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中國集成電路產業投資布局和機會研究

來源:內容來源於半導體投融資,謝謝

01 中國集成電路產業投資機遇分析

(一)產業模式由集成向垂直分工變遷,資金門檻降低

行業發展打破「一條龍」的運營模式。伴隨行業的發展,集成電路的運營模式也在不斷變化。到目前為止,全球集成電路企業的運營方式主要分為4種:從設計,到製造、封裝測試以及投向消費市場一條龍全包的傳統IDM企業,例如英特爾、三星等;設計和製造分離的Foundry模式,即代工廠,這主要基於行業發展帶來的逐漸深化的行業內分工,1987年台積電的成立標誌著Foundry模式的正式誕生;Fabless模式,即專業從事設計的模式,如ARM公司、NVIDA和高通等;Fab-lite模式,介於IDM和Fabless之間的一種模式。

垂直分工模式極大降低了企業參與門檻。全球集成電路企業的經營模式正由IDM向另外3種垂直化專業分工的模式轉變。傳統的IDM模式,需要的技術儲備和初期投入巨大,而且更新換代快。而垂直分工模式極大降低了企業的參與門檻,這種情況下,小微集成電路公司可以專心投入在集成電路設計環節,對於投資方來講,投資規模和風險對比IDM時代,已經降低了數個量級。

(二)受益於人工智慧、物聯網等新興應用,全球集成電路持續高景氣

新興下游應用將成為集成電路增長的主要因素。根據IC Insights預測,2018年PC/平板、智能手機、汽車及IoT設備銷量增速分別為0.7%、4.5%、7%、15%。因此,隨著PC/平板和智能手機未來增速減緩,新興下遊行業將接力驅動集成電路產業發展。

隨著物聯網、人工智慧等的發展,集成電路應用場景會更加多元化。根據Tratica預測,全球人工智慧市場規模2025年將增至598億美元,年複合增長率將達52%。根據中國產業信息網數據,預計2018年全球AI晶元市場規模為14億美元,至2021年規模有望達52億美元,年複合增長率約54%。與手機、電腦不同的是,多數新興下游應用的晶元需求是「散」狀的,會有很多百萬、千萬級別的需求,這給了很多中小規模企業發展擴張的機會。近年來,智能家居、可穿戴設備、工業互聯網成了熱門名詞,很多公司湧入其中。

(三)供給側精英迴流,給集成電路發展帶來源動力

集成電路行業有著高技術門檻,而創業核心需要的是有專業知識背景和豐富行業經驗的人。精英迴流,在一定程度上,給予集成電路發展的源動力。

精英迴流體現在以下兩個方面:

宏觀上,政府用「千人計劃」圈住高端人才。2008年政府開始實施「千人計劃」,到2017年9月份,我國共分13批次引進「千人計劃」專家超過7000人,各地引進高層次人才、留學人才5.39萬人,其中工科佔比達36.54%。不少人帶著Intel等國際知名公司的經驗回國,往往會成為公司的骨幹力量。

微觀上,台灣人才向大陸流動。從2016年開始,台灣聯華電子前執行長孫世偉和華亞科前董事長高啟全加盟紫光集團,台積電的蔣尚義、曾任職台積電的梁孟松加盟中芯國際,華亞科劉大維加盟合肥長鑫,美光前總經理陳正坤加盟福建晉華……這些高級職業經理人不斷湧向大陸。當然,也有更多的人才從台灣湧向大陸,加入創業大軍。

(四)集成電路市場環境不斷優化

我國一直很重視集成電路的發展。國內集成電路市場接近全球的三分之一,但國內集成電路產業鏈自主可控水平非常低,特別是核心晶元極度缺乏,存在著巨大的供需缺口。2018年政府工作報告把集成電路排在實體經濟第一位置。集成電路是全球化、動態化很強的產業。

發展環境不斷優化。華登國際、中科創星、北極光、祥峰投資、國科嘉和等社會資本相繼布局集成電路行業,緩解了投融資瓶頸。此外,2018年3月我國推出針對集成電路產業的稅收優惠政策將進一步推動集成電路產業發展。可以說,現在的投資剛好趕上各種紅利。

在目前這個時間節點上,有高端的人才可投,投入的資金量和風險相對可控,行業還有遠離巨頭的細分市場可入,再加上市場環境的改善,集成電路領域將保持高活躍度,投資形勢向好。

02 中國集成電路重點領域的投資布局研究

近幾年,集成電路產業發展得到了各界的高度重視,不少風投在集成電路領域有著長期的布局。一些在技術領域布局較多的機構,如華登國際、中科創星、北極光、祥峰投資、國科嘉和等,在集成電路領域布局都在6家以上。

