2025年美国半导体产业现状

2025年美国半导体产业现状 【译者按】今年7月，美国半导体行业协会发布2025年《美国半导体产业现状》。报告认为，美国半导体产业虽占据全球50.4%市场份额，但制造产能占比从1990年37%骤降至2022年10%，面临技术领导力流失与供应链风险，政府通过持续政策支持和研究投资以维持创新与领导地位，应对全球竞争。报告认为，人工智能作为核心驱动力，加速产业变革，而美国在IP、设计及设备领域保持领先，但材料严重依赖亚洲供应。为巩固技术领导地位，政策需聚焦制造激励、人才战略和供应链韧性。赛迪智库集成电路研究所对该报告进行了编译，期望对我国有关部门有所帮助。 【关键词】美国半导体供应链产业生态 一、引言 半导体是现代科技的奇迹，也是数字世界的基础。现代智能手机使用的芯片包含超过150亿个晶体管，每个晶体管比病毒还小，并且每秒能够开关数十亿次。当今人工智能数据中心的核心半导体可容纳数千亿个晶体管，数量之多，以至于假如每秒数一个晶体管，数完一颗芯片上所有的晶体管需要6000多年。 半导体基础技术是推动现代创新的隐形力量，也是先进半导体研究、设计和制造奇迹的明证。 2025年，半导体已不仅是消费设备中的元件，更是构建美国未来的关键技术基石。从人工智能和量子计算，到先进的通信网络和防御系统，芯片已成为21世纪全球技术领先地位竞争的核心。 65年前，美国工程师发明了半导体，如今，美国半导体产业依然称霸全球，并占据了全球芯片收入的50%以上。但是随着世界各地的竞争对手不断挑战美国的领先地位，美国在全球芯片制造产能中所占的份额急剧下降：从1990年的37%降至2022年的10%。如果这一趋势持续下去，美国半导体产业恐将失去在制造工艺技术、设计与架构以及材料方面的领先优势，而这些优势对于开发下一代支撑未来技术的芯片至关重要。 幸运的是，具有里程碑意义的政府激励措施和研究投资帮助 扭转了这一局面，表明美国决心在这一关键领域重新巩固自身的领先地位。短短几年内，人们就看到了巨大的投资回报：已有28个州宣布了超过100个项目，私人投资总额超过5000亿美元。预计到2032年，这些项目将创造和支持超过50万个美国就业岗位，并将推动美国的芯片制造产能增加两倍。 目前，美国亟需制定健全的政府政策，以保障产业的增长和创新能力。美国政府及其他各国的决策正在重塑全球半导体产业格局。美国要想保住在芯片领域的领先地位，就必须在国内推行明智的税收、研究和劳动力政策，强化美国供应链，在全球市场中保持成本竞争力，并确保贸易和国家安全政策有的放矢，在不扼杀创新的前提下实现目标。当下的抉择不仅将塑造产业的未来，还将决定美国在世界上的地位。 本报告简要介绍了2025年美国半导体产业现状：目前取得的进展、所面临的挑战，以及决定未来成败的关键。 二、美国的半导体生态系统 （一）生态系统地图与概览 美国的芯片制造激励措施和研发投入正在产生巨额回报，并强化了美国的半导体供应链。但要想保持和扩大上述投入、巩固美国在芯片设计领域的领先地位，并壮大美国的半导体劳动力队 伍，仍然任重而道远。 资料来源：美国半导体行业协会，《美国半导体生态系统地图》 半导体产业是世界上最先进的制造和研发领域之一。美国半导体生态系统地图展示了该产业的广度，包括研发机构、知识产权与芯片设计软件提供商、芯片设计企业、半导体制造工厂，以及半导体制造设备与材料供应商的生产基地（见图1）。 半导体供应链投资地图显示了美国半导体产业近期的扩张情况（见图2），所公布的投资总额超过5000亿美元，覆盖了28个州的100多个芯片生态系统项目。美国保持在半导体研究、设计、制造和供应商基础方面的全球领先地位，既是美国经济上的需要，也是涉及美国国家安全的重大议题。 （二）制造 美国在全球芯片制造产能中所占的份额曾经历数十年的下降，如今，美国的半导体产业正通过大规模国内投资引领美国的再工业化进程。 