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良性創(chuàng)新周期加強了美國的市場地位
這一良性循環(huán)有兩個核心因素：研發(fā)強度和規(guī)模。歷史上，美國半導體公司一直將收入的17%至20%投資于研發(fā)，遠遠高于其他地區(qū)的半導體公司14%的投資比例。事實上，2018年美國半導體公司的研發(fā)強度在美國經(jīng)濟所有行業(yè)中排名第二，僅次于制藥/生物技術行業(yè)。
規(guī)模是創(chuàng)新良性循環(huán)的第二支柱。2018年，美國半導體行業(yè)的全球產(chǎn)品收入約為2260億美元，遠遠超過其他競爭地區(qū)的同行。這個規(guī)模是韓國半導體產(chǎn)業(yè)的兩倍，是日本的五倍，是歐洲的六倍，是中國的15倍。
由于美國國內市場占全球半導體需求的比例不到25%，因此，開放進入國際市場是美國半導體產(chǎn)業(yè)擴大規(guī)模的關鍵要求。約80%的美國工業(yè)收入來自出口市場，這個出口市場中包括了約占全球需求23%的中國。根據(jù)美國國際貿易會的數(shù)據(jù)，半導體是美國2018年第出口產(chǎn)品，僅次于飛機、成品油和。
圖：美國在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵層面處于地位
得以進入全球市場，使美國半導體行業(yè)能夠利用高度化的資源來制造日益復雜的產(chǎn)品。例如，在一家價值150億美元的晶圓制造廠中，使用高精度設備制造一個的7納米芯片，需要大約1500步。雖然美國公司在產(chǎn)業(yè)鏈的設計和設備層可以廣泛依賴美國國內的半導體生態(tài)系統(tǒng)，但在材料、設備及芯片的制造、組裝和測試方面也依賴外國合作伙伴。沒有任何一個公司或國家有技術能力控制整個供應鏈。

這種影響要嚴重得多，而且發(fā)生的速度將遠遠快于僅中國制造2025計劃的預期效果。分析人士目前預測，包括IDM和無晶圓廠設計公司在內的中國半導體公司的收入可能以每年10%至15%的速度增長，到2025年，其國內需求覆蓋率將從2018年的14%提高到25%至40%。這種增長將轉化為中國半導體行業(yè)在全球市場份額中的增長4至7個百分點，這與我們在情景1和情景2模型中的預測一致。
在沒有限制美國技術來源的情況下，根據(jù)“中國制造2025”計劃更換外國半導體將影響美國和非美國供應商。假設替代程度與當前市場份額成正比，我們的市場模型預測，僅由于“中國制造2025”，美國半導體公司的全球份額將僅損失2至5個百分點。這一市場份額損失大約是我們所評估的中美摩擦兩種情況下市場份額損失的四分之一。
有兩個主要原因可以解釋中美摩擦帶來的更為的影響。先，對于國應商可供選擇的半導體組件，我們預計中國設備制造商將瞄準美國供應商的替代品，并在需要時選擇將非美國供應商作為第二來源。此外，面對美國的出口限制（甚至是美國可能在我們的情景1中對實體名單之外的公司施加此類限制的風險），中國設備制造商還將嘗試用其他或歐洲供應商取代美國半導體供應商，即使這種替代無助于實現(xiàn)中國制造2025年的目標。
除了財務影響外，我們的分析還揭示了一個風險，即將美國半導體公司拒之門外后，中國市場可能引發(fā)產(chǎn)業(yè)結構的劇烈變化，對美國經(jīng)濟競爭力和產(chǎn)生深刻、不可逆轉的影響。如果美國半導體公司的全球份額下滑至約30%，美國將把其長期的全球半導體地位拱手讓給韓國或中國。
更根本的是，美國可能面臨不得不在很大程度上依賴外國供應商來滿足其國內半導體需求的風險。預計每年研發(fā)投資將減少30%至60%，美國工業(yè)可能無法提供滿足美國國防和系統(tǒng)未來需求所需的技術進步。
美國半導體行業(yè)的下行風險可能不止于此。一旦美國工業(yè)失去其全球地位，它將不可能重新獲得。如果我們的中長期情景2得以實現(xiàn)，中國成為全球者，美國半導體行業(yè)將可能面臨額外的份額侵蝕，超出我們預測的18個百分點。在沒有貿易壁壘的情況下，中國的競爭對手不會將自己局限于主導國內市場。
在其他幾個技術領域，中國企業(yè)利用在國內市場建立的規(guī)模優(yōu)勢，以搶占海外市場的市場份額，使行業(yè)利潤率降低了50%至90%。（見附件12。）

