1、目 錄一、三個(gè)維度觀測(cè)全球半導(dǎo)體格局演變4 HYPERLINK l _TOC_250011 1、維度之一：從費(fèi)半指數(shù)觀測(cè)全球半導(dǎo)體格局4 HYPERLINK l _TOC_250010 2、維度之二：從 IDM 到 fabless+foundry，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)細(xì)化6 HYPERLINK l _TOC_250009 3、維度之三：全球產(chǎn)業(yè)鏈三次遷移8二、國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)空間巨大，自主可控是長期趨勢(shì)10 HYPERLINK l _TOC_250008 1、自給率仍偏低，中高端核心技術(shù)仍有較大差距10 HYPERLINK l _TOC_250007 2、國內(nèi)技術(shù)逐漸突破，部分細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程加快11

2、HYPERLINK l _TOC_250006 3、受益政策支持與資本助力，國內(nèi)半導(dǎo)體有望取得長足發(fā)展17三、5G+AIOT 是未來核心賽道，將驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新一輪爆發(fā)21 HYPERLINK l _TOC_250005 1、深度學(xué)習(xí)大幅提升AI 芯片算力，是拉動(dòng)半導(dǎo)體增長的重要引擎21 HYPERLINK l _TOC_250004 2、5G SoC 迎來性能爆發(fā)增長，未來存量替換與增量終端并存23 HYPERLINK l _TOC_250003 3、多平臺(tái)互通成主流趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)布局掀開半導(dǎo)體另一增長動(dòng)力25四、風(fēng)險(xiǎn)提示27 HYPERLINK l _TOC_250002 1、中美貿(mào)易摩擦升

3、級(jí)27 HYPERLINK l _TOC_250001 2、相關(guān)技術(shù)研發(fā)不及預(yù)期27 HYPERLINK l _TOC_250000 3、下游需求不及預(yù)期27圖表目錄Figure 1 費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)至今走勢(shì)及相關(guān)區(qū)間核心因素5Figure 2 費(fèi)半指數(shù)成分股產(chǎn)業(yè)類型6Figure 3 費(fèi)半指數(shù)成分股所對(duì)應(yīng)的下游應(yīng)用6Figure 4 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈垂直模式時(shí)間節(jié)點(diǎn)7Figure 5 半導(dǎo)體三種模式的優(yōu)缺點(diǎn)8Figure 6 全球半導(dǎo)體的三次遷移9Figure 7 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和分工10Figure 8 國內(nèi)半導(dǎo)體自給率10Figure 9 全球前 15 半導(dǎo)體公司的各自占比10Figure 1

4、0 2019 全球前 15 半導(dǎo)體公司收入預(yù)測(cè)及國內(nèi)對(duì)標(biāo)公司11Figure 11 國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司數(shù)量及增長12Figure 12 國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)銷售收入及增長12Figure 13 國內(nèi)前十 IC 設(shè)計(jì)公司營收及主要業(yè)務(wù)13Figure 14 全球晶圓代工各公司市場(chǎng)份額14Figure 15 全球芯片制造部分企業(yè)資本開支對(duì)比14Figure 16 全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)份額14Figure 17 全球光刻機(jī)市場(chǎng)份額14Figure 18 2018 全球前 15 半導(dǎo)體設(shè)備公司排名及主營業(yè)務(wù)15Figure 19 2018 全球前 15 半導(dǎo)體設(shè)備公司排名及主營業(yè)務(wù)16Figure 20 先進(jìn)封裝技術(shù)

5、發(fā)展歷程16Figure 21 先進(jìn)封裝技術(shù)占比提升16Figure 22 國內(nèi)集成電路銷售額及增長速度18Figure 23 三大細(xì)分產(chǎn)業(yè)銷售額18Figure 24 半導(dǎo)體進(jìn)出口差額及變化情況18Figure 25 全球半導(dǎo)體銷售區(qū)域分布18Figure 26 國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要19Figure 27 2016 年以來中央及地方對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)支持政策數(shù)量19Figure 28 大基金一期投資分布19Figure 29 大基金一期投資額19Figure 30 大基金目前持有上市公司股權(quán)情況20Figure 31 2025 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)21Figure 32 中國與全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模

