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美国和中国技术产业脱钩升级
中美贸易紧张局势升级,导致美国全面禁止技术出口,这实际上会导致两国科技行业脱钩。这将使美国半导体企业被挡在庞大的中国市场之外,并迫使中国设备制造商寻找替代供应来源。作为对美国限制的回应,我们假设中国也将禁止美国的软件和设备,如智能手机、个人电脑和数据中心设备等进入其国内市场,这将加速中国的外国技术替代计划,该计划已计划于2020年在国家机构和公共机构启动。
中国设备制造商的中断程度因半导体组件而异,根据供应情况有三种不同的响应,如表7所示:
• 已有成熟的中国供应商供应的半导体元件。
中国电子设备制造商将把采购业务转向国内老牌供应商。这意味着即使没有目前只能从美国的供应商获得的业界设计工具,替代供应商也能保持竞争力。这也取决于他们是否有能力扩大和提升中国日益增长的国内制造能力,或者保持与主要制造伙伴的联系。无论如何,我们的分析表明,在我们的半导体市场分类中,32个产品类别中只有一个符合这一标准——它仅国半导体需求的5%。对于国需求23%的其他10种产品,规模虽小但新兴的国应商可能会随着时间的推移而扩大规模。
我们将一个成熟的供应商定义为拥有**过10%的**市场份额,平均相当于中国国内市场规模的40%。
• 有成熟的非美国供应商的半导体元件。
短期内,中国设备制造商将把采购转向或欧洲其他地区的现有供应商。当然前提是假设这些海外供应商继续不受限制地使用美国开发的设计工具和制造设备,与中国客户做生意也不受限制。中长期看来,中国可能会寻求完全或部分地用国应商取代*三国供应商,以实现其半导体自给自足的既定目标。总体而言,12个半导体产品类别(国需求的45%)属于这一类。
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**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**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。
若营收大幅下降,美国企业的研发投资将大幅削减——如果它们保持目前的研发强度,至少会削减120亿美元,即30%。如果美国半导体公司的目标是获得与该行业资本成本估计相等的股东总回报(尽管收入大幅缩水),那么研发支出的削减幅度可能必须达到60%。除了研发支出削减,资本支出还将减少130亿美元,导致美国损失12.4万个就业岗位,其中3.7万个在半导体行业。
假以时日,美国半导体企业可能会失去相对于**竞争对手的技术和产品优势,从而不可避免地导致市场份额进一步下降。据估计,从中长期来看,美国半导体公司的**份额将从48%下降到30%左右。美国还将失去其在该行业长期以来的**地位。
哪些竞争对手能从美国半导体公司放弃的中国客户那里获得收入,将取决于中国开发替代国应商的能力。这种能力因产品和时间的不同而不同。
考虑到中国半导体行业的发展现状,短期内大部分收入将流向*三国。中国的半导体公司将积发展,以满足国内40%的需求——几乎是目前自给自足水平的3倍,并且达到分析师对2025年的预测上限。此外,我们的模型显示,由于韩国在内存、显示器、图像处理和移动处理器等关键产品方面的强大能力,以及它扩大生产能力的能力,韩国可能会取代美国,成为**半导体行业的。
从中期到长期来看,在*二种情景下,中国可能会成功地发展出一个有竞争力的国内半导体设计行业,能够满足大部分国内需求。然而,这需要时间,也需要持续的高水平投资。尽管中国在太阳能电池板、液晶显示器和智能手机等科技产品上仅用了5到7年的时间就迎头赶上,但它是在获得外国技术和零部件的情况下做到这一点的。就半导体而言,技术壁垒要高得多。举例来说,韩国和闽台分别花了大约15到20年的时间,才成为**记忆体和晶圆制造的。
此外,正如我们先前所指出的,半导体的技术复杂性是如此之高,以至于没有一个国家有一个完全自主的生产过程,并在整个**链上完全自给自足。中国可能仍需要依赖外国设计公司来制造高度复杂的芯片,这些芯片需要美国供应商提供的设计工具,同时还需要其它地区的芯片代工厂来制造一些本土设计的芯片,尤其是那些需要制造节点的芯片。
即使中国不得不进口替代高性能处理器来取代基于美国技术的CPU、GPU和FPGA,随着时间的推移,中国的半导体公司可能终能够满足国内对几乎所有其他半导体产品的需求。这样做将使中国的自给自足率达到约85%。在这种情况下,中国半导体行业的**份额将从3%增长到30%以上,取代美国成为**者。
美国半导体行业下行风险不容小觑
• 有成熟的非美国供应商的半导体元件。
短期内,中国设备制造商将把采购转向或欧洲其他地区的现有供应商。当然前提是假设这些海外供应商继续不受限制地使用美国开发的设计工具和制造设备,与中国客户做生意也不受限制。中长期看来,中国可能会寻求完全或部分地用国应商取代*三国供应商,以实现其半导体自给自足的既定目标。总体而言,12个半导体产品类别(国需求的45%)属于这一类。
• 没有非美国供应商可替代的半导体元件。
国需求27%的9个半导体产品类别符合这一描述。中国将不得不加快本土替代供应商的开发。在某些情况下,中国消费者可以用其它芯片替代美国的处理器。例如,中国公司可以设计自己的集成电路,来代替美国的CPU、GPU和FPGA。事实上,一些的中国公司已经在人工智能领域这样做了。另一种选择是开发基于不受美国出口管制的架构的处理器,例如RISC-V开源架构。这种高度复杂的半导体产品需要的设计工具,而目前只有美国的供应商可以提供这些工具,因此中国必须自行开发一套设计工具,或者从*三国寻找能够设计这些关键替代元件的新供应商。
在技术脱钩的情况下,中国的半导体产业供应链将呈现出截然不同的面貌。(见表9)中国可以继续接触和欧洲的半导体供应商和代工厂,这些供应商和代工厂将继续使用美国供应商的设计工具和制造设备,从某种程度上说,中国设备制造商预计受到的干扰,在中长期内将在一定程度上受到限制。
除了转换到需要快速提高产能以应对需求激增的新供应商的短期动荡之外,中国面临的主要挑战将是为计算密集型应用开发可行的替代高性能处理器,与或欧洲其他地区的新供应商密切合作,这些供应商可以使用美国供应商提供的设计工具。
中国已经在这方面**了进展,使用了非美国的架构来建造神威**级计算机处理器。欧洲的欧洲处理器计划和富士通的K和Post-K**级计算机计划表明,欧洲和国家自己也在积努力摆脱美国的CPU供应商和架构。
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