Secretos revelados en un informe de un grupo de expertos: El siguiente paso para la industria de semiconductores de EE. UU....
Información mecánica
Investigación sobre información de competitividad y riesgos comerciales de la industria de fabricación de equipos
18 de febrero, Fundación Estadounidense de Innovación y Tecnología de la Información ( ITIF) publicó el informe "La ley de Moore no se cumple: el impacto de las políticas chinas en la innovación global de semiconductores" (en adelante, el "Informe"). Este informe proporciona una visión general del desarrollo de la industria mundial de semiconductores y analiza las fuerzas impulsoras y las condiciones para la innovación continua en la industria de semiconductores. Se analizan las políticas de la industria de semiconductores de China y sus implicaciones.
Posteriormente, el presidente estadounidense Biden firmó una orden ejecutiva sobre la cadena de suministro estadounidense, dirigiendo una evaluación amplia de la cadena de suministro de semiconductores, suministros médicos, minerales críticos y baterías de alta capacidad.
Se puede ver que la importancia de la industria de semiconductores para la manufactura, la economía y la seguridad nacional de Estados Unidos es evidente.
El panorama competitivo actual de la industria global de semiconductores
1. Las empresas estadounidenses representan casi el 50% de las ventas globales, pero sus capacidades de producción son débiles.
En 2019, las empresas de semiconductores con sede en EE. UU. representaron el 47 % de las ventas mundiales de la industria de semiconductores (aproximadamente un 5 % menos que el 51,8 % en 2012), seguidas por Corea del Sur (19 %), Japón y Europa (18 cada).
Pero a partir de 2019, Estados Unidos solo representa el 11 % del mercado mundial de fabricación de semiconductores, Corea del Sur representa el 28 %, la provincia china de Taiwán representa el 22 %, Japón representa el 16 %, China continental. China representa el 12% y Europa el 3%. De 2015 a 2019, la participación de China continental en el mercado mundial de fabricación de semiconductores casi se duplicó. A finales de 2020, solo 20 plantas de fabricación de semiconductores (FAB) operaban en Estados Unidos.
2. Estados Unidos, Europa y Corea del Sur son líderes en diferentes áreas de la industria de los semiconductores.
Los chips lógicos, los chips de memoria, los chips analógicos y los chips discretos son las cuatro áreas principales de la industria de los semiconductores. A juzgar por la participación de mercado de los principales segmentos del mercado de la industria mundial de semiconductores, en 2019, Estados Unidos lideró claramente en chips lógicos y analógicos, Corea del Sur lideró en memoria (seguida por Estados Unidos en el campo de los discretos); dispositivos. Las empresas chinas tienen una cuota de mercado del 9% en el campo de los chips lógicos y del 5% en el campo de los dispositivos discretos.
En términos de empresas específicas, Intel es el líder mundial en chips lógicos; al primer trimestre de 2020, Texas Instruments, ADI e Infineon son los líderes en chips analógicos, con cuotas de mercado de 65.438 respectivamente. +09%, 65, 438+00% y 7%. Samsung, SK Hynix y Micron lideran el campo de la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM), y representan el 44%, el 29% y el 265.438+0% de la cuota de mercado global, respectivamente.
3. La cadena de la industria global de semiconductores está muy involucrada y los países tienen diferentes ventajas de valor.
La industria de los semiconductores está altamente globalizada, con una gran cantidad de países/regiones compitiendo en muchos aspectos de la producción de semiconductores, desde el diseño de semiconductores hasta la fabricación y el ATP (ensamblaje, prueba y embalaje). En cada eslabón de la cadena de valor de los semiconductores, empresas de 25 países participan en la cadena de suministro directo y empresas de 23 países participan en funciones de apoyo. Más de 12 países tienen empresas que se dedican directamente al diseño de chips semiconductores, 39 países tienen al menos una planta de fabricación de semiconductores y más de 25 países tienen empresas ATP.