6、及占比21Figure 33 四種 AI 芯片架構(gòu)的代表產(chǎn)品及特點(diǎn)22Figure 34 GPU 工作原理23Figure 35 深鑒科技 DPU 基本參數(shù)23Figure 36 TPU 的架構(gòu)框圖23Figure 37 TrueNorth 芯片結(jié)構(gòu)、功能、物理形態(tài)圖23Figure 38 華為麒麟 990 5G 參數(shù)提升24Figure 39 2019 年 3-8 月 5G 終端數(shù)量24Figure 40 5G 手機(jī)出貨量預(yù)測(cè)24Figure 41 物聯(lián)網(wǎng)終端及增長預(yù)測(cè)25Figure 42 物聯(lián)網(wǎng)終端架構(gòu)25Figure 43 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)思路26Figure 44 全球科技巨頭公司提前

7、布局 IOT 產(chǎn)業(yè)26一、三個(gè)維度觀測(cè)全球半導(dǎo)體格局演變1、維度之一：從費(fèi)半指數(shù)觀測(cè)全球半導(dǎo)體格局費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)（SOX）的發(fā)展階段反應(yīng)了全球半導(dǎo)體的走勢(shì)與興衰更替。費(fèi)半指數(shù)涵蓋全球半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、設(shè)備、制造、材料等方向，其走勢(shì)可以是衡量全球半導(dǎo)體行業(yè)景氣程度的主要指標(biāo)。費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)發(fā)行于在 1993 年12 月 1 日，是衡量半導(dǎo)體景氣度的重要指標(biāo)之一。從費(fèi)半指數(shù)長期歷史來看， 簡單的可以將其劃分為三個(gè)大階段。第一階段，PC 與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代（1994-2009）：指數(shù)總體呈現(xiàn)周期大于成長的走勢(shì)，有明顯的上下周期性波動(dòng)。指數(shù)最高在 2000 年達(dá)到 1362 的階段性高點(diǎn)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)泡沫的破滅，

8、隨后出現(xiàn)了大幅下滑。技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力來自筆記本電腦以及寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由于處于互聯(lián)網(wǎng)初期階段，尚未有較多的統(tǒng)治級(jí)公司出現(xiàn)，行業(yè)經(jīng)歷了快速的潮起潮落的過程。與此同時(shí)，培育誕生了諸多半導(dǎo)體龍頭，如三星，Intel，德州儀器等。第二階段，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代（2009-2018）：經(jīng)歷 08 年全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)后，行業(yè)回歸長期成長。隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的充分發(fā)展，以及通信技術(shù)的快速迭代，指數(shù)在這一階段走出了近 10 年的長期增長，指數(shù)漲幅接近 10 倍。在這一階段，主要的驅(qū)動(dòng)力來自移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的升級(jí)（4G），疊加智能手機(jī)市場(chǎng)的迅速擴(kuò)大，全球半導(dǎo)體產(chǎn)值達(dá)到 3000 億美元以上。在之前微軟與英特爾形成的系統(tǒng)與

9、芯片綁定的模式上，安卓與高通在移動(dòng)端也形成了強(qiáng)大的聯(lián)盟。芯片產(chǎn)業(yè)鏈中的設(shè)計(jì)、晶圓制造、晶圓代工、設(shè)備、材料等均出現(xiàn)了具有壟斷性的公司。第三階段，5G 與 AIOT 時(shí)代（2018-）：目前在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中，整體競(jìng)爭格局相對(duì)穩(wěn)定，集中度普遍較偏高，隨著摩爾定律的持續(xù)生效，龍頭技術(shù)壁壘愈發(fā)難以被打破。在此階段，費(fèi)半指數(shù)也在持續(xù)創(chuàng)出新高，龍頭公司景氣度不減。目前處于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與下一時(shí)代的交匯期，當(dāng)前 5G 與AI 提供的增長動(dòng)力已經(jīng)顯現(xiàn)，下游端可穿戴設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)已有一定的增長趨勢(shì)儲(chǔ)備了足夠的增長動(dòng)能，疊加隨數(shù)字貨幣、區(qū)塊鏈等新技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)器的增量需求加大，全球半導(dǎo)體產(chǎn)值已突破 4000 億元。未

