文|崇楷成本

集成电路行业定义及分类

集成电路是一种微型电子器件,简称“芯片”,是指通过采取一定的工艺,将电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容、电感等元件通过布线互联,制作在半导体晶片或介质基片上,然后封装在管壳内,成为具有所需电路功能的微型电子器件。集成电路是指国家统计局《国民经济行业分类》标准中的集成电路制造和集成电路设计。
集成电路按运用领域大致分为标准通用集成电路和专用集成电路。个中标准通用集成电路是指运用领域比较广泛、标准型的通用电路,如存储器(DRAM)、微处理器(MPU)及微掌握器(MCU)等;专用集成电路是指某一领域或某一专门用场而设计的电路,系统集成电路(SoC)属于专用集成电路。
“缺屏少芯”的家当格局匆匆使我国 2010 年以来不断加大对集成电路和面板的政策扶持,2016 年中国大陆电视面板的自给率已经超过 80%,集成电路国产化将是政策和家当基金重点支持的领域。
“强需求+ 强政策”推动大陆 IC 家当加速
市场需求大,紧张依赖入口。集成电路家当链紧张包括设计、制造、封装、测试等环节,设计和制造环节是核心。我国集成电路市场需求弘大,但整体技能与制造工艺与国外差距较大,2016 年之前一贯是壁垒较低的封测业占比最高。我国集成电路紧张依赖入口,2013 年我国集成电路入口打破 2000 亿美元,2016 年贸易逆差扩大到 1660 亿美元。
政策大力扶持,“大基金”投入,我国集成电路家当迎来黄金发展期。
集成电路家当是国家计策性新兴家当,2014 年国务院发布《国家集成电路家当发展推进纲要》以来,政策支持力度加大,国家集成电路家当投资基金正式设立,重点投资集成电路芯片制造业,兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等家当,集成电路家当加速追赶。2014-2016年我国集成电路连续三年增速均达到 20%旁边,远高于同期环球半导体行业 4%的复合增速,2016 年我国设计业占比首次超过封装测试业,家当链的核心环节在不断加强。
集成电路家当的紧张环节
国家集成电路家当投资基金投资的部分企业情形
海内半导体发展大致可以分为三个阶段
第一阶段为1982-2000年,为搭框架阶段。1982年,国务院打算机与大规模集成电路领导小组成立。由于当时的国际环境比较好,国行家业呈现“以市场换技能”的业态,以北京、上海、无锡为中央建立半导体家当基地,尤其是无锡华晶,成为海内瞩目的半导体标杆性企业。
第二阶段为2000-2014年,为商业化初步阶段。2000年国务院出台《鼓励软件家当和集成电路家当发展的多少政策》;2011年,国务院发布了关于《进一步鼓励软件和集成电路家当发展多少政策》的关照,在税收和财政上给予半导体家当优惠政策,家当分工得以初步实现,晶圆厂迎来一波培植浪潮——2000年后,天津摩托罗拉投资14亿美元建成月产2.5万片的8英寸工厂;上海中芯国际投资15亿美元建成月产4.2万片的8英寸工厂;到2003年,海内涌现一批晶圆代工企业,如上海宏力、苏州和舰(联电)、上海贝岭、上海前辈(飞利浦),北京中芯环球等。
第三阶段为2014-2030年,进入超过式发展推进阶段。2014年6月,国务院颁布了《国家集成电路家当发展推进纲要》,提出设立国家集成电路家当基金(简称“大基金”),将半导体家当新技能研发提升至国家计策高度;并明确提出,到2020年,集成电路家当与国际前辈水平的差距逐步缩小,全行业发卖收入年均增速超过20%,企业可持续发展能力大幅增强;到2030年,集成电路家当链紧张环节达到国际前辈水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨加倍展。
资料来源:公开资料整理
