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針對中國客戶可替代程度的不同,可能會存在以下三種情況:
如果存在一家或多家成熟的半導體企業(yè)替代非美國供應商,并在全球占有10%或以上的市場份額,美國供應商的替代率將為50%至。
如果不存在成熟的非美國供應商,但那些小的替代供應商的總份額為10%或以上,則美國供應商的替代率將為30%至40%。
如果美國半導體供應商某一特定產(chǎn)品的全球市場份額超過90%,則不會出現(xiàn)替代品,這表明沒有明確的替代品。
即使在這些適當?shù)募僭O下,我們的逐項分析表明,在當前對實體名單上公司的出口限制、中國客戶積將供應商多樣化的綜合影響下,美國公司可能會失去其在中國目前業(yè)務的50%以上。
總的來說,我們估計,維持現(xiàn)狀將導致美國半導體行業(yè)的全球市場份額下降8個百分點,全球收入下降16%,相當于2018年的360億美元。由于大部分替代品將出現(xiàn)在產(chǎn)品周期較短的設備上,如智能手機、個人電腦和消費電子產(chǎn)品,因此大部分影響可能會在2-3年內(nèi)顯現(xiàn)出來。

中韓崛起,全球半導體產(chǎn)業(yè)競爭加劇
盡管美國半導體行業(yè)在全球擁有的地位,但它仍面臨著相當大的競爭。終端市場(如智能手機、個人電腦和消費電子產(chǎn)品)的快速產(chǎn)品周期占半導體總需求的一半以上,這意味著美國半導體公司必須每年展開激烈競爭,以贏得每一代新設備的供應合同。
全球行業(yè)分類共有32條半導體產(chǎn)品線,在占全球總需求的61%的其中18條產(chǎn)品線中,每條產(chǎn)品線都至少有一家非美國公司的全球市場份額達到或超過10%,這些企業(yè)將有可能替代美國供應商。
目前,在處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等產(chǎn)品領域,美國公司的總市場份額超過90%,但即便如此,美國也并不能在這些領域高枕無憂。因為全球大客戶越來越多地為數(shù)據(jù)中心設計自己的定制芯片,他們?nèi)找鎯A向于優(yōu)化被稱為應用集成電路(asic)的芯片,以便在自己的大型硬件設備中使用。
此外,美國半導體公司面臨著來自韓國和中國日益激烈的競爭。自2009年以來,韓國和中國的市場份額分別增長了12%和3%。與此同時,美國公司在美國本土市場的競爭也在加劇,歐洲和日本的主要半導體公司正在加大投資力度,通過重大收購擴大投資組合和業(yè)務。
韓國市場份額的增長,在一定程度上反映了市場對存儲產(chǎn)品需求的飆升。韓國兩家公司都是存儲產(chǎn)品領域的全球企業(yè)。三星在顯示驅(qū)動、圖像傳感器和集成移動處理器等一系列半導體產(chǎn)品領域的強勢擴張,它既是公司不斷擴大的消費電子和網(wǎng)絡設備硬件產(chǎn)品組合的內(nèi)部供應商,也是其他設備制造商的商業(yè)供應商,這對韓國市場份額的增長做出了貢獻。2019年3月,文在寅指示采取措施,提高該國在全球半導體行業(yè)的競爭力,追趕存儲市場。
自本世紀初以來,中國從初幾乎沒有任何半導體產(chǎn)品,到現(xiàn)在已經(jīng)在半導體設計方面取得了穩(wěn)步進展。幾十年來,發(fā)展國家半導體產(chǎn)業(yè),減輕對外國供應商的依賴,一直是中國的政策重點。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會(CSIA)的數(shù)據(jù)顯示,過去五年中,中國半導體企業(yè)報告的總營收以每年20%以上的速度增長。除去外國半導體公司在中國的活動,2018年中國企業(yè)在全球半導體銷售和半導體制造領域的整體份額僅為3-4%。無晶圓廠設計的進步為顯著,近年來,中國的無晶圓廠設計企業(yè)呈爆炸式增長。CSIA報告稱,中國目前有1600多家本土企業(yè),占全球市場的份額總計13%,遠遠高于2010年的5%。
在需求方面,盡管行業(yè)報告和媒體經(jīng)常采用各種更高的數(shù)字來衡量中國市場的規(guī)模,我們相信,中國原始設備制造商(oem)生產(chǎn)的器件中所包含的半導體元件的價值,是衡量全球半導體需求中真正由中國驅(qū)動部分的佳指標。按照這個標準,中國目前占全球半導體需求的23%。這意味著,國內(nèi)半導體企業(yè)僅國終端設備制造商總需求的14%。

