多維度看中國半導(dǎo)體行業(yè)格局

多維度看中國半導(dǎo)體行業(yè)格局

一、什么是半導(dǎo)體？

有人問：有時候聽人說芯片行業(yè)，有時候又聽人說半導(dǎo)體行業(yè)，好像他們說的都是一回事？芯片和半導(dǎo)體是不是一回事兒呢？

不知道你是不是也有這樣的問題。其實啊，這問題很簡單，芯片和半導(dǎo)體是同一個事物的兩個名字，芯片是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品，半導(dǎo)體是用來做芯片的材料。這個行業(yè)，通俗一點(diǎn)，就叫芯片行業(yè)，學(xué)術(shù)一點(diǎn)就叫半導(dǎo)體行業(yè)，相當(dāng)于土豆和馬鈴薯的區(qū)別。

半導(dǎo)體是什么呢？其實，半導(dǎo)體是指在常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體是指一種導(dǎo)電性可控，范圍從絕緣體到導(dǎo)體之間的材料。半導(dǎo)體在集成電路、消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域都有應(yīng)用。

二、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)為產(chǎn)業(yè)鏈中游的芯片設(shè)計、芯片制造、封裝測試。

1、IC設(shè)計（芯片設(shè)計）

IC設(shè)計是將系統(tǒng)、邏輯與性能的設(shè)計要求轉(zhuǎn)化為具體的物理版圖的過程，也是一個把產(chǎn)品從抽象過程一步步具體化、直至最終物理實現(xiàn)的過程。整個IC設(shè)計過程可以粗略的分為確定項目需求、系統(tǒng)級設(shè)計、前端設(shè)計、后端設(shè)計四部分。

IC設(shè)計是產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán)，影響后續(xù)芯片產(chǎn)品的功能、性能和成本，對研發(fā)實力要求較高。IC設(shè)計行業(yè)中少數(shù)巨頭企業(yè)占據(jù)了主導(dǎo)地位， 其中美國IC設(shè)計行業(yè)仍處于領(lǐng)先地位。

美國芯片企業(yè)市值超過千億美元的企業(yè)有6家，分別是英特爾，英偉達(dá)，博通，IBM，德州儀器，高通。當(dāng)然除了這幾家企業(yè)，還有美光，AMD，賽靈思等。這里英特爾是全球芯片設(shè)計的老大，還有高通、韓國的三星。

中國的芯片設(shè)計公司非常的多，國內(nèi)的十大芯片設(shè)計公司如下，按營收規(guī)模排序：華為海思、紫光展銳、中興微電子、華大半導(dǎo)體、智芯微電子、匯頂科技、士蘭微電子、大唐半導(dǎo)體。

海思半導(dǎo)體：是華為子公司，目前世界排名第七的芯片設(shè)計公司，5nm制程的麒麟9000芯片已經(jīng)量產(chǎn)，與高通、蘋果、三星并肩為全球四大頂尖手機(jī)芯片企業(yè)。海思在射頻芯片領(lǐng)域取得突破，實現(xiàn)了進(jìn)口替代。海思已推出SoC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控芯片、可視電話芯片、DVB芯片、IPTV芯片、通訊基帶芯片巴龍系列、AI處理芯片昇騰系列、服務(wù)器芯片鯤鵬系列、路由器芯片凌霄系列等，華為在安防、手機(jī)處理器、arm架構(gòu)的服務(wù)器處理器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、人工智能、車載導(dǎo)航、多媒體、接口IP、無線終端、家庭設(shè)備、SSD控制和電源管理等多個領(lǐng)域有了布局。

中興微電子：中興通訊全資子公司，專注于通信芯片的設(shè)計，聚焦芯片全流程設(shè)計能力，主要面向公司實現(xiàn)公司主航道產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先，也有部分自研芯片對外銷售，包括PON ONU芯片（主要用于光纖寬帶接入產(chǎn)品）和移動終端芯片等。

華大半導(dǎo)體：是中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司（CEC）整合旗下集成電路企業(yè)而組建的專業(yè)子集團(tuán)。旗下有三家上市公司資產(chǎn)規(guī)模100 億。在智能卡及安全芯片、智能卡應(yīng)用、模擬電路、新型顯示等領(lǐng)域占有較大的份額。旗下的公司包括積塔半導(dǎo)體、上海貝嶺、晶門科技、華大電子、南京微盟、確安科技和華大智寶。

2、IC制造（芯片制造）

IC制造也叫晶圓代工，生產(chǎn)流程較為復(fù)雜，過程與傳統(tǒng)相片的制造過程有一定相似主要步驟包括：薄膜→光刻→顯影→蝕刻→光阻去除。薄膜制備：在晶圓片表面上生長數(shù)層材質(zhì)不同，厚度不同的薄膜；光刻：將掩膜板上的圖形復(fù)制到硅片上。光刻的成本約為整個硅片制造工藝的1/3，耗費(fèi)時間約占整個硅片工藝的40～60%。

芯片制造環(huán)節(jié)在研發(fā)方面占整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的13%，但資本投入?yún)s占據(jù)了64%，是典型的資本密集型產(chǎn)業(yè)。根據(jù)芯片產(chǎn)品的復(fù)雜度不同，芯片制造過程會涉及400-1400個工藝步驟。臺積電和三星擬新建的5nm工藝晶圓廠總投資接近200億美元，這么巨額的投資令很多國家和企業(yè)望而卻步。

