全球半導體“三國殺”!誰在崛起,誰被幹趴?

當下,“新質生產力”已成爲當之無愧的熱詞,被列爲2024年政府十大工作任務之首。

加快培育新質生產力,有利於經濟社會發展注入新動能。其中,以科技創新推動產業創新,以顛覆性技術和前沿技術催生的新產業、新模式、新動能備受關注。

衆所周知,半導體乃是大國發展科技的必爭之地,是爭奪科技制高點最關鍵的核心技術領域之一。隨着人工智能、雲計算、物聯網、5G通信等新興技術的發展,對半導體的需求與日俱增。

全球半導體銷售額從2001年的1390億美元增至2022年的5740億美元,年複合增長率爲6.67%。根據世界半導體貿易統計(WSTS),預計全球半導體行業銷售額2024年將增至6020億美元。

近日,前瞻產業研究院首發“2024全球半導體產業前瞻力人物榜單”,旨在爲業界提供一個清晰的視角,以評估和預測全球半導體產業的發展趨勢。通過這份榜單,我們可以發現,在榜單中,企業領導者爲美籍的比例最高,達到19人,日本籍佔比排在第二,有6人,韓國籍、荷蘭籍、德國籍等也佔據一席之地。

事實上,半導體行業呈現高度全球化,不同國家/地區的企業圍繞半導體展開了全面競爭。如今,從全球半導體競爭格局來看,上述的主要國家在行業中已手握重要的話語權,它們的一舉一動都會給產業鏈帶來深遠的影響。

1.美國:市佔率第一,英偉達出大招

首先,縱觀整個芯片產業鏈,美國在其中佔據的比重較大,在全球範圍內具備強大的市場滲透力和競爭優勢。數據顯示,總部位於美國的半導體公司的銷售額從2001年的711億美元增至2022年的2750億美元,複合年增長率爲6.7%。在所有主要的國家和地區半導體市場,總部位於美國的公司也佔據了銷售市場份額的領先地位。

尤其是在EDA、IP、設備、IC設計等方面最爲強勢,其中美國在半導體芯片設計的核心工具EDA領域擁有95%的市場份額,IP授權領域份額爲52%,設計領域份額爲47%,設備領域份額爲44%,總體而言,美國半導體公司佔全球芯片銷售額的近一半,可以說掌握了產業鏈的主導地位。

事實上,美國在半導體行業的競爭力,得益於美國企業大規模的研發投入。SIA報告顯示,過去20年,美國半導體公司的生產率迅速提高,比2001年增加了1倍以上。這一系列生產率的提高主要是通過保持較高的資本投資級別和研發支出比例而實現的。

近年來,該國也在不斷提升對半導體和芯片領域的投資規模,試圖保持全球領先地位。

2022年美國國會批准《芯片法案》,擬撥出390億美元的直接撥款補貼,旨在支持美國芯片生產。2022年包括無晶圓廠半導體公司在內的美國半導體公司的研發和資本支出總額爲1096億美元。從2001年到2022年,複合年增長率約爲6.3%。

值得注意的是,近日,該法案向總部位於紐約的芯片製造商格羅方德(Global Foundries)提供了一筆15億美元的撥款,用來擴大半導體生產,以加強美國國內供應鏈。這是該法案頒佈以來,向半導體公司提供的迄今爲止規模最大的撥款。

去年12月,美國紐約州宣佈一項重大合作計劃,與IBM、美光科技、應用材料與東京電子等多家芯片公司建立規模達100億美元的合作伙伴關係,在奧爾巴尼納米技術綜合體建立下一代半導體研發中心。

一個國家半導體產業的發展需要靠堅實的經濟實力、國家安全、技術領先地位、全球競爭力來驅動。SIA報告指出,美國半導體行業直接創造了超過27萬個就業機會,間接創造了160多萬個就業機會。

而在其中,隨着AI的熱潮不斷,在該領域不斷深耕的英偉達成爲半導體行業的頭部贏家,佔據80%的AI芯片市場份額。2024財年英偉達收入達到609億美元,同比增長126%,創出新高,淨利潤297.6億美元,同比增長581%。

日前在英偉達GTC人工智能大會上,英偉達發佈史上最強AI芯片——基於Blackwell架構的B200 GP,擁有2080億個晶體管,可支持多達10萬億個參數的AI模型,GB200芯片的算力是H100芯片的6倍,而對應處理多模態特定領域的算力表現可達30倍,順應了AI熱潮下對更大規模、更高效的算力需求。

2.韓國:存儲芯片爲王,順勢而爲

在全球半導體市場上,目前韓國佔據16%的市場份額,它擁有完整的半導體產業鏈條,在各個生產環節上有着較高的生產能力和技術水平。在行業巨頭三星電子、SK海力士的助力下,晶圓、存儲芯片優勢凸顯。其中,韓國佔據全球DRAM市場七成左右的份額。

在過去兩年,受制於全球宏觀經濟波動的影響,全球半導體產業整體表現低迷,韓國半導體產業進入寒冬時期,出口持續下滑。置身其中的公司也不好過,三星集團2023年Q4財報營業利潤連續第六個季度下滑。