VC更傾向於專用晶元、模組等及早期的公司。華登國際、中科創星、北極光、祥峰投資、國科嘉和等都投資了很多早期晶元或模組公司,這些公司大多面向特定細分行業或領域,很多目前規模還不大,但如果能在各自的特定細分領域取得市場領先,也有不錯的發展前景。根據半導體行業資訊整理,這些機構投資的重點集成電路項目如下表所示。

這兩年AI、CV專用晶元及5G、IOT相關通信晶元,更是得到了不少VC的熱追。

從上面數據看出,中國的各類投資機構都在集成電路領域有各自的投資和布局。隨著資本的持續流入,未來集成電路領域很有可能突破核心技術瓶頸。

03 關於中國集成電路產業投資機會的幾點思考

我國國產晶元聚焦於少數領域,比如部分通訊晶元,顯示處理晶元、分立器件、MCU、定位導航等,絕大部分屬於中低端,晶元單價低、利潤率低,而中高端性能的晶元以及關鍵器件基本上都是國外廠商壟斷。

基於我國集成電路產業的技術現狀、市場需求、未來趨勢等,華信研究院認為,以下領域為我國集成電路產業和投資的重要突破口,助力中國集成電路實現突破:

1. 汽車電子

當今,汽車已成為新型電子技術的應用載體,集成電路在汽車中得到了越來越多的應用。一方面,ADAS滲透率提升帶動單車搭載晶元需求提升;另一方面,電動汽車與汽車電子有著天然的緊密聯繫,精密的電控和電池管理都離不開晶元。

電動汽車單台分立器件用量成本已達到2567元(是傳統汽車用量的5倍以上),這個領域的發展將驅動大功率半導體器件、電池管理系統、感測技術、車身控制及信息安全等的需求。根據Gartner統計,汽車電子近3年複合增速為9.5%。

汽車級晶元的核心在於如何能從IP、設計、生產工藝和測試封裝整個系統的控制來確保產品的可靠性。這些核心技術目前仍掌握在歐美日系集成電路的IDM,國內系統級的人才鳳毛麟角。利用獨有的全球範圍產業資源,認真挑選和甄別在汽車電子領域的優秀人才和創新企業將是投資機構的最佳突破口。

2. 比特礦機

根據廣發證券發展研究中心,2017年,比特幣價格從年初的967.6美元上漲到年末的12618.55美元,漲幅高達1204%,年內最高漲幅達1884%。飛漲的價格為上游比特幣挖礦行業吸引了大量的投資,國內產業深度受益。目前比特幣的挖掘幾乎都是採用礦池模式。2017年礦池市場的集中度有所上升,前十大礦池出塊量佔比從年初的73%升至90%,而前十名中有八個來自中國,合計占整個市場的71%。

ASIC(專用晶元)具備設計簡單,成本低,算力強大等優勢,因此,大多數礦機採用ASIC晶元。

挖礦行業在中國的高度集中為國內礦機廠商的成長提供了有利條件。目前,國內主要礦機廠商有比特大陸、嘉楠耘智以及億邦股份。三大廠商都自主設計ASIC晶元,目前礦機廠商主要靠提升晶元製造工藝、提升單片算力以及增加晶元數量來增強礦機性能。

2017年比特大陸銷售額為143億元,僅次于海思成為2017年第二大IC設計公司。考慮到比特大陸的晶元採用Bumping+FC工藝進行封裝。因此,國內掌握Bumping+FC技術的封測廠商有望從2018年礦機晶元投資的快速增長中受益。

3. 人工智慧

人工智慧被看做是又一項將改變人類社會發展進程的重要技術,而人工智慧晶元則是人工智慧產業發展的基礎。國際人工智慧巨頭企業都在著力發展基礎硬體——AI晶元,而國內人工智慧領域的投資目前還主要集中在應用層。隨著寒武紀、深鑒科技等AI晶元企業的發展,中國人工智慧晶元產業將乘勢而上。

伴隨人工智慧出現的是深度學習計算機模式,深度學習模式不同於傳統計算機模式,它不需要編程,但需要海量數據並行計算。而傳統處理器架構(X86和ARM等)無法支撐深度學習進行大規模並行計算的需求。因此,深度學習需要新的底層硬體來加速計算過程,人工智慧晶元要具備高性能的並行計算能力,同時也要可以支持各種人工神經網路演算法。人工智慧的興起必將帶來AI晶元、存儲設備、運動感測器等集成電路的需求。目前存在的人工智慧晶元有GPU、FGPA和ASIC。其中,GPU為目前主要使用的AI晶元,但憑藉優良性能,FGPA晶元和ASIC晶元有望得到迅速發展。

