了“零自制困境”。纵向比较，2017年之前，中国的存储芯片仍然是“零自制”，目前占据了4%的份额。

模拟芯片2023年中国模拟芯片市场规模达到约3026.7亿元，近五年复合增长率达到4.93%。其增长速度主要得益于我国下游应用优势——模拟芯片下游包括消费电子、通信设备、工业控制、汽车电子等领域。在庞大的下游市场反馈下，国内模拟芯片自给率也在不断提高，2023年国内模拟芯片自给率达到15%左右。

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另外一方面，尽管美国试图锁定中国14nm以下的技术，但是目前我国已经有了14nm的量产。、12nm芯片能力。中芯还完成了7nm芯片的研发。

先进的工艺芯片基本上应用于手机处理器等少数领域，但更注重工业、汽车、军事等领域成熟工艺芯片的稳定性。超过28nm的成熟工艺芯片占据了超过75%的应用市场。

当前，中国成熟的工艺芯片已经占世界产能的三分之一。

中国成熟的工艺芯片可以走向世界， 背后是中国制造业的协同努力。——

首先，在垄断的帮助下，中国芯片以更高的性价比，打破了美国、韩国等过去建立的高价格。

举例来说，在韩国完全主导存储芯片的时代，1TBSSD移动盘可以涨到1500元。而且，随着中国在存储芯片方面的突破， 现在1TB移动盘已经降价到100多元。

其次，由于近年来美国通过设备出口控制等方式限制了中国先进工艺芯片的发展，中国将更多的产能投入到成熟的工艺中。

据SEMI World Fab 根据Forecast的估计，2024年中国将有18家新的晶圆厂开始生产。这些晶圆厂都将重点放在成熟的技术上。目前，中国芯片产业链分布均匀，在ic设计、晶圆制造等高科技门槛阶段占有很大比例。

点击下图放大，国内部分芯片产业链相关企业？

公司在各个环节都在不断发展和突破。半导体硅片公司 沪硅产业，已经突破了300毫米近期完美单晶生长、超平抛光技术、极限标志等关键技术瓶颈。紫光展锐在5G芯片技术领域取得了长足的进步，相关解决方案在智能无人仓库、智能电力、智能园区等多个垂直领域实现了商业化。

中国芯片产业的集聚效应也比较显著，形成了以上海为核心的长三角、以深圳为核心的珠三角、以北京为核心的京津冀三大集聚区。

长三角最集中，发展最快。2023年，长三角集成电路产量达到1641.26亿元，比上年同期增长8.57%，占全国约47%，其中江苏集成电路产量占全国总产量的30%。

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正是在 在全球大环境下，中国成熟的工艺芯片已经崛起，大踏步前进。，欧盟和美国一直在讨论如何限制中国成熟工艺芯片的出口。

欧洲和美国给出的理由是“处理依赖”。

但是实际情况究竟如何呢？看了上半年我国芯片出口数据，《星船知造》发现欧美的“受害者”态度只是一个幌子。

如上图所示，根据海关总署的数据，2024年1-6月，中国出口芯片的主要出口贸易国是中国香港、韩国、台湾省、越南、马来西亚和中国。

上半年，中国芯片产品贸易出口总额为765.9亿美元，而欧盟和美国出口总额为26.2亿美元。要说欧美依赖中国芯片还为时过早。然而，中国芯片在其他地区很受欢迎，这让山姆叔叔感到不安。

04 尾声

区域系统化带来的集聚效应使得中国和地区的公司很难放弃其巨大的成本优势，也加深了相互依赖。正因为如此，当美国试图表现出自己正在增强对整个产业链的控制时，各方对成本和利润计算的“回流”阻力就更加突出。

而且今天美国工业空心化导致的熟练工人短缺问题，反过来又成为加剧空心化的关键原因。

技术的前进从未停止。人是未来真正的变量。如何吸引和培养与芯片相关的工人、工程师和其他人才，将是全球芯片“战斗”的核心问题。目前，中国每年都有科学、技术、工程和数学专业（STEM）毕业生总数超过500万，世界领先。

在拜登签署《通货膨胀削减法》和《芯片与科学法》两周年之际，美国《金融时报》报道称，近40%的进度在美国宣布的成本超过1亿美元的项目中滞后或暂停。

在这些领域中，芯片行业是非常具有代表性的。

主要参考资料：

[1]为转型提供资金。新华社宣布裁员15%，英特尔。

[2]2纳米芯片的量产，日本晶圆厂能做到吗？观察半导体产业

[3]Intel finally announces a solution for CPU crashing and instability problems — claims elevated voltages are the root cause; patch coming by mid-August.Tom’s Hardware

[4] 克里斯·米勒的芯片战争

[5] 2023年中国集成电路进口减少地方成熟工艺使力.第一财经

[6] 在美国制造芯片，成本将飙升观察半导体产业

[7] 2024年中国模拟芯片产业市场前景预测研究报告中商产业研究所

[8] 追赶与发展：我国集成电路产业链布局与优化对策齐鲁学刊

[9] 出口额度在前7个月暴涨25.8% 我国集成电路产业迅速前进证券时报

[10] 2024年中国芯片市场驱动因素、芯片主要目标市场和行业未来发展投资前景

[11] STEM毕业生每年超过500万，世界领先！-了解新的中国经济优势人民日报

[12] 中国存储芯片产业链图谱2024年研究分析中商产业研究所

[13]美国对再工业化和制造业振兴的研究中国银行纽约研究中心和纽约战略研究部门

本文来自微信微信官方账号“星船知造”（ID：xingchuanzhizao），作者：星船知造，36氪经授权发布。

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