不過,隨着庫存逐漸消化,基於供需關係的影響,疊加人工智能的需求增加,存儲產品供不應求,存儲芯片市場復甦明顯,從去年11月初價格逐漸反彈,例如,三星已決定今年一季度與二季度逐季調漲報價20%,開啓新一輪上漲週期。

入局者自然吃到了紅利,SK海力士去年四季度訂單大增,收到的客戶預付款達到1.3萬億韓元,主要是高帶寬內存(HBM)市場需求的積極驅動。

除了調價,DRAM芯片市場的火爆也激發了技術的內卷。目前三星、SK海力士加速向10nm以下的製程邁進,以提高DRAM芯片的存儲密度和性能,降本增效。兩家龍頭公司計劃率先量產新一代的LPDDR6內存,來迎合市場對更高性能的追求。

3.日本:振興半導體,加碼SiC

回顧過往,上世紀80年代,日本曾佔據全球主要芯片生產的主導地位,市場佔有率曾超過50%,在微處理器、ASIC等方面表現突出,但隨着市場競爭的日益加劇,疊加貿易摩擦等,存在感不斷下降,如今的市場份額不到10%。

雖然日本在先進製程方面表現落後,但在半導體材料、製造工藝等方面仍保持着全球領先水平。例如,據IHS Markit和Siltronic統計,信越化學在半導體硅片製造市場的份額常年維持在30%左右,穩居第一。

爲了重振半導體產業,提升自身在全球半導體市場供應鏈中的競爭力,日本近年來也是動作頻頻,根據日本半導體振興戰略,第一步是提高物聯網基礎生產能力;第二步是通過美日合作實現下一代半導體技術;第三步是通過全球合作,研發光電融合技術、量子計算等未來技術。

具體來看,它一邊通過重金補貼來吸引海外企業在日投資,一邊成立尖端半導體技術中心,將Rapidus公司作爲下一代半導體的量產基地,計劃在2025-2030年具備大規模生產2nm先進製程半導體的能力。

值得關注的一點,隨着電動汽車、新能源、5G通信、雲計算等新興技術的加速滲透,對適用於數據中心的功率半導體需求也不斷上升,這些年日本正在積極投資控制電力的功率半導體,將重點從硅片轉移到SiC晶圓片上,擅長材料研究的日本可以發揮優勢,進而不斷鞏固這一傳統優勢領域。

放眼全球,在該領域,日本廠商包括三菱電機、富士電機、東芝、瑞薩、羅姆等有着較強的競爭力,近年來紛紛佈局,例如,瑞薩電子將於2025年向市場投放高效率型SiC製品;三菱電機將在截至2026年3月的時間內,將其先前的投資計劃翻倍,總計約2600億日元,主要用於建設新的晶圓廠,以增加SiC功率半導體的生產;羅姆計劃在2028年3月底前向SiC注入5100億日元發展碳化硅產業鏈,目標是到2030年SiC晶圓產能相比2021年提高35倍。

4.AI成核心增長力,行業靜待回暖

相較於之前半導體行情的不振,進入2024年,全球半導體市場存在積極的增長潛力,有望迎來週期性的回暖。

世界半導體貿易統計協會(WSTS)統計,全球半導體市場規模有望實現大幅增長,2024年的市場總規模將達到6731億美元,預計從2023年到2032年,全球銷售額將以8.8%的年複合增長率增長,到2032年這一市場規模將達到13077億美元。

實際上,通過處於頭部梯隊的國家在半導體領域的佈局可以發現,技術革新帶來的機遇點不可忽視。除去智能手機、個人電腦等的需求趨穩,以及汽車行業的彈性增長,最爲顯著的便是人工智能的爆發及終端應用的落地,會爲半導體下游需求(AI芯片需求等)的復甦帶來利好。

要知道,隨着人工智能的應用不斷深化,計算高速互聯(CXL)、高帶寬存儲器(HBM)等新的存儲技術受到矚目,高性能芯片的需求與日俱增,高性能計算平臺有望成爲推動2024年半導體行業增長的最大推動力。IDC數據顯示,今年全球存儲芯片市場的增長最爲強勁,增幅將高達52.5%;數據中心芯片緊隨其後,同比增長45.4%。

如此一來,對半導體的性能、功耗、成本等要求門檻也會拔高,這就要求入局的半導體企業不斷進行技術升級,優化生產工藝,推出相關高附加值產品,積極拓展新的市場和應用,來保持自身的市場份額和領導地位。

不過,近年來,基於地緣政治緊張等因素,全球半導體價值鏈往往呈現出碎片化的特徵,創新受限、產能難以消化等痛點明顯,這並不利於行業的良性發展,而開發和合作是半導體產業的核心驅動力,在複雜又多變的市場環境下,全球半導體行業依舊挑戰和機遇並行,而伴隨着創新的迸發以及需求的提升,會爲行業帶來不可低估的增長極。

前瞻經濟學人APP 產業觀察組

更多行業研究分析詳見:

【1】《2024-2029年全球半導體行業市場調研與發展前景預測分析報告》,前瞻產業研究院

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