? 有成熟的非美國供應商的半導體元件。
短期內，中國設備制造商將把采購轉向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應商。當然前提是假設這些海外供應商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設計工具和制造設備，與中國客戶做生意也不受限制。中長期看來，中國可能會尋求完全或部分地用國應商取代第三國供應商，以實現(xiàn)其半導體自給自足的既定目標?？傮w而言，12個半導體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。
? 沒有非美國供應商可替代的半導體元件。
國需求27%的9個半導體產(chǎn)品類別符合這一描述。中國將不得不加快本土替代供應商的開發(fā)。在某些情況下，中國消費者可以用其它芯片替代美國的處理器。例如，中國公司可以設計自己的集成電路，來代替美國的CPU、GPU和FPGA。事實上，一些的中國公司已經(jīng)在人工智能領域這樣做了。另一種選擇是開發(fā)基于不受美國出口管制的架構的處理器，例如RISC-V開源架構。這種高度復雜的半導體產(chǎn)品需要的設計工具，而目前只有美國的供應商可以提供這些工具，因此中國必須自行開發(fā)一套設計工具，或者從第三國尋找能夠設計這些關鍵替代元件的新供應商。
在技術脫鉤的情況下，中國的半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈將呈現(xiàn)出截然不同的面貌。(見表9)中國可以繼續(xù)接觸和歐洲的半導體供應商和代工廠，這些供應商和代工廠將繼續(xù)使用美國供應商的設計工具和制造設備，從某種程度上說，中國設備制造商預計受到的干擾，在中長期內將在一定程度上受到限制。
除了轉換到需要快速提高產(chǎn)能以應對需求激增的新供應商的短期動蕩之外，中國面臨的主要挑戰(zhàn)將是為計算密集型應用開發(fā)可行的替代高性能處理器，與或歐洲其他地區(qū)的新供應商密切合作，這些供應商可以使用美國供應商提供的設計工具。
中國已經(jīng)在這方面取得了進展，使用了非美國的架構來建造神威超級計算機處理器。歐洲的歐洲處理器計劃和富士通的K和Post-K超級計算機計劃表明，歐洲和國家自己也在積努力擺脫美國的CPU供應商和架構。

這種元器件替代導致的結果是，短期內不太的替代組件會使得中國的個人電腦、服務器和其他ICT基礎設施設備在國際市場上可能不再具有競爭力。由于無法使用美國的軟件、內容和應用程序，特別是在高收入經(jīng)濟體，中國的智能手機和其它消費電子產(chǎn)品可能也會失去市場份額,這進而可能導致中國設備制造商的海外收入減少。
另一方面，即使產(chǎn)品缺乏的技術，中國供應商仍有可能擴大其在中國國內市場的份額，因為與之競爭的美國產(chǎn)品將被禁止。事實上，我們估計，通過擴大國內市場份額，中國設備制造商將能夠彌補高達75%的海外收入損失。
不過，技術脫鉤對中國的主要影響可能是，在向基于替代處理器架構的國內IT生態(tài)系統(tǒng)過渡的這幾年里，中國經(jīng)濟的整體生產(chǎn)力將受到影響。即使這種替代處理器的性能可以與美國成熟的設計媲美，中國也需要為消費者和企業(yè)應用創(chuàng)建并擴大全新的硬件和軟件組合。中國企業(yè)要將所有系統(tǒng)和業(yè)務流程遷移到新的IT基礎設施，并在用戶功能和成本方面趕上世界上大多數(shù)企業(yè)和消費者目前使用的以美國技術為基礎的產(chǎn)品，需要投入資金和時間。
“脫鉤”對美國半導體企業(yè)的直接影響，將是失去所有來自中國科技客戶的營收，以及來自其他國家客戶的營收，這些客戶終也將與美國脫鉤。總體而言，如果考慮直接和間接影響，美國半導體收入將下降37%，相當于2018年的830億美元。(見表10。)其中約四分之三的影響將是中國客戶因美國技術出口禁令而取代美國半導體的直接后果。因此，它幾乎會在美國限制措施生效后立即受到?jīng)_擊。
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