AIoT信號處理芯片行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景

中國集成電路行業(yè)發(fā)展情況根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計，2020年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為8，928億元，2016年至2020年年均復(fù)合增速達(dá)19．8%。中國集成電路產(chǎn)業(yè)雖起步較晚，但憑借巨大的市場需求、經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和有利的政策環(huán)境等眾多優(yōu)勢條件，已成為全球集成電路行業(yè)增長的主要驅(qū)動力。盡管近年來全球集成電路市場有所波動，但隨著國內(nèi)消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、移動互聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療電子等市場需求的持續(xù)提升，以及國家支持政策的不斷提出，近年來中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額始終保持高速穩(wěn)定增長。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，預(yù)計2025年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額將達(dá)到18，932億元，2020年至2025年年均復(fù)合增速達(dá)16．2%。目前，我國集成電路產(chǎn)業(yè)存在巨大的貿(mào)易缺口。根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)，2021年中國集成電路進(jìn)口額同比增加23．6%，達(dá)4，326億美元，創(chuàng)歷史新高，集成電路進(jìn)口額已占全國總進(jìn)口額的16%，是中國進(jìn)口金額最高的商品，遠(yuǎn)超原油、農(nóng)產(chǎn)品和鐵礦石等商品的進(jìn)口額；同時2021年中國集成電路出口額為1，538億美元，貿(mào)易逆差達(dá)2，788億美元。預(yù)計未來幾年，中國集成電路進(jìn)口額仍將維持高位。與此同時，近年來隨著中國集成電路產(chǎn)品的品質(zhì)和市場認(rèn)可度日漸提升，集成電路國產(chǎn)產(chǎn)品對進(jìn)口產(chǎn)品的替代效應(yīng)明顯。2016年至2020年，中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額年均復(fù)合增長率為19．8%，顯著超過同期中國集成電路進(jìn)口額年均復(fù)合增長率11．4%，體現(xiàn)出國內(nèi)集成電路行業(yè)進(jìn)口替代趨勢。集成電路測試行業(yè)現(xiàn)狀分析隨著下游消費(fèi)電子和汽車電子等行業(yè)需求持續(xù)增長，加之在我國相關(guān)政策推動下，我國集成電路銷售額自2012年起逐年增長。據(jù)統(tǒng)計，2021年中國國集成電路銷售額達(dá)10458．3億元，同比2020年增長18．2%。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，我國集成電路發(fā)展重心逐步由封裝測試轉(zhuǎn)向芯片設(shè)計，設(shè)計占比從2011年占比30．1%到2021年占比43．21%，制造占比小幅度回升，封裝測試占比從2011年的38．9%下降至2021年的26．42%。具體從市場規(guī)模來看，據(jù)統(tǒng)計，2021年中國集成電路封裝測試行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到2763億元，同比增長10．08%。就集成電路測試市場而言，根據(jù)中國臺灣工研院的統(tǒng)計，集成電路測試成本約占設(shè)計營收的6%-8%（取中值7%計算），2021年中國集成電路設(shè)計行業(yè)銷售額為4518．9億元，對應(yīng)集成電路測試行業(yè)市場規(guī)模約為316．3億元，同比增長19．81%。集成電路測試行業(yè)競爭格局集成電路測試行業(yè)最早由封測一體廠商的測試部門對外提供，隨著整個產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大與精細(xì)化分工程度的加深，獨立第三方測試的模式最先出現(xiàn)在中國臺灣地區(qū)。憑借在技術(shù)專業(yè)性、服務(wù)品質(zhì)、服務(wù)效率等方面的優(yōu)勢，獨立第三方測試企業(yè)的增速高于整體測試行業(yè)平均增速，其規(guī)模有望持續(xù)擴(kuò)大。