本文的内容来自BCG（波士顿咨询）发布的研究报告，本报告主要分析美国半导体产业发展的现状和发展策略，美国已经把半导体提升到国家战略的高度，让我们来看一下美国有多么重视半导体技术。
以下为报告原文翻译：
一个强大，财务状况良好的半导体产业对美国具有重要的战略意义。半导体使技术突破能够推动经济增长，对国家安全至关重要。
实现技术突破在过去的三十年中，半导体行业一直是信息和通信技术（ICT）连续革命性发展的核心。
反过来，ICT的突破已成为经济增长的驱动力，使美国自1988年以来在生产率增长和实际GDP增长方面都大大超过其他高收入国家。
小编想说：美国也提生产率，把半导体提升到促进生产力增长的角度。
美国半导体技术带来的这些技术进步的好处也惠及了世界其他地区。例如，移动通信已经成为历史上全球采用最快的技术，其对全球经济的影响估计超过1万亿美元。
在过去的三十年中，每个晶片的晶体管数量增加了近100万倍，处理能力提高了45万倍，并且每年降低了20％到30％的成本。
这项技术进步的飞速发展使得它可以从1980年代的大型机过渡到2010年代的智能手机。如今，全球有超过50亿消费者拥有智能手机，该智能手机的计算能力比NASA用来将Apollo 11送上月球的大型计算机更强大。
因此，自1987年以来，半导体利用强度（工业收入占全球名义GDP的比重）增长了2.8倍。全球半导体需求以年均8.6％的速度增长，到2018年达到4750亿美元。
我们现在正处于全球经济中由技术驱动的另一次大规模变革的早期阶段：数字化转型和AI时代。增强型/虚拟现实体验，无人驾驶汽车，物联网（IoT）和工业4.0系统等革命性应用程序以及智能城市正逐渐成为商业现实。
实现这些新应用中的每一个都是半导体技术的进步，其中包括：
- 实时收集丰富数据的传感器
- 5G技术可为数十亿个设备提供安全的高速，低延迟无线连接
- 高性能处理单元，为具有机器学习能力的计算机提供动力
- 各种边缘计算设备中内置的高级低功耗处理器，可以执行非常复杂的任务，例如计算机视觉和自然语言理解
此外，半导体行业目前正在测试首批量子计算原型，该原型的运行速度可比当前计算机快1亿倍。量子计算可以彻底改变需要大量计算强度的区域，例如人工智能和网络安全，维护国家安全。
半导体工业在1950年代起源于美国国防工业，尽管如今美国国防部（DoD）约占该行业收入的1％，但电子组件在国防和武器系统中无处不在，因此对于美国军事能力仍然至关重要。
《 2018年美国国防战略》列出的国防现代化重点包括微电子，5G和量子科学，这是需要美国投资的战略领域。其他优先领域，例如网络安全，人工智能，自治系统和高级成像设备，也高度依赖于先进的半导体功能（请参见图表1。）
图表1：国防现代化依靠先进的半导体技术
“这些技术的优势……是阻止或赢得未来冲突的关键，”美国国防研究与工程部副部长迈克·格里芬（Mike Griffin）在《国防新闻》最近的一篇文章中写道。
随着数字化连接的电子系统对于管理先进武器系统以及关键基础设施和信息变得越来越重要，可以提供经济上可行，可靠和安全组件的可信赖半导体供应商的可用性对于国家安全变得更加重要。
为此，国防部的研发部门国防高级研究计划局（DARPA）牵头了一项为期多年的电子复兴计划。该计划的重点是通过与美国公司建立公私合作伙伴关系来设计用于军事用途的半导体设计和基础技术。
同时，国防部正在倡导“可信赖和有保证的微电子”计划等计划，以确保用于国内供应的价值链制造层的安全。该计划在2020年的90种国防部研发计划中占第二位。
使美国半导体领导者地位良性循环根据高德纳(Gartner)的数据，2018年，美国半导体公司，包括在自己的设施中设计和制造产品的集成器件制造商(IDM)，以及依赖独立铸造厂制造芯片的无工厂设计公司占据了约48%的全球半导体市场。
实际上，在我们的行业分类中，在从PC和IT基础设施到消费电子产品的所有最终应用市场中，美国在23种半导体产品类别中均处于领先地位（参见图表2）。
图表2：美国目前是半导体的全球领导者
美国半导体公司将这一市场成功转化为强劲的财务业绩。在过去五年中，它们为股东带来的年均回报率接近14％，比标准普尔500指数高出4个百分点，截至2019年11月，它们的总市值约为1万亿美元。
