“我们的建议是，无论是美国还是中国，都应该尽可能减少管控，以免它们成为过度负担，阻碍创新和全球经济发展。”美国半导体行业协会(SIA)副总裁Jimmy Goodrich强调称，“这是一个在控制和开放间寻求平衡的过程，是继续前行道路上面临的重要挑战。”
现在，全世界都在谈论关于芯片短缺的事情。
但美国半导体行业协会(SIA)副总裁Jimmy Goodrich日前在由AspenCore主办的2022国际集成电路展览会暨研讨会(IIC)上指出，2021年，全球半导体产业实现销售额5550亿美元，芯片或设备发货量超过1万亿颗，再创历史新高。
美国半导体行业协会(SIA)副总裁Jimmy Goodrich
芯片短缺是暂时的
“虽然我们正在经历一场持续的半导体行业短缺。但值得高兴的是，多个垂直行业对半导体的需求正出现爆发式的增长。”Jimmy Goodrich说，半导体芯片和器件现在正进入全球经济的多个领域。其中，PC和计算机市场对半导体器件的需求量和消耗量居首——在过去的一两年里，笔记本电脑和个人电脑的销量大幅增长，但相比之前多少有点停滞，主要是源于库存的调整，以及地缘政治封锁带给市场的压力。
而在垂直领域中，数据中心行业成长最为迅速，这是一个充满巨大商机的领域，许多芯片设计公司都参与其中，无论是GPU、FPGA还是用于AI的ASIC芯片，都呈现出蓬勃发展的局面。排名第二位的是由5G、物联网和其他关键市场驱动的通信行业，在这些市场上，越来越多的设备被连接到网络中并相互通信。去年，汽车在半导体市场的份额首次从第四位上升到第三位。这是因为自动驾驶、安全性、信息娱乐系统、电气化等关键趋势，正在将汽车中半导体器件的价值从几百美元迅速提升到现在的几千美元，特斯拉和市场上其他智能电动汽车就是最好的例证。此外，半导体器件在消费和工业市场上仍然占有重要地位，正如Jimmy Goodrich此前提到的那样，人工智能、机器人、电气化、医疗设备等行业也在书写真正的“业绩增长故事”。
“芯片短缺带来的好处之一，就是人们开始关注我们的行业和我们所从事的工作，这对全球半导体生态系统而言是一件好事。Jimmy Goodrich说自己已经在SIA工作了七年半的时间，当他第一次与邻居和朋友们谈及自己工作的时候，大多数人甚至都不知道半导体是什么？而现在，几乎每个人都知道他的工作有多重要。但随着经济增速放缓，库存一直在增加，年初开始爆发的俄乌冲突又给全球经济增长带来了压力和不确定性。因此，库存开始增加，短缺在一定程度上得到了缓解。事实上，在半导体行业的某些领域里，比如存储，正在发生一个重大的过程修正，接下来的几个月里这种修正和短缺会继续得到缓解。然而，从长期来看，这并不会改变半导体行业的巨大增长潜力，因为5G和AI的超级周期只会加速整个经济对芯片的需求。根据波士顿咨询集团(Boston Consulting Group)的预测，到本世纪末，全球对半导体产业需求的复合年增长率约为5%，这将导致对新制造业的需求再增加50%。SIA预计称，到2030年，如果全球经济增长不再面临任何不确定性，半导体行业将成为约1万亿美元的市场，因此，半导体行业未来潜力巨大。
快速增长的IC设计行业
快速增长的芯片设计领域也是SIA所关注的。对比一下IDM与Fabless公司的收入百分比增长情况就能发现，该百分比从2003年的不到15%上升到了2021年的近40%，也就是说，2021年无晶圆或半导体设计公司占据了销售额的40%。但无论是Fabless公司还是IDM公司，它们占据了该行业全部研发投资的比例约为53%，以及行业总附加值的49%。因此，半导体行业所发生的奇迹中，一半来自于IC设计领域。再来看看中国的IC设计产业。根据WSTS贸易统计，2010年，中国消耗了约630亿美元的半导体，约占全球需求的21%。