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最新研究 | 关于加强美国半导体供应链发展的报告
2024-05-22


近期,美国半导体行业协会(SIA)和波士顿咨询公司(Boston Consulting Group)共同发布了一份关于半导体供应链的最新报告。在报告中,他们探讨了未来几年美国和全球供应链的恢复能力,同时着重分析了美国在供应链中存在哪些薄弱环节,以及所采取的应对措施有哪些。


 | 内容概览


2022年,美国正式签署了《芯片与科学法案》,法案针对美国国内的芯片制造产能以及技术研发能力制定了大量财政补贴和税收减免的方式,把半导体产业制造部分引入、留在美国。在此推动下,美国半导体制造能力和高科技研究得到了正向发展,同时,在未来数年美国半导体将在产能规模、关键技术领域以及国家经济实现显著增长。以下是该研究报告得出的主要结论:


· 预计到2032年,美国晶圆厂产能将增加203%,即三倍于2022年的产能。

· 预计到2032年,美国在全球晶圆厂产能中所占的份额将从目前的10%增长到14%,这是几十年来的首次增长。

· 预计美国在关键技术领域的能力将有所增长,例如前沿制造、DRAM存储器、模拟和先进封装等方面,尤其是在先进逻辑领域的份额将得到显著提升,从2022年的0%增长到2032年的28%。

· 在2024-2032年间,美国预计将吸引超过四分之一的全球资本支出,即6460亿美元,这一数额仅次于中国台湾。



美国正在朝着确保半导体供应链安全的目标迈进。报告显示,在《芯片与科学法案》的激励下,美国半导体行业在25个州的投资总额已接近4500亿美元,这些投资正在推动美国的领先地位并提高国内半导体制造能力。


 · 美国将实现世界上最大的晶圆厂产能增长率:按每月晶圆开工量(wspm)计算,美国晶圆厂产能预计将在未来十年内增长两倍,增幅达203%,是世界上预计增幅最大的国家。相比之下,美国晶圆厂产能在前十年(2012-2022年)仅增长11%。


按地点分列的全球半导体产能增长情况


美国将增加在全球晶圆厂产能中的份额:美国在全球晶圆厂产能中的份额经历了几十年的下降,从1990年的37%下降到2020年的12%,到2022年又进一步下降到10%,因此,如果不采取行动来促进新投资,到2032年,美国的晶圆厂产能将进一步下降到8%。然而,据研究报告显示,依靠美国迄今为止已宣布的项目,预计到2032年,美国的新投资将使美国在全球晶圆厂产能中所占的份额增加到14%,这是美国几十年来的首次增长。


1990-2032年按地区划分的全球200mm以上商用半导体工厂产能份额


 · 美国在包括先进逻辑在内的关键技术领域不断增长,并持续保持领先地位:美国将在包括尖端逻辑、DRAM存储器和模拟在内的关键技术领域获得更多的晶圆厂产能份额。例如,虽然美国以前完全依赖海外资源来生产最先进的芯片,但美国将在先进逻辑领域获得新的能力,其份额将从2022年的0%增长到2032年的28%。与此同时,美国对全球价值链的整体贡献继续领跑全球,在半导体技术的高附加值领域,包括芯片设计、EDA和工厂设备等领域,美国都处于强大的领导地位。此外,美国在先进封装领域的创新能力也将大幅增长,这将进一步加强美国的半导体供应链。


2022年和2032年预测,按技术类别和地区分列的全球晶圆制造能力


 · 美国将获得超过四分之一的全球资本支出:未来十年全球半导体行业的资本支出预计将达到2.3万亿美元,美国预计将吸引6460亿美元的资本投资,超过全球半导体投资总额的四分之一(28%)。相比之下,如果按照《芯片与科学法案》之前的投资速度,美国仅能获得全球资本支出的9%。


此外,对发达国家和新兴市场设施的私人投资将进一步加强全球半导体生态系统,包括提高制造、后端组装、测试和封装(ATP)以及材料方面的能力,这些投资将全面提高供应链的恢复能力。


按地点分列的全球半导体资本支出份额



然而,尽管在未来几年取得实质性进展,但美国在供应链的某些环节仍面临着脆弱性,包括先进的逻辑能力、传统芯片(节点尺寸为28nm及以上)、存储器、先进封装和关键材料等,如果继续采取明智的政策,美国就有机会在全球竞争日益激烈的情况下解决这些弱点,并提高其制造能力份额,同时加强其在先进逻辑、设计、EDA和设备等领域的领导地位。为此,该研究报告建议美国应采取:


 · 延长当前的激励措施:美国应采取措施进一步加强半导体供应链,延长《芯片与科学法案》规定的激励措施的期限,包括延长先进制造业投资信贷的期限。

 · 将激励措施扩展到关键领域:现有的芯片税收抵免应扩展到芯片设计领域,从而使更多的关键生产阶段在美国完成。

 · 发展STEM人才梯队:美国需要为不断发展的半导体产业和更广泛的经济培养技术劳动力,包括工程师、计算机科学家和技术人员等,并且必须采取相关政策,在该行业长期以来的劳动力发展努力的基础上再接再厉,扩大美国STEM毕业生梯队,留住并吸引更多来自世界各地的顶尖工程师和科学家。

 · 投资研究,保持美国的技术领先地位:美国应继续资助《芯片和科学法案》中授权的研究项目,以保持和扩大美国的技术领先地位。

 · 保持进入全球市场的机会:为确保美国半导体产业的竞争力,并使该产业能够继续大力投资于研究和创新,保持进入全球市场的机会仍然至关重要。


值得注意的是,这些政策需要辅以其他行动,例如与主要国际合作伙伴就供应链的恢复能力进行协调。只有正确的政策才能够帮助美国建立半导体生态系统,从而实现经济增长、加强国家安全和提升技术领先地位。


从报告中可看出,美国的未来建立在半导体之上。在《芯片和科学法案》的推动下,美国正在对半导体生态系统进行历史性的投资,这将重振半导体行业的制造能力,并可能使美国在未来几十年内成为创新领域的领头羊。


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