半導體行業：從晶圓應用看自主可控

作者：徐濤、胡葉、倩雯，中信證券

從半導體晶圓材料說起

硅與化合物半導體

晶圓(wafer)是製造半導體器件的基礎性原材料。極高純度的半導體經過拉晶、切片等工序製備成為晶圓，晶圓經過一系列半導體製造工藝形成極微小的電路結構，再經切割、封裝、測試成為晶元，廣泛應用到各類電子設備當中。

晶圓材料經歷了60餘年的技術演進和產業發展，形成了當今以硅為主、新型半導體材料為補充的產業局面。

20世紀50年代，鍺(Ge)是最早採用的半導體材料，最先用於分立器件中。

集成電路的產生是半導體產業向前邁進的重要一步，1958年7月，在德克薩斯州達拉斯市的德州儀器公司，傑克·基爾比製造的第一塊集成電路是採用一片鍺半導體材料作為襯底製造的。但是鍺器件的耐高溫和抗輻射性能存在短板，到60年代後期逐漸被硅(Si)器件取代。

硅儲量極其豐富，提純與結晶工藝成熟，並且氧化形成的二氧化硅(SiO2)薄膜絕緣性能好，使得器件的穩定性與可靠性大為提高，因而硅已經成為應用最廣的一種半導體材料。

半導體器件產值來看，全球95%以上的半導體器件和99%以上的集成電路採用硅作為襯底材料。

2017年全球半導體市場規模約4122億美元，而化合物半導體市場規模約200億美元，佔比5%以內。

從晶圓襯底市場規模看，2017年硅襯底年銷售額87億美元，GaAs襯底年銷售額約8億美元。GaN襯底年銷售額約1億美元，SiC襯底年銷售額約3億美元。硅襯底銷售額佔比達85%+。

在21世紀，它的主導和核心地位仍不會動搖。但是Si材料的物理性質限制了其在光電子和高頻、高功率器件上的應用。

20世紀90年代以來，以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)為代表的第二代半導體材料開始嶄露頭腳。

GaAs、InP等材料適用於製作高速、高頻、大功率以及發光電子器件，是製作高性能微波、毫米波器件及發光器件的優良材料，廣泛應用於衛星通訊、移動通訊、光通信、GPS導航等領域。

但是GaAs、InP材料資源稀缺，價格昂貴，並且還有毒性，能污染環境，InP甚至被認為是可疑致癌物質，這些缺點使得第二代半導體材料的應用具有很大的局限性。

第三代半導體材料主要包括SiC、GaN等，因其禁帶寬度(Eg)大於或等於2.3電子伏特(eV)，又被稱為寬禁帶半導體材料。

和第一代、第二代半導體材料相比，第三代半導體材料具有高熱導率、高擊穿場強、高飽和電子漂移速率和高鍵合能等優點，可以滿足現代電子技術對高溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件的新要求，是半導體材料領域最有前景的材料。

在國防、航空、航天、石油勘探、光存儲等領域有著重要應用前景，在寬頻通訊、太陽能、汽車製造、半導體照明、智能電網等眾多戰略行業可以降低50%以上的能量損失，最高可以使裝備體積減小75%以上，對人類科技的發展具有里程碑的意義。

化合物半導體是指兩種或兩種以上元素形成的半導體材料，第二代、第三代半導體多屬於這一類。

按照元素數量可以分為二元化合物、三元化合物、四元化合物等等，二元化合物半導體按照組成元素在化學元素周期表中的位置還可分為III-V族、IV-IV族、II-VI族等。

以砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)為代表的化合物半導體材料已經成為繼硅之後發展最快、應用最廣、產量最大的半導體材料。

化合物半導體材料具有優越的性能和能帶結構:(1)高電子遷移率;(2)高頻率特性;(3)寬幅頻寬;(4)高線性度;(5)高功率;(6)材料選擇多元性;(7)抗輻射。

