2020年的全球半導(dǎo)體業(yè)表現(xiàn)出人意料的好,，據(jù)WSTS統(tǒng)計,，同比增長了7%，這種結(jié)果在去年年初是不可想象的,。2020年3月，疫情在全球爆發(fā),，各大市場研究機構(gòu)都看衰該行業(yè)的全年表現(xiàn),，普遍認為整體銷售額會出現(xiàn)負增長，而最終7%的正增長結(jié)果,，再一次體現(xiàn)出這一絕對高端,、技術(shù)和資金高度密集型產(chǎn)業(yè)的與眾不同。

　　水漲船高，產(chǎn)業(yè)逆勢發(fā)展,，企業(yè)對未來的信心自然就增強了,，突出體現(xiàn)在研發(fā)投入上。據(jù)IC Insights統(tǒng)計,，全球半導(dǎo)體芯片廠商（這里主要包括IDM,、Fabless和Foundry這三種模式的廠商）的研發(fā)支出預(yù)計將在2020年增長5％，達到創(chuàng)紀錄的684億美元,，預(yù)計2021年將增長4％,，達到714億美元。

　　IC Insights給出了研發(fā)支出排名前十的廠商,，它們分別是：英特爾,，三星，博通,，高通,，英偉達，臺積電,，聯(lián)發(fā)科,，美光，SK海力士,，AMD,。這十家廠`商在2020年的研發(fā)支出總和增長了11％，達到435億美元,，占行業(yè)總研發(fā)支出的64％,。

　　其中，研發(fā)支出同比變化突出的廠商包括英偉達（從2019年排名第一下降至2020年的第五）,，聯(lián)發(fā)科（從2019年的排名第二降至第七）,，AMD（從2019年的第11升至第10）?？梢钥闯?，這三家的排名有升有降，加上排名前兩位的英特爾和三星,，這五家廠商的研發(fā)支出情況,，在全球芯片廠商中具有很強的代表性，也體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變化情況,。

　　世界五強

　　首先看龍頭英特爾,，該公司在2020年的研發(fā)支出約占該行業(yè)總支出的19％，達到129億美元,。然而,，成本削減,，淘汰某些產(chǎn)品類別，以及追求最高效率等舉措使得英特爾2020年的研發(fā)支出同比減少了4％,。該公司2019年的研發(fā)支出為134億美元,，2018年為135億美元，可以看出,，最近三年,，該公司的研發(fā)支出處于小幅下降的態(tài)勢，這也充分體現(xiàn)了其正處在業(yè)務(wù)調(diào)整和轉(zhuǎn)型期的狀態(tài),。

　　在更早期,，比如2010年，英特爾研發(fā)支出比例為16%,，之前的2005年為15%,，2000年為16%，1995年僅為9%,。

　　從2012年開始,，英特爾的研發(fā)支出就突破了百億美元大關(guān)，那之后,，該公司連續(xù)7年增長,，一直到2018年小幅下降，到2019年,，英特爾的研發(fā)支出占銷售額的比例為18.57%,，低于2015年22%的歷史最高水平，也低于2018年的19.72%,。

　　在過去五年里,，英特爾一直處于較為艱難的時期，很重要的一點就是遭受到了AMD的嚴峻挑戰(zhàn),。近幾年,，AMD每年的研發(fā)支出為20多億美元，該公司將研發(fā)重點放在了PC處理器上,，且市場推廣也很給力,，這一“單點突破”的策略明顯奏效，市場份額大闊步前進,，特別是在臺式機領(lǐng)域，其CPU市場份額已經(jīng)與英特爾分庭抗禮了,。

　　反觀英特爾,，雖然每年的研發(fā)支出高達130美元左右，但其產(chǎn)品線過于龐大,，包括消費和企業(yè)級的CPU,，還有FPGA,，低功耗芯片，NUC,，WiFi適配器,，汽車芯片，以及近幾年新成立的Xe架構(gòu)GPU業(yè)務(wù)部門,。另外,，該公司10nm產(chǎn)品線經(jīng)過8年左右的研發(fā)，近期才實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),，這方面就消耗了大量的研發(fā)資金,。去年，該公司又宣布7nm制程量產(chǎn)時間不得不推遲6個月,。