Cada eslabón del proceso de producción de semiconductores crea un valor considerable. Según estimaciones de la Comisión de Comercio Internacional de Estados Unidos (ITC), el 90% del valor de los chips semiconductores existe en las etapas de diseño y fabricación, y el 65.438+00% del valor proviene del ATP.
Un impulsor clave de la industria global de semiconductores es la especialización, ya que las empresas (e incluso ecosistemas industriales enteros dentro de los países) eligen centrarse en dominar aspectos clave del proceso de producción de semiconductores. Por ejemplo, los Países Bajos tienen ventajas en litografía ultravioleta extrema (EUV); Japón tiene ventajas en productos químicos y equipos de producción; Corea del Sur tiene ventajas en chips de memoria; la provincia china de Taiwán tiene ventajas en fundición;
4. Estados Unidos lidera el mundo en solicitudes de patentes de semiconductores.
Según los datos de patentes de semiconductores otorgados por la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (USPTO), aunque la participación de Estados Unidos en las patentes mundiales de semiconductores cayó del 43 % en 1998 al 29 % en 2018, todavía lidera . La participación del Japón cayó aproximadamente 1/3, del 33% al 23%; seguido por China, la Provincia de Taiwán y Corea del Sur; la Unión Europea ocupó el quinto lugar y China continental ocupó el sexto lugar, representando alrededor del 6% de las patentes mundiales; Si se calcula en base al número de patentes por cada 654,38 + mil millones de dólares del PIB, el rezago de China es aún más grave. Entre el PIB de 654.380 millones de dólares estadounidenses, las empresas de semiconductores estadounidenses han obtenido 365.438+00 patentes, mientras que las empresas de semiconductores chinas sólo han obtenido 77 patentes.
5. La participación de China en el valor agregado de la industria global de semiconductores está aumentando.
En términos de participación en el valor agregado de la industria global de semiconductores, la tasa de crecimiento de China continental casi se cuadruplicó entre 2001 y 2016, pasando del 8% al 31%; la participación de Estados Unidos cayó del 28%; al 22%; la participación de Japón cayó en más de dos tercios, del 30% al 8%; la participación de la provincia china de Taiwán aumentó del 8% al 15%; la participación de Corea del Sur aumentó del 5% al 10%; cada uno representó el 2% de participación.
6. Excepto Japón y Estados Unidos, las exportaciones de la industria de semiconductores de los principales países (regiones) del mundo han aumentado.
De 2005 a 2019, las exportaciones de la industria de semiconductores de China continental aumentaron de 27.800 millones de dólares a 13.800 millones de dólares; la provincia china de Taiwán aumentó de 35.900 millones de dólares a 11.100 millones de dólares; Corea del Sur aumentó de 30.900 millones de dólares a EE.UU. 924 mil millones de dólares estadounidenses; UE-27+ Reino Unido aumentó de 69,4 mil millones de dólares a 81,6 mil millones de dólares. Al mismo tiempo, las exportaciones estadounidenses se han mantenido básicamente sin cambios, alcanzando 53.6543,8 mil millones de dólares en 2005 y 52,9 mil millones de dólares en 2019. Las exportaciones de Japón cayeron ligeramente, de 47.900 millones de dólares a 46.900 millones de dólares.
7. Los semiconductores son una de las industrias más intensivas en I+D del mundo.
Los semiconductores y los productos biofarmacéuticos son las industrias más intensivas en investigación del mundo. Según el Cuadro de indicadores de inversión en I+D industrial de la UE de 2019 (Cuadro de indicadores de inversión en I+D industrial de la UE de 2019), las 13 principales empresas de semiconductores gastaron el 18,4% de sus ventas en I+D, superando a la industria biofarmacéutica. Entre ellos, los tres primeros son Qualcomm de Estados Unidos, MediaTek de Taiwán y AMD de Estados Unidos. En términos de monto de inversión real, Samsung lideró con 65.438+0.48 mil millones de euros (aproximadamente 65.438+0.76 mil millones de dólares estadounidenses), seguido de Huawei con 65.438+0.27 mil millones de euros (aproximadamente 65.438+0.5 mil millones de dólares estadounidenses) e Intel con 654.38+06.5438 +0,8 mil millones de euros.
