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限制对华贸易,将威胁到美国半导体地位
中美摩擦给美国半导体公司发展带来了巨大阻力。自“贸易战”开始以来,美国前25大半导体公司的收入同比增幅已从2018年7月实施轮关税前的4个季度的10%骤降至2018年底的约1%。而在美国2019年5月限制向华为销售某些技术产品后的三个季度中,美国半导体公司的营收均下降了4%至9%。其中许多公司将与中国的贸易冲突作为其业绩下滑的一个重要因素。
尽管中美两国在2020年1月签署的“阶段”协议,包含了与半导体行业相关的几个领域的条款,如知识产权保护和技术转让要求。然而,它没有解决其它复杂的问题,比如中国对国内半导体企业的国家支持,对某些中国实体获得与美国担忧相关的美国技术的限制依然存在。
双边冲突的持续,可能危及美国半导体公司在中国与其竞争对手(包括来自中国和其它地区的竞争对手)开展平等业务的能力,从而可能对美国半导体行业从中国设备制造商那里获得的约490亿美元收入(占其总收入的22%)构成直接风险。这种风险将威胁到美国产业维持其创新和全球地位的良性循环。
鉴于目前的不确定性,我们评估了两种可能在未来出现的情况:

2013年成立的中国公司大陆在为加密和区块链应用设计定制芯片,已成为全球。
在人工智能领域,百度、阿里巴巴和腾讯等一批拥有深厚软件知识的大型中国新品种设计公司、企业硬件供应商和互联网巨头,正在投资开发自己的集成硬件和软件的ASIC芯片。
在内存方面,清华大学集团旗下子公司长江存储成立于2016年,其目标是在新兴的3D NAND闪存领域取得突破,拥有自己的架构。
在制造业,中国计划在未来五年内将装机容量翻一番,占全球预计新增总容量的25%以上。加上中国大陆目前在组装和测试服务业的强势地位,这种制造能力的大幅扩张可能会使中国大陆在2023年成为世界上大的半导体产出地区。预计中国企业将占国内新增产能的60%左右,其余产能将由外国企业在中国建设。因此,预计中国企业在半导体制造业(包括铸造厂和IDM)的全球份额将从2018年的3%提高到2023年的7%。
中国在一个国家量子计算实验室上投入4亿美元,申请的量子几乎是美国近年来的两倍。
鉴于以上这些发展,分析人士预计,到2025年,中国将用本土设计的半导体满足25%至40%的国内需求,这一比例将是目前水平的两倍多。虽然这仍低于中国自己设置的70%自给率的目标,但将使美国在全球的份额下降2至5个百分点。

• 有成熟的非美国供应商的半导体元件。
短期内,中国设备制造商将把采购转向或欧洲其他地区的现有供应商。当然前提是假设这些海外供应商继续不受限制地使用美国开发的设计工具和制造设备,与中国客户做生意也不受限制。中长期看来,中国可能会寻求完全或部分地用国应商取代第三国供应商,以实现其半导体自给自足的既定目标。总体而言,12个半导体产品类别(国需求的45%)属于这一类。
• 没有非美国供应商可替代的半导体元件。
国需求27%的9个半导体产品类别符合这一描述。中国将不得不加快本土替代供应商的开发。在某些情况下,中国消费者可以用其它芯片替代美国的处理器。例如,中国公司可以设计自己的集成电路,来代替美国的CPU、GPU和FPGA。事实上,一些的中国公司已经在人工智能领域这样做了。另一种选择是开发基于不受美国出口管制的架构的处理器,例如RISC-V开源架构。这种高度复杂的半导体产品需要的设计工具,而目前只有美国的供应商可以提供这些工具,因此中国必须自行开发一套设计工具,或者从第三国寻找能够设计这些关键替代元件的新供应商。
在技术脱钩的情况下,中国的半导体产业供应链将呈现出截然不同的面貌。(见表9)中国可以继续接触和欧洲的半导体供应商和代工厂,这些供应商和代工厂将继续使用美国供应商的设计工具和制造设备,从某种程度上说,中国设备制造商预计受到的干扰,在中长期内将在一定程度上受到限制。
除了转换到需要快速提高产能以应对需求激增的新供应商的短期动荡之外,中国面临的主要挑战将是为计算密集型应用开发可行的替代高性能处理器,与或欧洲其他地区的新供应商密切合作,这些供应商可以使用美国供应商提供的设计工具。
中国已经在这方面取得了进展,使用了非美国的架构来建造神威超级计算机处理器。欧洲的欧洲处理器计划和富士通的K和Post-K超级计算机计划表明,欧洲和国家自己也在积努力摆脱美国的CPU供应商和架构。

我们预计,维持现状将产生四个关键的直接影响。
1、全球科技公司可能会将部分供应链从中国转移出去,这样它们就可以继续为美国市场服务,而不必对从中国运出的产品征收关税和受到其他潜在限制。
2、由于担心美国的限制会损害产品功能和质量,中国以外的消费者和企业将不愿意购买中国技术产品。因此,中国科技公司在美国乃至其他发达地区的市场份额将受到侵蚀。相反,美国科技公司将失去在中国的市场份额。买家会因为关税、行动、消费者情绪等,或者只是因为国内在海外市场遭遇逆风而增加的竞争压力而回避美国产品。2019年5月美国对华为实施限制后,西欧、加拿大和中国等市场的智能手机份额不断变化,这一格局的初迹象已经显现出来。
3、被列入实体名单的中国公司将使用来自中国、欧洲和其他供应商的组件替换基于美国技术的组件。
4、未被列入实体名单的中国设备制造商将主动使半导体供应商多样化,以减少对美国技术的依赖,因为他们认为美国限制措施可能会升级。这将加速中国几大智能手机公司、消费电子产品公司和互联网公司正进行的自研芯片进度。
上述前两种效应对美国半导体行业的影响微乎其微。全球科技公司将部分技术供应链转移到其他国家,以绕过美国对中国进口产品的限制,不会引发半导体供应商的变化。对于消费者和企业购买决策的变化,我们的市场模型预测,这将使中国设备制造商的半导体需求规模仅增加约1%,而其他地区的需求也受到影响,终将转化为美国半导体公司收入的小幅下降。
上述后两个影响意味着中国客户将离开美国组件,这将对美国半导体公司产生重大影响。先,目前在实体名单上的华为和其他中国公司购买的所有美国半导体都必须转移到非美国供应商手中。我们估计,没有美国半导体直接替代方案的仅约占实体清单公司半导体总需求的10-15%,这意味着这些公司将能够迅速找到几乎所有组件的替代品。例如,2019年9月,华为发布的Mate 30旗舰机,美国制造只占比15%,其他的都已找到替代。
对于不在实体名单上的中国企业,更换美国供应商的力度可能会有所不同,这取决于美国进一步限制的潜在风险,以及特定部件是否有可行的替代供应商。我们预计,只有中国企业看到一个清晰、低风险的机会,使其供应商基础多样化,美国供应商的全部或部分替代才会出现。我们估计,中国客户目前已在国内或其他地区建立了替代性非美国供应商,约占2018年半导体需求的73%。
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