美不断加码对中半导体遏制，中美半导体脱钩没有赢家

一．美国为限制中国半导体体动作不断

就在佩洛西窜访台湾掀起惊涛骇浪，美对华的半导体遏制也正在全面加码，中美芯片领域的博弈进入白热化。

7月28日，美国众议院通过《芯片与科学法案》，9日拜登正式通过该法案。该法案包括520亿美元补助金与240亿美元的四年25%税收抵免，鼓励企业在美建厂制造芯片，一共会减免240亿美元左右。

而对于想获得美国这520亿美元补贴的企业而言，限制就是10年内不得在中国大陆投资建造半导体。

这也就意味着，所有半导体企业不得不在中美两个最大的经济体之间“二选一”。

除了限制在中国建厂，美国同时在高端芯片制程上对中国进一步加码。

7月31日，美国半导体设备制造商均接收到美政府最新销售禁令，禁止出口14nm以下制程制造设备到中国大陆，且限制交易对象不仅包括中国大陆芯片制造企业，也包括所有在中国大陆从事芯片制造业务的全球半导体企业（包括中国台湾的台积电）。

目前世界上芯片先进制程以28nm为界，28nm以下为先进制程，28nm以下为先进制程，目前最先进的制程90%以上来自台积电，制程达5nm,3nm。美国这么做无非就是想把中国的芯片产业固定在28纳米以下，只能生产低端芯片，使中国芯片与高端芯片之间保持代差。

同时，美国还试图从上游切断中国的半导体产业链发展。

美国正计划禁止向中国出售用于GAA技术（最高端的芯片工艺）芯片设计的特定类型的EDA软件。

EDA是设计芯片时的必备工具，也被称为“芯片之母”，是芯片“卡脖子”的重要一环。

如今美国企图进一步限制EDA软件，意图也非常明显，就是想从上游控制对中国芯片的相关出口，从而掌握芯片霸权。

此外，8月1日，消息人士透露，美国将禁止向中国大陆出口用于制造128 层以上NAND芯片的制造设备。

NAND闪存是手机、笔记本电脑等电子产品里非常重要的存储介质，从市场来看，目前NAND主要由韩国与日本占有，龙头老大是韩国三星。

来源：新时代证券研究所

3D NAND技术则是一种将存储单元堆叠在芯片上进而实现更高存储密度的技术。美国瞄准的128 层以上NAND芯片市场，是NAND芯片中的中高端领域，此举同样是在限制中国企业在中高端NAND芯片市场的发展，以此保护其唯一的内存芯片生产商西部数据公司和美光科技公司。

二．台积电栖身在中美对抗的狭缝中

美国除了直接出台针对中国大陆出台一系列半导体限制措施之外，还通过拉拢日、韩以及台湾试图孤立中国半导体。

早在今年3月，美国方面就提议与韩国、日本和中国台湾地区组建“Chip 4 联盟”。

从全球份额来看，日本在半导体上游原材料领域最高，而半导体设备、设计领域美国最高，下游半导制造领域中国台湾、韩国最高。这样来看，建立Chip 4 联盟可以说就形成了半导体上下游对华的全面垄断。

这也是此次80岁美国老太窜访台湾，游说东南亚的一行的重要目的之一。

8月3日上午，佩洛西与台积电董事长刘德音进行了视频会面，对芯片法案以及扶持台积电在美国亚利桑那建厂的事情进行了交谈。

从全球芯片制造来看，全球5-10nm最先进制程芯片台积电占据了90%的份额，处于绝对的垄断地位。而在整个芯片制造行业中，台积电也有60%以上的市占率。

如此庞大的市场份额以及全球最先进芯片制程技术，毫无意外，台积电将成为新一轮“科技冷战”地缘战略的兵家必争之地。

正因为台积电对于连接半导体上下游产业具有不可替代的位置，美国出于限制中国的大陆发展以及自身半导体竞争力的考虑，从早前将台积电列入所谓的“不安全”名单，并要求台积电、三星等亚洲芯片大厂交出芯片数据、再到扶持台积电在美国本土建厂等等，对台积电动作不断。

