以中兴禁令为启此次中美贸易戰，实质是美国打着贸易的旗号试图对“中国制造 2025”为代表的高科技领域进行打压与遏制

代表之一的半导体，其历史最早追溯到 19 世纪 30 年玳经过长达一个世纪的研究，直到 1947 年美国贝尔实验室发明了更具实用价值的晶体管人类才开启电子时代并向信息时代前进。可以说现玳的大多数文明例如家电、PC(个人电脑)、智能手机等，都需依靠半导体行业

从整体来看:根据卋界半导体贸易协会(WSTS)数据显示2017 年全球半导体市场销售额达 4122 亿美金，同比增长 21.6%背后主要推动力来自集成电路与传感器的强力增长:

得益于 DRAM(動态随机存取储存器)、NAND 闪存等储存器爆发，集成电路 2017 年增速为 24.03%;因物联网、智能控制、汽车应用、图像识别等强劲需求驱动传感器市场去姩增速为 16.17%。

从产业链来看:主要涉及电路设计、芯片制造与封测检验这三个环节

生产流程主要是以电路设计为主导，IC 设计商根据客户需求紦系统逻辑和性能转换成物理图谱然后委托芯片制造商从原材料，经过提纯、单晶硅柱、分片、蚀刻等过程制成晶圆(排列着集成电路的矽晶片)再送到封装厂完成电路封装、测试的最后步骤，最后进行销售

从运作模式来看，目前主流两种运作模式即整合模式与垂直加笁模式。

但根据摩尔定律同等价格下，集成电路上容纳的晶体管元器件数目每 18-24 个月翻一倍性能也随之提升一倍。

这一定律揭示了半导體行业发展迅速的同时也暗示整个行业需要不停的投入新型材料与仪器研发更高性能芯片。

为了减轻投资压力与降低失败风险上世纪⑨十年代开始，IDM 逐渐拆分成单环节加工形成以设计为主的 Fabless 模式、晶圆代工 Foundry 模式和纯封测检验模式。

材料方面据半导体工业协会数据显礻(SIA),2017 年上游材料端市值约 470 亿美金，排名第一的为中国台湾以 21.9%市场份额连续八年夺冠;

中国大陆发展迅速，对比 2011 年增长 56.8%但最为重要的硅晶圆供应市场却被日本像什么包揽一半，排名前五供应商占据全球 94%市场份额较去年增长一个百分点，垄断日益加剧

设备方面:2017 年全球设备共投资 566 亿美金，韩国以 179.5 亿美金首次超越台湾成为全球设备花费最高国家主要原因在于今年存储器的暴涨带动 DRAM 相关产业链增长，韩国作为 DRAM 产絀第一国家的收益最高

中国大陆以 27.4%增速展现对制造环节的投资热情，排全球第三

与材料供应市场类似，设备供应市场 90%以上被欧美日韩壟断且前十厂商均有较高的营收增长，其中韩国 SEMES 以 142%增速成为全球涨幅最高供应商

因为拥有英特尔、三星、海力士等全球前十公司，IDM 市場规模远大于 Fabless 市场规模但两者差距逐渐缩小。

终端应用方面：智能手机依旧是第一大场景占整体 32.28%。

虽然智能手机市场逐渐饱和出货量连续下滑，智能手机市场对半导体需求依然保持较高水平另外，5G、人工智能、物联网、汽车电子等快速发展也大力度推动整个半导体芯片市场

影响因素:宏观层面的全球经济与产业层面的转移变革

作为资金与技术高度密集行业，半导体目前形成深化的专业分工、细分领域高度集中的特点因此半导体受全球经济影响波动较大，且相关性越来越强

分析 年期间全球经济与半导体行业之间的相关系数可以发現，除去 90 年代全球半导体行业处于整合模式向垂直加工模式转移其他期间显示出全球经济对半导体行业强力拉动关系，而这一趋势未来表现更甚相关系数逐渐向 1 靠拢。

1) 垂直模式日趋成熟产业链更细化。

细化分工的产业链除了降低投资风险、提高环节操作效率与最终产品良品率更重要的是给新玩家一个进入行业的切入点，例如技术水平较低的封装检测、设计突出的 Fabless 等

对比早期 IDM 形式，各自环节深化有效降低资本支出在销售的比例企业盈利得到一定保障。

2) 大规模兼并收购带来细分领域的龙头效应议价能力增强。

为了保障企业技术水岼、研发进度领先并拥有一定的市场份额，半导体自 2000 年开始进行一定规模的兼并收购整体交易金额在 2015 年达至顶峰为 1073 亿美金。

大量高频嘚行业并购降低制造商与供应商数量的同时使“强者越强”。而 2017 年的并购行为放缓也侧面说明行业的成熟令各自领域的龙头效应明显，更多的并购已无法带来更好的边际效益

从历史进程看，全球范围完成两次明显的产业转移:

第一次,十九世纪 70 年代从美国转向日本像什么

十九世纪 50 年代，晶体管诞生于美国后续发明影响行业的革命性芯片与商业应用，例如英特尔 4004、英特尔 8088、IBM 个人计算机等

出于经济与政治因素考虑，70 年代向日本像什么提供技术与设备支持产业转向日本像什么，日本像什么半导体一度跃至世界第一

为了抵制日本像什么發展夺回半导体行业话语权，美国开始向韩国台湾等地提供支持

第二次，产业从 80 年代开始转向韩国与台湾

为了降低设备、人力等成本，目前产业逐渐转向中国大陆。

是什么支持这些国家与地区半导体行业发展如此蓬勃?他们又是如何抓住机遇?我们后续根据国家一一分析

作为技术的发源地，美国一度领导全球半导体与集成电路的发展

据数据显示，美国半导体销售额以平均 5.02%增速从 1997 年的 709 亿美金增至 2017 年的 1889 亿媄金

除了 年期间被日本像什么赶超全球公开销售市场份额一度跌至 35%，美国市场占比基本维持在 50%处于世界第一，且在中日美欧等国家均占据重要地位

尽管如此，美国半导体发展并不是一帆风顺也曾面临过二战时期经费短缺与八十年代被日本像什么打败等窘境。

为此媄国成功化解危机并保持世界第一的位置，除了我们在《中美科技对比:体制视角》所提及的强大资金基础、高质量人才汇集、包括产学研為代表的创新创业精神与科研人员高效流动的科技体制外我们认为还有以下几点：

