原标题：美国调研 | 从硅谷看全球科技发展趋势
本文节选自 中信证券前瞻研究系列报告22
《美国调研：从硅谷看全球科技发展趋势》
美国：在半导体和半导体设备领域具备显著竞争优势
美国半导体优势显著。2016 年，全球半导体产业销售额为 3389 亿美元，其中美国半导 体厂商贡献了 1639 亿美元，占据 48.4%的市场份额。在全球大多数的国家的半导体市场当 中，美国半导体公司所占有的市场份额均超过 50%。领先的美国半导体硬件公司包括：Intel （CPU）、 NVIDIA（GPU）、 Xilinx（FPGA）、 AMD（GPU）、 Impinj（RFID）等。
美国半导体设备亦保持优势。据 Gartner 统计，2016 年全球半导体晶圆级制造设备市 场规模达 374 亿美元，前 5 大半导体设备厂商占据了 67.6%市场份额，其中应用材料（美 国）市场份额达 20.7%，拉姆研究（美国）13.9%，阿斯麦（荷兰）13.6%，东京电子（日 本）13.0%，科磊（美国）6.4%。
英特尔立足传统深耕行业地位，着眼将来布局新兴市场。作为 CPU 市场绝对龙头领导， 英特尔不遗余力地强化自己行业地位并引导行业潮流。在奇数年更新架构，偶数年更新工艺 的钟摆开发周期的基础上，英特尔提出了三年周期计划，从而将架构的更新与工艺的进步有 机的结合了起来。优秀的制造工艺为 CPU 性能变革提供基础，先进的核心架构进一步反哺 运算能力。架构与工艺的交替革新进一步奠定了英特尔在处理器制造领域的核心地位。英特 尔研发投入超过 120 亿美元，位居所有科技信息公司前位。高端游戏、自动驾驶、虚拟现实、 机器学习、深度神经网络等领域均可见到英特尔的布局。7 月 20 日推出的 Movidius 神经计 算棒是世界上首个基于 USB 接口的深度学习推理工具与人工智能加速器。随着上述领域内 核心技术的逐渐成熟，英特尔的领导地位将会得到进一步的巩固。
英伟达为 GPU 龙头，AMD 仍有市场份额。英伟达基于图形芯片起家，在利用 GPU 技 术处理大数据类的解决方案有强大积淀。截至 2015 年第二季度，英伟达在国际独立 GPU 市场份额已达到 82%。由于现有人工智能算法离不开海量数据处理，因此采用众核同步并行 运算的 GPU 平台比 CPU 效果更佳而能耗更低，也解释了公司为何在战略转型至人工智能平 台搭建者的过程中有着庞大优势。公司最近宣布携手微软共谋从内部到 Azure 云端的企业级人工智能加速计算架构，优化的智能分析平台有望为数据中心业务带来持续的增长动力。 AMD 同时在 CPU 与 GPU 两个计算机核心硬件上均具有一定市场份额，产品的关联与互补 也为 AMD 带来了十分可观的用户粘性与市场占有。虽然这些与市场占有率与第一位的英特 尔（CPU）、英伟达（GPU）仍有差距，但在寡头市场中 AMD 仍有一定的议价能力。
赛灵思持续投入大量研发费用以巩固 FPGA 行业地位，不断推出新产品。目前在全球 市场中，Xilinx、Altera 两大公司对 FPGA 的技术与市场占据绝对垄断地位，两家公司占有 将近 90%市场份额，专利达 6000 余项之多。剩余市场份额主要被 Lattice 和 Microsemi 占 有，这两家的专利也达 3000 多项。2014 年 Xilinx、Altera 两大公司营业收入分别为 23.8 亿 美元和 19.3 亿美元；而 Lattice 和 Microsemi（仅 FPGA 部分）收入分别为 3.66 亿美元和 2.75 亿美元。赛灵思 2016 年、2015 年和 2014 年的研发费用分别为 5.34 亿美元、5.26 亿 美元和 4.92 亿美元，占当年公司营收的比例分别为 22.73%、23.75%、20.71%。公司研发 投入主要覆盖新的集成电路设计，为硬件和嵌入式软件开发新的软件设计自动化工具，逻辑 知识产权的设计和引进先进的半导体制造工艺。公司的研发投入使得公司在新品开发和专利 获取方面不断取得新的成果，保证了公司的长期竞争力。截止 2016 年年末，该公司拥有 3500 多个美国专利和 300 多项专利申请。
