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在过去的30年里,半导体行业一直处于技术进步的核心,这些技术进步为美国经济、美国国防能力以及全球消费者和企业带来了巨大的利益。这也为中国带来了好处,中国的科技行业一直能够利用外国半导体元件来开发越来越有竞争力的电子设备,这些设备在全球市场上的份额越来越大。半导体领域的这些进步是创新良性循环的结果,这种良性循环依赖于对知识产权的充分保护、对全球市场(包括核心技术和工具)的自由和公平准入,以及将这些创新带给终端客户的高度化的供应链。
从美国的角度来看,我们的分析表明,对美国半导体企业施加广泛的单边限制,阻止它们为中国客户服务,可能会适得其反,并危及美国长期以来在半导体领域的全球地位。终,这可能导致美国严重依赖外国半导体供应商,以满足美国科技行业的需求。
过去30年,美国科技行业一直是生产率提高和经济增长的核心引擎。同样,如果美国半导体行业规模大幅缩小,不再发挥全球的作用,就无法为研发投资提供资金,以满足关键国防和能力对半导体的需求。
保持获取技术的渠道也符合中国的利益,特别是在中国寻求加快经济向新的增长模式转型的过程中,这种增长模式更多地依赖于高附加值产品和以技术为基础的生产率提高。
找到建设性的方式来解决美国表达的一些关切,例如加强知识产权保护,确保外国半导体公司享有公平的竞争环境,也可能有利于中国自身的技术发展愿望。这些措施可以进一步鼓励外国投资在中国的研发活动,有利于中国需要的技术和人才的流入,以提升其国内产业的能力,并终创新和质量方面的健康竞争。
一个强大的美国半导体行业,充分融入全球技术供应链,对于继续提供技术至关重要,这些技术将使数字转型和人工智能的新时代成为可能。与移动革命一样,此类突破的巨大利益将惠及所有国家的消费者和企业,而不仅仅是美国。因此,美国和中国迫切需要找到一种新的平衡,即在维护各自利益的同时,允许美国半导体公司继续大举投资于研发,并向全球各地的创新设备制造商广泛提供其*产品。
为了避免这些后果,政策制定者必须设计出同时解决美国问题和保护美国半导体公司全球市场准入的解决方案。

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。

良性创新周期加强了美国的市场地位
这一良性循环有两个核心因素:研发强度和规模。历史上,美国半导体公司一直将收入的17%至20%投资于研发,远远高于其他地区的半导体公司14%的投资比例。事实上,2018年美国半导体公司的研发强度在美国经济所有行业中排名第二,仅次于制药/生物技术行业。
规模是创新良性循环的第二支柱。2018年,美国半导体行业的全球产品收入约为2260亿美元,远远超过其他竞争地区的同行。这个规模是韩国半导体产业的两倍,是日本的五倍,是欧洲的六倍,是中国的15倍。
由于美国国内市场占全球半导体需求的比例不到25%,因此,开放进入国际市场是美国半导体产业扩大规模的关键要求。约80%的美国工业收入来自出口市场,这个出口市场中包括了约占全球需求23%的中国。根据美国国际贸易会的数据,半导体是美国2018年第出口产品,仅次于飞机、成品油和。
图:美国在全球半导体产业链的关键层面处于地位
得以进入全球市场,使美国半导体行业能够利用高度化的资源来制造日益复杂的产品。例如,在一家价值150亿美元的晶圆制造厂中,使用高精度设备制造一个的7纳米芯片,需要大约1500步。虽然美国公司在产业链的设计和设备层可以广泛依赖美国国内的半导体生态系统,但在材料、设备及芯片的制造、组装和测试方面也依赖外国合作伙伴。没有任何一个公司或国家有技术能力控制整个供应链。

中国的“中国制造2025”计划设定了半导体自给自足的宏伟目标。目标是到2025年使国应商满足全国70%的半导体需求。为了支持这一目标,中国正在利用各种政策手段,包括国家支持的投资基金,为国产半导体开发和制造业提供资金。到目前为止,和地方已经为该计划承诺了1200亿美元。中国也在积寻求海外人才和并购机会。
尽管现在中国还远未实现自给自足的目标,但它似乎在半导体设计的几个关键领域取得了重大进展:
2004年成立的华为全资半导体子公司海思(HiSilicon)设计的芯片,正在为华为大部分智能手机和越来越多的5G基站供货。2018年2月,海思推出了5G芯片组——巴龙5G01,并宣称这是全球符合5G标准的商用芯片组。近,在2019年10月,华为宣布已经开始生产没有美国组件的5G基站。
自2018年年中以来,至少有9家中国大型消费电子公司追随华为的脚步,宣布计划在内部开发芯片,为其数据中心、智能手机或物联网设备供货。
数家中国公司正在生产基于替代体系结构的服务器,这是中国开发替代本土数据中心生态系统作出的尝试和努力。
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