Nyheter

Kinas viktiga roll i den globala elektronikförsörjningskedjan

Kinas viktiga roll i den globala elektronikförsörjningskedjan

Kina är världens största tillverkningscenter, som producerar 36% av världens elektroniska produkter, inklusive smartphones, datorer, molnservrar och telekommunikationsinfrastruktur - som har konsoliderat Kinas position som den största noden i den globala elektronikförsörjningskedjan. Dessutom har Kina nästan en femtedel av världens befolkning och är den näst största slutliga konsumentmarknaden för inbäddad halvledarelektronisk utrustning efter USA.

Drivkraften bakom denna dynamik är den mycket globaliserade halvledaren och IKT-försörjningskedjan. Kinesiska lokala och multinationella kontrakt elektronik tillverkare importerar halvledare i Kina, sedan montera dem i tekniska produkter och sedan exportera eller sälja dem på hemmamarknaden för slutkonsumtion.

För att betona denna punkt, låt oss titta på en uppsättning siffror. År 2020 importerade Kina upp till 378 miljarder dollar av halvledare; monterade 35% av världens elektroniska utrustning; exporterade 30% till 70% (beroende på produkten) av global export av tv, persondatorer och mobiltelefoner; och förbrukat allt stöd en fjärdedel av halvledar elektroniska produkter. Att ange denna enorma marknad är avgörande för framgången med något globalt konkurrenskraftigt chipföretag idag och i framtiden.

Som en latecomer inom halvledarfältet är Kinas lokala chipindustri relativt liten, redovisar endast 7,6% av den totala globala halvledarförsäljningen. Kinesiska chipföretag säljer huvudsakligen diskreta halvledare, lågt logiska chips och analoga chips till konsument-, kommunikations- och industriella slutmarknader. Kinesiska chipföretag är helt klart frånvarande från marknaden för avancerad logik, avancerade analoga och avancerade lagringsprodukter.

Kinas inhemska halvledarförsörjningskedja är ännu mindre utvecklad. Det är betydligt bakom i avancerad logisk gjuteriproduktion, EDA-verktyg, chipdesign IP, halvledarindustrin och halvledarmaterial. Kinesiska gjuterier fokuserar för närvarande på mer mogna noder, och Kinas försörjningskedja på utrustningen och materiella nivå är för närvarande begränsade till äldre teknik.

I den starkt sammankopplade, hierarkiska globala halvledarförsörjningskedjan har Kina för närvarande några betydande fördelar. Det är redan en global ledare inom outsourcad montering, förpackning och testning (OSAT). Kinas ledande OSAT-företag rankas bland de 10 bästa OSAT-företagen i världen, och 2020 kommer att stå för 38% av den totala OSAT-marknaden. Kinesiska OSAT-företag går också globalt, med mer än 30% av sina tillverkningsanläggningar utanför Kina.

Även om Kina bara står för 7,6% av den globala chipförsäljningsmarknaden, växer detta nummer snabbt och på grund av den kraftiga utvecklingen av den inhemska marknaden gör Kina betydande framsteg. Kinesiska Fabless-företag och IDM-ledare har gjort betydande framsteg i utvecklingen av mellanklass mobila processorer och basband, inbäddade CPU, nätverksprocessorer, sensorer och kraftenheter.

År 2020 har fastlandet kinesiska företag stackat för 16% av den globala Fabless-halvledarmarknaden, rankade tredje, andra endast till Förenta staterna och Taiwan. Kina stänger också snabbt gapet i artificiell intelligenschipdesign, delvis på grund av den snabba tillväxten i efterfrågan i Kinas ultra-storskaliga moln och konsumenternas smarta enhetsmarknader och de låga hindren för inmatning för chipdesign. Kinesiska Fabless-företag utvecklar nu 7/5 nano-chipdesigner för allt från artificiell intelligens till 5G-kommunikation.

Kina är också ett viktigt front-end wafer tillverkning land. Med kinesiska och utländska gjuterier och IDM som etablerar wafer Fabs för att säkerställa närhet till kundförsörjningskedjor, ligger cirka 23% av världens platska installationskapacitet i fastlandet Kina, varav 30% ägs av multinationella företag, främst från andra östasiatiska länder. Även om nästan 95% av den installerade lokala produktionskapaciteten i Kina är en relativt bakåtgående nod (> 28nm), eftersom den digitala omvandlingen av vår ekonomi accelererar efterfrågan på nya och gamla chips, bör relevansen av dessa mer mogna tillverkningsteknologier inte ignoreras .