英频杰为 RAIN RFID 组织的世界领先供应商。为诸如零售、医药、健康以及其他很多 行业提供了物品智能化的方案，帮助世界各地的公司增加销售，提高效率。公司使物联网能 够具有识别、定位、验伪数十亿物品的能力；同时，其集合平台综合了世界上最完整的、并 被 RAIN RFID 广泛使用的产品集合，为物理世界提供数字生活。根据美国计算机技术工业 协会（CompTIA）的估计，联网设备的数量在 2014 年至 2020 年间的年复合增长率预计将 达到 23.1%，到 2020 年达到 501 亿。感知层 RFID 作为物联网产业链的重要一环，将受益 于物联网行业市场规模的快速提升。英频杰作为 RAIN RFID 组织的世界领先供应商，料将 受益于行业发展。
拉姆研究是领先的晶圆制造设备和服务供应商。2017 财年（2016 年 6 月 27 日至 2017 年6月 25 日）营业收入80.1亿美元，同比增加36.2%；净利润 17.0亿美元，同比增加21.2%。 公司主营收入来自三大领域：存储 Memory（包括非易失性存储器 NVM、DRAM）、 Foundry 以及逻辑和其他 Logic/Other。截至 2017Q4（2017 年 3 月 27 日至 2017 年 6 月 25 日），得 益于NVW出货量增长，存储业务占比从Q1的56%上升至Q4的73%，Foundry下降至22%， 逻辑和其他为 5%。在研发费用方面，拉姆研发公司一直不遗余力。2016年，2015 年和 2014 年的研发费用分别为 9.1 亿美元，8.3 亿美元和 7.1 亿美元，其中大部分研发支出针对沉积、 蚀刻、单晶片清洁和其他半导体制造产品。逐年增加的研发支出，保证了应用材料公司在半 导体领域的持续领先地位。市场份额方面，公司业务占总体市场份额第二，达到 13%以上； 储存等细分市场占有率高达 35%-40%，位于行业第一。
中国：在互联网应用领域（社交/电商/游戏等）相对领先
中国互联网网民数世界第一。截至 2015 年底，我国网民规模达 6.9 亿，预计 2016 年 可达 7.3 亿，数量高居世界第一，且远超美国（2.6 亿）、日本（1.0 亿）等发达国家。然而， 我国 2015 年互联网普及率为 50.3%，预计 2016 年为 53.0%，仍低于美国（83%）。 从渗透 率来看，我国网民数仍有一定增长空间。
中国手机网民渗透率全球领先。自 2013 年起，手机网民规模已经超越 PC 互联网用户。 截至 2015 年底，我国手机网民数达 6.2 亿，预计 2016 年可达 7.0 亿，手机网民在网民中的 占比超过 90%。就普及率来看，我国手机网民已占全体人口的 50.4%，高于亚洲平均水平， 亦高于美洲、欧洲。
中资互联网公司 ARPU 值领先。根据公司公告，全球社交类 App 月活前十一位中，中 国公司占据五位，包括 QQ、微信、微博、YY、陌陌等；全球社交类公司 ARPU 值前七位 中，中国公司占据四位，包括腾讯、欢聚时代、陌陌、微博等。
中资互联网上市公司表现亮眼。中资互联网公司主要集中在社交（腾讯、微博、欢聚时 代、陌陌）、电商（阿里、京东）、游戏（腾讯、网易）等互联网应用领域。阿里、腾讯市值 超 4000 万美元，百度、京东、网易、携程、微博等市值亦达百万美元量级。今年以来，阿 里、腾讯涨幅分别为 102.9%、80.5%，远超美股的 Facebook（48.3%）、 Snap（-44.0%）、 Twitter（8.0%）等。
