2023年5月5日，美国半导体产业协会（SIA）更新并发布了2023年Factbook白皮书。《2023 SIA Factbook》从产业概况、全球市场、资本支出和研发投资、工作岗位、生产效率五大方面概述了美国半导体产业的年度现状，以翔实的数据展示了美国半导体行业的实力和前景，并揭示了全球市场的发展趋势。
一、产业概况
1. 全球半导体产业是全球经济的关键增长领域。
全球半导体销售额从2001年的1390亿美元增加到2022年的5740亿美元，复合年增长率为每年6.67％。根据世界半导体贸易统计（WSTS）2022年秋季半导体行业预测，预计2023年全球半导体行业销售额将达到5560亿美元，2024年将达到6020亿美元。（*WSTS，2022年秋季半导体行业预测）。
图1 全球半导体销售额
2. 美国半导体产业拥有近一半的全球市场份额。
20世纪80年代，美国半导体产业在全球市场份额方面遭受重大损失。在20世纪80年代早期，美国的生产商占全球半导体销售额的50％以上。由于日本企业的激烈竞争和非法“倾销”，以及1985年至1986年严重的产业衰退影响，美国半导体产业在全球市场上失去了19个点的市场份额，并将全球半导体产业市场份额的领导地位让给了日本。此后10年里，美国半导体产业开始反弹，1997年美国重新获得了全球市场份额超过50％的领导地位，直今仍保持这一领先地位。美国半导体公司在微处理器和先进器件等一系列产品上继续处于领先地位。美国半导体公司在研发、设计和工艺技术方面也保持领先地位。如今，美国半导体公司的市场份额最大、达到48％。其他国家半导体产业占全球市场份额的7％到20％不等。
图2 全球半导体市场份额
3. 美国半导体公司的销售额显示出稳定的年度增长趋势。
总部位于美国的半导体公司，其销售额从2001年的711亿美元增长到2022年的2750亿美元，复合年增长率为6.7％。美国半导体公司的销售额增长也体现了整个行业的周期性波动。
图3 美国半导体公司销售额趋势
4. 美国半导体公司在主要地区半导体市场保持市场份额领先地位。
2022年，总部位于美国的半导体公司占据了全球半导体市场份额的48.0%，是所有国家半导体行业中最多的。在所有主要国家和地区的半导体市场中，总部位于美国的公司保持了销售市场份额的领先地位。在中国1805亿美元的半导体市场，美国公司的市场份额高达53.4%。
图4 美国公司占各国半导体市场的份额
5. 半导体是美国最大的出口产品之一。
2022年，美国半导体出口额为611亿美元，在美国出口中排名第五，仅次于成品油、飞机、原油和天然气。半导体在美国所有电子产品出口中所占份额最大。
图5 2022年美国的出口额Top 5产业（左）和电子产品细分领域出口额（右）
二、全球市场
1. 全球半导体销售由消费者最终购买的产品驱动。
绝大多数半导体需求是由消费者最终购买的产品驱动的，包含笔记本电脑和智能手机。包括亚洲、拉丁美洲、东欧和非洲等地区在内的新兴市场的消费者需求不断被驱动。
图6 2022年全球半导体市场：终端需求分布
2. 全球半导体销售按产品类型而多样化。
随着半导体产业先进产品和工艺技术在终端行业中的应用，半导体技术得到了迅速发展。近年来，全球半导体产业最大的细分领域是存储器、逻辑器件、模拟器件和微处理器（MPU）。2022年，这些产品占半导体产业销售额的78%。
其中，逻辑器件在2022年的销售额为1766亿美元，同比增长14%；存储器的销售额为1298亿美元，同比下降16%；模拟器件的销售额为890亿美元，同比增长20%；微处理器的销售额为508亿美元，同比下降12%；光器件的销售额为439亿美元，同比增长1%；分立器件销售额为340亿美元，同比增长12%；微控制单元的销售额为250亿美元，同比增长28%；传感器的销售额为218亿美元，同比增长14%；DSP的销售额为32亿美元，同比增长14%。
图7 2022年全球半导体市场：产品领域分布
3. 亚太地区是最大的地区半导体市场，中国是最大的单一国家市场。
2001年，随着电子设备生产转移到亚太地区，亚太地区的销售额超过了所有其他区域。自此，亚太地区市场规模成倍增长：从398亿美元增长到2022年的3309.4亿美元。
到目前为止，亚太地区最大的国家市场是中国，占亚太地区市场的55%，占全球市场总量的31%。这些数据反映了半导体仅向电子设备制造商的销售——含有半导体的终端电子产品随后被运往全球各地进行销售。
图8 历年全球半导体区域市场规模
三、资本与研发投资
1. 半导体产业每年在资本和研发方面的总投资水平很高。
2022年，包括无晶圆厂（fabless）半导体公司在内的美国半导体公司的研发和资本支出总额为1096亿美元。从2001年到2022年，复合年增长率约为6.3%。就销售额而言，投资水平一般不受到市场周期性波动的影响。
