首頁 > 美國在芯片設計領域的份額，面臨下滑
自上世紀90年代以來，美國半導體產(chǎn)業(yè)一直是全球芯片銷售的領頭羊，每年有占據(jù)全球市場僅50%的市場份額。在芯片設計這一領域，美國更是站在金字塔尖。
截止到2021年，美國從事芯片設計相關公司的總營收占據(jù)全球46%的份額，是任何其他單個地區(qū)的2.5倍。而具體到細分市場領域來看，美國在約設計領域的市場領導地位在邏輯領域(Logic)最為突出，占該領域設計相關收入64%的份額，尤其是高級處理器;其次，在分立、模擬和其他領域(DAO：discrete, analog, and other)的市場份額為37%;不過，在存儲領域，韓國的公司處于領先地位，大約創(chuàng)造了所有設計相關收入的 59%，美國為27%。具體可參見下圖。
圖源：各國家和地區(qū)在芯片設計領域的份額
但據(jù)SIA的分析，美國在設計相關收入中所占份額開始出現(xiàn)下降跡象，如果以整體芯片銷售收入衡量，美國的整體市場份額已經(jīng)從2000年的約50%下降到2020年的46%，預計到2030年將進一步下跌到36%。
美國芯片份額的進一步下跌有多方面的因素，一方面，現(xiàn)在包括日本、歐洲、印度等世界各國都在積極發(fā)展本國的半導體，紛紛出臺各種激勵政策，譬如歐洲于近日同意了一項450億歐元的芯片生產(chǎn)計劃;另一方面，美國現(xiàn)在所采取的脫鉤斷鏈政策，也在割裂廣闊的芯片需求市場。
美國在半導體領域的領先地位離不開其在研發(fā)上的投入，IC Insights表示，2021年全球半導體行業(yè)約56%的研發(fā)支出來自總部位于美洲地區(qū)的公司。美國各芯片企業(yè)高額的研發(fā)投入推動了美國半導體行業(yè)的創(chuàng)新，反過來也有助于保持其全球銷售市場份額的領先地位，并在美國各地創(chuàng)造就業(yè)機會。
芯片設計公司必須將很大一部分收入投入到研發(fā)中，才能趕上競爭對手或保持領先地位，18%的收入用于研發(fā)是一個比較健康的份額。但是今年以來，美國多家上市半導體企業(yè)的市值經(jīng)歷了腰斬，據(jù)雅虎的報道，今年以來，美國上市半導體公司的總市值已經(jīng)蒸發(fā)了超過1.5萬億美元。這也在一定程度上影響了半導體企業(yè)的研發(fā)再投入，長此以往的話，美國半導體的創(chuàng)新性是否會受到影響也不得而知。
最后從技術的角度上來看，隨著摩爾定律走到極限，性能提升速度慢下來，這也給了追趕者機會，創(chuàng)新空間很大。后摩爾時代下，需要各企業(yè)在新的架構、新的電路設計、新材料和新封裝技術上進行探索。
美國半導體設計公司“過冬”
目前全球經(jīng)濟衰退，半導體需求疲弱，價格下跌，整個半導體行業(yè)處于周期下行的階段。全球芯片行業(yè)周期性逆風和美國對華芯片禁令正在打擊全球芯片行業(yè)的需求。美國的芯片設計公司也深受其害。
美國從事半導體設計的公司種類繁多，不過大致包括這幾大類：無晶圓廠公司(Fabless)、集成設備制造商(IDM)、原始設備制造商(OEM)、EDA/IP供應商，還有一些設計服務公司。其中需要解釋的是，現(xiàn)在不少OEM廠商已經(jīng)開始自研芯片，比如一些汽車制造商、云計算服務商等。
在邏輯芯片領域，英特爾、英偉達、AMD、高通、博通、Marvell、蘋果、特斯拉等是世界級的芯片大廠，他們是高精尖、高性能處理器芯片領域的領頭者。不過，今年下半年以來，英特爾、英偉達和AMD等均受到PC市場疲軟的影響，紛紛砍支出，降低營收預期。英特爾計劃在2023年削減30億美元，到2025年前英特爾將削減多達100億美元的成本，同時英特爾在最近幾個月表示，將在全球范圍內裁員數(shù)千人，而最新消息顯示，英特爾在愛爾蘭工廠的數(shù)千名員工停薪留職三個月。PC GPU的出貨量的大幅下滑，讓英偉達遭受重創(chuàng)，今年以來英偉達經(jīng)歷了42%的跌幅和超過3000億美元的市值損失。
