2024年美国半导体行业状况报告（英文版）

美国的状态.S. 半导体工业 20 24 2 2024年美国半导体工业部 TABLEOFCONTENTS 6芯片实现 11半导体工作组 13扩大人才管道 16促进可持续性 17供应链再平衡 19政府争相发展芯片战略和激励 21贸易和半导体 22地缘政治与半导体工业 23全球半导体市场 24半导体需求驱动器 27全球市场份额 28美国技术竞争力 30美国半导体工业国内经济贡献 31美国半导体创新政策景观 2024年美国半导体工业部3 INTRODUCTION 半导体——几乎使所有现代技术得以实现的芯片— —是人类历史上的最具变革性的发明之一。得益于过去65年在半导体研究、设计和制造领域的突破性进展，现代芯片可以在一小块硅片上容纳多达数十亿个晶体管。 半导体创新的快速步伐让世界变得更加智能、健康、绿色和互联互通。而芯片正推动着人工智能、自动驾驶和电动汽车以及先进无线网络等变革性技术的发展。 近450亿美元的宣布投资覆盖了28个州。这些投资预计将会创造数以万计的直接就业机会，并支持数以十万计的间接就业机会，从而推动美国经济的发展。该行业还在全球范围内进行投资，以建立一个稳健的供应链网络。 在2023年，尽管年初市场出现周期性的下滑，但下半年全球销售额回升，全年达到5270亿美元。全球销售了近1万亿美元的半导体，相当于地球上每个人拥有超过100个芯片。随着衰退期结束且对半导体的需求依然强劲，行业分析师预计2024年的年增长率将达到两位数。 Rising需求的增长也促使新行业投资增加半导体生产。得益于《芯片和科学法案》这一重要立法，美国预计将在半导体制造的新私人投资中占据更大的份额。事实上，截至2024年8月，自《芯片和科学法案》首次提交国会以来，半导体生态系统内的公司已宣布在美国启动了超过90个新的制造项目，总计 在《芯片和科学法案》（CHIPS）颁布后的十年（2022年至2032年），美国预计其半导体制造能力将增加三倍以上——这一增长率在该期间全球最高，根据2024年5月SIA-波士顿咨询集团的报告。该报告还预测，到2032年，美国先进（小于10纳米）芯片制造的份额将占全球产能的28%，并且从2024年到2032年，美国将占据全球总投资支出（CAPEX）的28%。相比之下，如果没有《芯片和科学法案》，报告估计到2032年美国仅能获得全球CAPEX的9%。 在美国境内强化芯片供应链提供了巨大的机遇 ，但也带来了重大挑战。例如，在未来几年中 ，随着美国芯片运营规模的扩大， 2024年美国半导体工业部4 因此，对技能人才的需求也将持续增长。2023年SIA-牛津经济研究所在的一项研究预测，到2030年，半导体行业将面临6.7万名技术员、计算机科学家和工程师的缺口，而整个美国经济中将有140万名此类工人的缺口。为了使半导体行业能够充分发挥其增长和创新潜力，并实现国内投资预期目标，政府领导人必须推进政策 ，这些政策应建立在我们行业长期以来的劳动力发展努力之上，扩大美国STEM毕业生的数量 ，并吸引和留住更多来自世界各地的顶尖工程师和科学家。 此外，现有的CHIPS税收抵免应扩展到包括芯片设计，以确保更多关键流程在美国进行。美国还应继续资助《芯片和科学法》中授权的联邦研究计划，以维持和扩大美国在技术领域的领导地位。为了确保美国半导体行业在全球市场上保持竞争力并能够持续投资于研发和创新 ，美国应寻求协议和倡议，以开放海外市场的准入，使公司在国外市场能够销售在这里制造的芯片。 如果我们要保持当前的发展势头，还需要在其他领域采取政策措施。美国应通过延长《芯片和科学法案》（CHIPSandScienceAct ）下激励措施的有效期来进一步强化半导体供应链，包括延长先进制造投资信用，该信用原定于2026年到期。 半导体在社会中的作用从未像今天这样重要，行业的未来也从未如此光明。