美國半導體協(xié)會（SIA）每年更新Factbook白皮書，旨在披露美國半導體產業(yè)的一些現狀和數據，展示美國半導體產業(yè)的實力和前景，2020年4月24日，SIA正式發(fā)布了2020年Factbook白皮書。

一、產業(yè)概況

全球半導體銷售額從1999年的1494億美元增加到2019年的4123億美元，復合年增長率為每年5.21％。根據世界半導體貿易統(tǒng)計（WSTS）2019年秋季半導體行業(yè)預測，預計2020年全球半導體行業(yè)銷售額將達到4330億美元，2021年將達到4600億美元。（*WSTS，2019年秋季半導體行業(yè)預測）。

圖1 全球半導體銷售額

1. 美國半導體產業(yè)擁有近一半的全球市場份額

20世紀80年代，美國半導體產業(yè)在全球市場份額方面遭受重大損失。在20世紀80年代早期，美國的生產商占全球半導體銷售額的50％以上。由于受到來自日本企業(yè)的激烈競爭和非法“傾銷”，以及1985年至1986年嚴重的產業(yè)衰退影響，美國半導體產業(yè)在全球市場上失去了19個點的市場份額，將部分全球半導體產業(yè)市場份額讓給了日本。在此以后的10年，美國半導體產業(yè)開始出現反彈，到1997年，它已經重新獲得了領先地位，全球市場份額超過50％，直至今天美國仍舊保持著這種領先的地位。美國半導體公司在微處理器和其他一系列產品上繼續(xù)處于領先地位。此外，美國半導體公司在研發(fā)、設計和工藝技術方面保持領先地位。如今，總部位于美國的公司擁有最大的市場份額，占47％。其他國家的半導體產業(yè)占全球市場份額的5％至19％。

圖2 全球半導體市場份額

2. 美國的半導體公司銷售已經顯示出穩(wěn)定的年度增長

總部位于美國的半導體公司，其銷售額從1999年的767億美元增長到2019年的1928億美元，復合年增長率為4.72％。美國總部公司的銷售增長顯示了整個行業(yè)的周期性波動。

圖3 美國半導體公司銷售額趨勢

3. 在半導體市場主要區(qū)域內，美國公司占有領先地位

2019年，總部位于美國的半導體公司占據了整個半導體市場的47%，是所有國家半導體行業(yè)中最多的。在所有主要國家和地區(qū)的半導體市場中，美國公司保持了銷售市場份額的領先地位。在中國1445億美元的半導體市場，美國公司的市場份額高達48.8%。

圖4 美國公司占各國半導體市場的份額

4. 美國半導體的制造絕大部分都是由美國公司完成的

2019年，美國半導體晶圓產能的81%來自總部位于美國的半導體公司。總部位于亞太地區(qū)的半導體公司約占美國半導體晶圓產能的10%。

圖5 美國半導體晶圓產能的來源地分布

5. 美國半導體產業(yè)著力維持制造基地

2019年，總部位于美國的半導體公司，其前端半導體晶圓產能中約44％是美國本土，其余主要地點在新加坡、中國臺灣、歐洲和日本。

圖6 美國半導體公司前端晶圓產能地域分布

6. 半導體是美國最大的出口產品之一

2019年，美國半導體出口額達460億美元位居美國出口第五位，僅次于飛機、成品油、原油和汽車產業(yè)。半導體在美國所有電子產品出口中所占份額最大。

圖7 美國半導體產品出口情況

二、全球市場

1. 全球半導體銷售是由消費者最終購買的產品驅動的

絕大多數半導體需求是由消費者最終購買的產品驅動的——無論是筆記本電腦還是智能手機等通信設備。消費者需求越來越多地受到新興市場的推動，這些地區(qū)包括亞洲、拉丁美洲、東歐和非洲。