因而化合物半導體多用於射頻器件、光電器件、功率器件等製造，具有很大發展潛力;硅器件則多用於邏輯器件、存儲器等，相互之間具有不可替代性。

晶圓尺寸：技術發展進程不一

硅晶圓尺寸最大達12寸，化合物半導體晶圓尺寸最大為6英寸。

硅晶圓襯底主流尺寸為12英寸，約佔全球硅晶圓產能65%，8寸也是常用的成熟製程晶圓，全球產能佔比25%。

GaAs襯底主流尺寸為4英寸及6英寸;SiC襯底主流供應尺寸為2英寸及4英寸;GaN自支撐襯底以2英寸為主。

SiC襯底目前尺寸已達6英寸，8英寸正在研發(II-VI公司已製造出樣品)。

而實際上主流採用的仍為4英寸晶圓。主要原因是：

(1)目前6英寸SiC晶圓大概是4英寸成本的2.25倍，到2020年大概為2倍，在成本縮減上並沒有大的進步，並且更換設備機台需要額外的資本支出，6英寸目前優勢僅在生產效率上;

(2)6英寸SiC晶圓相較於4英寸晶圓在品質上偏低，因而目前6英寸主要用於製造二極體，在較低質量晶圓上製造二極體比製造MOSFET更為簡單。

GaN材料在自然界中缺少單晶材料，因而長期在藍寶石、SiC、Si等異質襯底上進行外延。

現今通過氫化物氣相外延(HVPE)、氨熱法可以生產2英寸、3英寸、4英寸的GaN自支撐襯底。

目前商業應用中仍以異質襯底上的GaN外延為主，GaN自支撐襯底在激光器上具有最大應用，可獲得更高的發光效率及發光品質。

硅：主流市場，細分領域需求旺盛

硅晶圓供給廠商格局:日廠把控，寡頭格局穩定

日本廠商佔據硅晶圓50%以上市場份額。前五大廠商佔據全球90%以上份額。

其中，日本信越化學佔比27%、日本SUMCO佔比26%，兩家日本廠商份額合計53%，超過一半，中國台灣環球晶圓於2016年12月晶圓產業低谷期間收購美國SunEdison半導體，由第六晉陞第三名，佔比17%，德國Siltronic佔比13%，韓國SKSiltron(原LGSiltron，2017年被SK集團收購)佔比9%，與前四大廠商不同，SKSiltron僅供應韓國客戶。

此外還有法國Soitec、中國台灣台勝科、合晶、嘉晶等企業，份額相對較小。

各大廠商供應晶圓類別與尺寸上有所不同，總體來看前三大廠商產品較為多樣。前三大廠商能夠供應Si退火片、SOI晶片，其中僅日本信越能夠供應12英寸SOI晶片。

德國Siltronic、韓國SKSiltron不提供SOI晶片，SKSiltron不供應Si退火片。而Si拋光片與Si外延片各家尺寸基本沒有差別。

近15年來日本廠商始終佔據硅晶圓50%以上市場份額。

硅晶圓產能未發生明顯區域性轉移。

根據Gartner，2007年硅晶圓市佔率第一日本信越(32.5%)、第二日本SUMCO(21.7%)、第三德國Siltronic(14.8%);2002年硅晶圓市佔率第一日本信越(28.9%)、第二日本SUMCO(23.3%)、第三德國Siltronic(15.4%)。

近期市場比較大的變動是2016年12月台灣環球晶圓收購美國SunEdison，從第六大晉陞第三大廠商。但日本廠商始終佔據50%+份額。

日本在fab環節競爭力衰落而材料環節始終保持領先地位。

20世紀80年代中旬，日本半導體產業的世界份額曾經超過了50%。

日本在半導體材料領域的優勢從上世紀延續而來，而晶圓製造競爭力明顯減弱，半導體fab環節出現了明顯的區域轉移。

究其原因，fab環節離需求端較近，市場變動大;但硅晶圓同質化程度高，新進入玩家需要在客戶有比較久的時間驗證;且晶圓在晶圓代工中成本佔比10%以下，晶圓代工廠不願為較小的價格差別冒險更換不成熟的產品。

硅晶圓需求廠商格局：海外為主，國產廠商不乏亮點

IC設計方面，巨頭把控競爭壁壘較高，2018年以來AI晶元成為新成長動力。

高通、博通、聯發科、蘋果等廠商實力最強，大陸廠商海思崛起。

隨著科技發展引領終端產品升級，AI晶元等創新應用對IC產品需求不斷擴大，預計到2020年AI晶元市場規模將從2016年約6億美元升至26億美元，CAGR達43.9%，目前國內外IC設計廠商正積極布局AI晶元產業。