图9 历年美国半导体产业研发和资本支出情况
2. 资本和研发投资是保持美国半导体产业竞争力的关键。
为了在半导体行业保持竞争力，企业必须持续在研发和新工厂及设备上进行大量投入。行业技术变革的步伐要求公司开发更复杂的设计及工艺技术，并引入能够制造更小尺寸部件的生产设备。公司只有不断地进行投资才能维持设计和生产最先进半导体元件的能力，这种投资往往要占到销售额的30%。为了保持技术的先进有时会导致一些极端波动，正如2001年和2002年销售额急剧下降，但研发和基本设备支出并没有以同样的速度下降。
图10 历年美国半导体产业资本和研发投资占销售额的比例
3. 2022年人均资本支出和研发投资降至20.1万美元。
从2001年到2022年，人均总投资（以研发、新工厂和设备的总额衡量）以每年约4.2％的速度增长。人均总投资在2001年超过10万美元，但在2001年经济衰退后有所下降、2003年下降到约9.1万美元，2006年恢复到10万美元以上。2008-2009年的经济衰退导致人均总投资在2009年和2010年下降，但在2012年恢复增长，并在2022年增长至20.1万美元。
图11 历年美国半导体产业人均总投资情况
4. 美国半导体产业的研发支出一直很高，反映出研发对半导体生产的内在重要性。
从2001年到2022年，美国半导体产业研发支出的复合年增长率约为7％。无论年销售周期如何，美国半导体公司的研发支出一直居高不下，这反映了投资半导体研发对半导体生产的重要性。2022年，美国半导体产业的研发投资总额达到588亿美元。
图12 美国半导体产业研发支出情况
5. 过去20年中，年度研发支出占销售额的百分比超过了15%，是美国所有产业中最高的。
过去的20年里，年度研发支出占销售额的比例已经超过了15%。这一比例在美国主要制造业产业中是前所未有的。研发支出对半导体公司的竞争地位至关重要。技术的快速变革要求在工艺技术和设备能力方面不断进步。尽管经济不景气，2001年和2002年的研发增长是由于该行业对未来技术的承诺造成的。2003-2004年和2020-2021年的下降并不是由于研发预算的削减，而是因为行业复苏强于预期，收入增长快于预期。
图13 历年美国半导体产业研发支出占销售额的比例
6. 美国半导体产业的研发支出占销售额的百分比在美国主要行业中领先。
美国半导体产业的研发支出在主要高科技产业中位居前列。基于《2022年欧盟工业研发投资记分牌》数据，就研发支出占销售额的百分比而言，美国半导体产业仅次于美国制药和生物技术产业。数据显示，2022年美国半导体的研发投入占销售额的比例为18.75%。
图14 2022年美国主要科技产业的研发支出情况
7. 美国半导体产业研发支出占销售额的比例比其他国家都要高。
美国半导体产业的研发支出占销售额的比例是其他国家半导体产业无法比拟的。在半导体产业的研发支出占销售额的比例方面，美国为18.75%，欧洲为15.0%、中国台湾地区为11.0%、韩国为9.1%、日本为8.3%、中国大陆地区为7.6%。
图15 美国半导体产业研发支出与其他国家对比分析
8. 美国半导体产业是高度资本密集型产业，资本设备的年度支出占销售额的比例通常很高。
2022年美国半导体产业的资本支出总额为507亿美元。由于1999-2001年期间主要新设施的完工和晶圆代工厂的使用，资本支出比在2001-2003年有所下降。2004年出现反弹，随后在2005年进入稳定状态。2009年由于全球经济衰退导致资本支出大幅下滑，2011年反弹至237亿美元。2022年，随着芯片制造商提高产能以满足半导体需求的激增，资本支出超过500亿美元。
图16 历年美国半导体产业总资本支出情况
9. 过去20年中，美国半导体产业年度平均资本支出占销售额的比例在10%-15%之间，2022年首次超过15%。
在过去20年中，除2年外，年度资本支出占销售额的百分比皆超过10％。在美国的主要制造业中，这一比例非常高。对于半导体制造商而言，资本支出对其竞争地位至关重要。工业创新的快速步伐需要大量的资本支出以持续生产更多的先进器件。
图17 历年美国半导体产业资本支出占销售额的比例
四、美国就业情况
美国半导体行业占美国直接就业岗位约四分之一，1个美国半导体行业的直接就业岗位还支撑了约5.7个间接就业岗位。目前，美国半导体行业有30.7个万直接就业岗位以及170多万个的间接就业岗位。
图18 美国半导体产业从业人员及就业机会
五、美国生产力
过去20年里，美国半导体公司的生产力迅速提高。自2001年以来，美国半导体产业的劳动生产率翻了一番多。这些生产率的提高是通过保持高资本投资水平和研发支出率来实现的。2022年，美国半导体产业人均销售额超过60.7万美元。
图19 历年美国半导体产业人均销售额情况
