2024年美国半导体行业状况报告强调了美国芯片行业的机遇和挑战

美国半导体行业协会(SIA)近日发布了《2024年美国半导体行业状况行业状况》报告。该报告强调了整个半导体行业持续增长和创新的机遇，并指出该行业持续成功当前和即将面临的挑战。

2023年半导体行业全球销售额达到5270亿美元，全球销售了近1万亿个半导体，地球上每个人都有100多个芯片。随着周期性市场低迷的结束和对半导体的高需求，世界半导体贸易统计数据预计2024年销售额将超过6000亿美元。

半导体——几乎所有现代技术的芯片——是人类历史上最具变革性的发明之一。由于过去65年来半导体研究、设计和制造的突破性进展，现代芯片可以在一小片硅片上拥有数百亿个晶体管。

半导体创新的快速步伐让世界变得更智能、更健康、更环保、联系更紧密。芯片正在推动未来的变革性技术，包括人工智能、自动驾驶和电动汽车以及先进的无线网络。

尽管今年年初出现周期性市场低迷，但全球销售额在2023年下半年反弹，达到5270亿美元。全球售出了近1万亿个半导体芯片，地球上每个人拥有超过100个芯片。随着低迷时期的结束和对半导体的高需求，行业分析师预计2024年的年增长率将达到两位数。

不断增长的需求也促使新的行业投资增加芯片产量。部分由于里程碑式的芯片和科学法案，预计美国将在半导体制造业获得更大份额的新私人投资。事实上，自芯片首次在国会推出以来，截至2024年8月，半导体生态系统中的公司已经宣布了90多个新的制造项目，在美国28个州宣布的投资总额近4500亿美元。这些投资预计将在美国经济中创造数万个直接就业岗位，并支持数十万个额外就业岗位。

该行业还在世界各国进行投资，创造了一个弹性供应链。根据SIA-波士顿咨询集团2024年5月的一份报告，在芯片颁布后的十年(2022年至2032年)，美国预计将把半导体制造能力增加两倍以上，这是该时期世界上最高的增长率。该报告还预测，到2032年，美国先进芯片(小于10纳米)制造的份额将增长至全球产能的28%，并从2024年到2032年占全球资本支出总额的28%。相比之下，该报告估计，如果没有《芯片法案》，美国到2032年只能获得全球资本支出的9%。

加强美国本土的芯片供应链提供了巨大的机遇，但也带来了巨大的挑战。例如，随着美国芯片业务在未来几年的扩张，对熟练人才的需求也会增加。

2023年SIA-牛津经济研究院研究预测，到2030年，半导体行业将缺少6.7万名技术人员、计算机科学家和工程师，整个美国经济将缺少140万名这样的工人。

为了让半导体行业充分发展和创新，为了让国内投资计划完全实现，政府领导人必须推进基于美国行业长期劳动力发展努力的政策，扩大美国STEM毕业生的渠道，并留住和吸引更多来自世界各地的顶尖工程师和科学家。

如果美国要巩固目前的势头，其他领域也需要采取政策行动。美国应采取措施，通过延长《芯片与科学法案》(CHIPS and Science Act)下的激励措施的期限，包括计划于2026年到期的先进制造投资信贷，进一步加强半导体供应链。

此外，现有的芯片税收抵免应扩大到包括芯片设计，以确保更多的这一关键过程在美国进行。此外，美国应继续资助芯片和科学法案授权的联邦研究计划，以保持和发展美国的技术领先地位。

为了确保美国半导体行业保持全球竞争力，并能够持续投资于研究和创新，美国应该寻求开放海外市场的协议和举措，让公司能够销售在国内制造的芯片。

半导体从未像今天这样在社会中发挥如此重要的作用，我们行业的未来也从未如此光明。SIA期待着在未来许多年里继续与政府领导人合作，加强这一基础产业。

芯片和科学法案的实施将在2024年继续，在推出该法律的里程碑式的制造业激励措施和R&D投资方面取得了重大进展

芯片法案计划办公室(CPO)在部署390亿美元的芯片制造激励计划方面继续取得进展。与该法律的目标一致，迄今为止宣布的芯片和科学法案激励措施将加强国家安全，创造就业机会，促进美国和当地经济，使美国更加强大，技术更加先进。

不再接受商业制造设施、器件和材料制造设施的申请。截至2024年8月，首席采购干事宣布了17项初步协议，涉及美国16个州的26个项目，赠款超过320亿美元，贷款超过280亿美元。这些项目预计总投资超过3，500亿美元，预计将创造超过118，000个新的就业机会，包括超过38，000个制造业就业机会和超过78，000个建筑业就业机会。在达成初步协议后，企业在达成最终交易前会与商务部进行进一步的尽职调查和谈判。首席采购干事计划在2024年底前投入所有资金。

