GlobalData預測中國將通過不斷增長的市場規模和強大的生產能力成為世界芯片超級大國。
根據半導體行業協會（SIA）和波士頓咨詢集團(BCG)的數據，到 2030 年，半導體行業的規模將翻一番，達到 1 萬億美元以上，而中國將占到這一增長的 60% 左右。因此，中國能否成為第四次工業革命領導者的結果可能取決于該國到 2030 年芯片生產的自給率。目前，中國消耗了全球約 40% 的芯片，而僅根據 GlobalData 的數據，其中有12% 通過自給自足。該國對半導體的需求反映了其在物聯網方面的領先地位。（芯片人才）
根據 IHS Markit的數據，到 2030 年，全球將有多達 1250 億臺聯網設備。中國的物聯網企業融資情況可以反映這一增長，從 2017 年的 14 筆交易增加到 2021 年的 27 筆交易；總交易額也在上升，根據 GlobalData 的數據，從 2017 年的 5.86 億美元增至 2021 年的 15.9 億美元。
根據 GlobalData 的數據，美國半導體行業 30% 以上的收入來自向中國的出口。此外，中國是韓國芯片供應商三星電子和SK海力士的最大市場。另外總部位于荷蘭的ASML也有超過 20%的收入來自中國。其他歐洲公司比如意法半導體、英飛凌和恩智浦也嚴重依賴中國的進口能力。
GlobalData 預測，到2030 年中國市場對外國供應商的依賴作用將小得多。因為在全球銷售和使用的芯片中，有90%以上涉及低工藝生產技術。中國擁有一個主要由國家資助且不斷發展的半導體代工行業，并且該行業正在穩步建設以滿足國內低工藝技術的生產需求。
根據我們的 FDI （國際直接投資）項目數據庫，中國除了半導體制造能力正在不斷增長，還在 2019-2020 年間引進了很多與半導體相關且由外國直接投資的項目。
半導體全球供應鏈中的瓶頸在哪里？
FDI短缺
高度互聯的全球半導體供應鏈通過自由貿易在全球范圍內運輸材料、設備、知識產權 (IP) 和組裝產品。根據SIA的數據，半導體是僅次于原油、成品油和汽車的全球第四大貿易產品，該行業的跨境貿易和投資可能會變得越來越復雜。可以毫不夸張地說，在半導體領域吸引國際直接投資并在其供應鏈中實現自由貿易已經達到了對國家至關重要的程度。
這個挑戰并不是限制半導體制造能力的唯一潛在障礙。SIA 估計，要將集成的全球供應鏈遷移到每個地區同時滿足當前的半導體消費水平，至少需要 1 萬億美元的投資，從而實現 35-65%的半導體價格整體上漲。
美國在大多數知識密集型半導體生產領域處于世界領先地位。根據 CSIS 的數據，2019 年按收入計算，排名前 20 的半導體電子設計自動化和核心 IP 公司中有四家總部位于美國。然而相比之下，全球四分之三的半導體制造業集中在亞洲。比如制造供應鏈中技術難度較低和資本密集型的環節，例如代工、封裝和測試，中國在全球市場份額中排名第一，其次是馬來西亞。
技術霸權
全球半導體供應鏈中最重要的瓶頸在于高端芯片制造能力，中國臺灣和韓國在七納米和5納米芯片方面幾乎擁有全球100%的制造能力。BCG估計，這一比例為韓國有8%和中國臺灣擁有92%。這種壟斷意味著如果發生自然災害、基礎設施破壞或地緣政治沖突等問題將導致全球高端芯片嚴重短缺。
據GlobalData首席分析師Michael Orme稱，“臺積電在供應5納米芯片方面擁有全球壟斷能力，隨著老一輩工程師退休，年輕工程師想要賺取更多收入，紛紛移民大陸導致中國大陸半導體制造能力不增加。”
美國對臺積電的先進半導體制造能力的依賴，使得華盛頓官員更加堅定地要盡快吸引臺積電在美國建廠。“特別是因為三星在邏輯芯片的工藝代工技術方面無法與臺積電匹敵，英特爾也仍然落后幾代芯片，”他補充道。
據悉，臺積電堅稱在美國開始支付建造和運營5納米晶圓廠的額外成本之前，該公司將不得不推遲其在亞利桑那州的1200萬美元的新建晶圓廠項目。據報道，該項目將在2024年之前生產5納米芯片。Orme表示，與英特爾和三星不同，臺積電在中國臺灣以外的多元化建廠方面沒有既得利益，因為中國臺灣本身的所有前沿研究和5納米以下的生產都可能會保留下來。
資金并不是唯一的挑戰，臺積電也無法獲得完成其在美國新晶圓廠建設所需的設備、材料和勞動力。所有這些都表明，臺積電完成美國工廠的建立至少要延遲六個月，也或許直到2024或2025年才開始批量生產。“在那之前，美國半導體供應鏈將不得不依賴來自中國臺灣的7納米及以下芯片的供應，”Orme說。
成熟芯片短缺
隨著5G的廣泛部署，半導體行業在2025年左右走向了一個重大轉折點，因為在物聯網時代越來越多地傳感器被應用。然而，許多人認為，到2025年，新興技術所需的更先進的5納米和10納米芯片將不是最緊迫的問題，而是缺乏28納米及以上的傳統芯片（特別是90或130納米及以上）。事實上，全球最大的大型芯片供應商Sumco曾公開表示，到2026年由他們生產的28納米晶圓將售罄。
“雖然28納米晶圓不用于高端應用，例如用于最新智能手機的處理器或用于自動駕駛汽車的AI芯片，但它們對于大多數消費電子和相關下游行業仍然至關重要，”PragmatIC Semiconductor首席執行官斯科特·懷特（Scott White）說。“例如，英國的汽車生產由于缺乏簡單的加熱座椅控制器就會受到阻礙。”并且在這些領域，通過新技術和商業模式進行創新，可以緩解未來的供應鏈問題。全球分散的制造能力，可以確保半導體的穩定供應，以滿足未來世界的需求。懷特所說的創新機會可能只是解決世界上一些最緊迫問題的方法。在一個高度復雜和全球互聯互通的行業中，很多事情都處于危險之中，還有很多事情有待觀察。
中國成長為芯片超級大國
GlobalData 研究發現，中國專利在 2022 年 1 月和 2022 年 4 月顯著下降，這可能是由于新冠疫情的影響，尤其是針對硬件制造的企業。然而，到 2022 年，美國、日本、韓國、中國臺灣和德國的半導體專利也有所減少，這或許表明了半導體技術正在走向成熟的拐點。
話雖如此，中國在開發新型超導材料方面擁有強硬的專業知識。例如華為在光子計算以及石墨烯晶體管的開發方面處于領先地位。此外，中國在半導體代工、測試和封裝方面也處于領先地位。根據 GlobalData 的研究，先進芯片封裝、新晶體管架構和新碳基材料的發展也可能會改變半導體的市場規則，使中國在 2025 年就提前成為全球半導體領導者。（半導體人才）
全球對半導體芯片的大部分需求依舊是 28 納米及以上芯片，而不是更先進的 5 納米或 10 納米芯片。隨著中芯國際、華虹和上海先進半導體等國內公司增加代工產能，中國正走向自給自足，到 2024 年至少有 7 家主要的新代工廠投產。雖然多年來沒有一個國家可以在 15 年內實現國內半導體供應鏈自給自足，但GlobalData預測中國將通過不斷增長的市場規模和國內強大的生產能力成為世界芯片超級大國。