10、來隨人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)應(yīng)用進(jìn)一步落地，半導(dǎo)體市場(chǎng)份額需求有望進(jìn)一步增長提升。Figure 1 費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)至今走勢(shì)及相關(guān)區(qū)間核心因素資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所費(fèi)半成分股的選取標(biāo)準(zhǔn)為：、在納斯達(dá)克股票市場(chǎng)、紐約證券交易所、紐約證券交易所或 CBOE 交易所上市;、主營業(yè)務(wù)被歸類為設(shè)計(jì)、銷售、制造和銷售的半導(dǎo)體公司;、仍有至少 1 億美元的最低市值;、在過去 6 個(gè)月中,每股至少可交易 150 萬股。從費(fèi)半指數(shù)成份股看，全球半導(dǎo)體的核心資產(chǎn)仍集中在美國。為了保證費(fèi)半指數(shù)能密切跟蹤半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展，成份股于每年 9 月進(jìn)行評(píng)估，通過將符合標(biāo)準(zhǔn)的證券按照市值排名，將市值排列的

11、前 30 名被成份股。其中：半導(dǎo)體設(shè)計(jì)廠商 17 家：高通、博通、英偉達(dá)、AMD、賽靈思、邁威科技等；半導(dǎo)體設(shè)備廠商 5 家：應(yīng)用材料、拉姆研究、阿斯麥、卡伯特微電子、克里科技；半導(dǎo)體制造廠商 2 家：臺(tái)積電，科天半導(dǎo)體；IDM 廠商 6 家：英特爾、美光、德州儀器、恩智浦、Qorvo、Skyworks。從下游應(yīng)用分布來看，以三星和高通為代表的廠商主要集中在手機(jī)和消費(fèi)電子，以英特爾，博通，AMD 為代表的主要集中在 PC 和通信端。Figure 2 費(fèi)半指數(shù)成分股產(chǎn)業(yè)類型公司代碼公司名稱產(chǎn)業(yè)類型公司代碼公司名稱產(chǎn)業(yè)類型ADI.O亞德諾(ANALOG)設(shè)計(jì)NVDA.O英偉達(dá)(NVIDIA)設(shè)計(jì)A

12、MAT.O應(yīng)用材料設(shè)備NXPI.O恩智浦半導(dǎo)體IDMASML.O阿斯麥設(shè)備ON.O安森美半導(dǎo)體設(shè)計(jì)AVGO.O博通(BROADCOM)設(shè)計(jì)QCOM.O高通公司(QUALCOMM)設(shè)計(jì)AMD.O超威半導(dǎo)體(AMD)設(shè)計(jì)QRVO.OQORVOIDMCCMP.O卡伯特微電子設(shè)備SWKS.O思佳訊解決方案(SKYWORKS)IDMCRUS.O凌云半導(dǎo)體設(shè)計(jì)TER.O泰瑞達(dá)設(shè)備INTC.O英特爾(INTEL)IDMTSM.N臺(tái)積電制造LRCX.O拉姆研究(LAM RESEARCH)設(shè)備TXN.O德州儀器IDMMCHP.O微芯科技(MICROCHIPTECHNOLOGY)設(shè)計(jì)XLNX.O賽靈思(XILIN

13、X)設(shè)計(jì)MPWR.OMONOLITHIC POWER SYSTEMS設(shè)計(jì)ENTG.O英特格設(shè)計(jì)MRVL.O邁威爾科技設(shè)計(jì)KLAC.O科天半導(dǎo)體(KLA CORP)制造CREE.O克里科技設(shè)備MKSI.OMKS INSTRUMENTS設(shè)計(jì)MU.O美光科技IDMSMTC.O先科電子設(shè)計(jì)MXIM.O美信集成產(chǎn)品設(shè)計(jì)SLAB.O芯科實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所Figure 3 費(fèi)半指數(shù)成分股所對(duì)應(yīng)的下游應(yīng)用下游應(yīng)用細(xì)分零部件半導(dǎo)體廠商下游應(yīng)用細(xì)分零部件半導(dǎo)體廠商CPU高通、蘋果、三星CPU英特爾、A M D數(shù)字基帶高通、英特爾、三星D R A M三星、海力士、美光智能手機(jī)模擬基帶

