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本文分別從產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程、國家政策扶持、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)協(xié)作模式、產(chǎn)業(yè)鏈各細(xì)分環(huán)節(jié)代表企業(yè)等不同維度對我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)階段的發(fā)展情況進(jìn)行描述，旨在帶領(lǐng)讀者在新一輪技術(shù)要素推動中能快速識別到國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的前景機(jī)遇。
電子元器件產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐產(chǎn)業(yè)，而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是電子元器件產(chǎn)業(yè)中最重要的組成部分。
半導(dǎo)體，是一種導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，按照功能來分，主要包括集成電路（IC）、光電子器件（OT）、分立器件（DS）、傳感器（Sensors）等四大類，在四類構(gòu)成中，2018年全球集成電路的市場規(guī)模4016億美元，仍保持在80%以上，出貨量占比30%（數(shù)據(jù)來源：WSTS，IC insights），因此，業(yè)內(nèi)習(xí)慣把半導(dǎo)體行業(yè)稱為集成電路行業(yè)，而芯片又是集成電路的載體，所以廣義上又將芯片等同于集成電路。
集成電路承擔(dān)著運算和存儲功能，是電子設(shè)備中最重要的組成部分，其應(yīng)用范圍覆蓋了軍工、商用、民用等不同場景下的幾乎所有電子設(shè)備，特別是在新一輪技術(shù)要素（5G、AI、IoT）擴(kuò)散中將會締造一個新的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期。
圖1：2008—2018年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模表現(xiàn)情況
世界半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會（WSTS）數(shù)據(jù)顯示，2018年全球半導(dǎo)體市場銷售額達(dá)到4687.78億美元，同比增長13.7%，相比2017年的21.6%增長速度呈放緩趨勢。另外IC insights機(jī)構(gòu)根據(jù)全球半導(dǎo)體市場與GDP的成長率相關(guān)性研究后披露，兩者相關(guān)系數(shù)在2010年—2015年間高達(dá)0.93，預(yù)計未來5年相關(guān)系數(shù)仍將維持在0.93水平。結(jié)合目前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展放緩趨勢，未來全球半導(dǎo)體市場的增長情況基本上符合Gartner在2018Q4的預(yù)測，2019年、2020年、2021年、2022年，全球半導(dǎo)體市場銷售額分別為4890億美元、5280億美元、5190億美元、5390億美元，分別增長2.5%、8.1%、-1.8%、3.8%，市場整體增速進(jìn)一步放緩。
圖2：中國集成電路產(chǎn)業(yè)增速在20%左右，且向高附加值產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移
相比，中國集成電路市場規(guī)模自2014年以來，基本穩(wěn)定在20%左右增速，并在2018年銷售額突破6500億元人民幣。如果看過去十年（2009-2018年），中國集成電路行業(yè)銷售額CAGR為21.78%（由于中國半導(dǎo)體行業(yè)數(shù)據(jù)不完整，此處用集成電路數(shù)值替代），全球半導(dǎo)體銷售額CRGA為8.43%，可大致認(rèn)為，中國半導(dǎo)體增速是全球半導(dǎo)體增速的2.6倍，中國半導(dǎo)體市場的增長情況在全球半導(dǎo)體市場中表現(xiàn)非常突出。聚焦過去十年中國半導(dǎo)體市場的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（設(shè)計業(yè)、制造業(yè)、封測業(yè)）變化，會發(fā)現(xiàn)，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模正在從低附加值的封測業(yè)向高附加值的設(shè)計業(yè)轉(zhuǎn)移，與此同時，中國半導(dǎo)體的制造業(yè)也在穩(wěn)定增長中。
圖3：中國集成電路進(jìn)出口表現(xiàn)情況
盡管我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在過去十年有了一個長足的發(fā)展，甚至已經(jīng)成為了貢獻(xiàn)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主要力量（據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會披露：2001-2016年間，國內(nèi)集成電路市場規(guī)模由1260億元增加至約12000億元，占全球市場份額將近60%。），但近年來，國內(nèi)集成電路的貿(mào)易逆差持續(xù)擴(kuò)大，到2018年中國集成電路市場的貿(mào)易逆差突破了2000億美元，另外近五年數(shù)據(jù)也表明，中國集成電路的進(jìn)口均價金額始終是是出口均價金額的2倍左右，因此，我們認(rèn)為，在伴隨國內(nèi)半導(dǎo)體需求市場旺盛、國內(nèi)供給能力不足的的現(xiàn)實狀況下，未來“國產(chǎn)芯片”將迎來巨大的“替代”市場空間。
