2022年美国芯片行业报告

2022统计的美国半导体行业 表的内容239介绍芯片和科学行为半导体设计领导12供应链平衡第14章 全球芯片短缺与行业应对16全球半导体行业18半导体需求驱动20个美国行业的市场份额22美国技术竞争力24劳动力和半导体的领导28日美国半导体创新政策格局 介绍推动现代SEMICONDUCTORS-THE微型芯片电子产品 — 实现了令人叹为观止的创新几乎所有社会领域，从根本上改变了可能与不可能之间的界限。今天的半导体是如此先进，它们可以包含更多一块硅片上有超过 1000 亿个晶体管——所以许多人认为一个人需要 1，000 多年才能计算每一个。2022年,半导体的重要性全球经济继续增长,半导体行业已经不知疲倦地工作加速创新的步伐和加强生产。事实上，全球行业正在跟上今年出货的半导体比任何一年都多历史上的一年，这一成就有助于缓解正在进行的全球芯片短缺。与此同时,美国半导体公司继续粗略投资研发年收入的五分之一——总计2021 年创纪录的 502 亿美元，是可用数据 — 加速芯片进步。尽管 2022 年是历史性的一年，但半导体行业继续面临重大挑战。全球半导体销售额增长放缓下半年大幅例如，以周期性著称的市场——等到下半年预计反弹吗的 2023 年。此外，中美紧张局势持续影响全球供应链,导致政府控制激增在芯片的销售到中国,世界上最大的半导体市场。和其他重要政策挑战依然存在,包括需要制定保持美国在半导体领域领导地位的政策设计,改革美国的高技能移民和STEM教育系统，促进自由贸易和进入全球市场。今年也有里程碑式的制定,两党立法,芯片和科学行动,将大大加强国内半导体生产和创新几年。法案包括520亿美元的芯片在芯片制造和研究的动机投资，以及投资税收抵免半导体制造和半导体设备制造。这些投资将帮助重振美国在芯片技术领域的领导地位加强美国经济、国家安全、和供应链。总的来说,2022年是一个非常成功的和作为半导体行业的重要一年有望对世界比以往任何时候都多。与有效的政府-行业未来几年的合作，行业可以继续增长,创新,实现一个更光明的未来建立在半导体。2|半导体行业协会 芯片和科学行为COVID-19大流行,加上其他供应链的冲击,是中断的一场完美风暴全球半导体供应链和严重影响严重依赖的行业制造商品的芯片。这些中断，随着地缘政治紧张局势,凸显了需要加强国内芯片行业扩大生产能力和加强引领创新。为了应对这些挑战，国会颁布了两党芯片和科学拜登法案,总统签署成为法律八月 9， 2022.这项历史性的立法规定关键的半导体制造激励措施和将加强美国的研究投资经济、国家安全、供应链弹性、和技术领导。政府和企业的关注领导人已经转向的实现为了推动美国芯片项目半导体行业,提高我们国家的全球竞争力。芯片和科学行为已经刺激新承诺建设整个供应链中的晶圆厂和其他设施，新法律将改变国家的未来通过创造就业机会和经济投资。大量行业面临的挑战依然存在,但是，包括发展熟练的劳动力，对抗全球竞争，以对抗美国的领导地位芯片设计，并保持进入全球市场的机会和供应链。2022年美国半导体行业的状态|3 芯片激励制造业激励计划芯片法案的基石是390亿美元制造业激励计划,管理商务部,振兴美国芯片跨广泛的生态系统技术，从大规模前沿晶圆厂到成熟和当前一代的项目芯片,新的和专业技术,390亿美元制造业激励程序生产设备和材料供应商。芯片先进制造投资信用芯片和科学行为还建立了25百分比先进制造业投资税信贷,实现由美国国务院财政部,制造业作为补充激励计划。总之，这些激励措施将降低在美国投资和海外投资，同时产生更大的利益对美国经济、国家安全、供应链、和技术领导。25%先进制造投资税收抵免4|半导体行业协会 芯片和科学行为芯片法案——已经产生影响自 2020 年 6 月首次推出 CHIPS 法案以来，半导体公司已宣布数十个项目增加美国制造能力并扩大国内半导体价值链。一些项目是在预期CHIPS法案资金的情况下开始的，而其他项目则向前推进立法颁布后。