随着中国大陆设计制造封测崛起,材料设备重点打破,经由多年的发展,通过造就本土半导体企业和国外招商引进国际跨国公司,海内逐渐建成了覆盖设计、制造、封测以及配套的设备和材料等各个环节的百口当链半导体生态。大陆呈现了一批优质的企业,包括华为海思、紫光展锐、兆易创新、汇顶科技等芯片设计公司,以中芯国际、华虹半导体、华力微电子为代表的晶圆制造企业,以及长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技等芯片封测企业。
二、行业发展现状
根据中国半导体行业协会统计,2017年中国集成电路家当发卖额达到5411.3亿元,同比增长24.8%。个中,集成电路制造业增速最快,2017年同比增长28.5%,发卖额达到1448.1亿元;设计业和封测业连续保持快速增长,增速分别为26.1%和20.8%,发卖额分别为2073.5亿元和1889.7亿元。
2018年上半年,中国集成电路家当发卖额达2726.5亿元,同比增长23.9%,设计、制造、封测三大环节比例格局基本保持同等。个中,设计业同比增长22.8%,发卖额为1019.4亿元;制造业连续保持高速增长态势,同比增长29.1%,发卖额为737.4亿元;封装测试业发卖额969.7亿元,同比增长21.2%。
资料来源:公开资料整理
进出口方面,2018年1-8月,我国集成电路入口量为2726.1亿个,同比增长13%;入口金额共计2026.2亿美元,同比增长30%;均匀入口价格从2016年0.66美元/块升至0.74美元/块。
出口方面,2018年1-8月,我国集成电路出口量为1406.2亿块,同比增长7.5%;出口金额共455.1亿美元,同比增长10.9%;出口价格延续低落趋势,降至0.32美元/块。
当前,我国集成电路增长最快的家当链环节为制造业,代价和技能哀求相对较低;入口价格超出出口价格一倍,进一步显示我国集成电路的劣势所在。
资料来源:公开资料整理
三季度中国集成电路家当发卖收入超4400亿元
据统计数据显示,2016年中国集成电路家当总发卖收入高达4335.5亿元,比上年增长20.1%。到了2017年中国集成电路家当发卖收入达到了5411.3亿元,同比增长24.8%。截止至2018年前三季度中国集成电路家当发卖收入为4461.5亿元,同比增长22.45%。
个中,设计业为1791.4亿元,同比增长22.0%;制造业1147.3亿元,同比增长27.6%;封测业1522.8亿元,同比增长19.1%。一些重点产品领域我国取得打破性进展。估量2020年时,家当规模将达到全国集成电路发展“十三五”方案的目标,家当发卖规模达到9300亿元。
2014-2018年Q3中国集成电路家当发卖收入统计情形
资料来源:公开资料整理
集成电路设计发展现状
集成电路设计行业是集成电路行业的细分子行业。从家当链分工来看,集成电路行业包括集成电路设计行业、集成电路制造行业、集成电路封装行业、集成电路测试行业。个中,IC 设计行业处于全体家当链的上端,卖力芯片的研发、设计,IC 设计行业的发展对全体集成电路家当的发展有着重要意义。
我国集成电路设计行业近几年保持着持续快速发展的态势,根据中国半导体行业协会统计,2016年我国集成电路设计行业发卖收入为1,644.3 亿元,同比增长24.1%,占集成电路行业比重由2015年的36.7%提升至37.93%,连续保持高速增长。
2010 年—2016 年我国集成电路设计行业发卖收入情形
资料来源:公开资料整理
环球范围内来看,我国大陆地区集成电路设计行业2015 年的发卖收入占环球集成电路设计行业发卖收入的比重为9%,仅次于美国和中国台湾地区,已成为环球第三大集成电路设计行业聚拢区。
2015 年环球IC 设计家当区域分布情形
资料来源:公开资料整理
IC设计业在集成电路家当占比
资料来源:公开资料整理
下贱运用领域浩瀚,深化细分领域的集成电路设计公司值得关注。集成电路的下贱运用领域浩瀚,非通用芯片设计的差异化不断加深,在物联网、人工智能、安全防护、汽车电子等领域有广阔的运用前景,2016 年我国集成电路设计产品在通信、消费、多媒体、智能卡、打算机领域的发卖额均超过 100 亿元。我国集成电路设备和制造业的水平在加速提升,将为设计业的发展供应更好的配套。