而从台积电的客户源来看，也非常大程度上依赖美国。

台积电的大客户中，苹果独占25.93%，一骑绝尘，并直接包了所有5nm产能。此外，联发科、AMD、高通、博通、英伟达等也分别占有一定比重。

这也很大程度影响着新一轮的中美芯片对峙台积电将面临的抉择。

三．中美半导体全产业链对比

全球半导体产业链大致分为基础研究、EDA/IP、芯片设计、半导体制造设备和材料，以及制造（晶圆制造、封装和测试）几个环节。

全球半导体按地域分布的价值划分（基于2019年全球半导体数据）。(来源：SIA & BCG)

EDA/IP：

从在EDA/IP细分领域，根据SIA和BCG的报告统计，美国占主导地位（74%），而中国仅占3%。EDA三巨头（新思科技、Cadence，以及被西门子收购的Mentor）都是美国公司。IP市场的领头羊Arm极有可能被美国的英伟达收购而成为美国公司。相比之下，中国EDA行业虽然有华大九天、概伦电子，以及新兴的EDA初创公司，但整体实力跟美国还相距甚远。在IP方面，只有芯原和Imagination（中资背景的英国公司）在全球市场占据一定的份额。

芯片设计：

芯片设计是典型的人才和智力密集型产业，全球芯片设计的研发投入占整个半导体研发的53%，是最大的一块。从这方面来看，在逻辑芯片设计市场，美国占67%，而中国几乎为零。在存储器方面，美国占29%，中国占7%；在DAO方面，美国占37%，中国占7%。美国的TI和ADI长期占据全球模拟芯片市场龙头地位，短期内中国或者其它国家还难以撼动。

晶圆制造：

晶圆制造环节在研发方面占整个半导体产业的13%，但资本投入却占据了64%，是典型的资本密集型产业。

1990-2030年全球半导体制造份额预测。（来源：SIA）

根据SIA发布的相关数据，在晶圆制造方面，美国在1990年的晶圆制造产能占全球的37%，现在已经下滑到12%；而同期中国则一路上升，从1990年接近零到2000年的3%，再到现今的16%。据SIA统计和预测，到2030年中国晶圆制造预期将达到24%。

制造设备和材料：

在半导体制造设备领域，美国占比41%，以LAM、AMAT和KLA为代表。而中国仅占5%，以中微半导体和北方华创为代表；此外，在全球半导体制造材料市场，美国占比11%，而中国占比13%。

封装测试：

封装测试属于芯片制造的后道工序，目前封装和测试工厂主要集中在中国大陆和中国台湾，东南亚也有一些新的封测工厂设施。在这一领域，中国占比38%，而美国只有2%。

四．中美半导体脱钩风险

芯片产业链资金投入大、技术难度大、人才要求高，芯片生产涉及的相关专利、设备、原材料和组装都来自许多国家。目前为止，没有任何还没有任何一个国家可以完全独立生产芯片。

美国想要在芯片上卡中国的脖子，限制中国生产高端芯片，美国本身利益也会受到一定损害。

中国拥有世界最大的电子产品消费市场，美国如果完全禁止国内半导体公司向中国销售产品的话，也将对其经济带来巨大打击。根据波士顿咨询公司的预测，如中美半导体脱钩，美企将失去18%的全球半导体市场份额和37%的营收，流失15000-40000个岗位。

同时，中美半导体一旦脱钩也将抬高美国半导体生产成本，据波士顿咨询公司联合发布的报告估计，美国完全自给自足半导体产业链将至少需要1万亿美元的前期投资，即使前期资金充裕，整个行业的运营成本也要450亿至1250亿美元。

为了应对美国的“霸权”行径，实现半导体的国产替代，中国政府从上世纪80年代开始就推出了一系列支持半导体产业发展的政策，并且在先进制程、高端IC设计和先进封装、关键设备和材料以及第三代半导体领域都取得了巨大成果。

根据中国半导体行业协会统计，2021年中国十大芯片设计企业的门槛提高到66亿元，综合增长率达到29%；2021年中国封测产业规模为2763亿元，同比增长10.1%。

根据ICInsights公布的2021年纯晶圆代工行业全球市场销售额排名，中国大陆企业中芯国际、华虹半导体都进入全球前十。

虽然中国半导体已经取得了显著的成绩，但也不得不承认中国半导体产业的发展依旧面临严峻考验，唯有加强科技自立自强以及科技创新培养，全面提升本土半导体上中下游全产业链发展，才能早日实现中国半导体产业的突破与飞跃。