美国半导体产业协会最新发布的年度报告里,有一张很容易引发情绪的图。
从2015年到2024年,中国研发投入一路上升,曲线在2024年追上甚至略微超过美国。SIA据此提醒美国政策制定者:中国的企业和政府研发投入已经超过美国,尤其是在后期开发环节,美国需要重新加大投入。报告同时强调,美国半导体企业2025年的研发支出达到768亿美元,同比增长10.3%。
中国研发投入追上美国,是一个值得认真对待的变化。不过,它说明的是中国已经具备投入世界最大规模研发资源的能力,并不等于所有技术领域都已追平,更不能直接推导出中国半导体已经进入全面领先阶段。
钱仍然重要。只是当投入达到这个量级之后,竞争开始从“有没有钱”,转向“钱投在哪里、谁来花、怎么转化,以及能不能承受长期没有结果”。
“超过美国”,首先要看用什么尺子
SIA引用的是经济合作与发展组织的数据。
OECD在2026年3月发布的统计中称,按购买力平价(PPP)计算,中国2024年的全社会研发投入达到约8600亿美元,以2020年不变价格计,已经追上并略微超过美国。换算成2024年价格后,中美研发投入都越过了1万亿美元。
购买力平价的逻辑并不复杂。同样一笔钱,在中国能够支付的工程师工资、实验室租金和部分科研服务,通常多于在美国能够购买的数量。用PPP进行比较,更接近两个国家实际调用了多少研发资源。
但OECD也专门提醒,现有购买力平价主要为比较GDP而设计,并不是针对研发活动单独测算。采用不同基准年的PPP,中国2024年的研发投入可能相当于美国的90%至95%,也可能略高于美国;若直接按市场汇率换算,中国研发投入大约只有美国的一半。
所以,“中国研发投入超过美国”并不是错误,却是一句必须带着口径使用的话。
较为稳妥的表述应当是:按购买力平价衡量,中国研发投入已经进入与美国相当的规模;按市场汇率计算,美国仍明显领先。
两种算法回答的也不是同一个问题。
购买力平价更适合观察中国动用了多少本土研发资源;市场汇率则更接近购买国际设备、海外知识产权、全球人才和跨境技术服务的能力。对半导体这种高度国际化、又高度依赖昂贵设备和软件的行业,两种口径都不能忽略。中国的钱,主要花在了试验发展上
2024年,中国全社会研发经费达到3.63268万亿元,同比增长8.9%,占GDP的2.69%。其中,企业投入2.82116万亿元,占全国研发经费的77.7%。到2025年,中国研发投入进一步增加至3.9262万亿元,占GDP的比例升至2.80%。
这个结构很容易让人产生一个印象:中国研发投入主要由企业驱动,因此已经高度市场化。
这句话大体成立,但还不够完整。
2024年中国研发经费中,基础研究为2500.9亿元,占6.88%;应用研究为4305.5亿元,占11.9%;试验发展达到2.95204万亿元,占81.2%。所谓试验发展,是利用已有科学知识和工程经验开发新产品、新工艺,或者改进现有产品和工艺。
到了2025年,中国基础研究经费提高至2778亿元,占比达到7.08%,较2020年增长89.4%。基础研究投入正在加快,但从整体结构看,中国研发资源仍然明显偏向工程开发和产业应用。
这不是一项天然的缺点。
半导体行业本来就不是仅靠论文推动的产业。工艺调试、良率改善、设备改进、材料验证、产品迭代和客户适配,都属于试验发展。很多技术从“实验室能做出来”到“生产线上可以稳定运行”,中间可能隔着数年甚至更长时间。
中国近年来在光伏设备、动力电池、通信系统、消费电子和部分半导体环节快速形成规模化能力,与这种重视工程开发和产业化的投入结构密切相关。
但它也意味着,中国的优势更多体现在把已有技术做成产品、降低成本和扩大产能。涉及新材料、新器件结构、底层算法和基础工具的长期突破,仍然需要更厚的基础研究积累。
美国国家科学基金会下属NCSES估计,美国2024年研发投入约为9930亿美元。