A partir de 2018, la proporción de inversión en I+D de semiconductores en las ventas de empresas con sede en EE. UU. es del 17,4 %, la de Europa es del 13,9 %, la de China y la provincia de Taiwán es del 9,9 % y la de Japón es del 8,8 %. %, la de China continental es del 8,4% y la de Corea del Sur es del 7,3%. La intensidad de I+D de la industria europea de semiconductores ha caído del 16,5% en 2010 al 13,9% actual. Por el contrario, la intensidad de I+D de las empresas chinas de semiconductores aumentó del 6,3% en 2012 al 8,4% en 2018.
8. La industria de los semiconductores tiene una alta inversión de capital.
Los semiconductores también son industrias intensivas en capital. En 2019, los gastos de capital globales (CapEx) de la industria de semiconductores de EE. UU. ascendieron a 31.900 millones de dólares, lo que representa el 12,5% de las ventas, solo superado por el sector de energía alternativa de EE. UU. En términos de gastos de capital globales, las empresas con sede en Corea del Sur representaron el 31% de los gastos de capital globales en la industria de semiconductores en 2019, seguidas por Estados Unidos (28%), la provincia china de Taiwán (17%), China continental (10 %), Japón (5%) %) y Japón.
La experiencia, el capital y la escala necesarios para desarrollar nuevos diseños de semiconductores o construir nuevas fábricas de semiconductores son muy elevados y están en aumento. Por ejemplo, el costo de impulsar un diseño de chip de 10 nanómetros a 7 nanómetros ha aumentado en más de 100 millones de dólares, mientras que el costo de impulsar un diseño de chip de 7 nanómetros a 5 nanómetros puede volver a duplicarse, de 300 millones de dólares a casi 550 millones de dólares. Pero ese es sólo el costo de diseñar el chip. Se estima que para 2020, el costo promedio de construcción de una nueva fábrica de obleas de 14-16 nm será de 1.300 millones de dólares; el costo de construcción de una fábrica de obleas de 10 nm será de 1.500 millones de dólares; el costo de construcción de una fábrica de obleas de 7 nm será de EE.UU. 654,38 dólares + 80 millones de dólares; el coste de construcción de una fábrica de obleas de 5 nanómetros será de 654,38 dólares + 80 millones de dólares;
China juega un papel importante en la industria mundial de semiconductores.
1. La fortaleza de los semiconductores de China sigue aumentando.
Desde la perspectiva del diseño y la fabricación de chips, la fortaleza de los semiconductores de China está creciendo rápidamente. Por ejemplo, entre 2010 y 2015, el número de empresas de diseño de circuitos integrados en China aumentó de 485 a 715. De 2005 a 2015, la industria de semiconductores de China tuvo una tasa de crecimiento anual compuesta del 18,7%, el crecimiento del consumo de semiconductores fue del 14,3% y el mercado mundial de semiconductores tuvo una tasa de crecimiento anual compuesta de solo el 4,0%.
Actualmente, alrededor del 20% de las empresas de diseño de circuitos integrados sin fábrica del mundo están ubicadas en China. Como lo señala un informe de Deloitte: "En el diseño de circuitos integrados, las capacidades de China han aumentado en los últimos cinco años y están comenzando a alcanzar a China, la provincia de Taiwán y Corea del Sur para convertirse en el principal actor en el diseño de circuitos integrados en Asia". Región del Pacífico."
2. El mercado chino es muy importante para las empresas de semiconductores estadounidenses.
El mercado chino es muy importante y representa una gran proporción de los ingresos de muchas empresas de semiconductores estadounidenses. Por ejemplo, en los primeros cuatro meses de 2018, el mercado chino representó más del 60% de los ingresos de Qualcomm, más del 50% de los de Micron, alrededor del 45% de los de Broadcom y más del 40% de los ingresos de Texas Instruments. En 2018, alrededor del 36% de los ingresos de las empresas de semiconductores estadounidenses, o 75.000 millones de dólares, provinieron de ventas a China.