SIA期待与政府领导人继续合作，为这一基础性行业在未来多年的发展奠定坚实基础。 2024年美国半导体工业部5 芯片实现 《芯片和科学法案》的实施在2024年继续推进，已在推广该法的重大制造激励措施和研发投资方面取得显著进展。 6 2024年美国半导体工业部6 芯片实现 制造激励 TheCHIPS计划办公室（CPO）继续推进其价值390亿美元的CHIPS制造激励计划的部署。与《芯片和科学法》的目标一致，迄今为止宣布的激励措施将增强国家安全、创造就业机会、提振美国及本地经济，并使美国更加强大和科技先进。 初步协议达成后，公司将在与商务部进行进一步的尽职调查和谈判之前达成最终协议。CPO计划在2024年底前承诺所有资金。 由于整个供应链对资金需求强劲而可用的资金有限，CPO不幸地宣布暂停对商业研发设施的资金机会。 申请商业制造设施、设备和材料制造设施的申请现已停止接受。截至2024年8月，CPO（先进制造办公室）宣布了17项初步协议，涉及超过320亿美元的拨款和280亿美元的贷款，覆盖26个项目，分布在16个州。这些项目预计总投资超过3500亿美元，并有望创造超过118,000个新工作岗位——其中包括超过38,00 0个制造业岗位和超过78,000个建筑岗位。 此外，CHIPS先进制造投资税收抵免（AMIC ）也为晶圆制造和设备制造设施的投资提供了强大的激励措施。截至出版日期，行业仍在等待财政部最终制定的相关规定。 芯片实现 CHIPSSPARKINGCOMPANYINVSTMENTS 自2020年《芯片法案》颁布以来，半导体生态系统内的公司已在全美28个州宣布了超过90个项目，总投资额接近4500亿美元。这些项目将为美国半导体生态系统创造超过58000个新的高质量工作岗位，同时还将为更广泛的美国经济创造成百上千万的支持性就业岗位。 以下图表展示了2020年5月至2024年8月期间宣布的国内半导体供应链项目，反映了行业在半导体制造与封装、设备和材料生产以及研发设施方面的投资。 在行动中的筹码 2020年5月至2024年8月宣布的半导体供应链制造投资 半导体EquipmentMaterials研发设施包装 芯片实现 研发投资 在美国商务部、国防部以及国家科学基金会等部门，正加速推进总额为130亿美元的科研资金活动，这些资金是通过《芯片和科学法案》分配的。 商务部正在推进国家半导体技术中心（NSTC ）项目，并为其拨款50亿美元。NSTC预计将成为商务部半导体研发活动的核心，并且很可能包括一个国家级的研究设施网络，其中包括NSTC行政与设计设施、NSTC极紫外（EUV ）中心以及NSTC原型制作和NAPMP先进封装试点设施。 commerce还启动了国家先进包装制造计划（NAPMP）的相关活动。这项3亿美元的计划将包括一系列由国家标准与技术研究院（NIST）内部开展的研究项目，以分配拨款资金，同时还包括一个实体试点设施，该设施将与NSTC原型设施共址。 芯片计量计划（CHIPSMetrologyProgram ）、芯片数字孪生制造美国研究所（CHIPSDigitalTwinsManufacturingUSAInstitute）以及国防部微电子共用设施（DODMicroelectronicsCommons）也正在推进中。 整体而言，这些计划将有助于推动半导体创新并巩固美国的技术领先地位。有关《芯片和科学法案》下研究计划推出情况的最新信息，请访问semiconductors.org/chips-rd-programs。 芯片实现 加强美国供应链 一份由半导体行业协会（SIA）和波士顿咨询集团联合发布的最新报告显示，在未来几年内 ，美国和全球半导体供应链的韧性预计将显著提升。特别是，该研究显示，在《芯片法案 》激励措施的推动下，行业投资正在取得进展，以扩大国内半导体制造规模并增强美国经济。报告还预测了以下几点： 从2022年到2032年，美国的晶圆厂产能将增加203%，是美国产能的三倍。