预计未来几年将有其他项目作为CHIPS法案已全面实施。这些公告的亮点包括：46>$180欧元>200,000新的半导体生态系统项目在美国,包括建设新的半导体制造设施(晶圆厂),扩展现有的网站,和供应的材料和设备设备用于生产。乔布斯在美国创建的经济,包括36000直接工作半导体的生态系统。公司投资在美国这些项目包括建设15个新晶圆厂和在12个州扩建9个晶圆厂，除了对半导体材料、化学品、气体、原始晶圆等的大量投资外。半导体制造在美国新项目现有的设施2022年美国半导体行业的状态|5 芯片和科学行为芯片研发项目《芯片与科学法案》在半导体研发方面投资130亿美元，将刺激数十年的创新来帮助确保美国保持其技术领先地位。这些计划提供投资促进政府、行业、学术界和其他机构之间的合作和长期创新利益相关者。重要的是，这些计划有助于开发必要的科学家和工程师的管道。推动半导体行业的未来创新。国家半导体技术中心几个不同的领域,包括自动化半导体机械发展的ATP功能，以及技能培训。确保技术的桥梁“实验室到晶圆厂”，美国国家半导体技术公司中心(NSTC)将作为公私与政府、行业和大学对半导体的各个方面进行创新技术，增强美国技术领先地位。芯片保护基金芯片和科学行动使20亿美元芯片保护基金,这将补充投资于美国国防部的全国网络微电子研发。该基金将支持在岸，基于大学的原型设计，从实验室到晶圆厂的过渡半导体技术(特别是那些国防专用应用程序）和劳动力培训。国家先进的包装生产计划全国先进的包装生产程序(NAPMP)是一个联邦研发项目加强先进的组装、测试和包装(ATP)的能力。这个项目预计与NSTC和制造业密切协调美国机构。NIST计量研发随着半导体器件变得更小和更复杂,能够测量、监控预测和制造业变得更加确保质量难。CHIPS和科学法案支持NIST的努力进行关键计量研发，以实现下,计量的进步和突破代微电子。美国制造研究所CHIPS法案建立了多达三个制造业美国研究机构与政府合作,工业界和学术界。该研究将侧重于6|半导体行业协会 芯片和科学行为美国半导体研究:通过创新的领导SIA 2022 年 10 月发布的一份报告确定了半导体研发生态系统的五个关键领域：应该通过CHIPS和科学法案的研发资金来加强。1过渡和扩展寻路研究支持的竞争前研究技术从5 - 15年批量生产2研究基础设施升级或扩大的研究工具,设备,或其他生活必需品生态系统作为一个整体3发展基础设施升级或扩大现有的开发设施,工具,设备,或整个生态系统的其他必需品4协作开发召开公司完整的堆栈和col -laborative创新加速开发的关键技术,工具,工业标准和方法5劳动力促进项目增加美国的大小劳动力在半导体研发、支持员工准备和技能发展2022年美国半导体行业的状态|7 芯片和科学行为加强美国半导体的劳动力领导和创新半导体行业需要一个熟练的劳动力。从增加职业和社区学院半导体项目,高等教育研究奖学金资助,和招聘计划。这些程序必须确保获得多样化,未被充分代表,和经济弱势群体组,包括少数民族、退伍军人,这些从传统上排除地域。建筑工人和制造技术人员过程工程师和芯片设计者介于两者之间的每个职位——人才缺口和员工预计整个短缺将增加半导体的生态系统在美国和海外。充分实现承诺和机遇CHIPS和科学法案，美国必须拥有强大的半导体劳动力管道。这芯片的行为包括劳动力发展措施的制造和研发的动机项目,以及2亿美元的劳动力竞争,美国必须能够访问最好的来自世界各地的最聪明的人。美国应该还增加了获得国际STEM人才的机会，特别是STEM领域的外国研究生从美国大学获得学位的领域和大学。三分之二的STEM毕业生美国国家科学基金会教育基金 美国大学高级学位是外国的(NSF)。这些项目是至关重要的保证工业界拥有熟练的劳动力，以满足广泛的需要在短期和长期,不等来自具有高中文凭或技术学位的工人认证工程师和科学家先进的硕士或博士学位。国民，美国需要能够保留而不是强迫它回到海外。