社交：以腾讯为代表，用户规模全球领先。作为腾讯最早的社交产品，QQ 的月活跃用 户数依然维持在较高位置，2017Q2 平均月活跃用户数为 8.50 亿。此外，根据腾讯官方公布 的数据，2017Q2 微信的月活跃人数已经达到 9.63 亿人，相比去年同期增长 20%。我们认 为，QQ 和微信在国内已经积聚大量的用户群，大量社交关系提高了用户停止使用产品的成 本，我们预计未来 3-5 年两款应用仍能维持较高的人气。
电商：交易规模高速增长，阿里京东地位巩固。作为世界最大的电子商务市场，中国电 商交易额近年来保持高速增长，2016 年中国电商（批发+零售）交易额 26.1 万亿元，同比 增加 19.8%，其中网络零售市场交易额 5.3 万亿元，同比增加 26%，2012-2016 年复合增速 高达 42%，占社会消费品零售总额比例提升至 15.4%，占全球网络零售市场总额 39.2%。 从平台端来看，以阿里、京东为代表的传统综合电商平台继续巩固其巨头地位，而其他各路 电商企业逐渐挖掘包括特卖、跨境、母婴、生鲜等在内的细分市场。
游戏：中国市场规模最大，腾讯/网易份额领先。2016 年，国内游戏用户规模达到 5.66 亿人，同比增长 5.9%；游戏市场销售收入达到 1655.7 亿元，同比增长 17.68%。从国际市 场的格局看，中国已经成为全球规模最大的游戏市场。根据 Newzoo 的测算，2016 年全球 的游戏市场规模为 996 亿美元。其中，中国市场为 244 亿美元，占全球市场比重为 24.5%，超过亚太其他地区和北美市场，位居全球第一。从当前研发商的市场格局看，腾讯、网易两 大游戏巨头拥有强大的竞争优势。根据易观智库的数据，腾讯、网易两大厂商在 2015 年和 2016 年 Q2 的合计市场份额分别为 43.2%和 56.9%。
中美竞速：人工智能算法是主战场，全球资本参与竞争角逐
人工智能算法成为重要角力场。中美科技巨头纷纷建立人工智能实验室，大力布局人工 智能。谷歌人工智能实验室负责谷歌自身产品相关的 AI 开发；DeepMind 开发了举世闻名的 围棋机器人 AlphaGo；Google X 则开发了众多黑科技应用，包括 Google Glass、谷歌无人 车、物联网、智能机器人等。微软在全球拥有七大研究院，研究范围包括人工智能的算法理 论、软硬件发展、机器学习、语言语义识别等，旗下有必应搜索、Skype 语音翻译，以及 Cortana 小娜、聊天机器人 Tay、智能助手小冰等。IBM 在全球设立了 12 大研究机构，推 出认知计算系统 Watson，包含信息分析、自然语言处理和机器学习领域的大量技术创新， 具有理解、推理、学等个性化分析能力。Facebook 旗下有两大人工智能实验室，其中人工 智能研究中心（Facebook AI Research，简称 FAIR）研究图像识别、语义识别等人工智能 技术；应用机器学习实验室（Applied Machine Learning，简称 AML）则将人工智能和机器 学习领域的研究成果应用到 Facebook 现有产品。BAT 亦深耕人工智能，百度成立了深度学习研究院，阿里组建数据科学技术研究院（Institute of Data Science & Technologies，IDST）， 腾讯打造智能计算与搜索实验室。
科技公司亦通过投资并购获取人工智能技术平台与研发人才。包括苹果、谷歌、英特尔、 微软等公司在内的科技巨头，纷纷外延收购人工智能创业公司，标的公司主要集中于计算机 视觉、图像识别、语义识别等领域。
全球投资基金大力支持人工智能。乌镇智库和网易科技的联合报告显示，1Q2012 到 2Q2016，人工智能领域吸引了全球数百亿美元投资。其中，流入美国、中国的金额最大， 分别达到 180 亿、26亿美元。