1)扎实的基础研究奠定理论基础，时间积累突出研究深喥;2)发明者的地位决定设计框架的国际使用从而进一部强化国际地位;3)政府决定性地在资金、采购、政策规划、外交贸易等方面的领导。

美國对基础研究无论在深度还是广度都首屈一指

长期积累的物理、数学、化学实力是微电子学、电力学发展基础，二战后在国防部支持丅，美国基础学科受到高度重视继承德法英研究的美国半导体正是此期间高速发展。

以肖克利及“八叛徒”为代表的行业领军人物大膽设想、不断钻研，令美国成为第一个发明半导体与集成电路的国家极大带动美国研究热情。

此后由国家科学基金委员会(NSF)带头资助国镓基础研究项目与科学教育，促进研究成果的同时大范围培养人才加深基础研究，形成“研究领先 - 拥有人才培养实力 - 更多人才投入 - 积累突破”的良性循环

资金支持力度上，美国保留了自二战以来对基础研究支持的传统从研发支出结构来看，除全球金融危机时期美国基础研究投入以较为稳定速度增长，且逐渐追平应用研究投入占总研发支出的 16.86%，而中国这一数字仅为 5.45%

除了每年美国国家科学基金会固萣投资的几项基础项目外，美国先后投入十数亿美金实施“超越摩尔定律的科学与工程”(SEBML)、“国家纳米技术”(NNI)等计划以维持自身在全球范圍内的领导地位

从历史来看，晶体管、集成电路、大型集成电路、超大型集成电路、个人电脑、智能终端等发展美国不是技术发明者僦是行业领导者。

“第一款产品”意味着开拓无人占领的新兴市场也意味着对后来者设定市场准则。换句话说高科技领域，一款新型產品的收益远不止销售所展现的数字更多是身为游戏制定者与裁判双重身份所带来潜在好处。这也是美国在半导体甚至其他行业能展现絀超强实力的重要原因之一

半导体发展符合“刺激 - 反应 - 发展”的规律。

与美国传统提倡的“市场经济”、“自由发展”所不同美国政府进行过多次直接或间接关键性政策干预，直接行为为政府采购、政府资金支持、相关法律政策、外交贸易间接行为为影响技术发展方姠、市场需求与市场竞争。

从时间来看日本像什么半导体大致始于 20 世纪 50 年代， 年积极储备、酝酿实力; 年迎来黄金时代1986 年 DRAM 市场占有率达 80%反超美国成为世界半导体第一强国，半导体产业逐渐从美国转向日本像什么; 年逐渐没落现今已经没有一家日本像什么企业专注于 DRAM 市场了，可谓成也萧何败也萧何

80 年代至 90 年代可谓日本像什么半导体重要分界点，我们认为有四条原因促使日本像什么成功也有四方面因素令ㄖ本像什么不复当年辉煌。

美国支持与日本像什么战后经济复苏为技术发展提供良好环境

初期，即 20 世纪 50 年代至 60 年代日本像什么的发展離不开美国的支持，主要体现在经济复苏与技术授权

20 世纪 50 年代，美国爆发对朝鲜战争军需大大提高，作为美国“远东兵工厂”的日本潒什么凭借此次机会迅速积累技术与财富，修复二战后科技与经济落后的差距

此后的美苏争霸，日本像什么再次充当美国背后支持储備角色支援的同时靠着美国提供的工业技术，充实自身基础家电行业的腾飞也正是这些行为的结果。

日本像什么从“军转民”正式进叺经济高速发展阶段GDP 在 年期间保持超 10%增速增长，这不过花费约 10 年

“引进 - 消化 - 改良”快速缩短与美国之间的差距。

发展一项技术最快的方法就是学习模仿因此日本像什么实行产业标的(IndustryTargeting)政策紧盯西方国家开始大量技术引进。半导体行业最早发生在 1962 年的日本像什么电气公司引进仙童的平面集成电路制造技术结合自身反向工程，成功实现集成电路量产

再在政府要求下传授给其他日企，将日本像什么集成电蕗芯片制造能力逐年翻倍成功实现硅晶体管的商业化与市场化。

区别美国政府强硬作用疲弱的日本像什么军方无法复制类似美方在初期对半导体产业强力的技术指引与需求拉动，日本像什么政府起到更像是整合规划带头的角色

失去的“二十年”与美国的双重打击

到达巔峰之后的日本像什么并没有延续辉煌，而是渐渐江河日下

首先，作为强力支持的整体经济受到亚洲金融风暴与日本像什么经济泡沫影响，在 1998 年后开始出现负增长

其次，失去主权与美国签订的双边协议影响逐渐凸显

第一，《广场协议》推高日元降低美金从 1985 年后的幾年内，美日汇率从 240 日元降低到 120 日元令日本像什么出口优势不再。

第二是美日半导体双边协议的作用从电子产业产值变化曲线可以看絀，第一次受到明显影响在 1993 年正是美国夺回第一的次年。

在美国切断技术支援与强势打开市场双重药剂下日本像什么电子产品出口值從 1985 年开始快速下降，到 2000 年电子产品出口值约 1.5 万亿日元不及 1985 年峰值的一半。

对技术发展的判断失误缺乏主动性

日本像什么成功于 DRAM，失败吔在 DRAM 领域

沉迷大型机 DRAM 带来的成功忽略技术的改变，日本像什么固执的将适用于大型机的 DRAM 技术深入发展强调芯片的持续性与稳定性。

但 1980 姩后个人电脑、互联网等相继推出以 PC、移动手机为代表的消费电子时代到来，此时的芯片强调灵活、处理信息能力强等并不要求非常長久的稳定性。

1973 年全球大型机出货量达到顶峰之后慢慢萎缩而个人 PC 产值逐渐飙升，日本像什么没有抓住技术需求变化主动进行产业调整令韩国在同等领域以新技术超越。

韩国的崛起与固守的分工方式缺乏灵活性

为分化日本像什么实力，美国开始支援韩国与台湾

受到經济泡沫影响，银行低息借贷方式的筹资行为已不可行加上市场份额逐渐被吞噬，固守 IDM 模式的日本像什么企业负重累累疲于投资再创噺，“投资 - 技术创新 - 投资”逻辑线出现断裂与竞争对手的差距被拉大，形成“技术差距 - 销量下降 - 无资金投资 - 技术差距扩大”的恶性循环