从目前有完整分类数据的2023年看,美国9370亿美元研发支出中,基础研究约1380亿美元,占15%;应用研究约1740亿美元,占19%;试验发展约6250亿美元,占67%。NCSES称,2021年至2024年,美国试验发展所占比例基本维持在67%左右。
美国同样把大部分钱花在产品与技术开发上,并不是一群大学教授坐在实验室里包办国家创新。但它的基础研究占比约为中国的两倍。
15%与7%左右的差距,反映的不只是预算安排,也是两国科研体系长期分工的结果。
美国拥有规模庞大的研究型大学、国家实验室、联邦科研项目和企业研究机构。大学与公共科研体系负责探索很多短期内看不到商业回报的方向,企业则把这些成果转化为产品。2024财年,美国高校研发支出达到1180亿美元,其中联邦政府提供了55%的资金。
中国的企业则承担了更高比例的研发活动。企业当然更接近市场,但企业研发天然要受到收入、利润和产品周期约束。要求一家处在激烈竞争中的企业长期投入十年仍看不到订单的基础项目,并不现实。
这也是为什么基础研究不能简单交给市场。
中美半导体研发投入差异巨大
国家研发总投入涵盖医药、农业、能源、航空航天、软件、国防和大量社会科学研究。它只能说明一个国家的整体科研资源,不能直接等同于半导体投入。
真正把视线收缩到芯片行业,差异会更明显。
SIA报告显示,美国总部半导体企业2025年研发支出达到768亿美元,比2024年增长10.3%。按报告引用的欧盟产业研发榜单口径,美国半导体企业研发支出约占销售额的15%,欧洲为14.6%,韩国为10.6%,中国为10%,日本为8.5%,中国台湾为8.1%。
这里同样要留意统计边界。这个比例来自企业样本和SIA分析,并不是各经济体全部半导体企业的完整普查。但它至少说明,美国芯片企业不仅绝对收入规模大,而且愿意把较高比例的收入继续投入下一代技术。
美国半导体企业2025年的全球销售额为4250亿美元,占全球销售额的53.4%。大市场份额带来高收入,高收入支撑高研发投入,研发成果又帮助企业维持产品溢价。
这是美国半导体最难被复制的部分。
它不是简单投入更多科研经费,而是拥有英伟达、博通、高通、AMD、应用材料、泛林集团、科磊、Synopsys和Cadence等世界级企业,分别在芯片设计、设备、EDA和系统软件中形成了商业闭环。
企业研发不是花掉预算就结束了。研发成果进入产品,产品进入全球市场,再用利润投入下一代研发,这个循环一旦建立,效率往往高于单纯依赖外部资金支持。
中国半导体产业的问题也不只是总投入不足。
同一时期,中国芯片设计、制造设备、材料和晶圆制造企业都在增加研发支出,但不少企业收入规模仍然有限。研发投入占营收的比例可能不低,但绝对金额却难以与国际龙头相比。部分企业还需要同时补产品、补工艺、补软件、补客户验证,有限的资金被分散到多个方向。
一家企业研发投入占收入30%,未必比投入占比15%的国际龙头更有钱。比例代表投入意愿,绝对金额决定很多项目能不能做下去。
研发投入增加很快,为什么有些技术仍然很难追
半导体技术的特殊之处在于,它不是一场平均分配资源就能稳步前进的比赛。
一条先进制造链条涉及材料、设备、零部件、工艺、EDA、IP、设计、封装和测试。绝大多数环节达到90分,并不能抵消某个关键环节只有50分。
光刻机缺少一个关键光学元件,整机性能就上不去;刻蚀设备完成实验室验证,也不代表可以在晶圆厂连续运行;设计软件能够跑通简单芯片,不意味着能支撑数百亿晶体管的复杂设计;芯片流片成功,也不等于客户愿意把下一代产品交给它。
这使得半导体研发转化率很难用论文数量、专利数量甚至研发金额衡量。
更实际的指标是:设备能否进入客户产线,平均无故障时间有多长;材料能否通过长期验证,批次一致性如何;工艺良率能否持续提高;EDA工具能否支持真实大型项目;芯片能否量产,并在下一代产品中继续获得客户订单。