软银（Softbank）成立科技基金，重金投向人工智能、物联网、云计算等领域。2017 年 5 月 20 日，孙正义对外宣布成立 10 万亿日元规模的投资基金“软银愿景基金”，出资方 包括沙特公共投资基金（450 亿美元）、软银（280 亿美元）、穆巴达拉（150 亿美元）、苹果 （10 亿美元）、夏普（10 亿美元）、富士康（未透露）、高通（未透露）等。软银成为被投资 公司的股东；其他投资人为优先股股东，只能分红，不能分享投资收益。
基金不仅向被投资 方提供财务支持，还提供产业资源和战略咨询。基金主要投资于人工智能、物联网、云计算、 机器人、移动 APP、电信、计算生物学、金融科技等领域。截至目前，软银愿景基金已经投 资了包括 ARM（320 亿美元）、英伟达（40 亿美元）、Boston Dynamics 等世界顶尖科技公 司，全面布局未来科技。
美、中两国已成为全球 AI 产业的引领者。从 AI 相关基础理论研究成果、科技巨头研发 投入、市场投融资&创业活跃度等核心指标来看，美国、中国在 AI 领域领先优势突出，已经 逐步成为全球 AI 产业的引领者，遥遥领先其他国家和地区。
人才成为人工智能时代最稀缺的资源。科技公司之间人员流动频繁，人才成为各大公司 纷纷抢夺的资源。据 Paysa 统计，亚马逊、谷歌、微软、苹果、Facebook、百度等科技巨 头均花费重金聘请机器学习（Machine Learning）科学家。其中 Facbook 提供的基本年薪最 高，为 16.0 万美元；算上分红和权益后则高达 27.3 万美元。百度为机器学习专家提供的基 本年薪为 12.6 万美元，算上分红和权益后为 22.0 万美元。
中美科技巨头研发人员数量庞大。根据公司年报，中美科技企业研发人员数量庞大，尤 以美国公司为甚，其中微软拥有研发人员 4 万人，随后为谷歌 2.7 万、阿里 2.2 万、腾讯 2.0万、百度 2.0 万人。如果按照研发人员在总体员工中的占比，则中资公司更高，其中腾讯为 51%，随后为阿里 44%、百度 43%、谷歌 38%、微软 32%。
中资机遇：云计算和新能源汽车市场享有政策红利
1）云计算：中资企业受益于国家数据安全政策。在华提供公有云服务需满足：数据留 在中国+技术服务需由国内企业提供。2016 年中国公有云市场 20 亿美元，远低于全球 987 亿美元规模，预计到 2020 年中国公有云市场 CAGR 将超 50%。2）新能源汽车：受益于中 国能源安全战略，本土优势企业享有更多政策红利。
云计算：受益于国家数据安全政策
全球云市场规模持续扩大，全球公有云市场 2016 年达到 987 亿美元，预计 2017-2020 年复合增长率 CAGR 达到 20%。据 IDC 估算，全球公有云市场近几年增速一直保持在 20%~30%，从 2016 年 987 亿美元将增长到 2020 年 2,045 亿美元，2017-2020 年 CAGR 为 20%。营收规模持续扩大，云计算已经成为科技行业的新趋势。
中国云市场起步较晚，未来增速或将显著高于全球。2016 年中国的营收规模占全球云 市场仅为 2%；相对美国营收 627 亿美元，占比超 63%。中国云市场才刚刚起步，与美国还有很大差距。我们预测中国云计算市场将从 2016 年的 21 亿美金快速增长到 2020 年的 98 亿美金，CAGR 高达 47%，显著高于美国的 19%和全球的 20%。中国市场在全球云市场的 影响力将进一步提升。
在中国提供云服务需要持证经营。根据工信部的规定，开展 IaaS 业务属于传统的 IDC 业务范畴，只需要有 IDC 业务许可（不含资源协作服务业务）。而开展 PaaS 业务则需要含 有互联网资源协作服务业务的 IDC 业务经营许可。至于开展 SaaS 业务，目前尚未有统一的 标准，对 SaaS 这种业务是否属于工信部《电信业务分类目录》中描述的电信业务，或者是 属于其他类型，要按照具体业务形态来看（如果有一些业务形态用的纯粹是软件服务，不属 于电信业务经营许可和管理的范畴），只需要按照相应的软件的业务的经营相关管理要求办 理即可。但如果其中有一些 SaaS 的业务形态，可能还属于《电信业务分类目录》中其他的 增值电信业务，因此需按照其他的业务形态管理的要求进行许可准入，以及事中事后管理。
