半导体行业深度申报：SoC芯片研究框架_芯片_全球

天时：中美半导体摩擦引发海内供应链安全可控诉求， 疫情影响外洋厂商产能，海内厂商趁势抢占份额。

地利：下贱运用领域，海内厂商产品市占率逐渐提高， 海内厂商切入供应链机会放大。

人和：大量干系人才回流，大部分运用领域海内厂商与 国外厂商产品参数差距不大。

四大核芯之SoC：

定义：SoC芯片（System on Chip）又称系统级芯片，片上系统。
是将系统关键部件集成在一块芯片上，可以实 现完全部系功能的芯片电路。
SoC是手机、平板、智能家电等智能扮装备的核心芯片。

模块单元：SoC芯片作为系统级芯片，集成有CPU、GPU、NPU、存储器、基带、ISP、DSP、WIFI、蓝牙等模块。

衡短论长：MCU V.S. MPU V.S. SoC

承担设备大脑职能的芯片有CPU、MPU、MCU和SoC

SoC设计、制造过程

SoC芯片的设计分为硬 件和软件两部分。
随着电子系统级设计（ ESL Electronic System Leverl Design）工具的 发展，软硬件协同设计 逐渐被采取。
SoC设计完成后，进行 流片测试。
流片测试成 功之后即进入量产阶段。

生产过程： a) 晶圆生产； b) 涂层之后光刻 ；c) 蚀刻、离子注入、金属 添补 ；d) 晶圆切片、封装测试。

SoC发展进程及未来趋势

SoC技能始于20世纪90年代中期，遵照摩尔定律，现已进入纳米阶 段。
相较于独立器件，SoC在性能、本钱、功耗、可靠性以及生命周 期与适用范围各方面都有明显的上风。
SoC是在集成电路(IC)向集成系统(IS)转变大方向下产生的。
1994年 Motorola发布的FlexCore系统和1995年LSILogic公司为Sony公司 设计的SoC，是SoC设计最早报导。
SoC的技能发展趋势将是SoC、MEMS和SiP这三者技能领悟。

上游产能供给：重中之重

产能供给是任何一家IC设计企业的重中之重，关乎于企业经营的正常运作以 及新产品是否能很快抢占市场，产能没保障比卖不出货更为致命。
产能供给 紧张期间，芯片设计厂家的紧张任务便是去晶圆厂要产能。
IC设计企业利用 EDA等软件设计出集成电路版图，之后交予晶圆代工厂生产。
IC设计企业与晶 圆代工厂签订代工条约，即业界常说的获取产能。

衡量晶圆代工厂的制造工艺水平，常日从晶圆尺寸和制程两个方面判断。
晶 圆尺寸是指晶圆的直径，尺寸越大，代表单个晶圆可以生产出更多的芯片， 本钱随之降落；制程是指晶体管之间的线宽，以CMOS工艺为例，其线宽一 般为该工艺制作的晶体管的栅极长度。
制程越小，芯片功耗越低。

上游晶圆代工厂：寡头局势

晶圆代工厂市场呈现寡头局势，以中国台湾企业台积电和韩国企业三星为巨子，2020年合计占比达71%。

SoC制程与封装

衡量SoC的性能，除了内核、内部存储及外设等成分，还会 比拟芯片的制程、封装情形。
一样平常来说，一块芯片会随着制程越小，其功耗表现就越低。
智好手机SoC芯片大多在12nm以下，高端旗舰机以7nm为 主流，个中苹果A14芯片采取台积电5nm制程；物联网等其 他运用领域SoC制程也在30nm以下。
目前12nm以下前辈 制程紧张由台积电和三星代工，下贱客户紧张有苹果、高通 、联发科、三星等，个中台积电5nm制程紧张由苹果抢占， 三星5nm制程紧张由三星和高通消化。

前辈封装(FC、FIWLP、FOWLP、TSV、SIP等)因具有同时 提高产品功能和降落本钱的优点，逐步代替传统封装(SOT、 QFN、BGA等)。
目前倒装芯片(Flip-Chip)占主导地位，但 3D IC堆叠和扇出型封装是增长最快的前辈封装技能。

SoC环球市场规模及运用领域

据Market Research Future估量，环球SoC市场规模将从2017年的1318.3亿美元增长到 2023年的2072.1亿美元，复合年增长率为8.3%。

SoC下贱运用广泛，智好手机为最大运用。
SoC紧张运用于消费电子、IT、通信及汽车。
在 过去几年，消费电子占最大市场份额，对智好手机、4K电视等电子设备及TWS耳机、腕表等 智能可穿着设备的需求不断增长，推动消费电子市场的增长。

宏不雅观视角

补库存周期与创新周期共振拉动需求。
5G时期下，新一轮的创新周期与补库存周期共振，消费、政策、家当智能化需求拉动智能化终端设备的 出货，驱动SoC芯片需求的快速增长。
家当变迁规律带来国产替代机会。
家当变迁趋势下，我国SoC市场增速快于环球均匀值，SoC干系芯片国产替代势不可挡。