这些指标不太适合写在项目申报材料的第一页,却决定研发投入最后能不能变成产业能力。
中国强大的制造体系和庞大市场,在这个过程中提供了独特优势。新设备和材料能够更快找到试用场景,芯片企业也有机会在通信、汽车、工业、消费电子和数据中心中反复迭代。
但大市场并不会自动带来高质量验证。
若客户只愿意在政策要求下试用一次,下一代产品又重新换回原供应商,研发闭环仍然没有建立。真正有效的国产替代,不是产品被采购过,而是性能、成本和服务被客户重复采购。
基础研究与工程化,不该被放在天平两端
讨论中国研发结构时,最容易落入一个误区:基础研究占比低,于是应该从工程开发中拿出更多钱转向基础研究。
事情没有这么简单。
中国半导体当前仍有大量工程问题需要解决。设备稳定性、材料纯度、工艺窗口、封装散热、芯片软件生态和客户服务,都需要持续投入。削弱工程化投入,不会自动产生基础创新,反而可能让已经取得的技术成果停在样机阶段。
更合理的方向不是二选一,而是把两端接起来。
基础研究需要更稳定的长期资金,尤其是材料、物理、化学、数学、计算机体系结构等与半导体底层能力相关的方向。对这类项目,不能三年考核一次产业收入,也不能要求每篇论文都马上对应一条产品线。
工程化则需要更好的中试平台、公共测试条件和客户验证机制。高校和科研机构做出的技术,若没有工程团队接手,没有晶圆厂和设备企业参与验证,很难跨过从实验室到量产的那段距离。
中国半导体领域科研并不缺立项,也不缺发布成果。真正稀缺的是能够把一项技术连续做十年、经历多次失败,最后磨到客户愿意使用的机制。
研发投入进入第一梯队后,效率问题会越来越突出
当一个国家每年研发投入只有几千亿元时,增加预算本身就能解决很多问题。
当投入接近4万亿元之后,情况会发生变化。新增资金仍然有用,但每增加一元投入,能够带来的边际改善开始更多取决于资源配置。
地方之间重复建设实验室和产业园,会消耗资金;企业为了获得项目支持,选择同时铺开太多产品线,会消耗资金;缺少共享设备和中试平台,导致每个团队重复采购,也会消耗资金。
半导体产业尤其需要集中资源。
某些方向需要多条技术路线并行探索,不能只押一个答案;但多路线竞争不等于几十个地区建设相似项目。对于投入大、周期长、客户少的设备和材料领域,过度分散反而会让每个团队都缺钱、缺人、缺少真实客户。
研发政策下一阶段更难的任务,不是继续证明“我们也在投入”,而是允许项目被淘汰,让资金从无效方向退出,同时让真正有进展的团队获得长期支持。
这比宣布一个新的投资数字难得多。
芯片竞争当然要比资金投入,但也要比科学规划和组织能力
中国研发投入追上美国,首先说明过去十多年持续增加科技投入已经产生了规模效应。中国不再是依靠低成本制造承接技术扩散,而是成为全球研发资源投入最大的经济体之一。
这一变化不应被轻描淡写。
庞大的工程师队伍、完整制造链和不断增加的企业研发支出,确实提高了中国解决复杂产业问题的能力。中国在部分半导体设备、材料、封装、存储和成熟制程领域取得的进展,也不是靠一个单项政策换来的,而是长期投入累积的结果。
但研发经费超过某个国家,并不存在一个自动兑现技术领先的按钮。
半导体竞争比钱,也比基础科学积累、人才密度、企业收入规模、客户验证、全球市场和产业协同。更重要的是,它比谁能够忍受更长时间的不确定性。
工程开发可以制定季度目标,基础研究却常常没有明确终点。设备可以完成验收,良率和稳定性仍需要几年打磨。企业可以靠政策获得第一个客户,第二个客户必须靠产品自己争取。
中国已经解决了“有没有能力大规模投入”的问题。接下来真正决定差距的,是这些钱能否穿过论文、项目和样机,最终留在产品、产线和客户订单里。
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