封測一體廠商和獨立第三方測試企業(yè)保持著競合關(guān)系：隨著先進(jìn)制程投入增加以及技術(shù)難度的提升，封測一體廠商將重心放在封裝環(huán)節(jié)，因此封裝前的晶圓測試往往交給獨立第三方測試企業(yè)；為了提升封裝的良率，封測廠在發(fā)展自身芯片成品測試業(yè)務(wù)的同時，也會將額外的業(yè)務(wù)外包給獨立第三方測試企業(yè)。中國臺灣地區(qū)作為獨立第三方測試模式的發(fā)源地，已經(jīng)擁有許多大型第三方測試企業(yè)。京元電子、欣銓、矽格是中國臺灣地區(qū)規(guī)模最大的三家獨立第三方測試企業(yè)，同時也是全球最大的三家獨立第三方測試企業(yè)。2021年三家公司合計收入約為137億元人民幣，約占中國臺灣地區(qū)測試市場份額的30%。而在中國大陸地區(qū)，主要的獨立第三方測試企業(yè)包括京隆科技、利揚(yáng)芯片、偉測科技、華嶺股份等，整體集中度較低，各家規(guī)模較小。集成電路封測市場競爭格局近年來，中國封測企業(yè)通過海外并購快速積累先進(jìn)封裝技術(shù)，先進(jìn)封裝技術(shù)已與海外廠商同步，但先進(jìn)封裝產(chǎn)品的營收在總營收的占比與中國臺灣及美國封測巨頭企業(yè)存在一定差距。國內(nèi)封測龍頭企業(yè)江蘇長電進(jìn)入全球前三，市占率達(dá)14．0%。集成電路行業(yè)下游分析從產(chǎn)品領(lǐng)域銷售占比來看，2021年消費(fèi)類銷售額占比最大，達(dá)32．2%，其次通信類銷售額占比20．9%，模擬電路的銷售額達(dá)541．4億元，同比增長230．5%，占全行業(yè)銷售額的14．7%。由于我國居民消費(fèi)水平不斷提升，消費(fèi)電子產(chǎn)品市場需求持續(xù)增長，促進(jìn)了我國消費(fèi)電子行業(yè)健康快速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，我國消費(fèi)電子市場規(guī)模由2017年的16120億元增至2021年的18113億元，年均復(fù)合增長率3．0%。預(yù)計2022年我國消費(fèi)電子市場規(guī)模將達(dá)18649億元。近年來，中國汽車電子市場規(guī)模一直保持穩(wěn)定增長，主要得益于汽車的智能化、電動化發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2020年其市場規(guī)模達(dá)1029億美元，同比增長7．3%；2021年中國汽車電子市場規(guī)模達(dá)1104億美元。預(yù)計2022年中國汽車電子市場規(guī)模將進(jìn)一步增長至1181億美元。集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)主要為集成電路設(shè)計、制造與封裝測試三大環(huán)節(jié)。其中，集成電路設(shè)計處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，集成電路制造為中游環(huán)節(jié)，集成電路封裝測試為下游環(huán)節(jié)。集成電路測試是對集成電路或模塊進(jìn)行檢測，通過測量對于集成電路的輸出回應(yīng)和預(yù)期輸出比較，以確定或評估集成電路元器件功能和性能的過程。集成電路測試包括晶圓測試（CP）和芯片成品測試（FT）。晶圓測試位于晶圓制造和芯片封裝之間，通過硅片級的電性測試對晶圓的良率進(jìn)行檢測，將不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的芯片挑選出來，既能減少封裝和后續(xù)測試的成本，又能對晶圓制造的工藝改進(jìn)起到指導(dǎo)作用。而芯片成品測試作為芯片出貨前的最后一道工序，對芯片整體的運(yùn)行功能和封裝環(huán)節(jié)工藝的提升至關(guān)重要。從測試內(nèi)容上看，集成電路測試主要是參數(shù)測試和功能測試兩大類，前者包括直流、交流、混合信號以及射頻參數(shù)測試，后者主要包括數(shù)字電路模塊功能和存儲器讀寫功能測試。集成電路行業(yè)產(chǎn)品主要應(yīng)用市場概況及發(fā)展趨勢（一）集成電路數(shù)據(jù)存儲主控芯片市場受益于PC，服務(wù)器，手機(jī)等下游需求驅(qū)動，數(shù)據(jù)存儲芯片市場規(guī)?？焖贁U(kuò)張，未來存儲器需求將在5G、AI以及汽車智能化的驅(qū)動下步入下一輪成長周期。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年全球存儲芯片市場規(guī)模為1，538．38億美元，同比增長30．95%，預(yù)計2022年全球存儲芯片市場規(guī)模將達(dá)到1，716．82億美元。根據(jù)頭豹研究院統(tǒng)計，2021年中國存儲芯片市場規(guī)模達(dá)到248．00億美元，預(yù)計2022年中國存儲芯片市場規(guī)模將達(dá)到317．20億美元。存儲芯片的市場規(guī)模增長帶動了對數(shù)據(jù)存儲主控芯片的市場需求。數(shù)據(jù)存儲主控芯片是存儲器的大腦，負(fù)責(zé)調(diào)配存儲芯片的存儲空間與速率，在存儲器中與存儲芯片搭配使用。