首頁 > 美國在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的份額，面臨下滑
自上世紀(jì)90年代以來，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直是全球芯片銷售的領(lǐng)頭羊，每年有占據(jù)全球市場僅50%的市場份額。在芯片設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域，美國更是站在金字塔尖。
截止到2021年，美國從事芯片設(shè)計(jì)相關(guān)公司的總營收占據(jù)全球46%的份額，是任何其他單個(gè)地區(qū)的2.5倍。而具體到細(xì)分市場領(lǐng)域來看，美國在約設(shè)計(jì)領(lǐng)域的市場領(lǐng)導(dǎo)地位在邏輯領(lǐng)域(Logic)最為突出，占該領(lǐng)域設(shè)計(jì)相關(guān)收入64%的份額，尤其是高級處理器;其次，在分立、模擬和其他領(lǐng)域(DAO：discrete, analog, and other)的市場份額為37%;不過，在存儲領(lǐng)域，韓國的公司處于領(lǐng)先地位，大約創(chuàng)造了所有設(shè)計(jì)相關(guān)收入的 59%，美國為27%。具體可參見下圖。
圖源：各國家和地區(qū)在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的份額
但據(jù)SIA的分析，美國在設(shè)計(jì)相關(guān)收入中所占份額開始出現(xiàn)下降跡象，如果以整體芯片銷售收入衡量，美國的整體市場份額已經(jīng)從2000年的約50%下降到2020年的46%，預(yù)計(jì)到2030年將進(jìn)一步下跌到36%。
美國芯片份額的進(jìn)一步下跌有多方面的因素，一方面，現(xiàn)在包括日本、歐洲、印度等世界各國都在積極發(fā)展本國的半導(dǎo)體，紛紛出臺各種激勵(lì)政策，譬如歐洲于近日同意了一項(xiàng)450億歐元的芯片生產(chǎn)計(jì)劃;另一方面，美國現(xiàn)在所采取的脫鉤斷鏈政策，也在割裂廣闊的芯片需求市場。
美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)先地位離不開其在研發(fā)上的投入，IC Insights表示，2021年全球半導(dǎo)體行業(yè)約56%的研發(fā)支出來自總部位于美洲地區(qū)的公司。美國各芯片企業(yè)高額的研發(fā)投入推動了美國半導(dǎo)體行業(yè)的創(chuàng)新，反過來也有助于保持其全球銷售市場份額的領(lǐng)先地位，并在美國各地創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會。
芯片設(shè)計(jì)公司必須將很大一部分收入投入到研發(fā)中，才能趕上競爭對手或保持領(lǐng)先地位，18%的收入用于研發(fā)是一個(gè)比較健康的份額。但是今年以來，美國多家上市半導(dǎo)體企業(yè)的市值經(jīng)歷了腰斬，據(jù)雅虎的報(bào)道，今年以來，美國上市半導(dǎo)體公司的總市值已經(jīng)蒸發(fā)了超過1.5萬億美元。這也在一定程度上影響了半導(dǎo)體企業(yè)的研發(fā)再投入，長此以往的話，美國半導(dǎo)體的創(chuàng)新性是否會受到影響也不得而知。
最后從技術(shù)的角度上來看，隨著摩爾定律走到極限，性能提升速度慢下來，這也給了追趕者機(jī)會，創(chuàng)新空間很大。后摩爾時(shí)代下，需要各企業(yè)在新的架構(gòu)、新的電路設(shè)計(jì)、新材料和新封裝技術(shù)上進(jìn)行探索。
美國半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司“過冬”
目前全球經(jīng)濟(jì)衰退，半導(dǎo)體需求疲弱，價(jià)格下跌，整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)處于周期下行的階段。全球芯片行業(yè)周期性逆風(fēng)和美國對華芯片禁令正在打擊全球芯片行業(yè)的需求。美國的芯片設(shè)計(jì)公司也深受其害。
美國從事半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的公司種類繁多，不過大致包括這幾大類：無晶圓廠公司(Fabless)、集成設(shè)備制造商(IDM)、原始設(shè)備制造商(OEM)、EDA/IP供應(yīng)商，還有一些設(shè)計(jì)服務(wù)公司。其中需要解釋的是，現(xiàn)在不少OEM廠商已經(jīng)開始自研芯片，比如一些汽車制造商、云計(jì)算服務(wù)商等。
在邏輯芯片領(lǐng)域，英特爾、英偉達(dá)、AMD、高通、博通、Marvell、蘋果、特斯拉等是世界級的芯片大廠，他們是高精尖、高性能處理器芯片領(lǐng)域的領(lǐng)頭者。不過，今年下半年以來，英特爾、英偉達(dá)和AMD等均受到PC市場疲軟的影響，紛紛砍支出，降低營收預(yù)期。英特爾計(jì)劃在2023年削減30億美元，到2025年前英特爾將削減多達(dá)100億美元的成本，同時(shí)英特爾在最近幾個(gè)月表示，將在全球范圍內(nèi)裁員數(shù)千人，而最新消息顯示，英特爾在愛爾蘭工廠的數(shù)千名員工停薪留職三個(gè)月。PC GPU的出貨量的大幅下滑，讓英偉達(dá)遭受重創(chuàng)，今年以來英偉達(dá)經(jīng)歷了42%的跌幅和超過3000億美元的市值損失。