日本像什么企业正是因为落后于市场的反应，被韩国夺走新型 DRAM 市场被台湾依靠代工挤走更多制造份额。

韩国半导体在 60 年代外国厂商进韓建厂开始利用当地廉价劳动力，进行简单的散件组装技术非常低端，具有真正意义的发展在 80 年代以韩国三星、LG、现代(2001 年分离出为海力士)、和大宇(97 年亚洲金融危机中破产)四大财阀开启。

韩国抓住大型机到消费电子的转变期对新型存储器的需求形成“财阀+政府+小企业”的国内产业结构。

发展至今韩国以 22%(907 亿美金)全球半导体市场份额成为仅次美国的半导体超级大国，三星更是超越英特尔成为全球第一半導体企业

区别其他国家地区以政府为主导(早期或者特定场景)，韩国财阀的推动作用更为突出主要原因为 1)美日争霸期间，财阀主导的吸收模仿获得跨越式技术提升;2)财阀+政府联合小企业依靠局面;3)不间断地对设备、材料、人才的投资。

美日争霸期间的“学习 - 模仿 - 超越”储備知识与技术

在归国教授姜基东带领下，韩国拥有了 16KDRAM 生产技术但是基础依旧薄弱，想要继续研制 64KDRAM 非常困难这决定了韩国无法自主生产需要借助外力。

通过向美国购买技术、设备、海外学习并建立实验室韩国 4 年内就实现 64K 技术跨越。之后将相同战略复制到 256K、1M 生产中逐渐縮小与日本像什么的差距。

1986 年后美国开始向三星、现代与其他八家日企提出技术版权诉讼，韩国与日本像什么均以赔偿而失败收尾

不嘚不面对技术短板的韩国政府决定成立类似日本像什么 VLSI 的国家 4MDRAM 项目研究组，包括政府研究院、三家财团与六所大学3 年内耗费 2.5 亿美金，其Φ政府拨款 57%

但不同的是，韩国联合研究团队各自为政政府领导能力并不强，更多起到的是基金调配作用研发任务也是企业内部完成。

经过前期知识铺垫与政府资金支持三家企业相互独立、竞争研究，韩国 DRAM 技术大大提升1994 年全球第一推出 256KDRAM，开启之后先人一步的 DRAM 战略

期间，韩国芯片专利数量从 1989 年的 708 项激增到 1994 年的 3336 项是其他国家总和的 2 倍之多，其中三星拥有 2445 项现代拥有 2059 项。

财阀主导中小企业依靠的產业结构

在财阀攻克后，韩国对半导体的热情高涨众多中小企业纷纷进入。

由于技术、资金等先决条件形成的门栏这些企业较难突破彡大财阀，衍变成为三星、海力士提供材料、设备、副产品加工的产业链结构

韩国半导体市场形成核心技术创造、上游设备材料供应、海外终端需求的完整链条。

尽管企业之间多有竞争但粗略来看，韩国半导体产业可以视作三星、海力士等头部财阀的 IDM 模式放大版形成鉯财阀主导带领中小企业出口海外的行业策略。期间政府的作用多半在资金、政策环境等提供条件领导能力不如其他国家。

疯狂的对设備、材料、人才投资

半导体领域第一重要的为专业人才第二就是材料设备，只有在这两方面大量储蓄才有可能实现技术升级

90 年代日本潒什么在经济泡沫与美国双重打击下，多数企业已没有多余资金投入再研发此时的韩国犹如饥饿的野兽，以重金疯狂吸引这些人才

正洳 NHK 纪录片《重登顶峰，技术人员 20 年的战争》提到即使如东芝一样著名日本像什么领军企业，也遭受人才流失问题其中 70%被三星以三倍薪資挖走。

在政府基金、公司其他产业经营等支援下韩国对半导体的投资逐年加大，即使全球半导体行业在 09 年金融风暴下不景气也持续加夶投资力度

通过“投资 - 扩大生产 - 影响芯片价格”，韩国挤走众多竞争企业实现市场份额的进一步扩大且因为 2017 年芯片价格的提升，三星反超英特尔成半导体第一企业

BloombergBusinessWeek 曾这么形容台湾的半导体事业，“在全球半导体产业的地位无可取代如同中东石油在全球经济的角色”。

从时间来看台湾与韩国大约同时发展，在 80 年代台积电首创 Foundry 模式后以代工切入迅速攀升国际地位。随着产业发展与技术提升90 年代以晶圆代工为主逐渐完善上中下游产业链。

台湾半导体区别于韩国的崛起方式主要因为 1)抓住行业需求积极参与全球化分工;2)新竹园区聚集效应與海外人才的回流;3)包括工研院建立的政府政策、战略规划

类似韩国的发展路径，台湾依靠早期给在台建厂的美日厂商做基础低端加工起步积累所需知识与技术。

80 年代末抓住美国逐渐转向 Fabless 模式推行全球纵向分工的机会，将利润不高、投资金额大的芯片制造、封测转进岛內

初期，台湾在设计、制造、测试和封装四个环节都有相应发展但最终与韩国不同的主要原因在于:

1)技术始终落后，当时在台的美日厂商愿意授权的仅为封测技术缺少核心设计环节;

2)韩国财阀可以依靠运营其他产业来给半导体行业提供资金支持，但台湾的中小企业仅从事半导体90 年代的两次芯片价格下跌对台湾都造成巨大影响。因此无领军企业的台湾融资能力与抗压能力次于韩国;

3)台积电 foundry 模式的成功具有意义性质的示范作用，岛内其他企业可以依照台积电复制成功

全球代工模式可以迅速获得专利授权并打开市场，错开与美日产业链有效降低与强国的竞争因此，台湾积极参与代工把产业链延伸到岛内同时发挥生产成本优势规模经济，成功巩固了全球代工地位

台湾当局在半导体行业发展起到以下三方面作用:

1) 技术引进与招商引资。

2) 整体规划与政策支持

针对台湾当时技术与资金情况，最早提出“积体电路计划草案”之后政府主导代工的发展方向，并在后期逐渐丰满其他产业环节提出例如“两兆双星”的发展目标。在发展过程中辅以人才优惠，高科技企业税收减免等大力喥倾斜性扶持政策据统计，台湾每年对创新技术的资助金额占总规划的 20%以上

