我國半導體行業(yè)發(fā)展綜述1.1半導體行業(yè)特征半導體行業(yè)的特征主要體現在三個方面。首先，產業(yè)覆蓋廣，半導體行業(yè)下游應用場景廣泛，涉及工業(yè)、汽車、通信、電子等方方面面，其行業(yè)整體規(guī)模增長會受到全球經濟活動的影響，2001-2010年左右，筆記本電腦市場的的迅速發(fā)展擴大一直是半導體產品市場增長的強勁動力。智能手機和平板電腦在2011年至2017年左右再次發(fā)揮推動半導體行業(yè)發(fā)展的作用，而自2018年以來，5G、人工智能和物聯網等行業(yè)和應用場景的發(fā)展成為了半導體產業(yè)持續(xù)增長的主要驅動力。其次，能源消耗量少，半導體產業(yè)是低耗能、資源型、環(huán)保型產業(yè)，技術和資本密集度很高。再次，根據美國半導體產業(yè)調查，半導體產業(yè)是一個高利潤水平產業(yè)，數據顯示半導體產業(yè)、房地產業(yè)和汽車產業(yè)的市場份額分別為49%、37%和14%，而投資回報率卻分別為15%、2.6%和1.7%，這些數據可以顯示出半導體產業(yè)的利潤率相比于傳統產業(yè)維持在一個較高的水平。1.2半導體行業(yè)主要產品從產品端細分來看，半導體產品主要分為四大類別：半導體集成電路產品、半導體光電子器件產品、半導體分立器件產品以及半導體傳感器產品。圖1.12019年全球半導體行業(yè)細分（單位：億美元）圖1.22019年全球集成電路行業(yè)細分（單位：億美元）如圖1.1所示，在四類半導體產品中，集成電路產品的生產和銷售占半導體產業(yè)的80%以上，在半導體產品中所占比例最高。傳感器、光電子和分立器件等半導體產品銷售額占比較小。細分集成電路行業(yè)來看，又以記憶體產品和邏輯電路產品占比最大，如圖1.2所示。半導體集成電路產品在半導體行業(yè)中占據主要地位，本文將主要關注半導體集成電路芯片產業(yè)，進行產業(yè)鏈分析介紹。半導體在專業(yè)術語中指的是在常溫環(huán)境下，導電能力可以受到控制，導電能力處在導體與完全絕緣體之間的一種導體材料。集成電路（IC），或稱微電路以及我們平常經常談到的芯片，是一種通過先進工藝制造的微型電子部件或者電子器件，簡單來說，就是把一個功能電路中所需要的電子元件以及線路小型化，并將整個電路制作在小塊的半導體晶圓片上，然后安裝在一個管殼內形成的微型結構，這個微型結構通過接通到其他產品內部而實現設計的指定功能。當今通常所說的集成電路產品（芯片產品）主要是指制作在半導體材料硅晶片上的半導體集成電路產品。1.3半導體集成電路產業(yè)鏈IIC制造IC設計IC封裝IC測試IC產品銷售（邏輯IC、存儲IC、模擬IC、微處理器）圖1.3半導體集成電路產業(yè)鏈半導體集成電路產業(yè)鏈如圖1.3所示。集成電路的生產過程主要可以分為三大環(huán)節(jié)：IC設計、IC制造和IC封測。從國內來看，IC設計收入占比最大，占比42%以上，比例還在逐漸提高，IC制造和IC封測收入規(guī)模接近。根據我國半導體行業(yè)協會的數據，2020年中國半導體IC產業(yè)實現的銷售總額為8848億元，同去年相比增長率為17%。其中，IC設計業(yè)銷售額為3,778.4億元，IC制造業(yè)為2,560.1億元，IC封測業(yè)為2,509.5億元，同比增長速度分別為21.3%、19.1%以及6.8%。（1）集成電路設計IC設計可以分為前端和后端，前端負責邏輯實現，后端負責與工藝緊密結合。國內IC設計業(yè)快速發(fā)展，過去5年保持20%以上的增速。在本土企業(yè)中，華為海思是國內領軍企業(yè)，根據中國半導體協會的預測，2019年因華為針對海思提出的“備胎轉正”策略，海思年收入將超800億元，市占率進一步提升。我國本土IC設計企業(yè)的整體集中度較低，百億收入規(guī)模以上的企業(yè)屈指可數，排名靠前的企業(yè)主要有華為海思（智能手機芯片）、紫薇展睿（移動通訊芯片）以及豪威科技（圖像傳感器芯片）等。就美國企業(yè)來看，2018年博通營收約217.5億美元、高通約164.5億美元、英偉達約117.2億美元，中美IC設計企業(yè)的競爭實力仍有很大的差距。（2）集成電路制造IC制造環(huán)節(jié)主要是指晶圓制造環(huán)節(jié)，包括硅片制造，及芯片制造涉及沉積和清洗等前步驟。IC制造環(huán)節(jié)主要在晶圓制造廠進行，晶圓制造廠是制造行為開展的主體，而半導體材料與半導體設備則是過程中不可或缺的支撐項目。