我国集成电路设计业的发卖额与增速情形(亿元)
资料来源:公开资料整理
集成电路家当链整体提升 关键产品取得打破
做事器CPU方面,天津海光研发的兼容X86做事器CPU流片成功并进入小批量量产,性能指标达到国外同类产品的水平。天津飞腾研发的FT系列兼容ARM指令做事器CPU连续进步。上海澜起科技的\"大众津逮\公众兼容X86做事器CPU完成研发和家当化,即将进入量产。
桌面打算机CPU方面,兆芯今年推出海内首款支持DDR4的CPU产品ZX-D,包含4核心和8核心两个版本,性能明显改进,推出的4核心ZX-E CPU主频达到2.4GHz,已经装备到条记本电脑,装备台式机的8核心ZX-E CPU主频达到2.7GHz,装备做事器的8核心ZX-E CPU主频达到3.0GHz。手机芯片方面,海思推出环球首款量产的7nm手机芯片麒麟980。
以往我国晶圆制造技能间隔国际前辈水平约有二代旁边的差距,装备、材料上的差距更大,但是经由这些年的追赶,已经有了较大幅度的提高,形成了适宜自身的技能体系,建立了相对完全的家当链,家当生态和竞争力得到完善和提升。
芯片制造方面,目前已建成12英寸生产线10条,并有多条12英寸生产线处于培植当中,65nm、40nm、28nm工艺实现量产,中芯国际14nm工艺取得打破,试产良率从3%提升到95%。
芯片封测方面,部分企业在高端封装技能上已达到国际前辈水平。长电科技实现了高集成度和高精度SiP模组的大规模量产,通富微电率先实现7nm FC产品量产,华天科技开拓了0.25mm超薄指纹封装工艺,实现了射频产品4G PA的量产。
集成电路设备方面,中微半导体自主研制的5纳米等离子体刻蚀机通过台积电验证,性能优秀,将用于环球首条5纳米制程生产线。集成电路材料方面,第三代集成电路碳化硅材料项目及成套工艺生产线已正式开建。200mm硅片产品品质显著提升,高品质抛光片、外延片开始进入市场;300mm硅片家当化技能取得打破,90-65nm产品通过用户评估,开始批量发卖。测射耙材及超高纯金属材料取得整体性打破,形成相对完全的耙材产品体系。
产能缺口有望坚持现状
2010-2017年,我国集成电路产量年均增长率为13.31%,2017年集成电路产量达到1565.0亿块,然而与我国集成电路入口量差距也越来越大,产能供应紧张形势没有得到缓解。
2010-2017年中国集成电路产量与入口量(单位:亿块)
资料来源:公开资料整理
当前,以移动互联网、三网领悟、物联网、云打算、智能电网以及新能源汽车等为代表的计策性新兴家当快速发展,将成为继打算机、网络通信、消费电子之后,推进集成电路制造业发展的新动力,集成电路需求规模将进一步扩大。
2018年,随着我国多座在建晶圆厂陆续投产,估量投产产能超过745千片/月,我国集成电路产能得到进一步提升,产能缺口有望坚持现状。
2018年投产12寸晶圆厂汇总(单位:千片/月)
行业投资规模有望扩大
如今国家信息安全已上升到国家计策,通过“换芯”工程等举措履行芯片国产化计策以保障国家信息安全,这也意味着未来在党政军的采购中,将会大规模采购国产芯片,给我国集成电路家当带来巨大的市场需求。同时在供给侧构造性改革的驱动下,高端供给能力的提升,每年2000亿美元以上的入口市场份额也将给入口替代带来巨大市场空间。无论从国家安全还是经济发展角度出发,集成电路制造行业都是一国发展重心。
因此天下上紧张国家都把加快发展集成电路制造家看成为抢占新兴家当发展的制高点,投入了大量创新资源。
2014年,《国家集成电路家当发展推进纲要》发布,大基金完成设立。该基金采纳公司制形式,按照风险投资的办法进走运作,发起人则包括了国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电科、紫光通信、华芯投资等企业。
截至2018年4月,大基金共开展52笔对外投资,分别投入到制造、设计、封测、装备材料,个中集成电路制造比重最高,达到65%。
截至2018年4月大基金(一期)投资领域比重(单位:%)