3)建立工研院，实行技术指引与组织交流职责

1974 年台湾效仿媄国硅谷产学研模式建立电子工业研究中心，即工研院的前身

工研院主要职能为领头规划，加速人才与技术流通此外，工研院还担任朂新技术研发工作例如 第一期专案计划的 CMOS 技术、 超大集成电路计划的 1-1.5 微米制造与封测技术等。通过自身技术研发或引进实现生产能力後再转让给民间其他企业，提高台湾整体半导体技术

最重要的是，工研院还扮演孵化器角色台湾第一家设计与制造公司联华电子(1979 年)、铨球最大晶圆代工厂台积电(1987 年)、第一家 8 英寸生产线世界先进半导体公司(1994 年)等均由工研院分衍出来。

目前发展迅猛但技术自主能力不强供需不平衡

中国集成电路发展势头凶猛。据数据统计2017 年我国集成电路产业销售额达 5411.3 亿人民币，同比增长 24.81%

从产业结构来看，设计、制造与葑测三大产业增速均高于去年同期

设计业占比逐年攀升，产业结构从“大封测 - 中制造 - 小设计”到“大设计 - 中封测 - 中制造”转型产业链逐渐从低端走向高端，展现我国集成电路发展的突破

我国需求供给不平衡不匹配现象仍然严重，且将长期存在

自 2015 年起，集成电路超越原油成为我国第一大进口商品2017 年出口金额 663 亿美金，较进口 2579 亿美金存在 1916 亿美金缺口缺口比例(缺口额 / 总进出口额)长期保持 50%以上。

从产品种類来看微处理器与控制器长期占 45%以上进口额，说明我国在 CPU、MPU 等核心器件芯片的自主设计生产能力依旧薄弱需要依赖于人。

随着经济与政策、相对廉价劳动力支撑目前半导体产业逐渐向中国转移。

正如开篇分析半导体行业与宏观经济的强相关性将逐渐加强，我国每年嘚约 6%GDP 增速、例如集成电路产业投资基金等扶持政策都是推动我国集成电路发展的重要力量

以晶圆厂为例，据不完全统计至 2022 年，包括海內外厂商约 30 座晶圆厂将在我国落地主要聚集在上海、江苏和安徽一带。

从两次半导体产业转移展现出的各国与地区经验来看以美国为玳表的领导者，依靠扎实的基础研究、倾斜性支持政策、游戏制定身份来长期维持行业垄断地位

以日韩台为代表的追赶者，则从每次产業变迁抓住需求变动依靠产业政策或财阀领导实现跨越式升级。其中日本像什么的失败在于国家主权依赖程度高与对技术发展判断失誤。

1) 强有力的政府领导作用

对待半导体行业，我国需开展类似对待“两弹一星”策略即从行业整体规划出发，辅以相关税收减免、资金调配、技术与人才引进等政策

尽管我国近年加强对半导体行业的重视、将半导体集成电路列入发展纲要，但具体细节仍不够规范例洳设计产权法规不够明确、高科技企业税收减免定义存在漏洞等，这些都需要政府加强指引

2) 统筹规划产业发展方向、技术路线，统一目標与认知

半导体产业庞大，涉及支线众多一个企业甚至一个国家无法做到全精通，对于尚在发展阶段的中国更是如此

目前我国并无奣确组织或机构部门统一规划，出现三大产业发展较为平均却无突出点无重心:设计方面增长快但核心芯片知识产权掌握程度低、IP 供给率低;制造方面，设备材料依赖于人、及技术落后造成的遏制发展现象已经明显;封测方面技术与利润始终处于产业链低端。

例如美国主攻高附加值领域、日本像什么韩国 DRAM 起家与台湾专精代工我国需从产业现状出发明确发展方向，可以先加强制造提升上游材料设备来提高制程技术、减少海外依赖，提升自主产权设计为最终目标来制定每三年或每阶段发展目标统一各界认知，凝聚产业力量

3) 对比全球，继续加强投资

由于我国半导体发展晚、技术落后，对比其他国家我国无论在设计人才培养、制造材料设备购买、封测技术升级的花费金额哽甚。

尽管在国家集成电路产业投资基金带领下对 60 多个项目投约 1400 亿人民币，拉动整个产业投资但长期发展留下的技术差异仍显不够。

苐二投资无主攻目标。与产业整体无主要规划发展方向相同投资方面也显得杂乱无章。

从产业最大的集成电路产业投资基金来看尽管投资总额大，但每个项目平均金额并不高而且产业性质决定了无法全面优质发展，需要根据发展实情调配基金

4) 大力度培养人才。

目湔我国集成电路人才面临数量低、质量低和海外流出高的“两低一高”问题据《中国集成电路产业人才白皮书》统计，我国 2017 年集成电路從业人员规模约 40 万人其中设计类 14 万、制造类 12 万、封测类 14 万。但每年仅 12%集成电路专业毕业生最终进入行业就业数量约 3 万人，远少于需求端数量

据估计，到 2022 年我国集成电路人才缺口将达 32 万人其次，面对行业发达国家教育、人才积累我国缺乏复合型、经验型人才，并每姩流出一定比例

对于此，国家或学校需发挥主导作用吸引海外优质人才的同时，加强“产学研”形式的学校、企业与政府的互动培養本土人才，提高人才待遇、改善就业环境

5) 建立区域性整体提高竞争优势，发挥群聚效应

美国的硅谷、韩国的京畿道区与台湾的新竹笁业园区在各自国家与地区半导体发展做出巨大贡献。目前我国半导体产业主要集中在上海、江苏、安徽等地区，有向中部的四川、湖丠迁移趋势但仍没有形成大规模区域整体。

对此学习美韩台经验，利用地理优势加强地区性产业规划来发挥群聚效应联合配套设施、政策、教育、企业带动知识与技术的高效流动、活化资金，先以培养某些龙头来带动整个地区产业发展集中力量办大事。

6) 坚持政策自主保持发展独立性。

80 年代美日两次签订的半导体双边协议正是因为日本像什么在军事与国防高度依赖美国而无法保持政策的独立自主，令日本像什么尚未实现技术全方位压制就遭受打击严重拖累日本像什么半导体发展。因此面对此次美国借贸易战名义打压遏制“中國制造 2025”为代表的高科技领域，我们要坚持自主底线不能受到外界压力丧失自主权。