圖8 2019年全球半導體市場：終端需求分布

2. 全球半導體按產品類型分類的銷售情況

隨著半導體產業(yè)先進產品和工藝技術在終端行業(yè)中的應用，半導體技術得到了迅速的發(fā)展。最近幾年，全球半導體產業(yè)最大的領域是存儲器、邏輯器件、模擬器件和MPU。2019年，這些產品占半導體產業(yè)銷售額的76%。

其中，邏輯器件在2019年的銷售額為1070億美元，同比下降2.5%；

存儲器的銷售額為1060億美元，同比下降32.6%；

模擬器件的銷售額為540億美元，同比下降8.2%；

MPU的銷售額為480億美元，同比增長2.3%；

光器件的銷售額為420億美元，同比增長9.3%；

分立器件銷售額為240億美元，同比下降0.9%；

MCU的銷售額為160億美元，同比下降7.4%；

傳感器的銷售額為140億美元，同比增長1.2%；

DSP的銷售額為30億美元，同比下降18.6%

圖9 2019年全球半導體市場：產品領域分布

3. 亞太地區(qū)是最大的區(qū)域半導體市場，中國是最大的單一國家市場

2001年，隨著電子設備生產轉移到亞太地區(qū)，該地區(qū)在銷售方面超過了所有其他區(qū)域。自此，亞太地區(qū)市場規(guī)模成倍增長：從398億美元增長到2019年高達2580億美元。

到目前為止，亞太地區(qū)最大的國家市場是中國，占亞太地區(qū)市場的56%，占全球市場總量的35%。這些數據反映了半導體僅向電子設備制造商的銷售——含有半導體的終端電子產品會被運往全球各地進行銷售。

圖10 全球半導體區(qū)域市場歷年規(guī)模

三、資本與研發(fā)投資

1. 半導體產業(yè)每年在資本和研發(fā)方面的總投資水平很高

2019年，包括Fabless公司在內的美國半導體公司的研發(fā)和資本支出總額為717億美元。從1999年到2019年，復合年增長率約為6.2%。銷售額中投資所占份額一般不受市場周期性波動的影響。

圖11 美國半導體產業(yè)研發(fā)和資本支出歷年情況

2. 資本和研發(fā)投資是保持美國半導體產業(yè)競爭力的關鍵

為了在半導體行業(yè)保持競爭力，企業(yè)必須持續(xù)在研發(fā)和新工廠及設備上進行大量投入。行業(yè)技術變革的步伐要求公司開發(fā)更復雜的設計及工藝技術，并引入能夠制造更小尺寸部件的生產設備。

公司只有不斷地進行投資才能維持設計和生產最先進半導體元件的能力，這種投資往往要占到銷售額的30%。

有時為了保持技術的先進往往會導致一些極端的變化，正如2001年銷售額急劇下降，但研發(fā)和基本設備支出并沒有以同樣的速度下降，投資占比近40%。

圖12 美國半導體產業(yè)歷年資本和研發(fā)投資占銷售額的比例

3. 美國半導體產業(yè)在人均資本支出和研發(fā)方面的投資非常高，2019年投資達17.8萬美元

從1999年到2019年，人均總投資（以研發(fā)、新工廠和設備的總和來衡量）以每年約4.3％的速度增長，期間兩次經濟衰退導致有所波動。人均總投資在2001年超過10萬美元，2001年經濟衰退后有所下降，2003年下降到約8.5萬美元，2006年恢復到10萬美元以上。2008年至2009年的經濟衰退導致人均總投資在2009年和2010年減少，隨后恢復增長，在2019年高達17.8萬美元。

圖13 美國半導體產業(yè)人均總投資歷年情況

4. 美國半導體產業(yè)的研發(fā)支出一直很高，反映出研發(fā)對半導體生產的內在重要性

從1999年到2019年，美國半導體產業(yè)研發(fā)支出的復合年增長率約為6.6％。無論年銷售周期如何美國半導體公司的研發(fā)支出一直很高，這都反映了投資半導體研發(fā)對半導體生產的重要性。2019年，美國半導體產業(yè)在研發(fā)方面的投資總額達到398億美元。