2018年5月,工业和信息化部总工程师、新闻发言人陈因指出,中国在芯片设计、制造能力和人才军队方面还存在着差距,中国将加快推动核心技能的打破,对付集成电路发展基金正在进行的第二期资金召募,欢迎各方企业参与。大基金第二期募资规模将超过第一期,保底将达1500元,或可达2000亿元。
据调查剖析,若大基金第二期达到1500亿-2000亿元旁边,按照1:3的撬动比,所撬动的社会资金规模在4500亿-6000亿元旁边,加上大基金第一期1387亿元及所撬动的5145亿元社会资金,资金总额将过万亿元。
可以明确的是,规模近两千亿元的国家集成电路家当发展基金将给集成电路制造业带来更多活力。
制造技能有望14nm
2018年4月,财政部等部门联合发布了《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策》,有条件的对集成电路生产企业或项目减免企业所得税。该项举措可以说给中国大陆的集成电路制造行业打了一剂强心剂,将会加速环球集成电路制造企业向中国大陆转移,有效促进中国大陆集成电路制造行业的发展。再加上集成电路家当投资基金二期正在预备,可以说我国集成电路制造企业资金方面已经不用担心。
同时在国家牵头下,海内集成电路制造龙头-中芯国际可以从比利时微电子研究中央得到技能增援,加上曾经的帮助三星在制造工艺上取得打破性进展的梁孟松加盟中芯国际,在技能方面,2018年14nm工艺也可冲刺一下。
中芯国际制程工艺演进路线
三、推动行业发展的干系政策
集成电路行业属于国家鼓励发展的高技能家当和计策性新兴家当,受到国家政策的大力扶持。近年来,我国政府颁布了一系列政策法规,大力扶持集成电路行业的发展,干系的紧张家当政策及规定如下:
资料来源:公开资料整理
四、行业竞争格局及十大企业剖析
从区域分布情形来看,我国IC设计行业已形成了长三角、珠三角、京津环渤海、中西部地区四大重点区域,个中长三角家当规模最大,2017年家当规模达到731亿元,占比为35%;其次为珠三角区域,2017年家当规模达到700亿元,占比为34%,仅次于长三角区域。此外,从区域家当增长率来看,中西部地区、珠三角两大区域增速最快,2017年增长率分别达到45%、34%。
从单个城市家当规模来看,2017年度,深圳、上海、北京为海内IC设计家当规模的前三大城市,霸占了超过60%的规模,个中深圳的IC设计家当规模名列全国第一,占海内IC设计家当的比重达27.93%。从单个城市发展速率来看,西安、珠海IC设计家当的增长速率均超过50%,处于领先地位。
市场化程度
我国集成电路设计企业数量浩瀚,市场竞争较为激烈。根据中国半导体行业协汇合成电路设计分会统计,2017年我国共有1,380家IC设计企业;同时,国外浩瀚IC设计企业也不断涌入海内市场,市场竞争日趋加剧。
随着IC设计企业家数的快速增长,海内呈现出一批专业化程度高、在特定领域具有较强技能实力的IC精良设计企业;按发卖规模来讲,发卖收入超过1亿元的企业一样平常已进入初步成熟期、发卖收入超过1亿美元的企业在特定领域已具备一定竞争上风。2017年,我国发卖收入超过1亿元的IC设计企业有191家,比2016年增加30家,增幅为18.63%。
资料来源:公开资料整理
行业竞争格局
我国集成电路设计行业起步较晚,与欧美IC设计行业比较,我国集成电路设计行业在资金实力、高端设计人才、技能水平、创新能力等方面仍存在较大的差距。随着国家家当政策扶持、家当环境逐渐改进,海内IC设计企业整体竞争实力逐渐增强。
2009年,我国只有1家IC设计企业进入环球前50名,而在2017年达到了10家。2017年,海内前十大IC设计企业的发卖收入为893.15亿元,占海内IC设计行业市场份额的比重为43.07%。
资料来源:公开资料整理
从市场占最近看,位于前三的分别是海思半导体、清华紫光展锐以及深圳市中星微电子技能有限公司。个中海思半导体以18.40%居首。
五、行业未来发展趋势与寻衅
环球封测市场目前呈现三足鼎立场合排场