手機芯片處理器廠商高通受到智能手機出貨量的影響，也下調了盈利預期。11月初，高通再次下調了對智能手機出貨量的預期，并給出了低于預期的展望。預計今年5G手機銷量的預期從此前的至多7億部下調至至多6.5億部。
全球主要半導體廠商三季度的營收和四季度的預期情況(圖源：WSTS)
存儲芯片領域，位于美國的美光是存儲領域的巨頭。根據(jù)研究機構IC Insights給出的數(shù)據(jù)顯示，在2021年DRAM市場中，三星以43.6%的份額占據(jù)第一，SK海力士市占比為27.7%。美光排名第三，市占比為22.8%。由于存儲芯片的需求惡化和價格下跌，美光在今年9月表示，2023財年的資本指出將縮減30%，而且在晶圓制造設備的投資減少50%。
在模擬芯片領域，美國的德州儀器和ADI分別占據(jù)第一和第二的位置，還有SKyworks和Qorvo等射頻芯片廠商，Microchip。10月，花旗公司下調了對德州儀器和Microchip的2022和2023年盈利預期，再加上iphone銷售疲軟。德州儀器的股價已經(jīng)下跌了14%，其表示第三季度取消訂單的數(shù)量有所增加，經(jīng)歷了個人電子產(chǎn)品的預期疲軟以及整個工業(yè)領域的疲軟擴大，并預測第四季度收入和利潤低于預期。
在功率半導體領域，美國的Wolfspeed是全球最大的SiC襯底和外延片供應商，公司既做SiC晶圓襯底，也做功率器件，2022年2月25日，Wolfspeed正式在紐約州馬西開設了Mohawk Valley Fab制造工廠，目前這是世界上第一個、最大和唯一的全自動200毫米碳化硅制造工廠。安森美也在集中精力發(fā)展SiC，Onsemi聲稱其是唯一一家具有端到端供應能力的 SiC 和絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 解決方案的大型供應商，包括 SiC 晶錠生長、襯底、外延、器件制造、集成模塊和分立封裝。除此之外，美國還有Vishey、Littelfuse、Diodes等都是較有實力的功率半導體企業(yè)。
在EDA和半導體IP領域，美國不僅在一站式IP組合領域占據(jù)領先地位，在一些細分或者子細分市場也有著很大的實力。新思科技、Cadence既是EDA軟件工具提供商，也是兩大一站式的IP供應商;Silicon Storage Technology(簡稱“SST”)是存儲器IP領域的領導者。其主要提供NVM IP;Rambus聚焦于DRAM IP供應;Achronix是FPGA和eFPGA IP供應商;SiFive的core IP基于RISC-V;美國還有NoC互聯(lián)IP廠商Arteris IP。
云服務廠商如亞馬遜、谷歌、微軟等都在自研芯片，芯片的布局研發(fā)對于這些云廠商來說至關重要。亞馬遜這幾年的服務器定制芯片Graviton發(fā)展的如火如荼，Graviton服務器的收入每年或超過50億美元，Graviton服務器的速度和效率為AWS客戶節(jié)省了資金。亞馬遜還在開發(fā)網(wǎng)絡芯片。谷歌于2016年發(fā)布自研TPU芯片，目前其第二代自研芯片已經(jīng)發(fā)布在即。這些云服務廠商業(yè)加入了寒冬的行列，進行不同程度的裁員，10月，據(jù)路透社報道，微軟將裁員不超過1000人;另據(jù)The Information 報道，谷歌也計劃裁員上萬人;亞馬遜也正在啟動公司歷史上規(guī)模最大的一輪裁員，預計裁員規(guī)模在萬人，員工稱“沒有人安全”。
寫在最后
現(xiàn)在的設計公司的領導地位不是一成不變的，縱觀半導體幾十年的巨頭更迭，1990年NEC是全球半導體的老大，東芝第二，英特爾尚排在第四位;2000年摩托羅拉還排在第六，如今摩托羅拉早已退隱江湖;2010年的半導體前十的芯片公司如今只有6家還位列其中。設計公司的領導地位是不穩(wěn)定的，每十年都有新的半導體行業(yè)領導者出現(xiàn)。
無論美國將更多芯片制造業(yè)務帶回本國并通過出口禁令限制其地緣政治對手是否具有戰(zhàn)略意義，但無疑，供應增加和需求減少的結合都會給各大芯片企業(yè)帶來麻煩。如果使美國的芯片設計公司處于不利地位，將最終導致美國市場領導地位受到侵蝕。