Kinas halvledarindustrins politik

Även om den kinesiska regeringen har länge haft en industripolitik för att stödja sin framväxande chipindustri, efter att Kina utfärdat den "National Integriced Circuit Promotion Guide", ställde guiden ambitiösa mål när det gäller industriella intäkter, produktionskapacitet och tekniska framsteg. Därför har Kina sedan 2014 accelererat utvecklingen av integrerade kretsar. Ett år senare tillkännagav Kina den kontroversiella 2025-planen, som satte det idealiska målet att uppnå en 70% halvledar självförsörjningshastighet i Kina år 2025. Kärnan i Kinas halvledarindustrins politik är den nationella integrerade investeringsfonden för kretsindustrin (känd som Den "stora fonden"), som grundades 2014 och har tiotals miljarder dollar i finansiering. Den stora fonden fick en andra omgång av finansiering på mer än 35 miljarder US-dollar år 2019 och har börjat investera i flera vertikala områden i branschen. Dessutom har Kina meddelat mer än 15 kommunala IC-medel med totalt 25 miljarder dollar, som specifikt används för att finansiera kinesiska halvledarföretag. Med tillägg av nationella medel motsvarar detta till 73 miljarder US-dollar, vilket är oöverträffat av något annat land. Detta inkluderar emellertid inte statliga bidrag, aktieinvesteringar och lågräntelån som endast överstiger 50 miljarder dollar. Detta motsvarar $ 73 miljarder, vilket är oöverträffat av något annat land.

Den kinesiska regeringens roll för att stödja landets halvledarindustri kan inte överskridas. En OECD-studie under 2019 fann att mellan 2014 och 2018 fick fyra statligt ägda halvledarföretag i Kina totalt 4,85 miljarder dollar på undermarknadslån från kinesiska finansinstitut, vilket motsvarar 98% av de undermarknadslån med 21 företag . %. Dessutom, inom hela industrin, är 43% av den kinesiska halvledarindustrins registrerade kapital (totalt 51 miljarder dollar) direkt eller indirekt ägd eller kontrollerad av den kinesiska regeringen, vilket tyder på att regeringen har ett betydande inflytande på utvecklingen riktning av branschen. Andra incitament anpassade av den kinesiska regeringen för att stödja den inhemska halvledarindustrin inkluderar bidrag, lägre nyttjandegrad, förmånslån, betydande skattesänkningar och gratis eller diskonterat mark. Dessa incitament ger kinesiska företag betydande kostnadsfördelar och skiljer dem ibland från marknadskonkurrensen. Faktum är att en 2020-rapport från Boston Consulting Group fann att kostnaden för byggnad och drift av en FAB i Kina är 37% lägre än i USA.

Med intensifieringen av geopolitiska spänningar, med stöd av regeringen, har Kinas ansträngningar att etablera en lokal försörjningskedja de senaste åren återigen bli brådskande.

I Kinas nyligen släppta "14: e femårsplan" har halvledare tydligt identifierats som en strategisk teknisk prioritet, vilket kräver att hela samhällets gemensamma ansträngningar "realiserar tekniskt självförtroende". I augusti 2020 utvidgade Kina ytterligare sina halvledarskattincitament, inklusive en 10-årig bolagsskattebefrielsepolitik för halvledarproducenter värda mer än 20 miljarder US-dollar.


Kinas inhemska teknikföretag intensifieras också i halvledarindustrin. Faktum är att halvledarinvesteringarna har accelererat signifikant. År 2020 kommer det att finnas mer än 22800 nyetablerade halvledarföretag i Kina, en ökning med 195% över 2019. 40 Halvledarföretag i försörjningskedjan är noterade på Kinas nya NASDAQ-stil Science and Technology Innovation Board. Dessa företag ökade totalt 25,6 miljarder dollar under det ursprungliga offentliga erbjudandet.

Framsteg och utmaningar

Hittills har de flesta av de kinesiska regeringens subventioner använts för FAB-konstruktion. Tack vare detta stöd har kinesiska företag meddelat mer än 110 nya FAB-projekt sedan 2014, med en total investering på 196 miljarder US-dollar. Det faktiska investeringsbeloppet är dock uppenbarligen låg, och det har varit några uppenbara misslyckade fall. Bland dem har 40 wafer Fabs genomförts och i produktion, ytterligare 38 nya produktionslinjer är under uppbyggnad, och 14 projekt har avbrutits. Därför förväntas Kinas halvledarindustri spendera 12,3 miljarder dollar och 15,3 miljarder dollar på Capex år 2021 respektive 2022, som står för 15% av den globala summan. Det förväntas att den installerade waferkapaciteten nästan kommer att fördubblas de närmaste 10 åren för att nå den globala nivån. Cirka 19% av den installerade chipkapaciteten.

Kinesiska chipmakare fokuserar på att göra genombrott i minnet och mogna nodlogiska gjuterier för att få en fördel på den globala marknaden. Sedan 2016 har Kina investerat minst 16 miljarder dollar för att bygga en statligt ägd minnesfabrik för att utveckla de inhemska 3D-NAND Flash- och DRAM-industrin, och initiala resultat har uppnåtts. Dessutom har Kinas ledande gjuterier och flera gjutna nybörjare accelererat takten med byggandet av bakåtgående fabs. Enligt VLSI-data förväntas Kinas minne och gjuteri kapacitet växa till en sammansatt årlig tillväxttakt på 14,7% under de närmaste tio åren.