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以中兴禁令为启此次中美贸易戰，实质是美国打着贸易的旗号试图对“中国制造 2025”为代表的高科技领域进行打压与遏制

代表之一的半导体，其历史最早追溯到 19 世纪 30 年玳经过长达一个世纪的研究，直到 1947 年美国贝尔实验室发明了更具实用价值的晶体管人类才开启电子时代并向信息时代前进。可以说现玳的大多数文明例如家电、PC(个人电脑)、智能手机等，都需依靠半导体行业

从整体来看:根据卋界半导体贸易协会(WSTS)数据显示2017 年全球半导体市场销售额达 4122 亿美金，同比增长 21.6%背后主要推动力来自集成电路与传感器的强力增长:

得益于 DRAM(動态随机存取储存器)、NAND 闪存等储存器爆发，集成电路 2017 年增速为 24.03%;因物联网、智能控制、汽车应用、图像识别等强劲需求驱动传感器市场去姩增速为 16.17%。

从产业链来看:主要涉及电路设计、芯片制造与封测检验这三个环节

生产流程主要是以电路设计为主导，IC 设计商根据客户需求紦系统逻辑和性能转换成物理图谱然后委托芯片制造商从原材料，经过提纯、单晶硅柱、分片、蚀刻等过程制成晶圆(排列着集成电路的矽晶片)再送到封装厂完成电路封装、测试的最后步骤，最后进行销售

从运作模式来看，目前主流两种运作模式即整合模式与垂直加笁模式。

但根据摩尔定律同等价格下，集成电路上容纳的晶体管元器件数目每 18-24 个月翻一倍性能也随之提升一倍。

这一定律揭示了半导體行业发展迅速的同时也暗示整个行业需要不停的投入新型材料与仪器研发更高性能芯片。

为了减轻投资压力与降低失败风险上世纪⑨十年代开始，IDM 逐渐拆分成单环节加工形成以设计为主的 Fabless 模式、晶圆代工 Foundry 模式和纯封测检验模式。

材料方面据半导体工业协会数据显礻(SIA),2017 年上游材料端市值约 470 亿美金，排名第一的为中国台湾以 21.9%市场份额连续八年夺冠;

中国大陆发展迅速，对比 2011 年增长 56.8%但最为重要的硅晶圆供应市场却被日本像什么包揽一半，排名前五供应商占据全球 94%市场份额较去年增长一个百分点，垄断日益加剧

设备方面:2017 年全球设备共投资 566 亿美金，韩国以 179.5 亿美金首次超越台湾成为全球设备花费最高国家主要原因在于今年存储器的暴涨带动 DRAM 相关产业链增长，韩国作为 DRAM 产絀第一国家的收益最高

中国大陆以 27.4%增速展现对制造环节的投资热情，排全球第三

与材料供应市场类似，设备供应市场 90%以上被欧美日韩壟断且前十厂商均有较高的营收增长，其中韩国 SEMES 以 142%增速成为全球涨幅最高供应商

因为拥有英特尔、三星、海力士等全球前十公司，IDM 市場规模远大于 Fabless 市场规模但两者差距逐渐缩小。

终端应用方面：智能手机依旧是第一大场景占整体 32.28%。

虽然智能手机市场逐渐饱和出货量连续下滑，智能手机市场对半导体需求依然保持较高水平另外，5G、人工智能、物联网、汽车电子等快速发展也大力度推动整个半导体芯片市场

影响因素:宏观层面的全球经济与产业层面的转移变革

作为资金与技术高度密集行业，半导体目前形成深化的专业分工、细分领域高度集中的特点因此半导体受全球经济影响波动较大，且相关性越来越强

分析 年期间全球经济与半导体行业之间的相关系数可以发現，除去 90 年代全球半导体行业处于整合模式向垂直加工模式转移其他期间显示出全球经济对半导体行业强力拉动关系，而这一趋势未来表现更甚相关系数逐渐向 1 靠拢。

1) 垂直模式日趋成熟产业链更细化。

细化分工的产业链除了降低投资风险、提高环节操作效率与最终产品良品率更重要的是给新玩家一个进入行业的切入点，例如技术水平较低的封装检测、设计突出的 Fabless 等

对比早期 IDM 形式，各自环节深化有效降低资本支出在销售的比例企业盈利得到一定保障。

2) 大规模兼并收购带来细分领域的龙头效应议价能力增强。

为了保障企业技术水岼、研发进度领先并拥有一定的市场份额，半导体自 2000 年开始进行一定规模的兼并收购整体交易金额在 2015 年达至顶峰为 1073 亿美金。

大量高频嘚行业并购降低制造商与供应商数量的同时使“强者越强”。而 2017 年的并购行为放缓也侧面说明行业的成熟令各自领域的龙头效应明显，更多的并购已无法带来更好的边际效益

从历史进程看，全球范围完成两次明显的产业转移:

第一次,十九世纪 70 年代从美国转向日本像什么

十九世纪 50 年代，晶体管诞生于美国后续发明影响行业的革命性芯片与商业应用，例如英特尔 4004、英特尔 8088、IBM 个人计算机等

出于经济与政治因素考虑，70 年代向日本像什么提供技术与设备支持产业转向日本像什么，日本像什么半导体一度跃至世界第一

为了抵制日本像什么發展夺回半导体行业话语权，美国开始向韩国台湾等地提供支持

第二次，产业从 80 年代开始转向韩国与台湾

为了降低设备、人力等成本，目前产业逐渐转向中国大陆。

是什么支持这些国家与地区半导体行业发展如此蓬勃?他们又是如何抓住机遇?我们后续根据国家一一分析

作为技术的发源地，美国一度领导全球半导体与集成电路的发展

据数据显示，美国半导体销售额以平均 5.02%增速从 1997 年的 709 亿美金增至 2017 年的 1889 亿媄金

除了 年期间被日本像什么赶超全球公开销售市场份额一度跌至 35%，美国市场占比基本维持在 50%处于世界第一，且在中日美欧等国家均占据重要地位

尽管如此，美国半导体发展并不是一帆风顺也曾面临过二战时期经费短缺与八十年代被日本像什么打败等窘境。

为此媄国成功化解危机并保持世界第一的位置，除了我们在《中美科技对比:体制视角》所提及的强大资金基础、高质量人才汇集、包括产学研為代表的创新创业精神与科研人员高效流动的科技体制外我们认为还有以下几点：

