中国半导体真能威胁到美国吗？

最新更新时间：2021-08-31 13:54

阅读数：

关于美国衰落的危言耸听的政治/经济评论中的一部分与半导体行业的状况有关。按照他们的说法，美国在这个“关键”技术领域，数字经济的基础设施领域正在失去、可能失去或已经失去领导地位，这种丧失使得美国人在生活（半导体是现在生活的基础），自由（美国在半导体领域的领导地位对美国军方的技术优势也至关重要）和幸福感（Facebook，Youtube，Instagram和Netflix全部在芯片上运行）方面遭受威胁。

政客，新闻工作者和智囊团分析家们年复一年，十年又十年地，一次又一次地推动着这个可怕的故事。

里根时代：“美国半导体产业的健康与活力对美国未来的竞争力至关重要。我们不能让它受到威胁。” – 罗纳德·里根（1987）

克林顿时代：“美国半导体生产商的衰落……让美国在以科学为基础的工业中占主导地位的日子屈指可数……下游的电子系统工业就是第一个多米诺骨牌。” – 行业评估（1999年）

奥巴马时代：“半导体创新正在放缓……中国的一致推动，以由政府提供超过一千亿美元资金支持的产业政策，以有利于市场的方式重塑市场，威胁到美国工业的竞争力。” – 总统科学顾问委员会（2016）

当今：美国需要在半导体研究上进行雄心勃勃的投资……[或]冒失去创新优势和全球领先技术竞争的风险。–半导体行业协会的报告（2019年）

以上威胁当然是来自中国。如果根据波士顿咨询集团的说法，这场比赛可能已经结束：

“如果维持现状或中美科技产业完全脱钩，可能会对美国半导体产业产生深远的负面影响，远远超出了中国制造政策的预期影响。

“一旦美国失去其全球领导地位，该行业良性的创新周期就会逆转方向，使美国公司陷入螺旋式下降。”

但事实真的是这样吗？

美国的半导体霸权

在我看来，这个故事全错了。它基于对行业结构的粗略误解。实际上，美国在半导体业务的制高点上拥有牢牢的控制权，而半导体业务则主导着整个行业（只有一个准例外）。

芯片制造包括几个技术过程：设计、集成电路的精密制造；和“封装”（包括将集成电路组装成耐用的“芯片”）。该行业的原始商业模式将这三个因素结合在一起。这样的公司被称为集成设备制造商（IDM）。少数公司仍采用这种模式，尤其是英特尔，他们是整个行业的领导者（按收入）。

从1980年代开始，基于这些功能的分离，出现了一种新趋势。一些被称为晶圆代工厂的公司严格把重点放在制造业务上。其他人专门从事设计，并外包给代工厂以根据他们的设计制造芯片。这些被称为“无晶圆厂”半导体公司。其他专注于封装的公司被称为外包封装和测试（OSAT）细分市场。

（OSAT领域的公司规模相对较小；与IDM相比，业务比较拥挤，竞争激烈，利润率低且非常周期性，定价能力较弱。第四部分是代工和IDM在制造中使用的资本设备的供应商流程，不仅利润丰厚，而且经济实力强大。它与行业中其他行业脱颖而出。）

无晶圆厂与晶圆厂的对比

Fabless和Foundry模型之间的差异基于惊人的IC制造经济学。一个新的IC晶圆厂的成本可能高达200亿美元，这大约是Nimitz级航空母舰的成本的两倍，是核电站的三倍成本，并且IC晶圆厂的使用寿命可能只有数年之久，所以这样做的意义是重大的，从战略角度来看，大多是负面的。因为它是一个基于规模的业务（与所有重资本支出行业一样），今天它被一家公司控制：台湾半导体制造公司（TSMC）。

无晶圆厂模式是“资产精简”。可以这么说，他们不需要每年购买新的航空母舰。相反，他们可以投资于设计人才和功能创新。

像英特尔这样的IDM仍会同时做这两项。但是资本支出的需求却很沉重。随着时间的流逝，许多IDM都屈从于经济逻辑，将自己分为两部分——一家无晶圆厂设计公司和一家晶圆代工厂，并各自沿着不同的道路发展。在2009年之前，AMD一直是IDM，当时他们将自己的代工业务拆分为一家新公司Global Foundries。当时的英特尔嘲笑了分拆的想法。

在非歧视类别“半导体公司”下，这些业务模型的混乱令人惊讶地普遍。例如，《华尔街日报》最近在我重新绘制的图表中列出了“按销售额划分的顶级半导体公司”。

主要半导体公司的销售

这是一个大杂烩。英特尔和三星是IDM。台积电是一家纯晶圆代工厂。高通公司，英伟达，AMD是Fabless IC公司。德州仪器的IDM是一种特殊的IDM，专注于所谓的模拟和混合信号芯片（不是大多数行业生产的数字处理器和存储芯片）。模拟芯片制造具有不同且可能更有利的经济学。

简而言之，这些公司截然不同，成本结构也各不相同，并且投资者对它们的估值也大不相同。将它们放在一个标签下就像将福特和通用汽车分组一样，通用汽车与赫兹和优步被称为“汽车公司”。

我认为文章开头很多观点无效的第一个标志是，此处列出的14家公司中有10家是美国人。一是中国台湾人，二是韩国人。只有Hi-Silicon（无晶圆厂IC设计人员）位于中国大陆。海思是华为的全资子公司，这使它们处于我在别处讨论过的冒险的地缘政治象棋游戏的中间。华为约使用海思半导体产量的90％，“海思半导体不是晶圆厂，也不能制造芯片，他们将其芯片外包给中国台湾的台积电和其他晶圆代工厂。

总而言之，即使通过这种粗略的制表法，美国的立场也很牢固。

但是，如果我们将公司划分为真实的类别，则情况可以澄清。根据所需的资本投资（不动产，厂房和设备，“资本支出”）进行比较，一方面是代工厂和IDM之间的区别，另一方面是无晶圆厂和混合信号公司之间的区别。英伟达（市值比英特尔高600亿美元）以不到25倍的资本投资创造了这一价值。