中國半導(dǎo)體行業(yè)起步于1965年，期間經(jīng)歷過自主創(chuàng)業(yè)（1965-1980年）、引進(jìn)提高（1981-1989年）和重點建設(shè)（1990-1999）三個發(fā)展階段，但直到2000年以國務(wù)院頒發(fā)的18號文件為標(biāo)志，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)才真正的進(jìn)入了全面快速的發(fā)展階段（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會劃分）。用“重大歷史事件”和“產(chǎn)業(yè)政策發(fā)布”兩個維度進(jìn)行回溯，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程可得出以下幾個關(guān)鍵時間節(jié)點：
在產(chǎn)業(yè)事件層面，1965年中科院上海冶金所成功仿造出國內(nèi)第一塊集成電路，標(biāo)志我國半導(dǎo)體事業(yè)正式進(jìn)入了自主研發(fā)征程，國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)也自此誕生。而直到2000年，中芯國際的成立，才打開了我國半導(dǎo)體晶圓代工走向世界舞臺的步伐，之后一些著名的集成電路制造公司，包括臺積電、臺聯(lián)店、英特爾、海力士等廠商開始落戶中國大陸。2018年紫光展銳推出SC9850KH芯片平臺，成為中國首款真正實現(xiàn)商用的自主國產(chǎn)CPU芯片，同年，中芯國際斥巨資向全球最大的光刻機(jī)設(shè)備制造商荷蘭ASML訂購國內(nèi)首臺最新進(jìn)的EUV光刻機(jī)，預(yù)計將會縮短國產(chǎn)完全自主化的集成電路裝備的研發(fā)周期。除此之外，2019年科創(chuàng)板的成立也更是在資本層面對國內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)提供了便捷的融資渠道和更加寬松的上市環(huán)境。
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在產(chǎn)業(yè)政策層面，截止目前，有7部現(xiàn)行有效且為國務(wù)院規(guī)范性文件來推動我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展：《關(guān)于加強(qiáng)集成電路卡管理有關(guān)問題的通知》（1997.7）、《關(guān)于印發(fā)鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》（2000.6）、《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策的通知》（2011.1）、《關(guān)于印發(fā)“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》（2012.7）、《國家集成電路推進(jìn)綱要》（2014.6）、《中國制造2025》（2015.5）、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》（2016.11）。
除此之外，2014年9月，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（“大基金”）正式成立，并成功帶動了一批地方產(chǎn)業(yè)基金，共同提升了我國集成電路產(chǎn)業(yè)的投資能力。據(jù)統(tǒng)計，截至2017年底，“大基金”累計有效決策投資67個項目，實際出資818億元，地方產(chǎn)業(yè)基金規(guī)模超過5000億元，投資項目覆蓋了集成電路設(shè)計、制造、封測、裝備、材料等各個環(huán)節(jié)，截至2018年底，國家大基金資產(chǎn)總計為1159.36億元，今年上半年“大基金”二期募資工作已經(jīng)完成，規(guī)模在2000億元人民幣左右，按照1:3撬動比，預(yù)計撬動社會資金規(guī)模在6000億元左右。
圖4：芯片產(chǎn)業(yè)鏈
半導(dǎo)體行業(yè)按照產(chǎn)業(yè)鏈劃分，涵蓋芯片從設(shè)計到出廠的三個子產(chǎn)業(yè)群：上游芯片設(shè)計業(yè)、中游芯片制造業(yè)、下游芯片封測業(yè)，之后經(jīng)由芯片貿(mào)易商將生產(chǎn)合格的半導(dǎo)體及元器件產(chǎn)品進(jìn)行流通，并最終進(jìn)入到終端電子產(chǎn)品的制造使用環(huán)節(jié)。
在了解半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的發(fā)展情況之前，首先需要了解目前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的分工格局。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)過半個多世紀(jì)的“四次轉(zhuǎn)移”——60s起源于美國，實現(xiàn)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)的原始積累；80s轉(zhuǎn)移至日本，促使戰(zhàn)后日本半導(dǎo)體事業(yè)崛起；90s初轉(zhuǎn)移至韓國，在美日貿(mào)易摩擦中，韓國半導(dǎo)體趁勢崛起；90s末發(fā)達(dá)國家制造業(yè)人工成本上升，多數(shù)半導(dǎo)體制造部門轉(zhuǎn)移至臺灣——目前已經(jīng)形成了全球穩(wěn)定的價值鏈制造體系?？v觀整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的價值鏈創(chuàng)造過程，已經(jīng)形成了“兩類、三種”的業(yè)務(wù)運作模式。