英偉達是AI晶元市場領導者，AMD與特斯拉正聯合研發用於自動駕駛的AI晶元。

對於國內廠商，華為海思於2017年9月率先推出麒麟970AI晶元，目前已成功搭載入P20等機型;比特大陸發布的全球首款張量加速計算晶元BM1680已成功運用於比特幣礦機;寒武紀的1A處理器、地平線的征程和旭日處理器也已嶄露頭角。

IC設計面向終端、面向市場成為必然，國內廠商優勢明顯。

IC設計業以需求為導向，才能夠更好服務於下遊客戶。

海思、展銳等移動處理晶元、基帶晶元廠商依靠近些年中國智能手機市場爆發迅速崛起，躋身世界IC設計十強，海思晶元已全面應用到華為智能手機當中，三星、小米等廠商亦採用了自研晶元，現今中國為全球最大的終端需求市場，因而國內IC設計業有巨大發展優勢。

代工製造方面，廠商Capex快速增長，三星、台積電等巨頭領銜。

從資本支出來看，目前全球先進位程晶元市場競爭激烈，全球排名前三的晶元製造商三星、英特爾、台積電的Capex均達到百億美元級別，2017年分別為440/120/108億美元，預計三星未來三年總Capex接近1100億美元，英特爾和台積電2018年Capex則預計分別達到140和120億美元，均有較大幅度的增長，利於巨頭通過研發先進位程技術和擴張產線來佔領市場。

從工藝製程來看，台積電走在行業前列，目前已大規模生產10nm製程晶元，7nm製程將於2018年量產;中國大陸最為領先的代工廠商中芯國際目前具備28nm製程量產能力，而台積電早於2011年已具備28nm量產能力，相比之下大陸廠商仍有較大差距。

封測方面，未來高端製造+封測融合趨勢初顯，大陸廠商與台廠技術差距縮小。

封裝測試技術目前已發展四代，在最高端技術上製造與封測已實現融合，其中台積電已建立起CoWoS及InFO兩大高階封裝生態系統，並計劃通過從龍潭延伸至中科將InFO產能擴增一倍，以滿足蘋果A12晶元的需求。

封測龍頭日月光則掌握頂尖封裝與微電子製造技術，率先量產TSV/2.5D/3D相關產品，並於2018年3月與日廠TDK合資成立日月暘電子擴大SiP布局。

由於封裝技術門檻相對較低，目前大陸廠商正快速追趕，與全球領先廠商的技術差距正逐步縮小，大陸廠商已基本掌握SiP、WLCSP、FOWLP等先進技術，應用方面FC、SiP等封裝技術已實現量產。

新一輪區域轉移面向中國大陸。

儘管目前IC設計、製造、封測的頂級廠商主要位於美國、中國台灣。

總體來看，半導體製造產業經歷了美國——日本——韓台的發展歷程:

1950s，半導體產業起源於美國，1947年晶體管誕生，1958年集成電路誕生。

1970s，半導體製造由美國向日本轉移。DRAM是日韓產業發展的重要切入點，80s日本已在半導體產業處於領先地位。

1990s，以DRAM為契機，產業轉向韓國三星、海力士等廠商;晶圓代工環節則轉向台灣，台積電、聯電等廠商崛起。

2010s，智能手機、移動互聯網爆發，物聯網、大數據、雲計算、人工智慧等產業快速成長。

人口紅利，需求轉移或將帶動製造轉移，可以預見中國大陸已然成為新一輪區域轉移的目的地。

硅晶圓下游應用拆分：尺寸與製程雙輪驅動技術進步

晶圓尺寸與工藝製程並行發展，每一製程階段與晶圓尺寸相對應。

(1)製程進步晶體管縮小晶體管密度成倍增加性能提升。

(2)晶圓尺寸增大每片晶圓產出晶元數量更多效率提升成本降低。

目前6吋、8吋硅晶圓生產設備普遍折舊完畢，生產成本更低，主要生產90nm以上的成熟製程。

部分製程在相鄰尺寸的晶圓上都有產出。5nm至0.13μm則採用12英寸晶圓，其中28nm為分界區分了先進位程與成熟製程，主要原因是28nm以後引入FinFET等新設計、新工藝，晶圓製造難度大大提升。