而到了2021年，这一数字上升至2000亿美元，约占全球需求的36%。数据背后的驱动因素是显而易见的——中国多个经济领域的庞大规模和开拓创新，对任何具备全球竞争力的芯片公司来说都非常重要——因为它拥有全球最大的新能源电动汽车市场、最多的5G基站数量、以及不断增长的云和人工智能市场，这一切都表明中国是全球电子和半导体生态系统的重要组成部分，任何人都无法忽视。同时，中国和世界各地的市场如此之大，美国和中国公司完全可以相互合作与竞争，以使半导体生态系统更具创新性。Jimmy Goodrich认为在设计领域，美国和中国之间其实有很多共同语言。事实上，许多美国公司也从中国市场获得了大量收入。如前文所述，全球半导体收入的36%来自中国市场，除此之外，美国fabless设计公司也越来越依赖中国的供应链进行自己的外包生产和服务；而在代工行业，中国代工行业20%的收入来自北美客户，中国OSAT行业近一半的收入来自美国设计公司。因此，不但美国的IC设计生态与中国市场/供应链之间存在着非常紧密的联系，许多从事芯片设计的设计工程师也受雇于中国的跨国公司。所以，当涉及到中美之间的半导体生态系统时，无论是上游还是下游，他们之间的确存在着一条相互依存的供应链。“正如我提到的，全世界都在关注中国芯片设计行业的加速增长。”Jimmy Goodrich援引IC Insights和BCG的数据称，中国在全球无晶圆半导体设计公司中的市场份额约为15%，占据了第二或是第三的名次。在移动通信、电子、人工智能、云计算等领域，越来越多的中国公司进入芯片设计领域显然更有利于创新，因为更多的竞争会带来更多的创新，会让更多的劳动者进入劳动力市场，这也为生态系统的其他部分(如EDA)提供了机会。
“当然，就像任何领域产生的竞争一样，我们希望这是一个公平的领域——知识产权受到尊重，遵守同样的透明规则。比如在美国、韩国、日本和欧洲之间，我们每天都在市场上竞争，没有理由不能与来自中国的公司竞争，也不能把中国企业排除在全球竞争舞台之外。”Jimmy Goodrich指出，一个健康的设计生态系统应该包括以下三方面的内容：一是市场准入。也就是说，需要确保全球市场是开放的。但目前来看，坦率地说，它正处于压力之下。尤其是在面对与地缘政治相关的压力和挑战时，这给全球半导体设计生态系统带来了巨大的阻力。例如，你能获得自身需要的技术吗？你能把自己的产品卖给市场吗？这不仅仅是美国和中国企业的问题，也是全世界企业面临的问题。二是研发投入。众所周知，当前，5纳米和3纳米级芯片一次流片费用就超过5亿美元。三是人才短缺。由于人才短缺，寻找能够完成设计、调试和验证全流程的人才变得越来越困难。SIA方面认为，美国、中国和世界各国政府都可以通过正确的公共政策组合，和对半导体设计/制造大幅增加的激励措施，将这些问题推向更积极的轨道。事实上，就在过去两年里，许多国家的政府推出了新的激励方案和国家战略，全球疫情、持续的芯片短缺和地缘政治突出了这一决策的重要性，促使政府制定了具体战略，并在本国培育生态系统。例如，韩国在其新的K-belt战略中宣布，从事半导体研究和设计的机构和企业最高可获得50%的信贷；印度推出了100亿美元的激励计划，包含大量激励措施，鼓励印度芯片设计师创建自己的无晶圆芯片设计公司；日本正在建立一个超过2纳米的研发联盟。当然，中国也为半导体设计生态系统提供了大量税收优惠。关于《芯片和科学法案》