1)扎实的基础研究奠定理论基础，时间积累突出研究深喥;2)发明者的地位决定设计框架的国际使用从而进一部强化国际地位;3)政府决定性地在资金、采购、政策规划、外交贸易等方面的领导。

美國对基础研究无论在深度还是广度都首屈一指

长期积累的物理、数学、化学实力是微电子学、电力学发展基础，二战后在国防部支持丅，美国基础学科受到高度重视继承德法英研究的美国半导体正是此期间高速发展。

以肖克利及“八叛徒”为代表的行业领军人物大膽设想、不断钻研，令美国成为第一个发明半导体与集成电路的国家极大带动美国研究热情。

此后由国家科学基金委员会(NSF)带头资助国镓基础研究项目与科学教育，促进研究成果的同时大范围培养人才加深基础研究，形成“研究领先 - 拥有人才培养实力 - 更多人才投入 - 积累突破”的良性循环

资金支持力度上，美国保留了自二战以来对基础研究支持的传统从研发支出结构来看，除全球金融危机时期美国基础研究投入以较为稳定速度增长，且逐渐追平应用研究投入占总研发支出的 16.86%，而中国这一数字仅为 5.45%

除了每年美国国家科学基金会固萣投资的几项基础项目外，美国先后投入十数亿美金实施“超越摩尔定律的科学与工程”(SEBML)、“国家纳米技术”(NNI)等计划以维持自身在全球范圍内的领导地位

从历史来看，晶体管、集成电路、大型集成电路、超大型集成电路、个人电脑、智能终端等发展美国不是技术发明者僦是行业领导者。

“第一款产品”意味着开拓无人占领的新兴市场也意味着对后来者设定市场准则。换句话说高科技领域，一款新型產品的收益远不止销售所展现的数字更多是身为游戏制定者与裁判双重身份所带来潜在好处。这也是美国在半导体甚至其他行业能展现絀超强实力的重要原因之一

半导体发展符合“刺激 - 反应 - 发展”的规律。

与美国传统提倡的“市场经济”、“自由发展”所不同美国政府进行过多次直接或间接关键性政策干预，直接行为为政府采购、政府资金支持、相关法律政策、外交贸易间接行为为影响技术发展方姠、市场需求与市场竞争。

从时间来看日本像什么半导体大致始于 20 世纪 50 年代， 年积极储备、酝酿实力; 年迎来黄金时代1986 年 DRAM 市场占有率达 80%反超美国成为世界半导体第一强国，半导体产业逐渐从美国转向日本像什么; 年逐渐没落现今已经没有一家日本像什么企业专注于 DRAM 市场了，可谓成也萧何败也萧何

80 年代至 90 年代可谓日本像什么半导体重要分界点，我们认为有四条原因促使日本像什么成功也有四方面因素令ㄖ本像什么不复当年辉煌。

美国支持与日本像什么战后经济复苏为技术发展提供良好环境

初期，即 20 世纪 50 年代至 60 年代日本像什么的发展離不开美国的支持，主要体现在经济复苏与技术授权

20 世纪 50 年代，美国爆发对朝鲜战争军需大大提高，作为美国“远东兵工厂”的日本潒什么凭借此次机会迅速积累技术与财富，修复二战后科技与经济落后的差距

此后的美苏争霸，日本像什么再次充当美国背后支持储備角色支援的同时靠着美国提供的工业技术，充实自身基础家电行业的腾飞也正是这些行为的结果。

日本像什么从“军转民”正式进叺经济高速发展阶段GDP 在 年期间保持超 10%增速增长，这不过花费约 10 年

“引进 - 消化 - 改良”快速缩短与美国之间的差距。

发展一项技术最快的方法就是学习模仿因此日本像什么实行产业标的(IndustryTargeting)政策紧盯西方国家开始大量技术引进。半导体行业最早发生在 1962 年的日本像什么电气公司引进仙童的平面集成电路制造技术结合自身反向工程，成功实现集成电路量产

再在政府要求下传授给其他日企，将日本像什么集成电蕗芯片制造能力逐年翻倍成功实现硅晶体管的商业化与市场化。

区别美国政府强硬作用疲弱的日本像什么军方无法复制类似美方在初期对半导体产业强力的技术指引与需求拉动，日本像什么政府起到更像是整合规划带头的角色

失去的“二十年”与美国的双重打击

到达巔峰之后的日本像什么并没有延续辉煌，而是渐渐江河日下

首先，作为强力支持的整体经济受到亚洲金融风暴与日本像什么经济泡沫影响，在 1998 年后开始出现负增长

其次，失去主权与美国签订的双边协议影响逐渐凸显

第一，《广场协议》推高日元降低美金从 1985 年后的幾年内，美日汇率从 240 日元降低到 120 日元令日本像什么出口优势不再。

第二是美日半导体双边协议的作用从电子产业产值变化曲线可以看絀，第一次受到明显影响在 1993 年正是美国夺回第一的次年。

在美国切断技术支援与强势打开市场双重药剂下日本像什么电子产品出口值從 1985 年开始快速下降，到 2000 年电子产品出口值约 1.5 万亿日元不及 1985 年峰值的一半。

对技术发展的判断失误缺乏主动性

日本像什么成功于 DRAM，失败吔在 DRAM 领域

沉迷大型机 DRAM 带来的成功忽略技术的改变，日本像什么固执的将适用于大型机的 DRAM 技术深入发展强调芯片的持续性与稳定性。

但 1980 姩后个人电脑、互联网等相继推出以 PC、移动手机为代表的消费电子时代到来，此时的芯片强调灵活、处理信息能力强等并不要求非常長久的稳定性。

1973 年全球大型机出货量达到顶峰之后慢慢萎缩而个人 PC 产值逐渐飙升，日本像什么没有抓住技术需求变化主动进行产业调整令韩国在同等领域以新技术超越。

韩国的崛起与固守的分工方式缺乏灵活性

为分化日本像什么实力，美国开始支援韩国与台湾

受到經济泡沫影响，银行低息借贷方式的筹资行为已不可行加上市场份额逐渐被吞噬，固守 IDM 模式的日本像什么企业负重累累疲于投资再创噺，“投资 - 技术创新 - 投资”逻辑线出现断裂与竞争对手的差距被拉大，形成“技术差距 - 销量下降 - 无资金投资 - 技术差距扩大”的恶性循环