根據(jù)搭載的存儲器載體不同，數(shù)據(jù)存儲主控芯片一般可以分為固態(tài)硬盤主控芯片、嵌入式存儲主控芯片、固態(tài)存儲卡主控芯片以及U盤主控芯片等四大類。目前數(shù)據(jù)存儲主控芯片主營業(yè)務(wù)集中在固態(tài)硬盤主控芯片領(lǐng)域，并向嵌入式存儲主控芯片延伸，在數(shù)據(jù)存儲主控芯片領(lǐng)域，屬于技術(shù)門檻高、市場空間大的領(lǐng)域。1、集成電路SSD主控芯片產(chǎn)業(yè)鏈情況在傳統(tǒng)固態(tài)存儲行業(yè)中，固態(tài)存儲產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是存儲主控芯片廠商和閃存制造商，中游主要是固態(tài)存儲品牌和模組廠商，下游主要是移動設(shè)備、計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備廠商。DFlash芯片與SSD主控芯片先交付中游模組與品牌廠商加工成SSD后再交付下游電子設(shè)備應(yīng)用商。此外，上游芯片原廠也可直接向終端移動設(shè)備、計算機(jī)系統(tǒng)廠商供貨。2、集成電路SSD主控芯片市場規(guī)模存儲芯片市場規(guī)模的持續(xù)增長推動了對SSD主控芯片的需求，根據(jù)中國閃存市場發(fā)布的《2021年全球SSD市場分析報告》，2021年全球SSD主控芯片出貨量為4．08億顆，較2020年增長16．57%。其中消費(fèi)類SSD主控芯片出貨量占比為83．86%，企業(yè)級SSD主控芯片出貨量占比為12．41%，工業(yè)級SSD主控芯片出貨量占比為3．73%。隨著國內(nèi)SSD市場規(guī)模的擴(kuò)張，國內(nèi)SSD主控芯片市場將維持持續(xù)增長態(tài)勢。3、集成電路消費(fèi)級/企業(yè)級SSD市場規(guī)模SSD廣泛應(yīng)用于筆記本電腦，臺式機(jī)以及服務(wù)器市場中，其中占比最高的消費(fèi)級SSD主要應(yīng)用在移動電子設(shè)備如筆記本電腦、臺式機(jī)、超極本等PCOEM前裝市場和零售渠道市場。在筆記本電腦銷量強(qiáng)勁增長的帶動下，2020和2021兩年P(guān)C市場出貨量連續(xù)以10%以上速度增長。在2022年消費(fèi)電子需求疲軟的趨勢下，預(yù)計全球PC出貨量在未來5年復(fù)合增長率為2．19%。此外，隨著對大容量存儲和高性能存儲需求的增長，SSD在筆記本電腦和臺式機(jī)上的搭載率進(jìn)一步提升。2021年，受全球供應(yīng)鏈緊張及PC整機(jī)出貨量拉伸，全球消費(fèi)級SSD市場出現(xiàn)較大幅度增長，接近3．5億塊，預(yù)計2025年全球消費(fèi)級SSD出貨量約3．8億塊。與消費(fèi)類SSD相比，企業(yè)級SSD需要具備更高的性能、更好的可靠性、更大的單盤容量以及更高的使用壽命。2021年，全球企業(yè)級SSD出貨量首次突破0．5億塊，總體使用容量大幅度增長?？傮w來看，企業(yè)級SSD可滿足當(dāng)下數(shù)據(jù)高速傳輸、快速響應(yīng)、高效分析等需求的快速增加，在未來仍有非常大的發(fā)展?jié)摿?。（二）AIoT信號處理和傳輸芯片應(yīng)用市場得益于AI與IoT深度結(jié)合，AIoT行業(yè)市場規(guī)模迅速擴(kuò)大，創(chuàng)造了更加龐大的數(shù)據(jù)計算、處理、傳輸和存儲的需求，也為AIoT芯片帶來了發(fā)展機(jī)遇。AIoT產(chǎn)業(yè)鏈架構(gòu)可分為端、邊、管、云、用五大板塊。其中終端智能物聯(lián)設(shè)備承擔(dān)信號感知、處理和信息傳輸職能；邊緣智能軟硬件載體將信息下沉至網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)就近提供低時延的智能化服務(wù)；通信網(wǎng)絡(luò)則將終端設(shè)備、邊緣智能軟硬件以及云端連接成為整體；云端平臺是連接設(shè)備和支持場景應(yīng)用的媒介，聚合了行業(yè)應(yīng)用所需的開發(fā)工具、算法等能力；AIoT的應(yīng)用端則是面向各個領(lǐng)域與行業(yè)的整體解決方案。隨著5G技術(shù)的逐漸成熟，可實現(xiàn)的應(yīng)用場景更加豐富和完善，各行各業(yè)萬物互聯(lián)的深度廣度已經(jīng)得到進(jìn)一步拓展。根據(jù)GSMA數(shù)據(jù)，2021年全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備連接數(shù)量接近150億個，預(yù)計2025年全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備連接數(shù)量將達(dá)到250億個，其中工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備連接數(shù)量占比超過50%。