按照现有政策规定，在华提供公有云服务需满足两点要求：所有中国的数据必须留在中 国，以及所有技术服务都需要由国内企业提供。基于上述多重限制，国外云计算厂商想进入 中国基本只能选择绕路，通过寻找适当的国内合作伙伴以输入技术授权的方式绕过牌照监 管。除了政策层面的限制外，在产品层面，我们注意到 IaaS 厂商不再聚焦于单一的通用性产品，而是越来越注重结合国内企业用户行业特性推出相应的行业云，同时 SaaS 作为应用 层产品&服务，针对国内企业用户需求进行相应的定制&改造更是必须，海外厂商较国内厂 商在本地化方面存在明显的短板。政策、产品层面的因素共同决定了国内云计算市场必定呈 现本土厂商主导的局面。
国际企业难以满足本地企业客户的服务需求，而国内互联网巨头则缺乏相应的 to B 技 术经验积累，中外巨头合作是大势所趋。亚马逊首席技术官 Werner Vogels 最近的一次创业 活动提到，美国公司技术上准备好作国际扩张，但他们在如何扩展到具有不同特征的其他市 场并且本地化完全没有经验。在国际云厂商积极开拓中国市场之际，国际云服务商亚马逊 AWS、甲骨文 Oracle、IBM、SAP 都纷纷与国内云厂商展开合作。
我国石油对外依存度高，电动化是必然选择。传统燃油汽车的发展受限于能源：
1）据 中国石油集团经济技术研究院统计，我国目前石油对外依存度超过 60%，并且每年新增石油 消费量 70%以上为汽车；
2）截至 2015 年底，我国汽车保有量 1.72 亿辆，千人汽车保有量 125 辆，仍低于全球平均水平（158），远低于发达国家（美国 798、日本 602）， 仍存较大 增长空间，并且近年来中国汽车产销量稳居世界第一，未来汽车保有量每年增量或超两千万辆。长期来看，燃油汽车的发展将会加剧我国石油危机，电动汽车成为必然选择。
全球新能源汽车销量预计 4 年增长 3 倍，中资零部件和材料公司将参与全球分工。结合主要跨国公司未来的市场预期，我们判断 2020 年全球新能源汽车销量有望接近 400 万辆 （2016 年 95 万辆），2025 年接近 800-1000 万辆。新能源整车市场竞争格局可能较传统汽 油和柴油车市场发生较大变化，传统巨头发力，新兴车企如特斯拉和中资电动车新贵亦有望 参与瓜分市场。从确定性的角度，我们看好新能源汽车上游零部件和材料公司的投资机会， 部分中资上游公司有望切实参与全球新能源汽车产业链分工，并获得持续增长的市场规模和盈利。
电池成本持续下降，看好新能源汽车上游零部件和材料公司的投资机会。据统计，动力 电池成本在过去 10 年间由 1280 美元/kWh 下降到 365 美元/kWh，未来还将持续走低。至 2020 年，预计动力电池成本将降低至 250 美元/kWh。届时，纯电动汽车的成本将与传统燃 油汽车相当，而成本的降低又将进一步推动新能源汽车销量增长。我们看好新能源汽车上游 零部件和材料公司的投资机会，包括电极、隔膜、锂材等。
宏观经济下行压力影响 IT 总体支出；
摩尔定理遇到瓶颈制约半导体技术发展；
新能源汽车销量不达预期等。
科技将成全球下一轮经济增长主要驱动力，美国在半导体及半导体设备领域具备显著领 先优势，中国公司则更擅长互联网应用和数据领域。人工智能将成为中美科技竞速的主战场。 建议关注：半导体和半导体设备（Nvidia、LamResearch）、云计算和通信领域（Amazon、 Salesforce 、Arista）等，并提示中资半导体封测和设计产业链、云和光通信产业链中期投资机会。
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