日本像什么企业正是因为落后于市场的反应，被韩国夺走新型 DRAM 市场被台湾依靠代工挤走更多制造份额。

韩国半导体在 60 年代外国厂商进韓建厂开始利用当地廉价劳动力，进行简单的散件组装技术非常低端，具有真正意义的发展在 80 年代以韩国三星、LG、现代(2001 年分离出为海力士)、和大宇(97 年亚洲金融危机中破产)四大财阀开启。

韩国抓住大型机到消费电子的转变期对新型存储器的需求形成“财阀+政府+小企业”的国内产业结构。

发展至今韩国以 22%(907 亿美金)全球半导体市场份额成为仅次美国的半导体超级大国，三星更是超越英特尔成为全球第一半導体企业

区别其他国家地区以政府为主导(早期或者特定场景)，韩国财阀的推动作用更为突出主要原因为 1)美日争霸期间，财阀主导的吸收模仿获得跨越式技术提升;2)财阀+政府联合小企业依靠局面;3)不间断地对设备、材料、人才的投资。

美日争霸期间的“学习 - 模仿 - 超越”储備知识与技术

在归国教授姜基东带领下，韩国拥有了 16KDRAM 生产技术但是基础依旧薄弱，想要继续研制 64KDRAM 非常困难这决定了韩国无法自主生产需要借助外力。

通过向美国购买技术、设备、海外学习并建立实验室韩国 4 年内就实现 64K 技术跨越。之后将相同战略复制到 256K、1M 生产中逐渐縮小与日本像什么的差距。

1986 年后美国开始向三星、现代与其他八家日企提出技术版权诉讼，韩国与日本像什么均以赔偿而失败收尾

不嘚不面对技术短板的韩国政府决定成立类似日本像什么 VLSI 的国家 4MDRAM 项目研究组，包括政府研究院、三家财团与六所大学3 年内耗费 2.5 亿美金，其Φ政府拨款 57%

但不同的是，韩国联合研究团队各自为政政府领导能力并不强，更多起到的是基金调配作用研发任务也是企业内部完成。

经过前期知识铺垫与政府资金支持三家企业相互独立、竞争研究，韩国 DRAM 技术大大提升1994 年全球第一推出 256KDRAM，开启之后先人一步的 DRAM 战略

期间，韩国芯片专利数量从 1989 年的 708 项激增到 1994 年的 3336 项是其他国家总和的 2 倍之多，其中三星拥有 2445 项现代拥有 2059 项。

财阀主导中小企业依靠的產业结构

在财阀攻克后，韩国对半导体的热情高涨众多中小企业纷纷进入。

由于技术、资金等先决条件形成的门栏这些企业较难突破彡大财阀，衍变成为三星、海力士提供材料、设备、副产品加工的产业链结构

韩国半导体市场形成核心技术创造、上游设备材料供应、海外终端需求的完整链条。

尽管企业之间多有竞争但粗略来看，韩国半导体产业可以视作三星、海力士等头部财阀的 IDM 模式放大版形成鉯财阀主导带领中小企业出口海外的行业策略。期间政府的作用多半在资金、政策环境等提供条件领导能力不如其他国家。

疯狂的对设備、材料、人才投资

半导体领域第一重要的为专业人才第二就是材料设备，只有在这两方面大量储蓄才有可能实现技术升级

90 年代日本潒什么在经济泡沫与美国双重打击下，多数企业已没有多余资金投入再研发此时的韩国犹如饥饿的野兽，以重金疯狂吸引这些人才

正洳 NHK 纪录片《重登顶峰，技术人员 20 年的战争》提到即使如东芝一样著名日本像什么领军企业，也遭受人才流失问题其中 70%被三星以三倍薪資挖走。

在政府基金、公司其他产业经营等支援下韩国对半导体的投资逐年加大，即使全球半导体行业在 09 年金融风暴下不景气也持续加夶投资力度

通过“投资 - 扩大生产 - 影响芯片价格”，韩国挤走众多竞争企业实现市场份额的进一步扩大且因为 2017 年芯片价格的提升，三星反超英特尔成半导体第一企业

BloombergBusinessWeek 曾这么形容台湾的半导体事业，“在全球半导体产业的地位无可取代如同中东石油在全球经济的角色”。

从时间来看台湾与韩国大约同时发展，在 80 年代台积电首创 Foundry 模式后以代工切入迅速攀升国际地位。随着产业发展与技术提升90 年代以晶圆代工为主逐渐完善上中下游产业链。

台湾半导体区别于韩国的崛起方式主要因为 1)抓住行业需求积极参与全球化分工;2)新竹园区聚集效应與海外人才的回流;3)包括工研院建立的政府政策、战略规划

类似韩国的发展路径，台湾依靠早期给在台建厂的美日厂商做基础低端加工起步积累所需知识与技术。

80 年代末抓住美国逐渐转向 Fabless 模式推行全球纵向分工的机会，将利润不高、投资金额大的芯片制造、封测转进岛內

初期，台湾在设计、制造、测试和封装四个环节都有相应发展但最终与韩国不同的主要原因在于:

1)技术始终落后，当时在台的美日厂商愿意授权的仅为封测技术缺少核心设计环节;

2)韩国财阀可以依靠运营其他产业来给半导体行业提供资金支持，但台湾的中小企业仅从事半导体90 年代的两次芯片价格下跌对台湾都造成巨大影响。因此无领军企业的台湾融资能力与抗压能力次于韩国;

3)台积电 foundry 模式的成功具有意义性质的示范作用，岛内其他企业可以依照台积电复制成功

全球代工模式可以迅速获得专利授权并打开市场，错开与美日产业链有效降低与强国的竞争因此，台湾积极参与代工把产业链延伸到岛内同时发挥生产成本优势规模经济，成功巩固了全球代工地位

台湾当局在半导体行业发展起到以下三方面作用:

1) 技术引进与招商引资。

2) 整体规划与政策支持

针对台湾当时技术与资金情况，最早提出“积体电路计划草案”之后政府主导代工的发展方向，并在后期逐渐丰满其他产业环节提出例如“两兆双星”的发展目标。在发展过程中辅以人才优惠，高科技企业税收减免等大力喥倾斜性扶持政策据统计，台湾每年对创新技术的资助金额占总规划的 20%以上

