Yole Group和ATREG今天回顧了全球半導體行業迄今為止的命運，并討論了主要參與者需要如何投資才能確保其供應鏈和芯片產能。

過去五年里，芯片制造行業發生了重大變化，例如英特爾將桂冠輸給了兩個相對較新的競爭者——三星和臺積電。ATREG 首席執行官兼創始人 Stephen Rothrock和Yole Group 旗下 Yole Intelligence 首席分析師 Pierre Cambou有機會討論全球半導體行業格局的現狀及其演變。

在廣泛的討論中，他們涵蓋了市場及其增長前景，以及全球生態系統以及企業如何優化供應。重點介紹了對該行業最新投資和領先行業參與者的戰略的分析，以及討論半導體公司如何加強全球供應鏈。

全球投資

全球半導體市場總價值從2021年的8500億美元增長到2022年的9130億美元。

美國保持41%的市場份額，

中國臺灣從2021年的15%增長到2022年的17%，

韓國從2021年的17%下降到2022年的13%，

日本和歐洲保持不變——分別為 11% 和 9%，

中國大陸從2021年的4%增加到2022年的5%。

半導體器件市場從 2021 年的 5550 億美元增長到 2022 年的 5730 億美元。

美國的市場份額從2021年的51%增長到2022年的53%，

韓國從2021年的22%縮減至2022年的18%，

日本市場份額從2021年的8%增加到2022年的9%，

中國大陸從2021年的5%增長到2022年的6%，

中國臺灣和歐洲保持不變，分別為 5% 和 9%。

然而，美國半導體器件公司市場份額的增長慢慢侵蝕了附加值，到2022年，全球附加值將下降至32%。與此同時，中國大陸制定了到 2025 年價值 1430 億美元的增長計劃。

美國和歐盟 CHIPS 法案

2022 年 8 月通過的美國芯片和科學法案將專門為半導體提供 530 億美元，以促進國內研究和制造。

最近的歐盟 (EU) CHIPS 法案于 2023 年 4 月投票，規定提供 470 億美元的資金，加上美國的撥款，可提供 1000 億美元的跨大西洋計劃，美國/歐盟各占 53/47%。

在過去的兩年里，世界各地的芯片制造商一直在發布創紀錄的晶圓廠投資公告，以吸引 CHIPS 法案的資金。相對較新的美國公司 Wolfspeed 宣布投資 50 億美元建設其位于紐約州尤蒂卡附近馬西納米中心的200毫米碳化硅 (SiC) 工廠，該工廠于 2022 年 4 月開始生產。英特爾、臺積電、IBM、三星、美光科技和德州儀器已還開始了 ATREG 所描述的積極的晶圓廠擴張，以期在美國芯片法案的資金蛋糕中分得一杯羹。

美國企業占該國半導體投資的 60%。

Yole Intelligence 首席分析師皮埃爾·坎布表示，外國直接投資（DFI）占其余部分。臺積電在亞利桑那州投資 400 億美元的晶圓廠建設是最重要的之一，其次是三星（250 億美元）、SK 海力士（150 億美元）、恩智浦（26 億美元）、博世（15 億美元）和 X-Fab（2 億美元）。

美國政府不打算為整個項目提供資金，而是會提供相當于公司項目資本支出 5% 至 15% 的補助金，預計資金不會超過成本的 35%。公司還可以申請稅收抵免，償還項目建設費用的 25%。“自 CHIPS 法案簽署成為法律以來，迄今為止，美國 20 個州已承諾進行超過 2100 億美元的私人投資，”Rothrock 指出。“CHIPS 法案申請資金的首次征集于 2023 年 2 月底開放，用于建設、擴建或現代化商業設施的項目，用于生產尖端、當前一代和成熟節點半導體，包括前端-終端晶圓生產和后端封裝工廠。”

“在歐盟，英特爾計劃在德國馬格德堡建設價值 200 億美元的晶圓廠，并在波蘭建設價值 50 億美元的封裝和測試設施。意法半導體和 GlobalFoundries 的合作伙伴關系還將投資 70 億美元在法國建造一座新晶圓廠。此外，臺積電、博世、恩智浦和英飛凌正在討論一項價值 110 億美元的合作伙伴關系。” Cambou 補充道。

IDM 也在歐洲進行投資，英飛凌科技在德國德累斯頓啟動了一個價值 50 億美元的項目。“歐盟企業占已公布的歐盟境內投資的 15%。DFI 占 85%，” Cambou 說道。