　　近期,，英特爾又宣布正在研發(fā)新一代處理器Alder Lake，其最大的特點就是采用了類似于Arm的大小核設(shè)計,，從而提升能效比,。然而，近些年,，該公司的各種架構(gòu)處理器“層出不窮”,，如Lakefield，Xe GPU,，還有Ice Lake和Tiger Lake等,，這些都需要大量的研發(fā)投入，但其先進制程始終無法跟上先進處理器的設(shè)計步伐,，而設(shè)計與制造都需要大量的資金投入,，二者發(fā)展的不匹配，客觀上必定會浪費掉一定比例的研發(fā)資金,，而英特爾的研發(fā)投入基數(shù)達到130億美元級別,，全球同業(yè)最高，多年下來,，費用消耗總額可觀,，這樣下去，即使是財大氣粗的英特爾也是吃不消的,。因此,，最近三年，該公司也在調(diào)整業(yè)務(wù)和產(chǎn)品發(fā)展節(jié)奏,，越來越果斷地砍掉了沒有發(fā)展前途的部門和產(chǎn)品線,，提高研發(fā)資金利用效率。

　　2014年,，在Lisa Su接任CEO之后,，AMD果斷放棄了雞肋般的推土機架構(gòu)處理器,，轉(zhuǎn)到Zen，之后艱苦奮斗了三年,，然后市場表現(xiàn)和業(yè)績就與之前判若兩人,。不斷蠶食英特爾的消費類CPU市場份額。實現(xiàn)這樣的效果,，AMD只用了相當于英特爾五分之一的研發(fā)支出,，資金利用效率之高令人驚嘆。

　　排名第二的三星在2020年的研發(fā)支出增加了19％,，達到56億美元,。該存儲巨頭加快了前沿邏輯工藝（5nm及以下）的開發(fā)，以與臺積電競爭先進制程工藝IC代工業(yè)務(wù),。該公司雄心勃勃,，不僅要在晶圓代工領(lǐng)域進一步挑戰(zhàn)臺積電，還要在邏輯芯片領(lǐng)域與傳統(tǒng)巨頭較量一番,，為此,，該公司還制定了一個長達十年，投資千億美元的發(fā)展計劃,。

　　再來看英偉達,，該公司的研發(fā)同樣比英特爾少很多。2019年的研發(fā)支出約為28億美元,，較2018年增長19%,，營收則增長了21%，這主要得益于其GPU在企業(yè)級AI應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展,。2020年研發(fā)投入比2019年有所下降,，這在很大程度上是疫情影響造成的。

　　最后看聯(lián)發(fā)科,，2019年,，該公司推出了一系列5G新品，如采用7nm制程工藝的天璣1000 系列和天璣800系列,，導(dǎo)致2019年研發(fā)支出增長11%,，當然，在新品的助力下,，該公司的營收也增長了3%,。本周，該公司還新推出了天璣1200系列產(chǎn)品,。

　　2020可以說是聯(lián)發(fā)科的豐收年,，不僅營收突破百億美元大關(guān)，其手機處理器市場份額大漲，特別是在中國市場,，超越高通，排在了龍頭位置,。

　　聯(lián)發(fā)科認為,，盡管擴大研發(fā)風(fēng)險高，卻是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型及進入全球第一梯隊的必要條件,。2019年,，該公司營收約80億美元，研發(fā)費用超過20億美元,，在全球芯片廠商排名第五名,，研發(fā)費用占營收比重高達26%，與英偉達相當,，高于競爭對手高通,。

　　由于半導(dǎo)體業(yè)的技術(shù)與產(chǎn)品迭代速度極快，產(chǎn)品一旦進入成熟期,，毛利就會快速下滑,。先進技術(shù)的投資金額與風(fēng)險極大，但是,，為了維持領(lǐng)先全球競爭力,，只能持續(xù)投資先進技術(shù)。