美國和中國技術產(chǎn)業(yè)脫鉤升級
中美貿(mào)易緊張局勢升級,導致美國全面禁止技術出口,這實際上會導致兩國科技行業(yè)脫鉤。這將使美國半導體企業(yè)被擋在龐大的中國市場之外,并迫使中國設備制造商尋找替代供應來源。作為對美國限制的回應,我們假設中國也將禁止美國的軟件和設備,如智能手機、個人電腦和數(shù)據(jù)中心設備等進入其國內(nèi)市場,這將加速中國的外國技術替代計劃,該計劃已計劃于2020年在國家機構和公共機構啟動。
中國設備制造商的中斷程度因半導體組件而異,根據(jù)供應情況有三種不同的響應,如表7所示:
? 已有成熟的中國供應商供應的半導體元件。
中國電子設備制造商將把采購業(yè)務轉(zhuǎn)向國內(nèi)老牌供應商。這意味著即使沒有目前只能從美國的供應商獲得的業(yè)界設計工具,替代供應商也能保持競爭力。這也取決于他們是否有能力擴大和提升中國日益增長的國內(nèi)制造能力,或者保持與主要制造伙伴的聯(lián)系。無論如何,我們的分析表明,在我們的半導體市場分類中,32個產(chǎn)品類別中只有一個符合這一標準——它僅國半導體需求的5%。對于國需求23%的其他10種產(chǎn)品,規(guī)模雖小但新興的國應商可能會隨著時間的推移而擴大規(guī)模。
我們將一個成熟的供應商定義為擁有超過10%的全球市場份額,平均相當于中國國內(nèi)市場規(guī)模的40%。
? 有成熟的非美國供應商的半導體元件。
短期內(nèi),中國設備制造商將把采購轉(zhuǎn)向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應商。當然前提是假設這些海外供應商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設計工具和制造設備,與中國客戶做生意也不受限制。中長期看來,中國可能會尋求完全或部分地用國應商取代第三國供應商,以實現(xiàn)其半導體自給自足的既定目標。總體而言,12個半導體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。

? 有成熟的非美國供應商的半導體元件。
短期內(nèi),中國設備制造商將把采購轉(zhuǎn)向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應商。當然前提是假設這些海外供應商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設計工具和制造設備,與中國客戶做生意也不受限制。中長期看來,中國可能會尋求完全或部分地用國應商取代第三國供應商,以實現(xiàn)其半導體自給自足的既定目標??傮w而言,12個半導體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。
? 沒有非美國供應商可替代的半導體元件。
國需求27%的9個半導體產(chǎn)品類別符合這一描述。中國將不得不加快本土替代供應商的開發(fā)。在某些情況下,中國消費者可以用其它芯片替代美國的處理器。例如,中國公司可以設計自己的集成電路,來代替美國的CPU、GPU和FPGA。事實上,一些的中國公司已經(jīng)在人工智能領域這樣做了。另一種選擇是開發(fā)基于不受美國出口管制的架構的處理器,例如RISC-V開源架構。這種高度復雜的半導體產(chǎn)品需要的設計工具,而目前只有美國的供應商可以提供這些工具,因此中國必須自行開發(fā)一套設計工具,或者從第三國尋找能夠設計這些關鍵替代元件的新供應商。
在技術脫鉤的情況下,中國的半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈將呈現(xiàn)出截然不同的面貌。(見表9)中國可以繼續(xù)接觸和歐洲的半導體供應商和代工廠,這些供應商和代工廠將繼續(xù)使用美國供應商的設計工具和制造設備,從某種程度上說,中國設備制造商預計受到的干擾,在中長期內(nèi)將在一定程度上受到限制。
除了轉(zhuǎn)換到需要快速提高產(chǎn)能以應對需求激增的新供應商的短期動蕩之外,中國面臨的主要挑戰(zhàn)將是為計算密集型應用開發(fā)可行的替代高性能處理器,與或歐洲其他地區(qū)的新供應商密切合作,這些供應商可以使用美國供應商提供的設計工具。
中國已經(jīng)在這方面取得了進展,使用了非美國的架構來建造神威超級計算機處理器。歐洲的歐洲處理器計劃和富士通的K和Post-K超級計算機計劃表明,歐洲和國家自己也在積努力擺脫美國的CPU供應商和架構。
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