由于整个供应链对资金的强烈需求和有限的可用资金，CPO不幸宣布暂停商业研发设施的融资机会。

此外，芯片先进制造投资信贷(AMIC)也为制造和设备制造设施的投资提供了强大的激励。截至发布之日，该行业正在等待财政部的最终规定。

自2020年推出芯片法案以来，半导体生态系统中的公司已经宣布了28个州的90多个项目，私人投资总额近4500亿美元。这些项目仅在美国半导体生态系统中就将创造超过5.8万个新的高质量工作岗位，以及整个美国经济中数十万个受支持的工作岗位。

下图显示了2020年5月至2024年8月期间美国宣布的国内半导体供应链项目，代表了半导体制造和封装、设备和材料制造以及R&D设施的行业投资。

美国半导体行业协会（SIA）和波士顿咨询集团 （BCG）关于半导体供应链的一份新报告预测，未来几年美国和全球供应链的弹性将显著提高。特别是，该研究表明，在芯片法案激励措施的推动下，该行业的投资正在推动国内半导体制造业的发展，并加强美国经济。除其他外，该报告预测如下:

从2022年到2032年，美国晶圆厂产能将增长203%，是美国产能的三倍。预计203%的增长是世界上同期最大的增长百分比。

美国将在2024-2032年间获得超过四分之一(28%)的全球资本支出，估计为6460亿美元，仅次于台湾。根据这份报告，如果没有《芯片法案》,到2032年，美国将只能获得全球资本支出的9%。

几十年来，美国将首次增加其在全球晶圆厂产能中的份额，从目前的10%增长到2032年的14%。根据该报告，如果没有CHIPS法案的颁布，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，如前沿技术制造、DRAM存储器、模拟和先进封装。例如，到2032年，美国先进逻辑(小于10纳米)的产能将增长到28%，包括前沿技术的新能力。

尽管取得了这一重大进展，但半导体生态系统中的脆弱领域仍然存在，需要做更多工作来保持这一势头并保护芯片供应链的关键领域。

拥有有竞争力的国内劳动力和有弹性的制造能力对美国在半导体领域的领先地位至关重要。此外，强大的国内半导体产业对美国经济至关重要。

半导体行业在美国有相当大的经济影响，大约有33.8万人在该行业工作，包括芯片设计、电子设计自动化(EDA)、半导体制造和设备制造。此外，半导体为300多个下游经济部门提供了支持，为2600多万美国工人提供了就业机会。

随着未来几年芯片需求的上升和新产能的上线，对行业人才的需求也将增加。根据SIA和波士顿咨询集团2023年的一项研究，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年半导体行业将短缺6.7万名工人，整个美国经济将短缺140万名这样的工人。

为了应对这一挑战并解决日益扩大的人才缺口，SIA建议采取一种全面的公共政策方法，包括以下几个支柱:

投资创新劳动力：增加和维持对联邦研究和发展项目的资助，以建设美国的创新劳动力。

高技能全球人才：采取关键的、有针对性的STEM移民改革，确保美国吸引并留住世界顶尖人才。

高质量的劳动力培训：扩展满足行业需求的劳动力培训计划，包括学徒、职业和技术培训计划，具有通用和透明的绩效指标。

技能的标准化和可移植性：简化教育机构和劳动力发展计划之间的过渡。

拓展和提升STEM人才渠道：优先考虑进入或已经进入渠道的个人的STEM教育，并扩大潜在工人的储备，包括退伍军人、妇女和代表性不足的少数民族。

负担能力：通过佩尔（Pell）助学金、优惠贷款和其他财政激励措施，消除进入半导体教育和劳动力培训项目的障碍。

芯片设计的进步带来了半导体技术的突破，这是21世纪美国技术领先的驱动力。这种领导地位为美国提供了技术优势，使其成为无数行业的“先行者”，并确保这一优势带来的经济和安全利益。

目前，美国公司占全球芯片设计收入的一半，但全球竞争对手正在挑战这一领导地位。一些国家为设计工作提供高达50%的税收抵免，而美国未能为芯片设计提供有针对性的激励。

为了保持美国在芯片设计领域的领先地位，并继续从这种领先地位中获得巨大的经济利益和战略优势，美国必须确保为更多的芯片设计在美国进行创造有利的环境。

众议院最近提出了两党立法，以扩大芯片法案的25%投资税收抵免，包括半导体设计投资。通过“半导体技术进步和研究(STAR)法案”将为保持和加强美国半导体技术的领先地位提供重要的激励。

在美国本土加强和扩大芯片供应链提供了巨大的机遇，但也带来了巨大的挑战。例如，随着美国芯片业务在未来几年的扩张，对熟练人才的需求也会增加。其他政策挑战也仍然存在，包括继续实施《芯片和科学法案》,加强美国在半导体研究、设计和制造方面的领导地位，以及保持海外市场的开放，公司可以在海外市场销售在美国本土制造的芯片。

在芯片生产和上游材料产能方面，其他国家的政府也对提高供应链弹性特别感兴趣，目标是减少战略依赖。该行业致力于确保全球半导体供应链的弹性，进一步促进全球市场准入，并通过更深入的国际合作促进全球贸易增长。

总的来说，半导体行业处于长期增长的有利位置。随着创新在全球范围内持续增长，对半导体作为这一进步基础的需求也将增长。