晶圓需求總量來看，12英寸NAND及8英寸市場為核心驅動力。

存儲用12寸硅晶圓佔比達35%為最大，8寸及12英寸邏輯次之。

以產品銷售額來看，全球集成電路產品中，存儲器佔比約27.8%，邏輯電路佔比33%，微處理器晶元合模擬電路分別佔21.9%和17.3%。

根據預測，全球2016年下半年12寸硅晶圓需求約510萬片/月，其中用於邏輯晶元的需求130萬片/月，用於DRAM需求120萬片/月，用於NAND需求160萬片/月，包括NORFlash、CIS等其他需求100萬片/月;

8寸硅晶圓需求480萬片/月，按面積折算至12寸晶圓約213萬片/月，6寸以下晶圓需求約當12寸62萬片/月。

由此估算，包括NAND、DRAM在內用於存儲市場的12寸晶圓需求約佔總需求35%，8寸晶圓需求約佔總需求27%，用於邏輯晶元的12寸晶圓需求約佔17%。需求上看，目前存儲器貢獻晶圓需求最多，8寸中低端應用其次。

下游具體應用來看，12英寸20nm以下先進位程性能強勁，主要用於移動設備、高性能計算等領域，包括智能手機主晶元、計算機CPU、GPU、高性能FPGA、ASIC等。

14nm-32nm先進位程應用於包括DRAM、NANDFlash存儲晶元、中低端處理器晶元、影像處理器、數字電視機頂盒等應用。

12英寸45-90nm的成熟製程主要用於性能需求略低，對成本和生產效率要求高的領域，例如手機基帶、WiFi、GPS、藍牙、NFC、ZigBee、NORFlash晶元、MCU等。

12英寸或8英寸90nm至0.15μm主要應用於MCU、指紋識別晶元、影像感測器、電源管理晶元、液晶驅動IC等。8英寸0.18μm-0.25μm主要有非易失性存儲如銀行卡、sim卡等，0.35μm以上主要為MOSFET、IGBT等功率器件。

化合物半導體：5G、3D感測、電動汽車的關鍵性材料

化合物半導體晶圓供給廠商格局:日美德主導，寡佔格局

襯底市場:高技術門檻導致化合物半導體襯底市場寡佔，日本、美國、德國廠商主導。

GaAs襯底目前已日本住友電工、德國Freiberg、美國AXT、日本住友化學四家佔據，四家份額超90%。

住友化學於2011年收購日立電纜(日立金屬)的化合物半導體業務，並於2016年劃至子公司Sciocs。

GaN自支撐襯底目前主要由日本三家企業住友電工、三菱化學、住友化學壟斷，佔比合計超85%。

SiC襯底龍頭為美國Cree(Wolfspeed部門)，市場佔比超三分之一，其次為德國SiCrystal、美國II-VI、美國DowCorning，四家合計份額超90%。近幾年中國也出現了具備一定量產能力的SiC襯底製造商，如天科合達藍光。

外延生長市場中，英國IQE市場佔比超60%為絕對龍頭。

英國IQE及中國台灣全新光電兩家份額合計達80%。外延生長主要包括MOCVD(化學氣相沉澱)技術以及MBE(分子束外延)技術兩種。

例如，IQE、全新光電均採用MOCVD，英特磊採用MBE技術。HVPE(氫化物氣相外延)技術主要應用於GaN襯底的生產。

化合物半導體晶圓需求廠商格局：IDM與代工大廠並存

化合物半導體產業鏈呈現寡頭競爭格局。

IDM類廠商包括Skyworks、Broadcom(Avago)、Qorvo、Anadigics等。

2016年全球化合物半導體IDM呈現三寡頭格局，2016年IDM廠商Skyworks、Qorvo、Broadcom在砷化鎵領域分別佔據30.7%、28%、7.4%市場份額。

產業鏈呈現多模式整合態勢，設計公司去晶圓化及IDM產能外包成為必然趨勢。化合物半導體晶圓代工領域穩懋為第一大廠商，佔比66%，為絕對龍頭。第二、第三為宏捷科技AWSC、環宇科技GCS，佔比分別為12%、9%。