14、高通、博通、三星PC顯卡英偉達(dá)、A M D射頻高通、英特爾、博通、電源管理德州儀器、意法半導(dǎo)體、瑞薩NAND三星、美光、海力士硬盤博通、德州儀器、Marvell機(jī)頂盒博通、恩智浦、英特爾以太網(wǎng)博通、英特爾、Marvell消費(fèi)電子數(shù)字電視恩智浦、博通、三星通信無線網(wǎng)絡(luò)博通、高通、英特爾、Marvell游戲英偉達(dá)、A M D 、Marvell、高通電信博通、英飛凌、Microsemi資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所2、維度之二：從 IDM 到 fabless+foundry，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)細(xì)化當(dāng)前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中經(jīng)營模式主要有三種，fabless 與 foundry 是 IDM 產(chǎn)業(yè)細(xì)分的演化

15、產(chǎn)物。當(dāng)今全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有三種商業(yè)模式：IDM（Integrated Device Manufacture，集成器件制造）是傳統(tǒng)的半導(dǎo)體模式，即從設(shè)計(jì)，到制造、封裝測(cè)試以及投向消費(fèi)市場(chǎng)一條龍全包的企業(yè)，稱為 IDM 公司； Fabless 模式專注半導(dǎo)體內(nèi)部設(shè)計(jì)，是將制造過程剝離的結(jié)果，技術(shù)行業(yè)壁壘較相對(duì)最高，是芯片更新迭代的主要驅(qū)動(dòng)力；Foundry 模式專注于芯片的生產(chǎn)和制造，通常由精密制造產(chǎn)線支撐，而這種新模式出現(xiàn)的標(biāo)志是 1987 年臺(tái)灣積體電路公司（TSMC）的成立。Figure 4 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈垂直模式時(shí)間節(jié)點(diǎn)1950s1960s1970s1980s1990s2000s2010sI

16、DMIDMIDMIDMIDMIDMIDM制造/材料制造/材料制造/材料制造/材料制造/材料制造/材料EDA 軟件EDA 軟件EDA 軟件EDA 軟件EDA 軟件FoundryFoundryFoundryFoundryFablessFablessFablessFabless封裝測(cè)試封裝測(cè)試封裝測(cè)試IPIPIP資料來源：Semi 大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、世紀(jì)證券研究所三種者模式各有優(yōu)勢(shì)，未來產(chǎn)業(yè)鏈仍將持續(xù)細(xì)分。從費(fèi)半指數(shù)成分股的角度來看，目前三種模式下呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)公司占比高，IDM 與 foundry 占比較少且集中度高的局面。從資本投入的角度看，芯片設(shè)計(jì)所投入的多為人力成本， 固定成本較少，競(jìng)爭門檻相對(duì)較

17、低；而 IDM 與 foundry 均涉及芯片制造產(chǎn)線， 固定資產(chǎn)投入是巨大的。隨著分工進(jìn)一步細(xì)化，近年 Fablite 也趨于流行。Fablite 模式由 IDM 演變而來，是企業(yè)為了減少投資風(fēng)險(xiǎn)，輕資產(chǎn)化的一種策略，IDM 企業(yè)將部分制造業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)為第三方代工，自身保留其余制造業(yè)務(wù)。目前全球半導(dǎo)體業(yè)中 Fablite 模式盛行，大多數(shù)的 IDM 幾乎無一例外地執(zhí)行這個(gè)策略。Figure 5 半導(dǎo)體三種模式的優(yōu)缺點(diǎn)主要模式IDMFablessFoundry半導(dǎo)體廠商基本從 IDM 起家，后因各環(huán)節(jié)資本屬于相對(duì)輕資產(chǎn)模式，處于芯片行業(yè)的中游階段。剝離了芯模式開支較大，從而細(xì)分出 Fabless 與