智好手机：5G手机换机潮

运用场置器（App Processor，AP），即未集成基带芯片（Baseband Processor，BP） 的SoC，是智好手机、平板电脑的主控芯片。
5G商用以来，中国5G设备出货量上升趋势明显，2021年四月中国5G手机出货量2142万台， 较去年同期增长近10倍。
5G手机换机潮加速，拉动SoC芯片快速放量。

智能平板：后疫情时期平板出货量回升

受益于疫情导致的线上办公与线长进修模式，条记本电脑出货量显著增长，打破了起先几年负增长的出货 量瓶颈。
据Statistic数据，2016-2019年环球平板电脑出货量均处于负增长状态，2020年出货量为1.885 亿台，较上年增长17.37%。
后疫情时期受益于人们事情办法的改变以及设备更新换代需求，平板电脑出货量有望延续回升趋势；随着 平板电脑人机交互功能的增强以及对低功耗长待机需求的提升，高性能SoC芯片的需求有望持续增长。

智能家居：智能家电成长空间大

智能音箱作为AIoT交互入口持续渗透，智能家电（照明、扫地机器人、电饭煲等）进入快速 成长期。
2020年中国智能家居设备出货量为2亿台，2021年受疫情影响，市场对智能家居接 受程度越来越高，估量整年出货量2.6亿台，同比增长26.7%，这个中智能家电、家庭安全监 控、智能照明将保持较赶过货量增速。
2021年环球智能家电市场规模达到250亿美元，未来三年复合增长率16.5%，估量2024年市 场规模将达到396.3亿美元。
2019年环球大家电市场规模达到3289亿美元，以智能家电250 亿市场规模进行测算，目前的占比不到8%，智能家电快速增长，其市场空间十分广阔。

高通：手机SoC+智能座舱SoC龙头厂商

高通（Qualcomm）1985年创立于美国加利福尼亚，从一家研发卡车定位的公司发展为移动设备和无线设 备通信技能的环球龙头。
高通凭借整合基带功能的AP芯片发展为环球第一大IC设计公司。
高通21Q2年营收约79.35亿美元，个中QCT业务营收62.81亿美元，占总营收的79.16%，同比增长53%， QTL业务营收16.14亿美元，占总业务的20.34%，同比增长51%。

手机业务占比最高。
高通21Q2 QCT业务中，手机业务实现营收40.65亿美元，同比增长53%；RF前端营 收9.03亿美元，同比增长39%；汽车业务营收2.4亿美元，同比增长40%；物联网营收10.73亿美元，同比 增长71%。

智好手机SoC市占率环球前二：高通手机SoC环球市占率近年一贯呈现下滑趋势，但总体来说均处于前二 位置，2020年环球智好手机SoC市场份额为28%。

高通汽车产品SOC布局久远：2002年便为通用汽车供应CDMA 1x车载网联办理方案，此后高通也将自己 /3g/4g/5g等技能用于车载领域，2014年高通进入数字座舱领域，2020年高通进入自动驾驶领域，估量 2023年搭载高通自动驾驶平台的汽车将面世。
环球多家汽车制造商采取高通汽车方案，高通汽车方案订单 总估值超80亿美元。

三星电子：积极布局车载SoC

三星电子成立于1969年，总部设立在韩国，是韩国民族工业的代表，也是韩国最大的电子工业企业。
同 时三星电子还是环球前五大半导体公司。
公司手机产品采取三星自家Exynos处理器，同时也采取高通SoC，因此整体来看，三星Exynos SoC市 占率不高，坚持在15%水平旁边。
公司积极布局车用领域SoC，三星电子正在为汽车IVI系统开拓下一代SoC。
例如Exynos Auto V9将配套 2021年的奥迪车载信息系统。
估量未来有可能也会像英伟达、高通、英特尔/Mobileye一样，进入自动 驾驶平台领域。

英伟达：ADAS和自动驾驶领域领先

英伟达成立于1993年，总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市，是国际有名芯片设计公司。
英伟达的SoC紧张用于三个领域：用于超级打算机的Tesla系列、用于嵌入式系统的Tegra系列以及作为 游戏图形处理器的GeForce系列。
汽车打算机化和驾驶赞助系统遍及，加速了嵌入式Tegra系列被汽车 的电子仪表采取。
之后，英伟达为GPU开拓的并行处理架构CUDA（Compute Unified Device Architecture）在深度学习方面表现非常精良，在当前AI系统中确立了压倒性的地位，特殊是ADAS和 自动驾驶技能。
2021年4月，英伟达发布史上最强自动驾驶芯片——Atlan，单颗SoC的算力达1000TOPS，比上一代 Orin SoC算力提升靠近4倍，比如本年夜多数L4级自动驾驶车辆整车的算力还要强，估量于2025年开始上 车。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。
如需利用干系信息，请参阅报告原文。
）

精选报告来源：【未来智库官网】。

「链接」