在考慮到韓國和中國臺灣的公告時，Cambou得出結論，美國將獲得全球半導體投資總額的26%，歐盟將獲得8%，并指出這使美國能夠控制自己的供應鏈，但未達到歐盟的目標到2030年控制全球產能的20%。

在美國和歐盟之外，韓國占已公布投資的 30%，是目前該行業份額的兩倍，而中國臺灣占 15%，與其當前份額一致。中國大陸將受益于政府高達 1,430 億美元的投資計劃，這一投資計劃將占目前行業份額的三倍，達到 18%。

投資策略的影響

“將成為 CHIPS 法案真正贏家的公司是那些足夠靈活、能夠快速執行選址流程的公司（Wolfspeed 的紐約州莫霍克谷晶圓廠就是一個很好的例子），能夠帶來資金，并且是通過在非常緊張的勞動力市場中創造數百個區域技術工作崗位來致力于當地的晶圓廠社區，” Rothrock 評論道。芯片制造商還有望實施負擔得起的高質量兒童保育等計劃，以吸引更多女性加入半導體勞動力隊伍，并為當地學校、學院和大學生推出培訓計劃。

ATREG 首席執行官兼創始人史蒂文·羅斯羅克表示，美國在國內芯片制造方面的投資水平很難趕上中國，我們想要跨越就更難了。520 億美元的初始公共資金是一個良好的開端，但雖然該計劃目前將幫助我們跟上世界各地激勵計劃的步伐，但從長遠來看還遠遠不夠。與此同時，許多現有的傳統晶圓廠正在進行翻新、改造或升級，以填補空白，直到宣布的新建晶圓廠上線以提高產能。

“由于對分配的恐懼和對內部制造控制的渴望，棕地晶圓廠的需求處于歷史最高水平，尤其是 200 毫米晶圓廠和工具，” Rothrock 解釋道。過去 18 個月發生的多起晶圓廠交易說明了這一趨勢，包括Littelfuse 收購德國 Elmos Dortmund 工廠、將TSI 位于加利福尼亞州羅斯維爾的工廠出售給博世 (Bosch)，或者分別向 LA Semiconductor 出售三座 Onsemi 晶圓廠 (愛達荷州波卡特洛）、Diodes（緬因州南波特蘭）和 BelGaN Group（比利時奧德納爾德））。棕地晶圓廠的吸引力在于，它們已經投入運營并提供更快的上市時間、保持正現金流的潛力（許多工廠具有長期供應協議）、已經安裝的工具生產線、設備和基礎設施、可用的知識產權（知識產權）和專業知識，以及高技能的運營員工隊伍。

Rothrock 指出：“未來幾年，不僅會爭奪工程資源或工具，而且最重要的是爭奪高技能晶圓廠運營工人以及晶圓廠建設所需的電工或水管工等技工。”

開銷審查

當涉及如此大的金額時，人們自然會問業界的支出是否足夠或太多，以及這些支出能否解決業界面臨的任何問題。

Cambou 表示，最近宣布的晶圓廠將維持 +6.4% 的半導體長期增長，盡管該行業在 2022 年收入達到 5730 億美元的峰值后預計將面臨 -7% 的同比下降。更現實的預測是他表示，未來五年復合年增長率將達到 4.5%。預計到 2028 年，半導體晶圓產量將增長 30%，總產能達到 12,000kWpm 12 英寸當量。

對于 Rothrock 來說，過去 18 個月半導體制造的總體支出令人震驚，尤其是 300mm。明年全球前端設施的 300 毫米晶圓廠設備支出預計將開始連續增長，并在 2026 年達到 1,190 億美元的歷史新高。德州儀器 (Texas Instruments) 就是一個很好的例子，該公司不僅于 2022 年 2 月購買了美光位于猶他州 Lehi 的 300mm 工廠，還決定在現有園區旁邊建造另一座新的 300mm 工廠。”

市場正在做出反應。根據 Yole Group 的晶圓廠設備市場監測數據，2023 年第一季度晶圓廠設備銷售額同比增長 13.6%，達到 253 億美元，而晶圓廠設備投資在今年放緩后有望在 2024 年復蘇。

“現在很明顯，僅靠《CHIPS 法案》不足以讓美國重新獲得在世界舞臺上的半導體制造領導地位，” Rothrock 總結道。“我們認為，解決方案之一是平衡支持產能的短期投資與旨在掌握尖端制造的支出，以及下一代技術的長期研發。”