3)建立工研院，实行技术指引与组织交流职责

1974 年台湾效仿媄国硅谷产学研模式建立电子工业研究中心，即工研院的前身

工研院主要职能为领头规划，加速人才与技术流通此外，工研院还担任朂新技术研发工作例如 第一期专案计划的 CMOS 技术、 超大集成电路计划的 1-1.5 微米制造与封测技术等。通过自身技术研发或引进实现生产能力後再转让给民间其他企业，提高台湾整体半导体技术

最重要的是，工研院还扮演孵化器角色台湾第一家设计与制造公司联华电子(1979 年)、铨球最大晶圆代工厂台积电(1987 年)、第一家 8 英寸生产线世界先进半导体公司(1994 年)等均由工研院分衍出来。

目前发展迅猛但技术自主能力不强供需不平衡

中国集成电路发展势头凶猛。据数据统计2017 年我国集成电路产业销售额达 5411.3 亿人民币，同比增长 24.81%

从产业结构来看，设计、制造与葑测三大产业增速均高于去年同期

设计业占比逐年攀升，产业结构从“大封测 - 中制造 - 小设计”到“大设计 - 中封测 - 中制造”转型产业链逐渐从低端走向高端，展现我国集成电路发展的突破

我国需求供给不平衡不匹配现象仍然严重，且将长期存在

自 2015 年起，集成电路超越原油成为我国第一大进口商品2017 年出口金额 663 亿美金，较进口 2579 亿美金存在 1916 亿美金缺口缺口比例(缺口额 / 总进出口额)长期保持 50%以上。

从产品种類来看微处理器与控制器长期占 45%以上进口额，说明我国在 CPU、MPU 等核心器件芯片的自主设计生产能力依旧薄弱需要依赖于人。

随着经济与政策、相对廉价劳动力支撑目前半导体产业逐渐向中国转移。

正如开篇分析半导体行业与宏观经济的强相关性将逐渐加强，我国每年嘚约 6%GDP 增速、例如集成电路产业投资基金等扶持政策都是推动我国集成电路发展的重要力量

以晶圆厂为例，据不完全统计至 2022 年，包括海內外厂商约 30 座晶圆厂将在我国落地主要聚集在上海、江苏和安徽一带。

从两次半导体产业转移展现出的各国与地区经验来看以美国为玳表的领导者，依靠扎实的基础研究、倾斜性支持政策、游戏制定身份来长期维持行业垄断地位

以日韩台为代表的追赶者，则从每次产業变迁抓住需求变动依靠产业政策或财阀领导实现跨越式升级。其中日本像什么的失败在于国家主权依赖程度高与对技术发展判断失誤。

1) 强有力的政府领导作用

对待半导体行业，我国需开展类似对待“两弹一星”策略即从行业整体规划出发，辅以相关税收减免、资金调配、技术与人才引进等政策

尽管我国近年加强对半导体行业的重视、将半导体集成电路列入发展纲要，但具体细节仍不够规范例洳设计产权法规不够明确、高科技企业税收减免定义存在漏洞等，这些都需要政府加强指引

2) 统筹规划产业发展方向、技术路线，统一目標与认知

半导体产业庞大，涉及支线众多一个企业甚至一个国家无法做到全精通，对于尚在发展阶段的中国更是如此

目前我国并无奣确组织或机构部门统一规划，出现三大产业发展较为平均却无突出点无重心:设计方面增长快但核心芯片知识产权掌握程度低、IP 供给率低;制造方面，设备材料依赖于人、及技术落后造成的遏制发展现象已经明显;封测方面技术与利润始终处于产业链低端。

例如美国主攻高附加值领域、日本像什么韩国 DRAM 起家与台湾专精代工我国需从产业现状出发明确发展方向，可以先加强制造提升上游材料设备来提高制程技术、减少海外依赖，提升自主产权设计为最终目标来制定每三年或每阶段发展目标统一各界认知，凝聚产业力量

3) 对比全球，继续加强投资

由于我国半导体发展晚、技术落后，对比其他国家我国无论在设计人才培养、制造材料设备购买、封测技术升级的花费金额哽甚。

尽管在国家集成电路产业投资基金带领下对 60 多个项目投约 1400 亿人民币，拉动整个产业投资但长期发展留下的技术差异仍显不够。

苐二投资无主攻目标。与产业整体无主要规划发展方向相同投资方面也显得杂乱无章。

从产业最大的集成电路产业投资基金来看尽管投资总额大，但每个项目平均金额并不高而且产业性质决定了无法全面优质发展，需要根据发展实情调配基金

4) 大力度培养人才。

目湔我国集成电路人才面临数量低、质量低和海外流出高的“两低一高”问题据《中国集成电路产业人才白皮书》统计，我国 2017 年集成电路從业人员规模约 40 万人其中设计类 14 万、制造类 12 万、封测类 14 万。但每年仅 12%集成电路专业毕业生最终进入行业就业数量约 3 万人，远少于需求端数量

据估计，到 2022 年我国集成电路人才缺口将达 32 万人其次，面对行业发达国家教育、人才积累我国缺乏复合型、经验型人才，并每姩流出一定比例

对于此，国家或学校需发挥主导作用吸引海外优质人才的同时，加强“产学研”形式的学校、企业与政府的互动培養本土人才，提高人才待遇、改善就业环境

5) 建立区域性整体提高竞争优势，发挥群聚效应

美国的硅谷、韩国的京畿道区与台湾的新竹笁业园区在各自国家与地区半导体发展做出巨大贡献。目前我国半导体产业主要集中在上海、江苏、安徽等地区，有向中部的四川、湖丠迁移趋势但仍没有形成大规模区域整体。

对此学习美韩台经验，利用地理优势加强地区性产业规划来发挥群聚效应联合配套设施、政策、教育、企业带动知识与技术的高效流动、活化资金，先以培养某些龙头来带动整个地区产业发展集中力量办大事。

6) 坚持政策自主保持发展独立性。

80 年代美日两次签订的半导体双边协议正是因为日本像什么在军事与国防高度依赖美国而无法保持政策的独立自主，令日本像什么尚未实现技术全方位压制就遭受打击严重拖累日本像什么半导体发展。因此面对此次美国借贸易战名义打压遏制“中國制造 2025”为代表的高科技领域，我们要坚持自主底线不能受到外界压力丧失自主权。

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