在本土晶圓制造企業(yè)中，中芯國際是領頭羊，2019年在國內IC制造市場的市占率約10%，明顯領先于國內其他競爭者。我國大陸IC制造領先企業(yè)的集中度較低，前五合計不足20%。世界范圍內來看，臺積電是晶圓制造領域領先企業(yè)，2019年營收約345億美元，緊隨其后的三星營收約128億美元，格羅方德約57億美元。在IC制造環(huán)節(jié)中，半導體材料和半導體設備必不可少，目前我國在半導體制造所需的材料和設備方面，雖然在逐步努力自供，但目前對海外還存在著較高的依賴程度。目前國內在大硅片等半導體材料獲取領域，海外提供比例超過90%以上，國內企業(yè)存在明顯“短板”，但也有一些具備一定規(guī)模且未來發(fā)展?jié)摿^大的公司，例如滬硅產業(yè)以及雅克科技等公司。2012年以來，我國半導體設備市場的增速要明顯高于全球水平，但需要注意到半導體設備的自主供給率不足20%，遠低于國內芯片整體自給率約60%的水平。就國內企業(yè)來看，較為領先的企業(yè)有北方華創(chuàng)和中微公司，其他例如上海微電子、盛美半導體等在細分領域有一定的競爭力。從工藝制程來看，中芯國際已經具備14nm制程量產能力，12nm制程進入客戶導入階段；相比之下，英特爾已經具備10nm制程量產能力，三星正在加速7nm及以下的工藝投入，臺積電正在加速7nm量產且已經布局5nm和3nm制程；可見大陸晶圓制造廠與臺灣、韓國的龍頭企業(yè)還存在差距。（3）集成電路封測IC封測環(huán)節(jié)是集成電路制造的后道工序，IC封測可以細分為封裝和測試兩個環(huán)節(jié)。封裝過程的關鍵點是通過工藝技術將IC的輸入和輸出口與整個系統電路板之間實現物理層面以及電氣層面的有效互聯，保證芯片可以實現設計功能，IC的測試工作則關系到整個集成電路設計流程中的方法面面，每個環(huán)節(jié)都要成功，所以測試環(huán)節(jié)是提高芯片成品率的關鍵環(huán)節(jié)之一。我國企業(yè)在封測領域發(fā)展較早，是在芯片生產三大環(huán)節(jié)中唯一在生產規(guī)模和技術上面不落后于世界大廠的環(huán)節(jié)。以2018年為例，長電科技在全球封測企業(yè)中市占率達到11.1%，通富微電和華天科技合計市占率也達到約7.7%，國內前三企業(yè)全球市占率達到20%。1.4半導體集成電路行業(yè)的產業(yè)組織模式集成電路IC的產業(yè)組織模式主要可以分為垂直整合模式以及企業(yè)間的協作分工模式。（1）垂直整合模式指IDM模式：該模式下的半導體廠商，從集成電路IC設計到、IC制造、IC封裝以及IC測試的整個環(huán)節(jié)都由企業(yè)自身負責完成。（2）協作分工模式根據企業(yè)負責的模塊不同分為Fabless設計型企業(yè)、Foundry制造型企業(yè)以及OSAT封測型企業(yè)。Fabless（設計型企業(yè)）：此類公司專注于集成電路產業(yè)鏈前端的設計與研發(fā)環(huán)節(jié)，在IC生產制造、IC封裝及IC測試等環(huán)節(jié)外包給專業(yè)的第三方企業(yè)代工。Foundry（制造型企業(yè)）是指專注于芯片生產制造的企業(yè)。OSAT（封測型企業(yè)）：是指主要提供芯片封裝以及測試服務的企業(yè)。目前全球領先的IC企業(yè)大部分為IDM廠商，如三星、德州儀器等公司，其優(yōu)勢在于能發(fā)揮產業(yè)鏈協同效應，劣勢主要在于資產和研發(fā)等投入巨大，我國本土的IDM企業(yè)包括士蘭微、揚杰科技等，整體相對于國外巨頭處于起步階段。Fabless模式下的公司一般屬于輕資產公司，這樣對企業(yè)進入的門檻較低，便于新企業(yè)進入IC行業(yè)，這也是目前我國大多數集成電路IC企業(yè)采用的經營模式，代表企業(yè)如英特爾，在我國有紫光展訊、匯頂科技、兆易創(chuàng)新和圣邦股份等；Foundry企業(yè)投資規(guī)模較大，但也能發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢，臺積電是Foundry企業(yè)中的全球領先者，中芯國際則是大陸領先的Foundry企業(yè)。OSAT模式知名企業(yè)有江蘇的長電科技等。半導體產品應用領域廣泛，全球來看，半導體產業(yè)銷售規(guī)模呈現不斷上漲趨勢。經過近幾十年中國半導體企業(yè)的發(fā)展壯大和積累，中國已經產生了很多極具實力與發(fā)展前景的半導體企業(yè)，且我國半導體行