预计203%的增长是当时世界上最大的预计增长百分比。 美国将确保超过四分之一(28%)的全球资本支出 2024-2032年——预计市场规模将达到6460亿美元，仅次于台湾。如果没有Chips奖励法案，到2 032年美国在全球资本支出中的份额将仅占9%，根据报告所述。 美国将几十年来首次增加其在全球晶圆厂产能中的份额， 从今天的10%到2032年的14%。在没有CHIPS颁布的情况下，到2032年，美国的份额将进一步下滑至8%。 美国将提高其在关键技术领域的能力，例如领先的fabrication、DRAM存储器、模拟芯片以及先进封装。例如，到2032年，美国在先进逻辑（小于10nm）领域的生产能力将增长至28%，其中包括领先边缘的新能力。 尽管取得了这一显著进展，生态系统中仍存在脆弱性区域，需要额外的工作来维持这一势头并确保芯片供应链的关键领域。 全球半导体容量按位置增加 (WSPM容量变化%) 2012-2022VS.2022-2032 365% 203% 124% 86%90% 63% 36% 11% 129% 97% 67% 86% 62% 72% 世界平均 22-32(108%) 12-22(81%) U.S.EuropeJapanS韩国台湾中国Others 来源：SEMI，BCG分析 半导体行业在美国拥有显著的经济影响力，行业内大约有33.8万人就职，包括芯片设计、电子设计自动化（EDA）、半导体制造和设备制造等相关岗位。此外，半导体技术还支持超过300个下游经济领域，这些领域合计雇佣了超过260万美国工人 。 按现场划分的半导体工作站，2023年 设备制造机械制造DesignEDA 200,000 29,000 100,0009,000 作业总数 338,000 050,000100,000150,000200,000 Employment 250,000300,000350,000 半导体工作组 拥有具有竞争力的国内劳动力和稳健的制造业能力对于美国在半导体领域的领先地位至关重要。此外，强大的国内半导体行业对美国经济而言也是必不可少的。 来源：CES，QCEW，牛津经济 美国半导体行业直接创造了超过30万个就业岗位，并间接和诱发性地创造了近200万个就业岗位。 ...这几乎✁2,000,000额外美国就业 ONE 美国半导体 作业支持 5.7 其他部分的工作美国经济… 2024年美国半导体工业部12 扩大人才管道 随着未来几年芯片需求的上升和新产能的上线，对行业所需人才的需求也将增加。根据SIA和波士顿咨询集团2023年的研究，美国面临严重的技术人员、计算机科学家和工程师短缺问题，半导体行业预计到2030年将缺少67,000名工人，而在更广泛的美国经济中，这一缺口将达到140万名此类工人。 半导体工作力间隙 450,000 工作日期Projected67,000,or58%,各地的新工作 制造and CHIPS法案 已颁布 设计会冒险去 400,000 350,000 300,000 行业添加114,800jobs by2030 到2030年未填补。 谁失踪了？ 250,000 200,000 150,000 Design 26,400 技术人员 9,900 单身汉 12,300 主人的 5,100PhDs 13,400 计算机科学家 27,300 工程师 100,000 Manufacturing 50,000 2010-20222023-2030 为了应对这一挑战并解决不断扩大的人才缺口，SIA建议采取一个全面的公共政策框架，其支柱包括： 1.建立工程师和科学家的供应 投资于创新劳动力： 增加并维持对联邦研究与开发（R&D）项目的资金投入，以构建美国的创新workforce。 高技能全球人才：采用关键 并针对STEM移民改革，以确保美国吸引并留住世界顶尖人才。 2.提高和简化技能技术人员的