圖14 美國半導體產業(yè)研發(fā)支出情況

5. 年度研發(fā)支出占銷售額的百分比在過去20年中超過了10%，是美國研發(fā)支出比例最高的產業(yè)之一

在過去的20年里，研發(fā)支出占銷售額的比例已經超過了10%。這一比例在美國主要制造業(yè)產業(yè)中是空前的。研發(fā)支出對半導體企業(yè)的競爭地位至關重要。技術的快速變革要求在工藝技術和設備能力方面不斷進步。盡管行業(yè)不景氣，2001年和2002年的研發(fā)增長是由于公司對未來技術的承諾。2003至2004年的下降并不是由于研發(fā)預算的削減，而是因為行業(yè)復蘇強于預期。2019年份額的增加是基于總體收入下降而研發(fā)支出增加。

圖15 美國半導體產業(yè)歷年研發(fā)支出占銷售額的比例

6. 美國半導體產業(yè)的研發(fā)支出的領先者之一

美國半導體產業(yè)的研發(fā)支出在主要的高科技產業(yè)位居前列?；?019年歐盟工業(yè)研發(fā)投資評分，美國半導體產業(yè)就研發(fā)支出占銷售額百分比而言，僅次于美國制藥和生物技術產業(yè)。數據顯示，美國半導體的研發(fā)投入占銷售額的比例為16.4%。

圖16 2019年美國主要科技產業(yè)的研發(fā)支出情況

7. 美國半導體產業(yè)研發(fā)支出占銷售額的比例，比其他國家的都要高

美國半導體產業(yè)的研發(fā)支出占銷售額的比例是其他國家半導體產業(yè)無法比擬的。如下圖所示，在半導體產業(yè)的研發(fā)支出占銷售額的比例方面，歐洲為15.3%、中國臺灣為10.3%、日本為8.4%、中國大陸為8.3%、韓國為7.7%，其余國家為5.6%。

圖17 美國半導體產業(yè)研發(fā)支出與其他國家對比分析

8. 美國半導體產業(yè)的資本密集程度很高，資本設備的年度支出占銷售額的比例很高

2019年半導體產業(yè)總資本支出為319億美元。由于1999-2001年期間主要新設施的完工和晶圓產能的提升，總資本支出在2002年有所下降。2004年出現反彈并進入穩(wěn)定狀態(tài)。2009年由于全球經濟衰退導致資本支出大幅下滑，2011年反彈至238億美元，2018年達到峰值327億美元。

圖18 美國半導體產業(yè)總資本支出歷年情況

9. 美國半導體產業(yè)過去20年年度平均資本支出占銷售額的比例在10%至15%之間，是美國資本支出比例最高的產業(yè)之一

在過去20年中，除2年外，年度資本支出占銷售額的百分比皆超過10％。 在美國的主要制造業(yè)中，這一比例非常高。對于半導體制造商而言，資本支出對其競爭地位至關重要。工業(yè)創(chuàng)新的快速步伐需要大量的資本支出，來購置資本設備以持續(xù)生產更多的先進器件。

圖19 美國半導體產業(yè)歷年總資本支出占銷售額的比例

10. 半導體產業(yè)是美國高技術產業(yè)資本支出的領先者之一

基于2019年歐盟工業(yè)研發(fā)投資評分，美國半導體產業(yè)的資本支出占銷售額的比例為12.5%，僅次于其可替代能源產業(yè)。

圖20 2019年美國高技術產業(yè)的資本支出情況

四、美國就業(yè)情況

數據顯示，美國直接從事半導體行業(yè)的從業(yè)者有約24萬人，間接提供了超過100萬的其它就業(yè)崗位。

圖21 美國半導體產業(yè)從業(yè)人員及就業(yè)機會

五、美國生產力

自1999年以來，美國半導體產業(yè)的勞動生產率翻了一番多。這些生產力的提高是通過保持高資本投資水平和研發(fā)支出率來實現的。數據顯示，2019年，美國半導體產業(yè)人均銷售額超過53.9萬美元。

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