　　聯(lián)發(fā)科重點研發(fā)的新技術(shù),，如5G,、企業(yè)級ASIC等，在2020年都有不錯的表現(xiàn),，尤其是5G,，不僅在5G 時代最初期就進入市場，更推出各區(qū)間價格帶產(chǎn)品搶攻市場,。另外,，聯(lián)發(fā)科企業(yè)級ASIC也有斬獲，已與谷歌,、亞馬遜,、微軟等國際一線客戶接洽，搶進服務(wù)器領(lǐng)域,，2020年已開始實現(xiàn)營收,，耕耘多年的產(chǎn)品線終于迎來了收割期。2020年底,，聯(lián)發(fā)科還收購了英特爾的電源管理芯片業(yè)務(wù),，布局高端市場，可與企業(yè)級ASIC呼應(yīng),，提供一站式服務(wù),。

　　中國崛起

　　最近幾年,，隨著政策和各路資金進場，中國大陸地區(qū)的半導(dǎo)體研發(fā)投入也是水漲船高,，特別是在IC設(shè)計領(lǐng)域,，雖然與全球排名前列的廠商相比，還有很大差距,，但與自身縱向比較,，還是有明顯進步的。

　　據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,，2020年我國IC設(shè)計業(yè)銷售約為3819.4億元人民幣,，比2019年的3084.9億元增長23.8%，增速比上年的19.7%提升了4.1個百分點,。按照美元與人民幣1:6.8的兌換率,，全年銷售約為561.7億美元，預(yù)計在全球集成電路產(chǎn)品銷售收入中的占比將接近13%,。

　　隨著收入的增長,，研發(fā)支出的增加，研發(fā)水平和成果持續(xù)提升,，例如,，以前在芯片領(lǐng)域的奧林匹克國際學(xué)術(shù)會議ISSCC上很少看到中國人的論文，但在近幾年出現(xiàn)了積極的變化,。在2021年的ISSCC會議上,，中國大陸、香港,、澳門的錄用論文超越了日本和中國臺灣,，其中，中國大陸的論文數(shù)量達到21篇,，比2020年增長40%,。雖然與全球排名第一的美國相比，在論文總數(shù),、產(chǎn)業(yè)界投稿比例和實際錄用比例等方面仍存在比較大的差距,，但與過去相比有了重大進步。從2016年起,，論文收錄數(shù)量年均增長114%,，第一作者單位數(shù)量年均增長78%，涵蓋技術(shù)領(lǐng)域從5個增加到10個,，受邀的技術(shù)評委專家也從4位到10位,，充分展現(xiàn)了我國在IC設(shè)計領(lǐng)域研發(fā)投入取得的顯著成果。

　　未來展望

　　自1990年代以來，半導(dǎo)體行業(yè)在研發(fā)投入力度方面一直領(lǐng)先于所有其它主要工業(yè)領(lǐng)域,，每年在研發(fā)上的支出平均約占總銷售額的15％,。然而，在過去的三年中,，半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)銷售額占總銷售額的比例在2017年下滑至13.5％,，在2018年下滑至13.0％，這主要是由于內(nèi)存IC的收入增長非?？臁Ｔ撔袠I(yè)的研發(fā)/銷售比例在2019年反彈至14.6％,，當時內(nèi)存IC收入下降了33％,，整個半導(dǎo)體市場下降了12％。

　　但是,，隨著市場的復(fù)蘇,，特別是在2020年疫情影響下，產(chǎn)業(yè)依然取得了可喜的增長,，這就為未來幾年的發(fā)展定下了基調(diào),。另外，在新技術(shù),、新應(yīng)用的推動下,，例如EUV光刻、3nm制程工藝,，以及3D芯片堆疊技術(shù)等高精尖技術(shù)的推進,，對相應(yīng)半導(dǎo)體企業(yè)的研發(fā)投入提出了更高的要求。這些將會扭轉(zhuǎn)過去這么多年全球芯片企業(yè)總體研發(fā)投入增長率下降的態(tài)勢,，有望于近兩年實現(xiàn)發(fā)彈,，具體如下圖所示。

　　本周,，IC Insights給出的預(yù)測數(shù)據(jù)顯示,，2021年至2025年，全球半導(dǎo)體芯片廠商的總研發(fā)支出將以5.8％的復(fù)合年增長率（CAGR）增長,。