國內設計推動代工，大陸化合物半導體代工龍頭呼之欲出。目前國內PA設計已經湧現了銳迪科RDA、唯捷創芯vanchip、漢天下、飛驤科技等公司。

國內化合物半導體設計廠商目前已經佔領2G/3G/4G/WiFi等消費電子市場中的低端應用。

三安光電目前以LED應用為主，有望在化合物半導體代工填補國內空白，其募投產線建設順利，有望2018年年底實現4000-6000片/月產能，成為大陸第一家規模量產GaAs/GaN化合物晶圓代工企業。

化合物半導體晶圓下游應用拆分：性能獨特，自成體系

化合物半導體下游具體應用主要可分為兩大類:光學器件和電子設備。

光學器件包括LED發光二極體、LD激光二極體、PD光接收器等。

電子器件包括PA功率放大器、LNA低雜訊放大器、射頻開關、數模轉換、微波單片IC、功率半導體器件、霍爾元件等。對於GaAs材料而言，SCGaAs(單晶砷化鎵)主要應用於光學器件，SIGaAs(半絕緣砷化鎵)主要應用於電子器件。

光學器件中，LED為佔比最大一項，LD/PD、VCSEL成長空間大。Cree大約70%收入來自LED，其餘來自功率、射頻、SiC晶圓。

SiC襯底80%的市場來自二極體，在所有寬禁帶半導體襯底中，SiC材料是最為成熟的。

不同化合物半導體材料製造的LED對應不同波長光線:GaAsLED發紅光、綠光，GaP發綠光，SiC發黃光，GaN發藍光，應用GaN藍光LED激發黃色熒光材料可以製造白光LED。

此外GaAs可製造紅外光LED，常見的應用於遙控器紅外發射，GaN則可以製造紫外光LED。GaAs、GaN分別製造的紅光、藍光激光發射器可以應用於CD、DVD、藍光光碟的讀取。

電子器件中，主要為射頻和功率應用。GaNonSiC、GaN自支撐襯底、GaAs襯底、GaAsonSi主要應用於射頻半導體(射頻前端PA等);而GaNonSi以及SiC襯底主要應用於功率半導體(汽車電子等)。

GaN由於功率密度高，在基站大功率器件領域具有獨特優勢。相對於硅襯底來說，SiC襯底具有更好的熱傳導特性，目前業界超過95%的GaN射頻器件採用SiC襯底，如Qorvo採用的正是基於SiC襯底的工藝，而硅基GaN器件可在8英寸晶圓製造，更具成本優勢。

在功率半導體領域，SiC襯底與GaNonSilicon只在很小一部分領域有競爭。GaN市場大多是低壓領域，而SiC在高壓領域應用。它們的邊界大約是600V。

下游主要應用分析：從製程材料看晶元國產化程度

智能手機：IC設計率先追趕，代工、材料尚待突破

智能手機核心晶元涉及先進位程及化合物半導體材料，國產率低。

以目前國產化晶元已採用較多的華為手機為例可大致看出國產晶元的「上限」。

CPU目前華為海思可以獨立設計，此外還包括小米松果等fabless設計公司，但由於採用12英寸最先進位程，製造主要依賴中國台灣企業;

DRAM、NAND快閃記憶體國內尚無相關公司量產;前端LTE模塊、WiFi藍牙模塊採用了GaAs材料，產能集中於Skyworks、Qorvo等美國IDM企業以及穩懋等中國台灣代工廠，中國大陸尚無砷化鎵代工廠商;

射頻收發模塊、PMIC、音頻IC可做到海思設計+foundry代工，而充電控制IC、NFC控制IC以及氣壓、陀螺儀等感測器主要由歐美IDM廠商提供。

總體來看智能手機核心晶元國產率仍低，部分晶元如DRAM、NAND、射頻模塊等國產化幾乎為零。

以主流旗艦手機iPhoneX為例可以大致看出中國大陸晶元廠商在全球供應鏈中的地位。

CPU採用蘋果自主設計+台積電先進位程代工，DRAM、NAND來自韓國/日本/美國IDM廠商;基帶來自高通設計+台積電先進位程代工;射頻模塊採用砷化鎵材料，來自Skyworks、Qorvo等IDM廠商或博通+穩懋代工;模擬晶元、音頻IC、NFC晶元、觸控IC、影像感測器等均來自中國大陸以外企業，中國大陸晶元在蘋果供應鏈中佔比為零。