4. 物聯網

物聯網橫跨了多個應用領域,針對傳統應用進行升級。根據Gartner預測,2020年全球物聯網設備將增加到204.15億台。而具體到集成電路領域,2020年物聯網應用的集成電路銷售額將躍升到341.65億美元,複合增長率高達25.31%。

此外,5G通信開始進入實質性商用階段,從運營商到終端企業均已經在積極地布局5G相關技術與產品。基於5G技術的物聯網應用,將在國內消費升級和工業轉型的雙重利好帶動下,迎來新一輪的發展高潮。

華信研究院認為,物聯網應用在2018年前景看好,以及雙攝、AMOLED、人臉識別等新興下游領域的放量,將帶動上游AP、MCU、Nor、FPC/3D、感測器等關鍵晶元產品市場需求量保持上升。

5. 存儲器

根據WSTS數據,全球半導體市場規模主要分為集成電路、分立器件、光電晶元(LED晶元為主)以及感測器,四者佔比分別為83%、5%、9%、3%。而集成電路又分為存儲器、邏輯晶元、微處理器和模擬晶元,其中存儲器佔比最大,為半導體市場規模的29%。存儲器的市場規模變動將極大地左右集成電路產業的增速。WSTS的數據表明,2017年存儲器銷售額增速高達50.5%,成為集成電路板塊景氣度向上的最大催化劑。

多年以來,中國存儲器市場一直處於被國外企業高度壟斷的狀態,自給率幾乎為零。在長江存儲、合肥長鑫、福建晉華等存儲項目經過一兩年的建設期之後,2018年各家企業將陸續進入試產或是試量,國內存儲器產業終於將迎來決定性的時刻。

對於存儲器而言,超過90%的產品為DRAM和NAND。DRAM方面,根據CINNO Research預測,2018年DRAM產業的產出年增率將不超過20%,而需求端在智能手機以及伺服器的帶動下將可維持20~23%的成長,整體來看2018年DRAM產能依舊吃緊。NAND方面,根據Gartner預測,2018年和2019年下游市場對NAND的需求量增速將分別達到43.8%和43.1%,所以2018年的NAND市場的單價將面臨回落,但整體增長動能不變。

此外,存儲器行業門檻高,我國在傳統的存儲器方面落後太多,很難在短期內趕超國外同行。而在新型存儲器方面,國內與海外差距相對較小,例如我國擁有自主知識產權的PCRAM技術已經取得突破,用於印表機的PCRAM存儲器晶元年出貨量超過千萬顆。因此,發展具備自主知識產權的新型存儲器有望實現彎道超車。

6. 化合物半導體

隨著2020年5G步入商用,物聯網落地速度加快,以及國防信息化推進加速,化合物半導體將來爆發。

5G有望在2020年步入商業化,將使真正的「萬物互聯」成為現實,預計最快在2018年我們可以看到5G標準雛形,2020年5G標準將落地。國防信息化推進加速,帶動雷達、軍工通信與軍工電子等萬億市場需求。國防信息化產業鏈主要包括雷達、衛星導航、信息安全、軍工通信與軍工電子五大領域。根據行業預測,國防信息化建設到2025年市場總規模有望達到1.66萬億元。其中,軍用雷達達到3776億元,國防信息安全建設達到7320億元,軍工通信達到308億元。

5G、軍工兩輪驅動,帶動上游化合物半導體國產化及需求。化合物半導體三大材料中GaAs半導體相對最成熟,其中,用在移動通訊設備中佔比為71%,當前市場容量約為82億美元,主要受益通訊射頻晶元尤其是PA驅動。隨著5G+軍工驅動,預計2020年將形成132億美元的市場容量。SiC半導體市場在2016年正式形成,當前市場容量約為2億美元,作為大功率高頻半導體在電動汽車大有可為,未來10年市場容量有望增至20億美元;GaN半導體目前也處於發展階段,為高溫、高頻、大功率器件首選材料之一,將廣泛應用通訊、軍工,當前市場容量約為3億美元,未來10年市場容量有望增至30億美元。

在理解上述技術突破口的選擇時,應該站在全球高技術產業動態博弈的立場去思考。全球集成電路產業的分工合作、供需依存是不爭的現實,一國長期壟斷的技術產品不可能存在。此外,尋找中國最接近市場提升需求的領域,組織全球技術成果,加大資本投入,通過創新研發實現系統解決和服務的能力,並在市場應用中迅速發展壯大,才是中國集成電路企業健康成長的必由之路。

Summary 總結

集成電路產業投資應關注兩條主線:突破核心技術,增強產業自主性;研發新技術,搶佔新興領域。華信研究院將持續跟蹤分析集成電路產業投資機會,以期為關注集成電路的社會各界提供參考。

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