财务实力对于使该行业在未来继续对R＆D进行大量投资至关重要。的确，美国半导体行业在全球的领导地位归功于大量研发投资带来的卓越技术和产品创新。
半导体是由高度先进的制造工艺生产的高度复杂的产品。改进通常需要在硬科学上取得突破，而这些突破需要很多年才能实现。在过去的十年中，美国半导体行业在研发方面的投资为3,120亿美元，仅在2018年一年就达到390亿美元，几乎是全球半导体研发总投资额的两倍。
就其本身而言，美国政府在基础研究方面进行了大量投资，这有助于弥合学术突破与新商业产品之间的鸿沟。但是，与其他国家相比，美国的政府投资多年来一直持平或下降。
技术领先地位使美国公司得以建立良性创新圈。大规模的研发工作带来了卓越的技术和产品，进而带来了更高的市场份额，通常还带来了更高的利润率，从而助长了良性循环（参见图表3）
图表3：良性创新周期巩固了美国市场的领导地位
这个良性循环的核心在于两个因素：R＆D强度和规模。
从历史上看，美国半导体公司一直将其收入的约17％至20％用于研发，大大高于其他地区的半导体公司的7％至14％。实际上，2018年美国半导体公司的研发强度水平在美国经济所有部门中排名第二，仅次于制药/生物技术部门。
规模是创新良性循环的第二大支柱。美国半导体产业在2018年的全球产品收入约为2260亿美元，远大于其他竞争地区的半导体产业。它的规模是韩国半导体产业的两倍，是日本的五倍，是欧洲的六倍，是中国的十五倍。开放国际市场是规模发展的关键要求，因为美国国内市场仅占全球半导体需求的不到25％。
美国约80％的行业收入来自对包括中国在内的出口市场的销售，其中中国约占全球需求的23％。根据美国国际贸易委员会的数据，按价值计算，半导体是2018年美国第四大出口产品，仅次于飞机，成品油和原油。
全球访问还使美国半导体行业能够利用高度专业化的资源来制造日益复杂的产品。例如，在一家耗资150亿美元的晶圆厂中，使用高精度设备需要大约1500步，才能制造出领先的7纳米芯片。
尽管美国公司可以在价值链的设计和设备层上广泛依赖美国本土的半导体生态系统，但它们也需要外国合作伙伴提供各种电子材料。用于某些过程的设备；以及用于制造，组装和测试芯片。没有哪个公司或国家具有控制整个供应链的技术能力（参见图4）。
图表4：美国在全球半导体价值链的关键层面上处于领先地位
尽管在全球范围内拥有明显的领导地位，但美国半导体行业仍面临着巨大的竞争。
智能手机，PC和消费电子等终端市场（占半导体总需求的一半以上）中的快速产品周期意味着美国半导体公司每年必须进行激烈竞争以赢得每款新一代设备的供应合同。
在我们的全球行业分类中的32个半导体产品系列中，有18个占全球总需求的61%，其中至少有一家非美国企业的全球市场份额达到或超过10%，这使其有潜力成为美国企业的可行替代商。
而且，即使在中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)和现场可编程门阵列(FPGA)等产品领域，美国公司也很脆弱，目前它们在这些领域的总市场份额超过90%。这是因为全球大型客户越来越多地为其数据中心设计自己的定制芯片。
他们优化了这些称为专用集成电路（ASIC）的芯片，以用于自己的大型硬件设备基础，这些硬件设备是为涉及大量数据处理（例如AI，计算机视觉和加密货币挖掘）的特定用例而构建的。
特别是，美国半导体公司的竞争日益激烈，来自韩国和中国的市场份额自2009年以来分别增长了12个百分点和3个百分点。与此同时，美国公司在美国本土市场也面临着越来越激烈的竞争。欧洲和日本领先的半导体公司通常通过大型收购来加强投资以扩大其产品组合和业务。
强大的美国半导体产业，已很好地融入全球技术供应链，对于持续交付将使数字化转型和AI成为新时代的进步至关重要。
与移动革命一样，这些突破所带来的巨大好处将不仅在美国，而且在所有国家/地区的消费者和企业中都能受益。
因此，迫切需要中美之间找到新的平衡点，在维护各自国家安全利益的同时，允许美国半导体公司继续在研发方面进行大量投资，并将其尖端产品广泛提供给全球创新的设备制造商，无论他们在哪里。