半导体行业一直受益从接触来自世界各地的人才，但是签证可用性和“每个国家”的限制限制了外国阻止学生离开美国，因为他们无法收到绿卡。促进绿色的发行卡片为外国茎硕士和博士的半导体行业的变革。国会应该采取行动来永久地改革并改善我们破碎的移民制度招聘和留住所需的国际人才持续的创新和增长。为了加强半导体劳动力管道，美国需要提供额外的k - 12教育资金,鼓励年轻的美国人选择STEM的职业。这项工作将需要重大的社会的努力与贡献政府、行业、社区教育,和其他利益攸关方领域的课程开发、学徒制的扩张8|半导体行业协会 半导体设计领导虽然《CHIPS和科学法案》为解决关键差距提供了重要的激励措施，但我们制造供应链中的漏洞，采取直接措施维护美国在芯片设计的领导。芯片设计是制造的第一步工艺和芯片设计创新对未来至关重要半导体技术的发展。芯片设计是一个复杂的过程，需要训练有素工程师和科学家，先进技术，以及知识产权为创建设计芯片的性能和功能。结果其在半导体设计方面的领导地位，美国受益于创新的良性循环，提高其制定技术标准的能力，加强国家安全,和接收溢出对原始设备制造商 （OEM） 的好处在信息技术和电信到运输和能源。美国。半导体公司引领全球产业在芯片设计方面，美国占比最大全球设计劳动力比例：2021年大约 187，000 名半导体设计工程师全球94000为美国总部工作半导体公司。专业公司。~47%设计相关的增值这些公司专注于芯片设计,并与第三方代工厂合作制造(制造)他们的芯片。集成设备制造商(IDMs)。~51%设计相关的增值一两个设计和制造芯片。在IDM、设计和制造团队协同工作给市场带来新的芯片通常在内部制造设施,或“晶圆厂。”原始设备制造商。<2%设计相关的增值oem汽车制造商一样,用半导体输入的其他产品。一些厂商已经开始设计自己的芯片，主要是为自己产品。原始设备制造商在芯片设计领域的占有率越来越高并越来越多地参与同一产品和人才市场专业公司或一。EDA / IP提供商。EDA公司信任之间的中介设计公司和铸造厂提供设计工具、参考流和一些服务。第三方IP 提供商设计和许可 IP 构建块（处理器、库、存储器、接口、传感器、和安全)。2022年美国半导体行业的状态|9 半导体设计领导美国在半导体设计领域的领导地位有所贡献创造高技能就业机会，并提供创新乘数效应惠及各行各业从电信和整个经济汽车、航空航天和能源。例如现代复杂的芯片的发展,这样的“SoC”(SoC)处理器的力量今天的智能手机，需要多年的工作税收抵免高达50%。类似地,支持从美国研发税收抵免落后全球竞争对手，2017 年立法现在要求企业摊销其研发支出五年期限，而不是能够扣除费用立即。没有行动来保护美国在设计和研发方面的竞争力，美国全球销售收入的市场份额预计将数百名工程师，有时利用外部下降，从2021年的46%下降到2030年的36%知识产权（IP）和外观设计支持服务。（见图），而中国的份额预计将飙升从9到同期的23%。继续保持美国设计领导地位 – 以及创新乘数效应，使各行各业受益经济 – 没有保证。除了上升设计成本，技术人才短缺，并且不断增加SIA敦促国会通过一个整体的，综合的保持美国设计领导地位的战略。中国会应该采取行动进入全球市场的压力，全球竞争对手如下：正试图挑战美国的领导作用。全球竞争对手意识到战略的重要性芯片设计，并正在大力投资以构建他们的国内的设计能力。中国、韩国、台湾、欧盟、日本和印度致力于价值数十亿美元的全新芯片设计投资,包括制定设计投资ƒ25%的先进投资税收抵免半导体设计、可比的制造信贷包含在芯片高技能移民改革,以确保访问最重要的科学和工程人才ƒƒ恢复完整的可抵扣程度研发支出设计区域市场份额的公司总部(%)1008060402006%7%14%9%6%5%7%9%7%7%8%11%10%16%23%18%12%19%19%10%11%28%22%10%10%19%20%9%9%8%8%51%50%48%48%201046%202041%36%20002005201520252030现状预测美