2020年特朗普总统第一任期内启动的关键芯片制造激励措施正在加速这一进程，扩大美国的半导体生态系统，并应对紧迫的经济与国家安全优先事项。 截至2025年7月，半导体生态系统内的企业已宣布超过5000亿美元的私营部门投资，用于振兴美国的芯片生态系统，预计到2032年，美国的芯片制造产能将增加两倍。这些项目预计将创造 和支持超过50万个美国就业岗位：半导体生态系统内的6.8万个设备岗位、12.2万个建筑岗位，以及整个美国经济中超过32万个额外岗位。 为巩固以上成就，美国政府领导层于2025年7月通过立法强化了一项重要税收优惠：先进制造业投资税收抵免（AMIC），该项激励措施旨在帮助促进企业投资。新法律将先进制造业投资税收抵免的比率由25%提高到35%。美国半导体行业协会也支持在该抵免政策于2026年到期后继续延长，并将其覆盖范围扩大到芯片研究和设计领域。此举将进一步加快美国的再工业化进程、刺激更多投资，并增强美国的全球竞争力（见图3）。 （三）研究 美国联邦研发投资正在构建框架，以保持和增强美国的技术 领先地位，强化研究人员与制造商之间的纽带，加速新的创新向商业或国防产品和应用的转化，其产生的效益将在整个经济中成倍放大，并加强美国的国家安全。 美联邦机构在半导体相关领域的基础和应用研究为创新与未来美国的半导体技术领先地位奠定了基础。 许多关键研究计划都是由美国国家科学基金会、国家标准与技术研究院和能源部科学办公室资助或运作，此外，还有许多由联邦资助的半导体研究项目，如美国国家半导体技术委员会、国家先进封装制造计划，以及与Twins USA合作的半导体制造和先进研究所（SMART USA）。 无论年销售周期如何变化，美国的半导体研发支出始终居高 不下（见图4），这反映了美国的市场份额领先地位、研究投资和持续创新之间的内在联系。 2024年，美国半导体产业的研发投资总额为627亿美元，与2023年研发支出相比，增加了约5.7%（见图5）。 资料来源：欧盟委员会，《2024年欧盟工业研发投资记分牌》 美国半导体产业的研发投入占销售额的比例在全美各行各业中保持前列。 2024年，半导体行业的研发投入占到总收入的17.7%，这一比例仅次于制药和生物技术行业（见图6）。尽管全球的竞争对手都在增加研发投入，并与美国展开产业竞争，但美国企业的研发支出仍然冠绝全球。这种极高的研发再投资水平推动了美国半导体行业的创新，反过来也有助于保持美国在全球销售市场的领先地位，并在全美范围内创造就业机会。 （四）设计 芯片设计是决定半导体器件功能和价值的重要研发活动，它使芯片得以接收、传输、处理和存储当今数字世界中日益增长的数据量。 资料来源：美国半导体行业协会/波士顿咨询公司 （以百分比表示的各行各业的研发税收优惠率） 设计是一个高度复杂的跨学科过程，需要经年累月的研发、 数亿美元的投资，以及数以千计的工程师。随着芯片变得越来越复杂，尤其是采用尖端制程的芯片，开发成本不断攀升。 美国企业目前在芯片设计领域处于全球领先地位，但挑战已临近，各国政府都在鼓励芯片设计和研发，并试图取代美国的领先地位。美国目前在研发税收优惠率方面低于竞争对手（见图7）。 如前所述，为确保美国成为企业投资半导体研发的理想目的地，美国国会应扩大现行的先进制造业投资税收抵免政策，使其覆盖范围涵盖芯片设计和研究领域。 销售是设计和研发投资的最终资金来源。确保市场尽可能地开放，将使美国的半导体设计领军企业受益，并保持其创新优势。 （五）劳动力 熟练的国内劳动力对于保持美国在半导体领域的领先地位至关重要。 目前，美国的芯片产业直接雇佣了约34.5万人，分布在芯片设计、电子设计自动化、半导体制造和设备生产等领域（见图9）。除此之外，半导体还支撑了300多个下游产业。 在未来几年，随着美国半导体生态系统的发展，将需要更多的合格劳动力来填补空缺岗位。