美国半导体一片兴旺

半导体制造之所以难做至少部分是因为其近乎无法匹配的采购和制造周期而造成的。晶元厂从规划到建设成功往往要花多年的时间和数十亿美元的成本，而某些部门的芯片一个季度跟一个季度都会有变化，而且这种变化是越来越快。就在当下，特别是在美国，晶元产能在上升，而芯片需求却在下降。

四月 Gartner 预计 2023 年全球半导体收入将下降 11.2% 至 5,322 亿美元¹。去年市场总销售额为 5,996 亿美元，相比前年增长仅为 0.2%。分析指出 DRAM 的需求下降很大，而且 NAND 也随之跟着下降。各个市场部门的增长率各不相同，像 PC、平板电脑和智能手机这样大规模部门在减速，而像汽车、工业应用、物联网 (IoT) 和航空领域则在上升。

好在这些减速似乎是短暂的，随着芯片制造商转向提供强增长市场所需的尖端产品，产品组合变得重要起来（图 1）。

图 1：过去半导体销售增长一直很高，2021 年到达了 20%。展望未来，销售仍将增长，但增长率会放缓， 2030 年前预计年度增长率约为 6 至 8 个百分点。（图片来源：McKinsey & Company）<sup2<></sup2<>

其中，半导体制造设备将可能会出现较大的起落。根据 SEMI 世界晶元预测，2023 年全球用于在前端设施上的晶元设备预期将减少 22%（年化），从前期录的高点 980 亿美元降至 760 亿美元³。而 2024 年预期将有 21% 的年化增长，达 920 亿美元。

图 2：尽管 2023 年晶元设备市场萎缩，但未来增长仍会持续，以便支撑起半导体晶元的强劲增长。（图片来源：SEMI）

2023 年的下滑源于芯片需求的减弱以及消费和移动设备的高库存。与此同时，高性能计算 (HPC) 和汽车部门半导体的强劲需求将会推动未来的增长。

在国内建设未来

在这些市场领域波动上演的同时，技术民族主义正积聚力量，越来越多的组织倾向于购买国内制造的设备。Gartner 业务副总裁理 Richard Gordon 指出：“如今，半导体已被视为国家安全问题。全球各个政府争相在半导体和电子供应链上实现自给自足。这也导致全球都在鼓励在岸外包。”

未来二至三年，半导体制造商将在美国投资数十亿美元，创造出数以万计的工作机会。单在过去的一年，就有数家这样的公司宣布计划在美国制造芯片，例如：

• GlobalFoundries (GF) 2020 年 6 月在纽约州马耳他毗邻其 8 号晶元厂附近购买了 66 英亩的土地⁴，然后在 2023 年 4 月又购买了 800 英亩土地⁵，共计储备了 1,110 英亩的土地。GF 的晶元厂雇佣了大约 2,500 人，截止当前的投资超过了 150 亿美元。
• Intel 在 2022 年初宣布将投资 200 亿美元在俄亥俄州利克县新建两座尖端芯片工厂，将雇佣 3,000 人⁶。这些晶元厂预期在 2025 年开始投产交付。
• Samsung Semiconductor 在德克萨斯州泰勒的工厂于 2022 年即已破土动工，预计 2024 年投入运营⁷。Samsung 估计将投资 170 亿美元用于建设，其中包括 60 亿美元用于建筑，110 亿美元用于机械和设备。该厂将提供 20,000 个岗位。
• Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) 在 2022 年末宣布投资 400 亿美元扩建亚利桑那州工厂⁸。到 2026 年，该厂将使用 3 纳米 (nm) 工艺节点生产各种高级芯片。
• Texas Instruments (TI) 预期其位于得克萨斯州谢尔曼的 300 毫米 (mm) 晶片厂最终投资 300 亿美元并创造 3,000 个岗位，计划投资四座晶元厂，生产模拟和嵌入式处理芯片⁹。该厂将在 2025 年投产。TI 还宣布在犹他州莱希再建一座 300 毫米晶圆厂，芯片将于 2026 年投产¹⁰。该厂将耗资 110 亿美元，并将创造 800 个就业机会。

当然，并非所有半导体制造商都在赶这个晶元建厂大潮。有些公司则采取并购策略。例如，Bosch 上个月宣布计划购买 TSI Semiconductors 位于加州罗斯维尔的资产。未来五年，该公司将投资约 15 亿美元进行先进晶元生产。到 2026 年该公司的 200 mm 碳化硅 (SiC) 晶片将会投产。

显然，半导体制造商正计划对未来进行投资，而这一计划的一部分就包括在美国大力发展半导体制造。长期以来我们一只知道有硅谷，但其版图正在扩大。得克萨斯州的硅峡、亚利桑那州的硅沙漠、纽约州的硅巷和新墨西哥州的硅山正在半导体版图上正在占据一席之地。未来十年，对元器件的集中投资将奠定美国在电子制造领域的领导地位。

参考资料：

1: https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2023-04-26-gartner-forecasts-worldwide-semiconductor-revenue-to-decline-11-percent-in-2023

2: https://www.mckinsey.com/industries/semiconductors/our-insights/the-semiconductor-decade-a-trillion-dollar-industry

3: https://www.semi.org/en/news-media-press-releases/semi-press-releases/global-fab-equipment-spending-on-track-for-2024-recovery-after-2023-slowdown-semi-reports

4: https://gf.com/gf-press-release/globalfoundries-acquire-land-malta-ny-positioning-its-advanced-manufacturing-facility/

5: https://gf.com/gf-press-release/globalfoundries-completes-purchase-of-800-acres-adjacent-to-new-york-manufacturing-facility/

6: https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/intel-announces-next-us-site-landmark-investment-ohio.html

7: https://semiconductor.samsung.com/us/sustainability/corporate-citizenship/community-engagement/building-a-bright-future-together-at-our-taylor-texas-fab/

8: https://www.azcentral.com/story/money/business/2022/12/06/tsmc-announces-2nd-factory-in-phoenix-as-president-biden-visits-arizona/69690235007/

9: https://news.ti.com/texas-instruments-breaks-ground-on-new-300-mm-semiconductor-wafer-fabrication-plants-in-sherman-texas

10: https://news.ti.com/texas-instruments-selects-lehi-utah-for-its-next-300-millimeter-semiconductor-wafer-fab