18、Foundry。IDM將重資產(chǎn)的半導(dǎo)體制片設(shè)計(jì)的主要業(yè)務(wù)，負(fù)責(zé)進(jìn)行晶圓代模式將芯片的設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)集一身，涉及資工或封測(cè)。由于屬于重資產(chǎn)且競(jìng)爭激特點(diǎn)造剝離后，只進(jìn)行芯片本投入巨大，且需要長期維持投入，目前存在企烈，目前集中度很高。主要成本集中的設(shè)計(jì)與銷售。業(yè)較少，且實(shí)力強(qiáng)勁子在設(shè)備與材料各環(huán)節(jié)有比較強(qiáng)的協(xié)同作用，不會(huì)存在三個(gè)重要輕資產(chǎn)，更多初創(chuàng)企業(yè)相關(guān)制程領(lǐng)先的情況下，對(duì)上游芯片主要環(huán)節(jié)談判制約的情況，內(nèi)部的轉(zhuǎn)換效率較高。有容易介入，主要費(fèi)用為設(shè)計(jì)公司有更大的議價(jià)權(quán)。不要承擔(dān)優(yōu)點(diǎn)利于封閉生態(tài)的構(gòu)建，有利于新技術(shù)的研發(fā)和實(shí)人力和研發(fā)費(fèi)用，轉(zhuǎn)型過多的產(chǎn)品設(shè)計(jì)損失。驗(yàn)，進(jìn)展順利有利于長期保持領(lǐng)先地

19、位。較為靈活。長期產(chǎn)線投資規(guī)模較大，一旦出現(xiàn)技公司規(guī)模巨大，重資產(chǎn)投入巨大，人力成本極高，缺乏下游的協(xié)同優(yōu)化，主要術(shù)落后會(huì)有較大的資產(chǎn)損失，生產(chǎn)過需要大量的管理費(fèi)用，研發(fā)費(fèi)用，資本回報(bào)率偏在流片過程中同樣有缺點(diǎn)程中維護(hù)費(fèi)用開支較大。對(duì)制造設(shè)備低。大量成本和風(fēng)險(xiǎn)和材料有較大的依賴。代表三星、英特爾華為、高通、博通臺(tái)積電、中芯國際廠商資料來源：世紀(jì)證券研究所整理3、維度之三：全球產(chǎn)業(yè)鏈三次遷移半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì) 50 年代，在 80 年前后逐步形成市場(chǎng)規(guī)模。1947 年貝爾實(shí)驗(yàn)室采用鍺材料研制出了第一只點(diǎn)接觸三極管，奠定了微電子工業(yè)的基礎(chǔ)，以晶體管的發(fā)明為標(biāo)志，IC 產(chǎn)業(yè)誕生。60 年代中期，

20、仙童半導(dǎo)體將硅表面的氧化層做成絕緣薄膜，發(fā)展出擴(kuò)散、掩膜、照相和光刻于一體的平面處理技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了集成電路的規(guī)模化生產(chǎn)。70 年代“摩爾定律”得到同行業(yè)認(rèn)可，相關(guān)產(chǎn)品性能快速翻倍。隨著技術(shù)迅速提升，資本開支快速增加，垂直化分工是產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移的主要原因。半導(dǎo)體行業(yè)因具有下游應(yīng)用廣泛，生產(chǎn)技術(shù)工序多、產(chǎn)品種類多、技術(shù)更新?lián)Q代快、投資高風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)，疊加下游應(yīng)用市場(chǎng)的不斷興起，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈從集成化到垂直化分工越來越明確，并經(jīng)歷了兩次空間上的產(chǎn)業(yè)遷移。Figure 6 全球半導(dǎo)體的三次遷移資料來源：Semi 大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、世紀(jì)證券研究所遷移路徑由美國至日本再到韓國臺(tái)灣，演化模式由垂直整合到系統(tǒng)化集成，

21、 再到垂直分工。起源美國:垂直整合模式 1950s，主要由系統(tǒng)廠商主導(dǎo)。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最初形態(tài)為垂直整合的運(yùn)營模式，即企業(yè)內(nèi)設(shè)有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所有的制造部門，僅用于滿足企業(yè)自身產(chǎn)品的需求。轉(zhuǎn)移日本：系統(tǒng)集成 IDM 模式 1970s，美國將裝配產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到日本，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)?IDM（Integrated Device Manufacture，集成器件制造）模式， 即負(fù)責(zé)從設(shè)計(jì)、制造到封裝測(cè)試所有的流程。與垂直整合模式不同，IDM 企業(yè)的芯片產(chǎn)品是為了滿足其他系統(tǒng)廠商的需求。隨著家電產(chǎn)業(yè)與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相互促進(jìn)發(fā)展，日本孵化了索尼、東芝等廠商。我國大部分分立器件生產(chǎn)企業(yè)也采用該類模式。分工轉(zhuǎn)移韓國、