全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備連接數(shù)量的持續(xù)增長推動了對AIoT芯片的需求，AIoT芯片相較傳統(tǒng)通用芯片在性能及功耗上更具優(yōu)勢，是物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備的大腦中樞，按照核心功能主要可劃分為感知類AIoT芯片、處理類AIoT芯片以及傳輸類AIoT芯片三大類。其中感知類AIoT芯片主要負(fù)責(zé)信號的感知接收，處理類AIoT芯片主要負(fù)責(zé)對感知的信號進(jìn)行處理，傳輸類AIoT芯片則是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸與遠(yuǎn)程交互的基礎(chǔ)。公用級物聯(lián)網(wǎng)主要的使用者是政府和企事業(yè)單位，是AIoT產(chǎn)業(yè)鏈中視覺圖像領(lǐng)域應(yīng)用最廣、市場規(guī)模最大的領(lǐng)域之一。公用級物聯(lián)網(wǎng)主要側(cè)重于端設(shè)備的大規(guī)模連接以及連接的可靠性，在政策的驅(qū)動下放量較快。交通出行和公共管理領(lǐng)域是目前視覺圖像領(lǐng)域應(yīng)用最成熟的細(xì)分行業(yè)之一，其主要的載體為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。根據(jù)《中國物聯(lián)網(wǎng)攝像機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究與投資趨勢預(yù)測報告（2022-2029年）》，2020年全球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（不包含車載和家用）出貨量為1．17億臺，預(yù)計2025年全球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)出貨量將達(dá)到1．87億臺。入口感知端設(shè)備的出貨量增長將持續(xù)拉動AIoT信號處理及傳輸芯片的需求。工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涵蓋工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及汽車電子等，是傳統(tǒng)工業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全方位深度融合形成的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，需要通過大數(shù)據(jù)分析、云計算等技術(shù)實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的全面深度感知，實現(xiàn)設(shè)備、系統(tǒng)、平臺等數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸和交換，實現(xiàn)智能感知、風(fēng)險預(yù)測、運(yùn)營優(yōu)化，實現(xiàn)人、設(shè)備、技術(shù)的互聯(lián)互通。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心，涵蓋了云計算、網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算和終端，自下而上打通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)流。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要分為數(shù)據(jù)采集與展示、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析與管理、深度數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用以及工業(yè)控制四個層次，其中數(shù)據(jù)采集與展示指工業(yè)設(shè)備傳感器采集的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)皆破脚_，并用可視化方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的過程。如通過工控機(jī)遠(yuǎn)程操作工業(yè)機(jī)械臂，需要工業(yè)攝像機(jī)將物體圖像信號采集后通過感知信號處理芯片解碼為數(shù)字信號，然后再通過有線通信芯片傳輸至工控機(jī)端操作。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接的終端主要為工業(yè)設(shè)備，包括工控機(jī)、工業(yè)攝像機(jī)、射頻識別、激光掃描器等，根據(jù)全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會數(shù)據(jù)，2018-2022年全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)量由40億個增長至70億個，預(yù)計2025年終端連接數(shù)量將達(dá)到140億個。