中国台湾的企业在封测领域的营收占比以54%独占鳌头,美国企业以17%紧随其后,中国大陆的份额也有12%。剩下的份额则被日韩等国瓜分。统计环球封测前十大企业,基本也是这三个地方厂商的天下,个中中国台湾独占5家、中国大陆3家、美国1家,剩下的另一个席位被则被新加坡企业霸占。
前辈封装关键技能不断打破
受益于物联网、人工智能、新一代显示技能以及国产CPU和存储器等新运用市场所带来的市场机遇,封测技能也在过去的几年里不断向前发展。本土龙头企业长电科技、华天科技和通富微电子更是全都进入环球前十,并在前辈封装关键技能方面不断打破。
扇出型封装竞争激烈
随着芯片产品的发展哀求,前辈封装技能已经开始逐渐成熟,封装形式也正在走向细分,自2016年苹果在 A10 处理器上采取了台积电的 FO WLP (InFO)技能之后,大家对扇出晶圆级封装的关注达到了空前的高度。据Yole预测,整体扇出式封装市场规模估量将从2014年的2.44亿美元增长到2021年的25亿美元。
这紧张是由于扇出型封装不仅具有超薄、高 I/O 脚数等特性,还可以省略黏晶、打线等而步骤,大幅减少材料及人工本钱。最主要的是,利用这种封装技能打造出来的芯片具有体积小、本钱低、散热佳、电性优秀、可靠性高档上风,这就使得环球厂商对其更加关注。个中,单芯片扇出封装紧张用于基频处理器、电源管理、射频收发器等芯片;高密度扇出封装则紧张用于处理器、影象体等芯片。
市场的需求也加快了扇出型封装技能的发展,现在正在迅猛发展的5G便是像前辈封装的机会。估量到2022年,环球射频前端市场规模将达到259亿美元,个中,封测市场将超过30亿美元。
中国集成电路家当发展寻衅剖析
只管取得一定的成绩,但是我国集成电路间隔国际前辈水平差距依然很大,发展面临一系列寻衅
1、供应的产品仍旧远远无法知足市场需求,特殊是微处理器、存储器等高端芯片领域,仍在呼唤我国企业的创新成果。
2、总体技能路线尚未摆脱跟随策略,跟在别人后面马首是瞻的状况没有根本改变,产品创新能力有待提高。IC设计公司依赖工艺和EDA工具进步实现产品升级换代的征象尚无改不雅观,能够自已根据工艺自行定义设计流程,并采取COT设计方法进行产品开拓的企业仍旧是百里挑一。
3、在CPU等高端通用芯片领域,由于差距较大,尚无法与国际紧张玩家同台竞争,不得不将主攻方向转向特定市场。
4、人才极度匮乏的状况没有改不雅观。截止到2017年年底,我国集成电路行业从业职员规模在40万人旁边。到2020年前后,我国集成电路行业人才需求规模约为72万人旁边,人才缺口将达到32万人。而未来两年,我国高校能够培养出来的毕业生总数大概只有3.5万人。
预测2019年景长后劲较强
展望2019年,集成电路家当发展依然保持较强后劲。预测2018年中国集成电路公司的成本支出约合110亿美元,数额达到2015年投入的5倍,超过日本和欧洲公司今年的干系成本支出总和,且2019年投入规模持续扩大,随着年底大基金二期募资的完成以及更多地方政府资金的投入,我国集成电路家当的投入将保持增长态势。面对发展的机遇与寻衅,未来中国集成电路家当只有武断信心,面向国际市场进一步开放,互助共赢才能取得更大进步。
政策支持集成电路发展 行业将持续保持高速增长
为促进集成电路的进一步发展,2016年11月,中国半导体行业协会发布《中国半导体家当“十三五”发展方案》,《方案》在重点突出集成电路家当的根本上,提出如下发展目标:
2020年,全国集成电路设计业年发卖收入将达到3900亿元,年复合增长率为25.9%;家当规模占全国集成电路家当比例为41.9%,我国的集成电路设计家当规模将位居环球第二。
2020年,集成电路晶圆制造家当发卖额达到2500亿元,年复合增长率达到22%,家当规模占全国集成电路家当比例为26.88%。
2020年,集成电路封测业发卖收入达到2900亿元,年复合增长率达到15%。家当规模占全国集成电路家当31.1%,前辈封装发卖收入占封测业总发卖收入比例目标为45%以上。
从行业协会对集成电路的方案来看,我国集成电路行业未来有望保持持续高速增长。
更多精彩内容,关注钛媒体微旗子暗记(ID:taimeiti),或者下载钛媒体App