美国半导体行业协会-牛津经济研究院的一项研究表明，美国面临着技术人员、计算机科学家和工程师的严重短缺，预计到2030年，半导体产业的岗位缺口将达 到6.7万个，而在整个美国经济中，上述劳动力缺口将达到140万个（见图8）。 资料来源：国际消费电子展、季度就业和工资普查、牛津经济研究院 （预计美国对计算机科学家、工程师和技术人员的需求） 为应对这一人才挑战，美国政府和产业界应通力合作，在持续推进产业劳动力发展的基础上，扩大美国的理工科毕业生数量，并留住和吸引更多来自世界各地的顶尖工程专业学生。 具有竞争力的国内劳动力和具有韧性的制造能力对美国半导体产业的领先地位至关重要。此外，强大的国内半导体产业对美国的经济和国家安全也至关重要。 美国半导体产业创造了约34.5万个直接就业岗位，以及近200万个间接和衍生岗位（见图9、图10）。 三、美国的半导体供应链 （一）争夺全球半导体领先地位 各主要经济体的政府纷纷实施大量财政激励措施和一系列其 他支持，以强化本地的半导体生态系统，力图在半导体制造和芯片设计方面获得成本优势（见表1）。 美国必须持续推动政府和私营部门对半导体产业的投资，以确保在未来的技术竞争中获胜。 为克服长期以来的成本劣势，美国政府必须采取适当的税收和其他激励措施，以推动对本国半导体生态系统的未来投资。 （二）半导体贸易 半导体产业早已高度全球化，涵盖数十个国家和数千家供应商。 美国半导体产业的发展与活力取决于本国企业满足海外需求的能力。 美国半导体产业约70%的收入来自海外销售。为保证并支持对美国半导体生产的长期资本密集型投资，芯片制造商需要确信，其产品除仰仗强劲的国内需求外，还能进入全球市场且拥有全球客户群。 为保持美国在半导体领域的领先优势（这也支撑着美国在人工智能、汽车、通信、医疗、国防和航空航天等关键下游技术领域的领先地位），美国必须推进贸易谈判及其他经济措施和举措，以： ⚫确保本国半导体生产的成本效益； ⚫提振下游需求； ⚫扩大美国芯片在全球的市场基础。 半导体向来是美国的主要出口商品，近三十年来一直保持着贸易顺差（见图11）。推动就半导体技术及关键下游产品达成行业性安排，将提振对美国芯片的需求，并有助于构建更安全、更稳定的供应链。同时，与合作伙伴共建能够补充和支持美国产业 运营的供应链能力，包括针对上游半导体材料（比如关键矿物和专用化学品）的多元化且安全的采购替代方案，将使美国的产业更加壮大。 （基于协调关税表标题8541不包括太阳能产品和8542） （三）美国半导体产业对国内经济的贡献 半导体仍是美国最主要的出口产品之一。 过去几十年，美国半导体产业在全球市场上一直处于领先地位，目前美国在全球芯片销售中占据50.4%的市场份额（见图15）。2024年，美国半导体出口总额达570亿美元，位居出口品类的第六名，排在成品油、原油、飞机、天然气和汽车之后（见图12）。 与整个半导体市场的增长情况类似，2024年美国的芯片出口增长了13%，这使该产业保住了第六大出口品类的地位。放眼未来，美国芯片产业的增长前景向好，预计2025年将实现两位数 的增长。 展望未来，大规模国内投资将继续带动本国产业的产能增加，从而提升美国半导体的出口潜力。 资料来源：美国国际贸易委员会，数据网站，2025年3月4日获取 （使用“北美产业分类体系”国家行业代码） （四）各个国家和地区的供应链增加值 美国半导体行业协会-波士顿咨询公司2024年的一份报告揭示了全球半导体供应链的专业化程度。例如，总部位于美国的企业在设计与核心知识产权方面遥遥领先，并在半导体制造设备领域占据近一半的全球市场份额，其余的份额也大多掌握在美国的盟友，包括荷兰和日本，这些国家的企业都在美国开展了大量的制造和研发活动。半导体制造设备和建筑系统占据了晶圆厂建设 成本的大头。对于半导体制造中使用的材料，比如，裸晶圆和外延晶圆、光刻胶、光掩模、电子气体、湿电子化学品、封装基板、引线框架等，美国半导体制造商主要依赖来自中国台湾、日本、韩国和中国大陆的供应