3. Los ingresos de la industria de semiconductores de China están creciendo rápidamente, pero el margen de beneficio neto es bajo.
A finales de 2019, las 136 empresas de semiconductores más grandes del mundo generaron unos ingresos totales de 571.800 millones de dólares.
Entre ellas, las empresas chinas representaron 46.543,8 millones de dólares estadounidenses, lo que representa más del 7,2% de los ingresos globales. Las empresas chinas representan el 265.438+0% de los ingresos globales por servicios de embalaje y pruebas (OSAT) (6.000 millones de dólares); el 8% de los ingresos de OEM (4.500 millones de dólares); ). En 2015, las empresas chinas representaron el 4% de los ingresos de la industria mundial de semiconductores. Como resultado, de 2015 a 2019, la proporción de los ingresos corporativos de mi país casi se ha duplicado.
Aunque los ingresos de la industria de semiconductores de China están creciendo rápidamente, su margen de beneficio neto es sólo una fracción del de Intel, Samsung, TSMC, SK Hynix y Micron. En promedio, en 2019, el margen de beneficio neto de las empresas de semiconductores no chinas fue del 19,4%, mientras que el margen de beneficio neto de las empresas de semiconductores chinas fue del 12,1%.
¿Qué medidas deberían proponer los think tanks para China en el futuro?
Según el informe, China ha distorsionado el mercado global a través de políticas mercantilistas, ha obstaculizado el desarrollo de empresas innovadoras y la inversión en I+D y ha socavado la Ley de Moore en la industria de semiconductores. El informe presenta algunas recomendaciones desde el nivel internacional y el nivel interno de los Estados Unidos para hacer frente al "Desafío de China" (implementando la "Ley de Chips" y aumentando la inversión federal en semiconductores de I+D). Entre ellas, las sugerencias a nivel internacional incluyen:
1. Ampliar el contenido de la OMC sobre subsidios
Según las regulaciones de la OMC, la ayuda financiera debe tener tres elementos como subsidio: 1) Aporte Financiero; 2) Donado por el gobierno o instituciones públicas; 3) Ingresos provenientes de esta donación.
Por lo tanto, Estados Unidos debería trabajar con países con ideas afines y la OMC para actualizar las reglas e imponer condiciones y sanciones más estrictas a los subsidios industriales agresivos. Primero, aclarar la definición de “agencia pública” y ampliarla para incluir empresas estatales y privadas, así como otras entidades afectadas por el estado. Al mismo tiempo, los subsidios requeridos por las empresas estatales no perjudican a otros países.
Los países con ideas afines deberían aspirar a aumentar significativamente la transparencia de los subsidios globales, lo que incluye insistir en la notificación oportuna y completa de los subsidios y establecer una presunción de daño para los subsidios que no se notifiquen de manera oportuna. Los países también deberían celebrar reuniones anuales entre los miembros de la OMC y el Órgano de Apelación de la OMC para discutir patrones y desafíos relacionados con el uso excesivo de subsidios.
2. Los aliados deberían cooperar en los controles de exportación de semiconductores.
Para la industria mundial de semiconductores, China no sólo es un mercado importante, sino también un importante lugar de producción. No hay duda de que los controles a las exportaciones de las tecnologías centrales que sustentan el ascenso económico y militar de China se convertirán en una herramienta que los responsables de las políticas considerarán seriamente. Sin embargo, como propuso una vez el ITIF, Estados Unidos debería hacer todo lo posible para cooperar con países con ideas afines para coordinar las medidas de control de exportaciones, "porque el sistema de control de exportaciones tiene más éxito cuando está coordinado internacionalmente". de la Ley de Reforma del Control de Exportaciones), “Los controles de exportaciones deben coordinarse con el sistema multilateral de control de exportaciones. Los controles multilaterales de exportaciones son los más efectivos y deben centrarse en tecnologías centrales y otros elementos que pueden usarse para plantear amenazas graves a la seguridad nacional de Estados Unidos. Estados Unidos y sus aliados.”