近年來，以ADAS技術(shù)為基礎(chǔ)的智能汽車領(lǐng)域發(fā)展迅速，帶動了汽車電子的市場需求。其中，車載傳感器是智能汽車的核心設(shè)備，是自動駕駛重要的信號入口。未來隨著自動駕駛技術(shù)逐漸升級以及在汽車應(yīng)用的進(jìn)一步滲透，車載傳感器的需求量將進(jìn)一步增長，根據(jù)IHSMarkit數(shù)據(jù)，2020年平均單車傳感器數(shù)量僅3．3個，預(yù)計2030年將增長至11．3個。以車載傳感器中的車載攝像頭為例，預(yù)計2030年平均單車搭載量有望達(dá)到8．9顆。智能汽車的另一關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施是車載以太網(wǎng)，車載以太網(wǎng)構(gòu)建更高帶寬和更低時延的內(nèi)部確定性網(wǎng)絡(luò)，將車載的感知系統(tǒng)、診斷工具、通信系統(tǒng)和人工智能連接起來，是新一代汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)方向。目前車載以太網(wǎng)的應(yīng)用場景主要在智能座艙域、ADAS域和主干網(wǎng)，隨著車載以太網(wǎng)向車內(nèi)其他領(lǐng)域持續(xù)滲透，預(yù)計PHY芯片市場空間將進(jìn)一步增加。根據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心的預(yù)測數(shù)據(jù)，2025年全球以太網(wǎng)物理層芯片市場規(guī)模預(yù)計突破300億元，2022年-2025年，全球以太網(wǎng)物理層芯片市場規(guī)模年復(fù)合增長率預(yù)計在25%以上。智能家居融合了機(jī)器視覺，無線物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將家中的各種電器通過無線方式非常方便地有機(jī)組織起來，形成一個完整的系統(tǒng)，從而實現(xiàn)無縫感知并完整管理，提供舒適、安全、高品位且宜人的家庭生活空間。智能家居覆蓋感知、處理、傳輸以及計算應(yīng)用環(huán)節(jié)，對AIoT芯片產(chǎn)品性能和數(shù)量需求較高，既需要感知信號處理芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理功能（如智能網(wǎng)關(guān)），也需要有線通信芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)（如顯示屏）。根據(jù)IDC《中國智能家居設(shè)備市場季度跟蹤報告》，2021年中國智能家居設(shè)備市場出貨量超過2．2億臺，較2020年同比增長9．2%，預(yù)計2022年出貨量將突破2．6億臺。智能家居設(shè)備的持續(xù)增長將帶動AIoT芯片持續(xù)放量。智慧辦公是消費(fèi)級物聯(lián)網(wǎng)中另一重要應(yīng)用領(lǐng)域，隨著企業(yè)辦公的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快，智慧辦公市場增長迅速。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，中國智慧辦公行業(yè)市場規(guī)模由2015年的292．3億元增長至2020年的792．4億元。智慧會議是智慧辦公中的重要細(xì)分應(yīng)用場景，主要以視頻會議的方式呈現(xiàn)，包括了視頻會議系統(tǒng)以及終端設(shè)備（如會議相機(jī)、會議顯示屏等），2020年中國智慧會議行業(yè)市場規(guī)模為252．8億元，市場空間廣闊。全球集成電路行業(yè)發(fā)展情況根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，2020年全球集成電路市場規(guī)模達(dá)到3，546億美元，2016年至2020年年均復(fù)合增速達(dá)6．4%。受終端應(yīng)用需求影響，近幾年全球集成電路市場規(guī)模有所波動，其中2018年全球集成電路市場規(guī)模高達(dá)3，933億美元，主要原因系智能手機(jī)等電子產(chǎn)品出貨量快速上升，對集成電路產(chǎn)品需求快速增加；而2019年，受全球5G產(chǎn)業(yè)布局速度較慢及存儲器價格下跌影響，全球集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模出現(xiàn)較大幅度波動。預(yù)計未來幾年，隨著以5G、車聯(lián)網(wǎng)和云計算為代表的新技術(shù)的推廣，終端產(chǎn)品對芯片、存儲器等集成電路元件需求將明顯增長，推動全球集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，預(yù)計2025年全球集成電路市場規(guī)模將達(dá)到4，750億美元，2