全球半导体市场格局

什么是半导体产业?

半导体产业是从事半导体和集成电路(ic)等半导体器件的设计和制造的企业的集合。全球半导体行业由来自美国、台湾、韩国、日本和荷兰的公司主导。

全球半导体产业

到2020年，全球半导体市场规模约为4259.6亿美元。新冠肺炎疫情对全球经济和商业市场产生了影响。据统计，2020年半导体市场适度增长3.3%，预计将从2021年的4522.5亿美元增长到2028年的8031.5亿美元。2021-2028年的复合年增长率为8.6%。

全球半导体市场的增长是由于全球消费电子设备消费的增加。此外，由于疫情的影响，需要更多的家庭办公室和班级，所需的电子通信设备和视频设备也明显增加。此外，人工智能(AI)、物联网(IoT)和机器学习(ML)技术的出现为市场发展提供了新的机会。这些技术有助于存储芯片在更短的时间内处理大量数据。此外，工业应用中对更快、更先进的存储芯片的需求不断增长，将推动市场在预测时间内的增长。新冠肺炎疫情期间，市场高度不确定性阻碍了市场发展，整个科技行业正艰难地从中美贸易战和疫情中复苏。

2020年，全球半导体行业收入缩水约6%。随着新冠肺炎疫情对亚洲汽车生产的严重影响，中国对欧盟(EU)汽车零部件出口减少了2%。同样，美国、韩国和日本等国家对世界其他地区的汽车出口可能减少70亿美元。然而，对在家工作的需求不断增长，导致全球网络、通信和数据处理应用急剧增加。从长远来看，这将导致半导体市场的增长速度放缓。

半导体行业的市场趋势

在预测期内，消费电子行业将越来越受欢迎

• 电子市场对更高的功耗、更快的速度、更高的引脚数和更小的占地面积有着持续的需求。半导体的小型化和集成化催生了更小、更轻、更便携的设备，如平板电脑、智能手机和新兴的物联网设备。每一代新的消费电子产品都更智能、更轻、更节能。
• 半导体技术继续缩小到更小的尺寸和几何形状，其中一个芯片可以容纳越来越多的设备，这意味着每个芯片有更多的功能。因此，许多以前使用的芯片现在合并为一个芯片，提供了一个高度集成的解决方案。
• 硅晶圆材料的最新发展允许使用晶圆级封装(WLP)工艺，其中集成电路被封装，导致组件几乎与芯片相同的尺寸，从而增加了半导体集成电路在消费电子产品中的使用。

在预测期内，亚太地区将成为增长最大的地区

• 亚太地区半导体产业的增长模式与该地区终端用户的增长有关。亚太地区是智能手机的重要市场之一，在可再生能源、汽车(尤其是电动汽车)等领域的投资正在增加。
• 随着整个地区电子设备产量的增加，亚太地区最大的国家市场是中国。中国是亚太地区最大的单一国家，因此占亚太电子设备市场的56%，占全球总市场的34%。
• 由于各种电子设备不断向中国转移，与其他国家相比，中国、日本和韩国的半导体元件消费量正在迅速增长。
• 亚太地区在电气和电子领域的投资最高，利用了人工技术的浪潮。智能、高性能计算和互联汽车将推动半导体产业的创新和发展。

台湾半导体产业

半导体市场的四大驱动力是笔记本电脑、5G应用、高性能计算(HPC)设备、汽车电子产品的销售。在数字化转型需求强劲和新冠肺炎疫情的推动下，在国内经济增长的推动下，2020年全球半导体市场增长6.8%，达到4404亿美元。台湾半导体产业产值增长8.6%，达3.49万亿新台币。台湾的半导体产业涵盖集成电路制造、设计和封装，是台湾IT产业的重要组成部分。其强大的OEM晶圆制造能力和完整的供应链使其在竞争对手中脱颖而出。仅台积电就占据了全球代工芯片制造市场的50%以上。

台湾拥有完整的半导体产业链、生产集群和研发能力，这将提高外国投资者在台湾设立研发中心或产品制造基地的有效性。此外，政府将半导体产业视为重要产业发展的基石，全力支持台湾半导体产业的发展，并提供相关优惠措施。

半导体供应链

过去，半导体行业追求财务利益最大化，生产环节在地区之间存在较大差异，暴露了供应链的脆弱性。一个单一的全球地区提供了全球半导体行业65%以上的产能。如果这一点出现问题，全球半导体生产将面临停产的危险。

根据2020年的调查，75%的代工产能来自东亚国家，而40%的晶圆厂所有权掌握在美国公司手中。80%的包装和测试能力在东亚，美国公司控制了12%的生产能力。在制程分布中，92%的先进逻辑IC产能(10nm以下)集中在台湾，台湾生产了全球约40%的逻辑IC产品，影响了全球4900亿美元的终端产品产值。

半导体代工(一般制程和先进制程)和封装测试能力集中在东亚。对于台湾来说，先进处理器和双面抛光、射频和基带芯片的设计集中在美国。DRAM内存集中在韩国，光刻胶生产原材料集中在日本。东亚地区深受自然灾害和地缘政治的影响。自然灾害可能造成大规模的基础设施破坏，地缘政治冲突也可能干扰芯片的供应。例如，如果台湾发生地震，导致整个晶圆厂的出货中断，不仅台湾的半导体产业会在短期内损失400亿美元的收入，全球半导体产业的总产值也会损失4900亿美元;相当于全球半导体一年的产值。

同样，韩国的内存供应链占世界总量的44%。如果这条供应链被打破，比如日本停止向韩国供应内存原材料，韩国的半导体产值将蒸发650亿美元。这将导致电子代工行业的收入减少7500亿美元。

因此，各国都意识到，半导体产业已经是各国的重点产业，一旦供应链断裂，将间接影响整个供应链的经济增长率。

过去，半导体供应链依靠优化的产业分工带来低成本、高效率的产出。现在很多国家都在采用与劳动效率计划相反的自给自足计划。加大资本投入，打造有韧性的区域产业链。随后全球六大地区(美国、中国、台湾、日本、韩国和欧洲)的年维护成本可能高达1250亿美元，导致半导体成本增加35-65%。

因此，BCG向美国政府提出的建议是，建立一个先进的工艺(10nm以下)晶圆厂，最低年产能为2万到3.5万片晶圆，以维持关键基础设施的运行。(如政府、电信、航空、能源等行业)如果这个计划包括先进的逻辑芯片和相关应用，大约需要6到7个晶圆厂，这相当于2000亿美元的私人投资和政府补贴。

如果到2030年最终实现自给自足，将需要投资1.4万亿美元，在美国建立60至65家晶圆厂来实现这一目标。多样化的生产基地确实为供应链提供了弹性。建议平衡策略，建立基本满意度和开放交易，以实现“弹性”的目标。它还将呼吁美国政府重视基础半导体研究和科学与工程人才的培养。

台湾产业要盘点短板，提前部署，主动结盟

过去，台湾的工业利用财务计算来追求最终的效率，但在未来，他们也必须考虑弹性。由于20-30%的产能必须在台湾以外建设，尽管在海外建厂的成本比在台湾高，但所有国家都乐于看到供应链投资，并会给予补贴和激励。从弹性的角度来看，它并非效率低下。分散风险是有商业动机的。台湾厂商应该主动建立联盟。如果他们到海外去建设产能，他们可以利用自己的价值链优势帮助国家建立供应链。同时，要更加灵活，慎重选择投资基地。未来，在两个不同的市场，将需要两种机型来运行，通过及早部署，台湾的制造商可以建立工业弹性。