而除晶元、屏幕以外的零部件大多有中國大陸供應商打入，甚至部分由大陸廠商獨佔。由此可見中國大陸晶元企業在全球範圍內競爭力仍低。通信基站:大功率射頻晶元對美依賴性極高。

通信基站對國外晶元依賴程度極高，且以美國晶元企業為主。目前基站系統主要由基帶處理單元(BBU)及射頻拉遠單元(RRU)兩部分組成，通常一台BBU對應多台RRU設備。

相比之下，RRU晶元的國產化程度更低，對於國外依賴程度高。這其中主要難點體現在RRU晶元器件涉及大功率射頻場景，通常採用砷化鎵或氮化鎵材料，而中國大陸缺乏相應產業鏈。

美國廠商壟斷大功率射頻器件。

具體來看，目前RRU設備中的PA、LNA、DSA、VGA等晶元主要採用砷化鎵或氮化鎵工藝，來自Qorvo、Skyworks等公司，其中氮化鎵器件通常為碳化硅襯底，即GaNonSiC。

RF收發器、數模轉換器採用硅基及砷化鎵工藝，主要廠商包括TI、ADI、IDT等公司。以上廠商均為美國公司，因而通信基站晶元對美國廠商依賴性極高。

汽車電子：產業技術日趨成熟，部分已實現國產化

汽車電子對於半導體器件需求以MCU、NORFlash、IGBT等為主。傳統汽車內部主要以MCU需求較高，包括動力控制、安全控制、發動機控制、底盤控制、車載電器等多方面。

新能源汽車還包括電子控制單元ECU、功率控制單元PCU、電動汽車整車控制單元VCU、混合動力汽車整車控制器HCU、電池管理系統BMS以及逆變器核心部件IGBT元件。此外在以上相關係統以及緊急剎車系統、胎壓檢測器、安全氣囊系統等還需應用NORFlash作為代碼存儲。

MCU通常採用8英寸或12英寸45nm~0.15μm成熟製程，NORFlash通常採用45nm~0.13μm成熟製程，國內已基本實現量產。

智能駕駛所採用半導體器件包括高性能計算晶元及ADAS系統。高性能計算晶元目前採用12英寸先進位程，而ADAS系統中的毫米波雷達則涉及砷化鎵材料，目前國內尚無法量產。

AI與礦機晶元:成長新動力，國內設計廠商實現突破AI晶元與礦機晶元屬於高性能計算，對於先進位程要求較高。

在AI及區塊鏈場景下，傳統CPU算力不足，新架構晶元成為發展趨勢。

當前主要有延續傳統架構的GPU、FPGA、ASIC(TPU、NPU等)晶元路徑，以及徹底顛覆傳統計算架構，採用模擬人腦神經元結構來提升計算能力的晶元路徑。雲端領域GPU生態領先，而終端場景專用化是未來趨勢。

根據NVIDIA與AMD公布的技術路線圖，2018年GPU將進入12nm/7nm製程。而目前AI、礦機相關的FPGA及ASIC晶元也均採用了10~28nm的先進位程。

國內廠商湧現了寒武紀、深鑒科技、地平線、比特大陸等優秀的IC設計廠商率先實現突破，而製造則主要依靠台積電等先進位程代工廠商。

前景展望：部分領域有望率先突破，更多參與全球分工

現階段國產化程度低，半導體產業實際依靠全球合作。

儘管我國半導體產業目前正處於快速發展階段，但總體來看存在總體產能較低，全球市場競爭力弱，核心晶元領域國產化程度低，對國外依賴程度較高等現狀。

我國半導體產業鏈在材料、設備、製造、設計等多個高端領域對國外高度依賴，實現半導體產業自主替代需經歷較漫長道路。

根據ICInsight數據顯示，2015年我國集成電路企業在全球市場份額僅有3%，而美國、韓國、日本分別高達54%/20%/8%。事實上，即便是美國、韓國、日本也無法達到半導體產業鏈100%自產。

例如在先進位程製造的核心設備光刻機方面依然依賴荷蘭ASML一家企業。更多參與全球分工，在此過程中逐漸提升國產化佔比，是一條切實可行的半導體產業發展道路。

中國大陸晶元下游需求端終端市場全備，供給端有望向中國大陸傾斜。

(1)需求端:下游終端應用市場全備，規模條件逐步成熟。

隨著全球終端產品產能向中國轉移，中國已經成為全球終端產品製造基地，2017年中國汽車、智能手機出貨量佔全球比重分別達29.8%、33.6%。晶元需求全面涵蓋硅基、化合物半導體市場，晶元市場空間巨大。