Med stöd av den kinesiska regeringens IKT-upphandlings- och importsubstitutionsprogram kommer kinesiska Fabless-företag som är engagerade i utvecklingen av andra high-end chips också att öka innovationen, förbättra tekniska förmågor och utöka produktförsörjningen, eftersom Kina köper och importerar via lokalt IKT-alternativ planer stöder dem. Till exempel har Kinas bästa CPU-företag meddelat planer på att utveckla GPU: er för Regeringsservern och PC-marknaderna 2020.

Dessutom, på grund av ökade restriktioner för import av utländska IKT-produkter och rädslor att exportkontrollerna ökar, utvecklar Kina kraftfullt sin lokala försörjningskedja. Detta inkluderar accelererande investeringar i EDA-designföretag, halvledare tillverkningsutrustning och material. I EDA-fältet ensam har mer än 8 uppstart under de senaste 24 månaderna, vilket ökar totalt nästan 400 miljoner US-dollar i finansiering. Kinesiska EDA-företag tillhandahåller nu fler och kraftfullare produkter för traditionella marker, och kinesiska hushållsutrustning förväntas ge starka kapacitet för mogen nod (40 / 28nm) produktion de närmaste åren.
Även om den kinesiska regeringen fullt ut främjar lokaliseringen av halvledare, kan den kinesiska halvledarindustrin uppnå olika framgångar på den mycket konkurrenskraftiga och tekniskt komplexa globala marknaden. Som tidigare nämnts förväntas Kina vara konkurrenskraftig inom områden som minne, mogna nodlogiska gjuterier och fabless chip design, särskilt i konsument- och industriella applikationer. Kinas ledande Logic Foundry Process Technology (precis som Förenta staterna, fastlandet är dock beroende av Taiwan och Sydkorea för att producera 100% avancerade marker under 10nm), generell avancerad logik (dvs. CPU / GPU / FPGA), avancerad tillverkningsutrustning och material (dvs. fotoresist, fotolitografi, etc.), liksom EDA-programvara och IP relaterad till avancerade logikchips.

Policy rekommendationer

När det är baserat på transparenta internationella handelsregler och lika villkor, kommer alltmer hård konkurrens att göra den globala chipindustrin starkare, mer dynamiska och mer innovativa. Vissa aspekter av Kinas halvledarindustrins politik och praxis har dock lockat uppmärksamhet. Detta inkluderar några av Kinas industriella subventioner som kan orsaka marknadsförvrängningar (särskilt under marknadsföring av marknaden), liksom Kinas immateriella äganderätt och obligatoriska överföringsåtgärder. Om de lämnas avmarkerade, kan kinesiska halvledarföretag utgöra en stor utmaning för den amerikanska halvledarindustrin.


Även om vi bör ta dessa utmaningar på allvar, kan svaret inte vara en storskalig avkoppling av vår ekonomi. Halvledarindustrin är verkligen global, och tillgången till den globala marknaden är avgörande för att amerikanska företag ska upprätthålla höga nivåer av FoU-investeringar och investeringar. Faktum är att halvledarindustrin är den mest FoU och kapitalintensiva industrin i världen och kräver en stor skala för att upprätthålla dessa investeringar. En nyligen visade att expansionen eller till och med fullständig avkoppling från Kina kommer att leda till att amerikanska chipbolagens globala marknadsandel sjönk med 8% till 18%, vilket leder till betydande minskningar av FoU och investeringar samt förlusten av upp till 124 000 Amerikanska jobb, och i slutändan leder till USA, det globala ledarskapet i branschen har minskat. Att hålla amerikanska halvledarföretag till den kinesiska marknaden för att sälja generella kommersiella chips är avgörande för att säkerställa amerikansk konkurrenskraft.

Det rätta sättet att lösa konflikter med Kinas industripolitik är att arbeta nära våra allierade för att tvinga Kina att ändra sina metoder och att formulera nya globala regler och standarder för att förbättra marknadstillträdet och säkerställa en rättvis konkurrens. Om exportkontroller är nödvändiga för att skydda de nationella säkerhetsintressen i Förenta staterna och dess allierade, bör regeringen arbeta nära med industrin och allierade partner för att se till att sådana kontroller är multilaterala, smala, riktade och effektiva. Kommer inte alltför att skada vår kollektiva innovationsförmåga.


Den verkliga, långvariga lösningen på den ökande konkurrensen i halvledare från Kina är att påskynda verksamheten genom att investera i vår egen tekniska konkurrenskraft och stärka motståndskraften hos våra inhemska och allianspartners försörjningskedjor. Som ett viktigt steg framåt, tidigare den här månaden, passerade den amerikanska senaten Bipartisan American Innovation and Course Act, som inkluderade 52 miljarder dollar i federala halvledarinvesteringar. De två parterna röstade 68 röster för 32 röster för att visa att om Förenta staterna vill konkurrera och vinna i det framtida spelskiftande teknikområdet, måste det leda världen i halvledarfältet. Detta är allmänt erkänt av kongressen. Räkningen omfattar finansiering för ett djärvt halvledarframställningsbidragsprogram, ett nytt nationellt halvledarteknikcenter och ökad forsknings- och utvecklingsfinansiering för institutioner som DARPA och NIST. Vi tycker att det är dags för denna proposition att passera?