第一類是全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋的IDM（Integrated Device Manufacturing）模式。該模式涵蓋半導(dǎo)體從設(shè)計、制造、到封測的全產(chǎn)業(yè)鏈制造環(huán)節(jié)，是早期集成電路企業(yè)多采用模式。如今，伴隨全球供應(yīng)鏈分工協(xié)作的緊密化運作，就誕生了第二類垂直分工模式。在該模式下，又包含了兩種運作體系，其一是無工廠芯片供應(yīng)商，簡稱Fabless模式，顧名思義，在該類模式運作下的企業(yè)只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計與銷售，并不參與生產(chǎn)制造、測試封裝等環(huán)節(jié)；與之相對應(yīng)的另外一種運作體系是代工廠模式，簡稱Foundry模式，改種模式只負(fù)責(zé)芯片的制造、封裝、測試中的一個環(huán)節(jié)，并可以為多家芯片設(shè)計公司提供服務(wù)。
上游：芯片設(shè)計
圖5：2011—2018年國內(nèi)IC設(shè)計業(yè)市場銷售額表現(xiàn)情況
芯片/集成電路設(shè)計，包括邏輯設(shè)計、電路設(shè)計、圖形設(shè)計，用到EDA設(shè)計軟件及IP授權(quán)等設(shè)計工具。該環(huán)節(jié)最大的特征是具有較高的技術(shù)壁壘，屬于技術(shù)密集行行業(yè)。但由于該環(huán)節(jié)與制造、封測環(huán)節(jié)相比，資本投入需求相對較低、且有高毛利水平支撐，目前我國正在出現(xiàn)越來越多的芯片設(shè)計企業(yè)，據(jù)統(tǒng)計，截至2017年末，全球最大的前50家Fabless模式供應(yīng)商中有10家來自中國，而這一數(shù)量從2009年時僅為1家。另外摩爾定律對集成電路產(chǎn)業(yè)（尤其是IC設(shè)計市場）技術(shù)更新迭代速度的昭示作用已逐漸減弱，預(yù)計未來，中國芯片設(shè)計企業(yè)會有一個很好的彎道超車機(jī)會。
市場研究機(jī)構(gòu)DIGITIMES Research發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2018年全球前十大芯片設(shè)計公司總營收規(guī)模達(dá)到810億美元，同比增長12%。其中博通營收217.54億美元，位居榜首，高通以164.5億美元繼續(xù)位居第二，排名第三為英偉達(dá)，營收117.16億美元，同比增長20.6%，高于博通、高通同期增速。另外榜單中國（臺灣）企業(yè)聯(lián)發(fā)科、海思分別以78.94億美元、75.73億美元的營收規(guī)模位居第四、第五名。
中游：芯片制造
圖6：2011—2018年國內(nèi)IC制造業(yè)市場銷售額表現(xiàn)情況
芯片制造，主要是晶圓制造，該環(huán)節(jié)加工工藝極其復(fù)雜且投入設(shè)備成本較高，占全部設(shè)備投資的70%以上，如臺積電每年的資本支出都達(dá)到100億美元的規(guī)模，屬于重資產(chǎn)行業(yè)。Gartner數(shù)據(jù)顯示，2018年全球芯片代工產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模為627億美元，同比增長5.72%。中國芯片代工產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模為60.16億美元，同比增長11.69%。
市場研究機(jī)構(gòu)Gartner發(fā)布2018年全球半導(dǎo)體市場營收數(shù)據(jù)顯示，其中三星、Intel、SK海力士排名前三，三星以758.54美元的營收穩(wěn)居第一，市占率達(dá)到15.9%，同比增長26.7%；Intel以658.62美元營收排名第二，市占率13.8%，同比增長12.2%；第三名SK海力士營收364.33億美元，市占率7.6%，同比增長38.2%。其余廠商依次為美光科技（306.41億美元）、博通（165.44億美元）、高通（153.8億美元）、德州儀器（147.67億美元）、西部數(shù)據(jù)（93.21億美元）、意法半導(dǎo)體（92.76億美元）、恩智浦半導(dǎo)體（90.1億美元）等。
下游：芯片封測
圖7：國內(nèi)IC封裝測試業(yè)市場銷售額表現(xiàn)情況
芯片封裝測試行業(yè)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)制造的最后工序，相比上游設(shè)計、中游制造環(huán)節(jié)而言，該環(huán)節(jié)技術(shù)門檻相對較低，但該環(huán)節(jié)需使用高資產(chǎn)設(shè)備，具有“勞動密集型”與“資本密集型”特征。按照區(qū)域劃分，中國臺灣、中國大陸、美國占據(jù)了全球封測市場的近80%份額，形成了穩(wěn)定的三足鼎立的格局。
圖8：2018年全球半導(dǎo)體封測行業(yè)前十大廠商營收排名
展望未來，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在新的一輪技術(shù)要素，諸如5G、AI、IoT等的推動下迎來繼互聯(lián)網(wǎng)革命、4G等產(chǎn)業(yè)周期之后的新一輪近10年的產(chǎn)業(yè)周期。