(2)供給端:當前中國大陸產值規模居前的IC設計、晶圓代工、存儲廠商寥寥數計，技術水平尚未達到領先水平，中高端晶元製造、化合物半導體晶元嚴重依賴進口。

隨著近些年終端需求隨智能手機等產業鏈而逐漸轉移至中國大陸，需求轉移或拉動製造轉移，下游晶元供給端隨之開始轉移至大陸。

國內政策加速半導體行業發展。

近年來我國集成電路扶持政策密集頒布，融資、稅收、補貼等政策環境不斷優化。尤其是2014年6月出台的《國家集成電路產業發展推進綱要》，定調「設計為龍頭、製造為基礎、裝備和材料為支撐」。

以2015、2020、2030為成長周期全力推進我國集成電路產業的發展:目標到2015年，集成電路產業銷售收入超過3500億元;到2020年，集成電路產業銷售收入年均增速超過20%;到2030年，集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平，一批企業進入國際第一梯隊，實現跨越發展。

「產業+資本」成為產業發展重要手段，集成電路產業基金累計支持資金超過7000億元。

2014年10月，中國成立國家集成電路產業投資基金(簡稱「大基金」)，「大基金」首批規模達到1200億元，加之超過6000億元的地方基金以及私募股權投資基金，中國有望以千億元基金撬動萬億元資金投入集成電路行業。

截至2017年底，國家集成電路大基金共決策投資62個項目，累計項目承諾投資額1387億元，已實施項目涵蓋IC產業上、下游，製造、設計、封測、設備材料等產業鏈各環節投資比重分別是63%、20%、10%、7%。

巨大市場支撐和產業資本發力下，IC製造最先落地。

大陸半導體產業鏈落地率先從IC製造開始，合資、外資晶圓廠在國內設廠，先進工藝節點拉動中國半導體製造能力。

中國大陸晶圓代工廠中芯國際積極研發14nm先進位程，擴大投資建廠，中國大陸存儲廠商長江存儲、合肥長鑫、福建晉華瞄準國內DRAM、NANDFlash空白積極布局，有望實現零的突破。

根據SEMI預測，2017至2020四年間將新建62座晶圓廠，而中國大陸地區就將佔26座，美國將有10座位居第二，中國台灣地區預計有9座。

在IC製造落地帶動下，配套封測、設計領域率先受益。

長電科技通過收購星科金朋獲得FC+Bumping能力以及扇出型封裝技術，隨著大陸12英寸晶圓廠的增加，客戶資源掣肘將逐漸打破。在中低端8英寸方面華天科技、通富微電等國內廠商優勢明顯。

IC設計已有華為海思等優秀公司湧現，在通信晶元方面華為海思逐漸對高通的手機晶元銷售、專利授權等業務構成了威脅，由於華為公司本身擁有海量專利，通過專利交叉授權協議，華為應該從高通享受到非常優惠的專利費率。

遠景展望：部分核心領域國產化仍較遙遠，參與全球分工逐步提升話語權

在部分核心領域例如核心FPGA晶元、EDA輔助設計工具、設備、材料等方面，國產化依然比較遙遠。

例如在EDA設計工具方面，自1991年開始Cadence已連續在國際EDA市場中銷售業績穩居第一，中美貿易爭端之下Cadence便停止了對中興的服務。

此外，智能設備處理器大多採用ARM底層架構，例如海思麒麟970CPU部分採用的仍然是ARM公版A73架構+A53架構大小核心搭配，在GPU方面，麒麟970採用了ARMMali-G72MP12，都需要ARM授權。

在半導體設備、材料方面同樣對國外具有強依賴性，在這些領域需要的時間遠大於IC製造、設計等領域，其發展離不開全球合作。在產業鏈全球化的今天，沒有任何國家可以做到100%自主化，因而更多參與到國際合作和競爭中去，獲取更多話語權，逐步提升領域競爭優勢和國產化率，才是中國半導體產業長期實現自主可控切實可行的發展道路。

來源：樂晴智庫精選

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