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良性創(chuàng)新周期加強(qiáng)了美國的市場地位
這一良性循環(huán)有兩個(gè)核心因素：研發(fā)強(qiáng)度和規(guī)模。歷史上，美國半導(dǎo)體公司一直將收入的17%至20%投資于研發(fā)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)的半導(dǎo)體公司14%的投資比例。事實(shí)上，2018年美國半導(dǎo)體公司的研發(fā)強(qiáng)度在美國經(jīng)濟(jì)所有行業(yè)中排名第二，僅次于制藥/生物技術(shù)行業(yè)。
規(guī)模是創(chuàng)新良性循環(huán)的第二支柱。2018年，美國半導(dǎo)體行業(yè)的全球產(chǎn)品收入約為2260億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他競爭地區(qū)的同行。這個(gè)規(guī)模是韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的兩倍，是日本的五倍，是歐洲的六倍，是中國的15倍。
由于美國國內(nèi)市場占全球半導(dǎo)體需求的比例不到25%，因此，開放進(jìn)入國際市場是美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大規(guī)模的關(guān)鍵要求。約80%的美國工業(yè)收入來自出口市場，這個(gè)出口市場中包括了約占全球需求23%的中國。根據(jù)美國國際貿(mào)易會(huì)的數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體是美國2018年第出口產(chǎn)品，僅次于飛機(jī)、成品油和。
圖：美國在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵層面處于地位
得以進(jìn)入全球市場，使美國半導(dǎo)體行業(yè)能夠利用高度化的資源來制造日益復(fù)雜的產(chǎn)品。例如，在一家價(jià)值150億美元的晶圓制造廠中，使用高精度設(shè)備制造一個(gè)的7納米芯片，需要大約1500步。雖然美國公司在產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)和設(shè)備層可以廣泛依賴美國國內(nèi)的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)，但在材料、設(shè)備及芯片的制造、組裝和測(cè)試方面也依賴外國合作伙伴。沒有任何一個(gè)公司或國家有技術(shù)能力控制整個(gè)供應(yīng)鏈。

? 有成熟的非美國供應(yīng)商的半導(dǎo)體元件。
短期內(nèi)，中國設(shè)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(yīng)商。當(dāng)然前提是假設(shè)這些海外供應(yīng)商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備，與中國客戶做生意也不受限制。中長期看來，中國可能會(huì)尋求完全或部分地用國應(yīng)商取代第三國供應(yīng)商，以實(shí)現(xiàn)其半導(dǎo)體自給自足的既定目標(biāo)。總體而言，12個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。
? 沒有非美國供應(yīng)商可替代的半導(dǎo)體元件。
國需求27%的9個(gè)半導(dǎo)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(yīng)商的開發(fā)。在某些情況下，中國消費(fèi)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(shè)計(jì)自己的集成電路，來代替美國的CPU、GPU和FPGA。事實(shí)上，一些的中國公司已經(jīng)在人工智能領(lǐng)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(gòu)的處理器，例如RISC-V開源架構(gòu)。這種高度復(fù)雜的半導(dǎo)體產(chǎn)品需要的設(shè)計(jì)工具，而目前只有美國的供應(yīng)商可以提供這些工具，因此中國必須自行開發(fā)一套設(shè)計(jì)工具，或者從第三國尋找能夠設(shè)計(jì)這些關(guān)鍵替代元件的新供應(yīng)商。
在技術(shù)脫鉤的情況下，中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)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(dǎo)體供應(yīng)商和代工廠，這些供應(yīng)商和代工廠將繼續(xù)使用美國供應(yīng)商的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備，從某種程度上說，中國設(shè)備制造商預(yù)計(jì)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(yīng)對(duì)需求激增的新供應(yīng)商的短期動(dòng)蕩之外，中國面臨的主要挑戰(zhàn)將是為計(jì)算密集型應(yīng)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(yīng)商密切合作，這些供應(yīng)商可以使用美國供應(yīng)商提供的設(shè)計(jì)工具。
中國已經(jīng)在這方面取得了進(jìn)展，使用了非美國的架構(gòu)來建造神威超級(jí)計(jì)算機(jī)處理器。歐洲的歐洲處理器計(jì)劃和富士通的K和Post-K超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃表明，歐洲和國家自己也在積努力擺脫美國的CPU供應(yīng)商和架構(gòu)。

限制對(duì)華貿(mào)易，將威脅到美國半導(dǎo)體地位
中美摩擦給美國半導(dǎo)體公司發(fā)展帶來了巨大阻力。自“貿(mào)易戰(zhàn)”開始以來，美國前25大半導(dǎo)體公司的收入同比增幅已從2018年7月實(shí)施輪關(guān)稅前的4個(gè)季度的10%驟降至2018年底的約1%。而在美國2019年5月限制向華為銷售某些技術(shù)產(chǎn)品后的三個(gè)季度中，美國半導(dǎo)體公司的營收均下降了4%至9%。其中許多公司將與中國的貿(mào)易沖突作為其業(yè)績下滑的一個(gè)重要因素。
盡管中美兩國在2020年1月簽署的“階段”協(xié)議，包含了與半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān)的幾個(gè)領(lǐng)域的條款，如知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓要求。然而，它沒有解決其它復(fù)雜的問題，比如中國對(duì)國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)的國家支持，對(duì)某些中國實(shí)體獲得與美國擔(dān)憂相關(guān)的美國技術(shù)的限制依然存在。
雙邊沖突的持續(xù)，可能危及美國半導(dǎo)體公司在中國與其競爭對(duì)手(包括來自中國和其它地區(qū)的競爭對(duì)手)開展平等業(yè)務(wù)的能力，從而可能對(duì)美國半導(dǎo)體行業(yè)從中國設(shè)備制造商那里獲得的約490億美元收入(占其總收入的22%)構(gòu)成直接風(fēng)險(xiǎn)。這種風(fēng)險(xiǎn)將威脅到美國產(chǎn)業(yè)維持其創(chuàng)新和全球地位的良性循環(huán)。
鑒于目前的不確定性，我們?cè)u(píng)估了兩種可能在未來出現(xiàn)的情況：

針對(duì)中國客戶可替代程度的不同，可能會(huì)存在以下三種情況：
如果存在一家或多家成熟的半導(dǎo)體企業(yè)替代非美國供應(yīng)商，并在全球占有10%或以上的市場份額，美國供應(yīng)商的替代率將為50%至。
如果不存在成熟的非美國供應(yīng)商，但那些小的替代供應(yīng)商的總份額為10%或以上，則美國供應(yīng)商的替代率將為30%至40%。
如果美國半導(dǎo)體供應(yīng)商某一特定產(chǎn)品的全球市場份額超過90%，則不會(huì)出現(xiàn)替代品，這表明沒有明確的替代品。
即使在這些適當(dāng)?shù)募僭O(shè)下，我們的逐項(xiàng)分析表明，在當(dāng)前對(duì)實(shí)體名單上公司的出口限制、中國客戶積將供應(yīng)商多樣化的綜合影響下，美國公司可能會(huì)失去其在中國目前業(yè)務(wù)的50%以上。
總的來說，我們估計(jì)，維持現(xiàn)狀將導(dǎo)致美國半導(dǎo)體行業(yè)的全球市場份額下降8個(gè)百分點(diǎn)，全球收入下降16%，相當(dāng)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(shè)備上，如智能手機(jī)、個(gè)人電腦和消費(fèi)電子產(chǎn)品，因此大部分影響可能會(huì)在2-3年內(nèi)顯現(xiàn)出來。
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