手機(jī)芯片處理器廠商高通受到智能手機(jī)出貨量的影響，也下調(diào)了盈利預(yù)期。11月初，高通再次下調(diào)了對智能手機(jī)出貨量的預(yù)期，并給出了低于預(yù)期的展望。預(yù)計(jì)今年5G手機(jī)銷量的預(yù)期從此前的至多7億部下調(diào)至至多6.5億部。
全球主要半導(dǎo)體廠商三季度的營收和四季度的預(yù)期情況(圖源：WSTS)
存儲芯片領(lǐng)域，位于美國的美光是存儲領(lǐng)域的巨頭。根據(jù)研究機(jī)構(gòu)IC Insights給出的數(shù)據(jù)顯示，在2021年DRAM市場中，三星以43.6%的份額占據(jù)第一，SK海力士市占比為27.7%。美光排名第三，市占比為22.8%。由于存儲芯片的需求惡化和價(jià)格下跌，美光在今年9月表示，2023財(cái)年的資本指出將縮減30%，而且在晶圓制造設(shè)備的投資減少50%。
在模擬芯片領(lǐng)域，美國的德州儀器和ADI分別占據(jù)第一和第二的位置，還有SKyworks和Qorvo等射頻芯片廠商，Microchip。10月，花旗公司下調(diào)了對德州儀器和Microchip的2022和2023年盈利預(yù)期，再加上iphone銷售疲軟。德州儀器的股價(jià)已經(jīng)下跌了14%，其表示第三季度取消訂單的數(shù)量有所增加，經(jīng)歷了個(gè)人電子產(chǎn)品的預(yù)期疲軟以及整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的疲軟擴(kuò)大，并預(yù)測第四季度收入和利潤低于預(yù)期。
在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，美國的Wolfspeed是全球最大的SiC襯底和外延片供應(yīng)商，公司既做SiC晶圓襯底，也做功率器件，2022年2月25日，Wolfspeed正式在紐約州馬西開設(shè)了Mohawk Valley Fab制造工廠，目前這是世界上第一個(gè)、最大和唯一的全自動200毫米碳化硅制造工廠。安森美也在集中精力發(fā)展SiC，Onsemi聲稱其是唯一一家具有端到端供應(yīng)能力的 SiC 和絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 解決方案的大型供應(yīng)商，包括 SiC 晶錠生長、襯底、外延、器件制造、集成模塊和分立封裝。除此之外，美國還有Vishey、Littelfuse、Diodes等都是較有實(shí)力的功率半導(dǎo)體企業(yè)。
在EDA和半導(dǎo)體IP領(lǐng)域，美國不僅在一站式IP組合領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位，在一些細(xì)分或者子細(xì)分市場也有著很大的實(shí)力。新思科技、Cadence既是EDA軟件工具提供商，也是兩大一站式的IP供應(yīng)商;Silicon Storage Technology(簡稱“SST”)是存儲器IP領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。其主要提供NVM IP;Rambus聚焦于DRAM IP供應(yīng);Achronix是FPGA和eFPGA IP供應(yīng)商;SiFive的core IP基于RISC-V;美國還有NoC互聯(lián)IP廠商Arteris IP。
云服務(wù)廠商如亞馬遜、谷歌、微軟等都在自研芯片，芯片的布局研發(fā)對于這些云廠商來說至關(guān)重要。亞馬遜這幾年的服務(wù)器定制芯片Graviton發(fā)展的如火如荼，Graviton服務(wù)器的收入每年或超過50億美元，Graviton服務(wù)器的速度和效率為AWS客戶節(jié)省了資金。亞馬遜還在開發(fā)網(wǎng)絡(luò)芯片。谷歌于2016年發(fā)布自研TPU芯片，目前其第二代自研芯片已經(jīng)發(fā)布在即。這些云服務(wù)廠商業(yè)加入了寒冬的行列，進(jìn)行不同程度的裁員，10月，據(jù)路透社報(bào)道，微軟將裁員不超過1000人;另據(jù)The Information 報(bào)道，谷歌也計(jì)劃裁員上萬人;亞馬遜也正在啟動公司歷史上規(guī)模最大的一輪裁員，預(yù)計(jì)裁員規(guī)模在萬人，員工稱“沒有人安全”。
寫在最后
現(xiàn)在的設(shè)計(jì)公司的領(lǐng)導(dǎo)地位不是一成不變的，縱觀半導(dǎo)體幾十年的巨頭更迭，1990年NEC是全球半導(dǎo)體的老大，東芝第二，英特爾尚排在第四位;2000年摩托羅拉還排在第六，如今摩托羅拉早已退隱江湖;2010年的半導(dǎo)體前十的芯片公司如今只有6家還位列其中。設(shè)計(jì)公司的領(lǐng)導(dǎo)地位是不穩(wěn)定的，每十年都有新的半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者出現(xiàn)。
無論美國將更多芯片制造業(yè)務(wù)帶回本國并通過出口禁令限制其地緣政治對手是否具有戰(zhàn)略意義，但無疑，供應(yīng)增加和需求減少的結(jié)合都會給各大芯片企業(yè)帶來麻煩。如果使美國的芯片設(shè)計(jì)公司處于不利地位，將最終導(dǎo)致美國市場領(lǐng)導(dǎo)地位受到侵蝕。