晶圓代工作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一種營運(yùn)模式,專門從事半導(dǎo)體晶圓制造生產(chǎn),接受其他IC設(shè)計公司委托制造,而不獨(dú)立從事設(shè)計。目前，在汽車、消費(fèi)電子等領(lǐng)域芯片供不應(yīng)求的推動下，晶圓代工廠的產(chǎn)能持續(xù)緊張，其業(yè)績也是隨之增長。根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新公布的2021年第三季全球前十大晶圓代工者營收排名，國內(nèi)共有六大晶圓代工上市公司躋身全球前十的業(yè)績排名，其中包括臺積電、聯(lián)電、中芯國際、華虹集團(tuán)、力積電和世界先進(jìn)。

中芯國際：中國大陸技術(shù)最先進(jìn)、規(guī)模最大、配套服務(wù)最完善、跨國經(jīng)營的專業(yè)晶圓代工企業(yè)，市占率全球第五。目前臺積電憑借先進(jìn)的技術(shù)，完成7nm量產(chǎn)，開始5nm和3nm的研發(fā)和生產(chǎn)，而中芯國際目前只實現(xiàn)14nm級量產(chǎn)，與世界第一差距明顯。

華虹集團(tuán)：集團(tuán)內(nèi)有上海華虹宏力、上海華力微電子、上海集成電路研發(fā)中心、華虹計能、虹日國際、華虹半導(dǎo)體、華虹科技、華虹摯芯等子公司，集團(tuán)有3條8英寸生產(chǎn)線、3條12英寸生產(chǎn)線，并擁有唯一一家國家級集成電路研發(fā)中心。

3、封裝測試

封裝測試是將生產(chǎn)出來的合格晶圓進(jìn)行切割、焊線、塑封，使芯片電路與外部器件實現(xiàn)電氣連接，并為芯片提供機(jī)械物理保護(hù)，并利用集成電路設(shè)計企業(yè)提供的測試工具，對封裝完畢的芯片進(jìn)行功能和性能測試。

目前大陸的芯片封裝、測試整體上已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，產(chǎn)業(yè)鏈條（封測廠、裝備、材料）比較完整，芯片封測這一塊在芯片產(chǎn)業(yè)鏈中，最先完成國產(chǎn)替代。

在芯片封測領(lǐng)域，日月光、安靠、江蘇長電、矽品、力成成為了全球五大芯片封測巨頭，市場份額占到了70%+，并且在全球十大芯片封測企業(yè)榜單中，有超過9家企業(yè)來自中國地區(qū)（含港澳臺地區(qū)），他們分別為日月光、江蘇長電、矽品、力成、通富微電、華天科技、京元電子、南茂、顧邦；其中排名第二的安靠為美國芯片封測企業(yè)，在全球芯片封測市場中，我們中國企業(yè)同樣也占到了高達(dá)80%市場份額，掌控著全球芯片封測市場。

三、中國半導(dǎo)體規(guī)模

經(jīng)過多年的努力，特別是在核高基國家科技重大專項的支持下，我國的半導(dǎo)體產(chǎn)品體系不斷豐富和完善，形成了全球最為完整的半導(dǎo)體產(chǎn)品體系之一。不僅在中低端半導(dǎo)體領(lǐng)域具備較強(qiáng)的競爭力，在高端半導(dǎo)體領(lǐng)域也擺脫了全面依賴國外產(chǎn)品的被動局面。國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)品涵蓋了數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌?、射頻、功率、計算、存儲、接品等所有領(lǐng)域。中國半導(dǎo)體產(chǎn)品的發(fā)展已經(jīng)走過了從無到有的階段，正在向從有到好和從好到優(yōu)的目標(biāo)努力。

2021 年全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額4687.78億美元，同比增長8.72%；中國半導(dǎo)體行業(yè)銷售額2581.00億美元，同比增長15.22%，占全球比重達(dá)到55.06%。2021年在半導(dǎo)體產(chǎn)量、出口保持高增長的同時，中國半導(dǎo)體行業(yè)中上游對外依賴度高的問題仍然存在。2021年中國只有16%半導(dǎo)體是從國內(nèi)采購，要在2025年完成70%的芯片自給率，道阻且長。

根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)， 2021年我國進(jìn)口半導(dǎo)體6355億個，同比增長16.9%，而進(jìn)口半導(dǎo)體的金額約4400億美元，同比增長25.6%左右。進(jìn)口半導(dǎo)體的金額占所有進(jìn)口金額的16%，也就是說每進(jìn)口6塊錢的商品中，就有1塊錢是半導(dǎo)體，這個比例還是相當(dāng)高的。

2021年我們出口半導(dǎo)體為3107億個，同比增長了19.6%。而出口半導(dǎo)體金額為1538億美元，同比大漲了32%。半導(dǎo)體出口金額在商品出口總額中占4.6%。

四、中國半導(dǎo)體未來發(fā)展前景

我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步較晚，現(xiàn)階段我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尚無法滿足國內(nèi)需求，大量半導(dǎo)體仍依賴進(jìn)口。為鼓勵、推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國家出臺了一系列財政、稅收、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)政策。2020年8月，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策的通知》制定出臺財稅、投融資、研究開發(fā)、進(jìn)出口、人才、知識產(chǎn)權(quán)、市場應(yīng)用、國際合作等八個方面政策措施，大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)。

我國正處在由制造業(yè)轉(zhuǎn)向尖端工業(yè)化的進(jìn)程中，產(chǎn)業(yè)智能化、信息化已經(jīng)成為國家發(fā)展的重要方向，作為電子系統(tǒng)的“糧倉”、數(shù)據(jù)信息的載體，芯片在保證重要信息存儲的可靠性與安全性承擔(dān)著關(guān)鍵作用，但目前我國芯片自給率較低，中高端芯片均通過進(jìn)口獲取，隨著中美貿(mào)易摩擦頻繁，掌握自主可控存儲技術(shù)的重要性逐步凸顯，未來國產(chǎn)替代的逐步推進(jìn)及集成電路自給率提升，將帶來我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展機(jī)遇。

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