本月早些时候，美国总统拜登签署了《芯片和科学法案》，为美国半导体研究、设计和制造提供了重大激励。“《芯片法》引起了很多关注，所以我也许可以谈一谈其中包含什么，没有包含什么，以及该法案对全球生态系统的影响。”Jimmy Goodrich说。总体而言，《芯片法》主要是对半导体制造业的激励。而之所以选择芯片制造业作为激励方向，是因为美国芯片制造业在全球的份额从1990年的37%下降到了今天的12%，决策者对此形成了一种紧迫感，即美国需要采取措施，使美国在成为吸引半导体制造业投资的地区中再次具有竞争力。现实情况是，今天大多数半导体制造所需要的设施在某种程度上是由政府通过税收或公共赠款激励提供资金的，美国几十年来一直没有联邦层面的激励措施。因此，芯片制造业在世界其他地区，而不是在美国得到扩张，《芯片法》的目标就是再次从投资的角度让美国更具吸引力。随着来自韩国和中国台北的公司宣布在美国进行新的重大投资，美国政府开始看到这种转变，开始产生新的信心，认为美国的确可以成为半导体制造业投资的最具吸引力的国家。在《芯片法》中，美国商务部为半导体制造项目拨款约390亿美元，还有大约200亿-250亿美元的投资税收抵免也针对制造业。因此，除了赠款外，相关企业在购买新设备和新材料用以建造和运营其半导体制造设施时，可以获得相应的税收优惠。法案中还包含了其他激励措施，例如有117亿美元预算用于半导体研究，包括建立国家半导体技术中心、国家半导体劳动力发展计划和其他投资项目，这些投资将投资于美国的大学和研究实验室，半导体设计公司可以利用这些实验室来帮助加快和促进其研发投资。显而易见，这也给芯片设计公司带来了间接的好处，让他们知道现在在美国国内也有机会，而不是把所有的产品都放置在美国以外。当然，美国国内也充分意识到，在半导体制造或者更广泛的生态系统中，没有任何一家公司能够做到自给自足。“事实上，《芯片法》的目标不是自给自足。”Jimmy Goodrich解释称，法案的出台不是意味着美国要与全球经济脱钩，而是要让美国再次具有竞争力，成为一个有吸引力的投资地点。据此，Jimmy Goodrich认为伴随着地缘政治、政府激励以及不断上升的设计和劳动力成本带来的挑战，一个半导体设计生态的新时代即将到来。他呼吁政府和行业可以共同采取行动，帮助提高全球生态系统的弹性。当然，也需要扩大进入全球市场的机会，并确保国家安全在半导体行业发挥越来越大的作用。“我们的建议是，无论是美国还是中国，都应该尽可能减少管控，以免它们成为过度负担，阻碍创新和全球经济发展。”他强调称，“这是一个在控制和开放间寻求平衡的过程，是继续前行道路上面临的重要挑战。”SIA方面同时建议各国要能够携手合作，共同发展全球市场，无论是通过世界贸易组织(World Trade Organization)、制定将电子产品进口关税和其他负担降至零的信息技术协议，还是通过缔结新的贸易协议或改进现有协议，以增加跨境贸易、半导体和半导体产品。在供应链安全和弹性方面，SIA认为政府当然可以发挥适当的作用，在本国境内进行一定程度的生产，特别是为了国防目的生产更安全系统所需的专用芯片。同时，在政府增加投资的过程中，还需要确保围绕这些投资的规则是透明的、明确的，当政府在尽最大努力确保为制造业提供赠款、激励或税收抵免时，不会发生重大的贸易扭曲。在这一前提下，最终谁将执行这些激励措施，是政府和国家，还是私营部门？非常值得关注。因此，政府投资总体上来说是件好事，但仍需要关注中国、美国和其他市场的过度干扰。此外，还可以采取措施，改善和执行适用于所有公司的国际贸易规则，特别是在半导体制造和设计领域。另一方面，创新依靠知识产权，通过知识产权规则和商业秘密执法来保护这些创新是非常关键的举措，这将使整个供应链上的所有公司受益，从而让他们满怀信心的开发和销售产品。最后，Jimmy Goodrich还建议产业界行动起来，资助基础研究，帮助培训和发展人才，加大在STEM教育方面的投资，“类似的事情做得越多，创新就越多，对全球生态系统的益处就越大。”
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