El informe afirma que para lograr objetivos de política económica o comercial, Estados Unidos continúa implementando controles unilaterales de exportación. Requiere la formación de un nuevo modelo de control con el tradicional Protocolo de Wassenaar (WAC), que representa industrias de semiconductores específicas (incluidos equipos de fabricación de semiconductores) y tecnologías avanzadas más amplias. Por lo tanto, Estados Unidos debería evitar los controles unilaterales de las exportaciones y tratar de desarrollar un enfoque multilateral más ambicioso y eficaz para los controles de las exportaciones con Alemania, Japón, Corea del Sur, China, la provincia de Taiwán, los Países Bajos y el Reino Unido.
Estos países deberían trabajar juntos para llegar a un consenso sobre las amenazas que representan las empresas de países sin economía de mercado para la industria mundial de semiconductores y la velocidad de desarrollo y el progreso de la tecnología de semiconductores. Luego, estos países deberían establecer un grupo de trabajo fuera de la "Asociación de la Industria del Agua", a saber, la "Asociación Little Watts", para definir la tecnología de semiconductores y los elementos controlados relacionados (fuera del alcance de los elementos controlados existentes) y formular la misma política de concesión de licencias.
3. Unificar los procedimientos de revisión de la inversión extranjera directa.
La Ley de Modernización de la Revisión del Riesgo de Inversión Extranjera de 2018 (FIRRMA) ordena al Comité de Inversión Extranjera en los Estados Unidos (CFIUS) que establezca un proceso formal para compartir información con gobiernos aliados y coordinar y cooperar en la seguridad de las inversiones. asuntos. Por lo tanto, Estados Unidos debería continuar trabajando con países con ideas afines para coordinar los procesos de revisión de inversiones y considerar ampliar la lista de países extranjeros exceptuados para incluir a Francia, Alemania, los Países Bajos, Italia, Japón y Corea del Sur.
4. Mejorar el disfrute de la información y combatir el espionaje económico extranjero y el robo de propiedad intelectual, tecnología o secretos comerciales.
Estados Unidos debería liderar a más países con ideas afines para establecer una "Alianza de los Cinco Ojos" más amplia dedicada a cooperar en el campo de tecnologías avanzadas patrocinadas por el estado para combatir el espionaje. La organización podría compilar una lista de empresas e individuos que buscan robar propiedad intelectual y desarrollar mecanismos para impedir que esas empresas e individuos compitan en el mercado de la alianza.
5. Realizar una alianza de cooperación en investigación y desarrollo de semiconductores.
La amplitud y complejidad de la innovación en semiconductores significa que existen oportunidades para reclutar países con ideas afines para participar en programas de I+D a largo plazo y de alto potencial, como el "Semiconductor Moonshot". De hecho, esto es lo que se espera del proyecto de ley Chips for America, que exige el establecimiento de un fondo de seguridad multilateral de 750 millones de dólares para apoyar el desarrollo y la adopción de tecnologías microelectrónicas seguras.
Asegurar la cadena de suministro de microelectrónica será un primer paso en este sentido, y el Congreso asignará fondos para esta disposición cuando considere la reautorización de la Ley de Autorización de Defensa Nacional este otoño.
Resumen
Según el "Informe del Índice Global de Think Tanks 2020" publicado por la Universidad de Pensilvania, ITIF ocupa el puesto 39 entre los principales think tanks de los Estados Unidos y el 4º entre los del mundo. Los principales think tanks de política científica y tecnológica Bit. Su presidente, Rob Atkinson, tiene una amplia experiencia en departamentos gubernamentales y sus opiniones son influyentes en los círculos políticos. Anteriormente, muchas de las sugerencias y actividades de promoción de la ITIF habían sido adoptadas por el gobierno de Estados Unidos.
ITIF siempre ha sido crítico con las políticas de innovación científica y tecnológica de China y aboga por tomar contramedidas duras contra China. Las recomendaciones del informe en el campo de los semiconductores coinciden con la filosofía de Biden de unir aliados, desarrollar la manufactura nacional y contener a China y, por lo tanto, es probable que sean adoptadas por el gobierno de Estados Unidos.