22、臺(tái)灣地區(qū)，代工模式 1990s。隨著 PC 興起，存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)從美國轉(zhuǎn)向日本后又開始轉(zhuǎn)向了韓國，孕育出三星、海力士等廠商。同時(shí)，臺(tái)灣積體電路公司成立后，開啟了晶圓代工（Foundry）模式，解決了要想設(shè)計(jì)芯片必須巨額投資晶圓制造產(chǎn)線的問題，拉開了垂直代工的序幕，無產(chǎn)線的設(shè)計(jì)公司（Fabless）紛紛成立，傳統(tǒng) IDM 廠商英特爾、三星等紛紛加入晶圓代工行列，垂直分工模式逐漸成為主流，形成設(shè)計(jì)（Fabless）、制造（Foundry）、封測(cè)（OSAT）三大環(huán)節(jié)。Figure 7 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和分工資料來源：集成電路產(chǎn)業(yè)回眸 50 年、世紀(jì)證券研究所二、國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)空間巨大，自主可控是長期趨勢(shì)1、

23、自給率仍偏低，中高端核心技術(shù)仍有較大差距中高端自給率偏低，全球排名中缺乏中國公司身影。貿(mào)易摩擦核心在于半導(dǎo)體技術(shù)，自主可控是唯一可行路徑。大陸半導(dǎo)體市場(chǎng)在龐大產(chǎn)業(yè)需求缺口刺激下產(chǎn)業(yè)投資和產(chǎn)出均表現(xiàn)快速增長，但核心技術(shù)仍需要長期積累。IC insights 數(shù)據(jù)顯示 2019 年上半年全球 15 大半導(dǎo)體公司全部為歐美、日韓和臺(tái)灣公司，中國大陸沒有公司入圍。大陸作為全球最大市場(chǎng)卻沒有巨頭公司， 表明大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)口替代空間巨大，同時(shí)也面臨很大的挑戰(zhàn)，行業(yè)落后是不爭的事實(shí)。Figure 8 國內(nèi)半導(dǎo)體自給率Figure 9 全球前 15 半導(dǎo)體公司的各自占比 16三星, 22.00%141210

24、8642臺(tái)積電, 9.00%0英特爾, 18.00%SK海力士, 10.00%2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 自給率（%）三星英特爾SK 海 力 士 臺(tái) 積電美 光 博通高通東芝德州儀器英偉達(dá)西部數(shù)據(jù)英飛凌恩智浦意法聯(lián)發(fā)科 資料來源：IC insights、世紀(jì)證券研究所資料來源：IC insights、世紀(jì)證券研究所從 19 年排名來看，海思的排名不斷提升，從整體水平來看，國內(nèi)公司尚未形成競(jìng)爭力。從全球領(lǐng)先企業(yè)格局來看，從事存儲(chǔ)和邏輯電路的企業(yè)相對(duì)靠前，與半導(dǎo)體細(xì)分行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模匹配。存儲(chǔ)以三星、SK 海力士、美

25、光為代表，邏輯電路以 Intel、博通、高通為代表，晶圓代工以臺(tái)積電為代表。在這15 家半導(dǎo)體廠商中，包括 5 家美國公司，3 家歐洲，3 家韓國，2 家日本， 以及兩家中國臺(tái)灣地區(qū)的廠商。這些廠商中，有 10 家是 IDM，4 家 Fabless， 1 家晶圓代工廠。Figure 10 2019 全球前 15 半導(dǎo)體公司收入預(yù)測(cè)及國內(nèi)對(duì)標(biāo)公司排名公司國家2019E（百萬美元）對(duì)標(biāo)國內(nèi)公司1Intel美國69832華為、海思、士蘭微，北京君正2Samsung韓國55610華為、海思、士蘭微，北京君正3TSMC臺(tái)灣34503中芯國際4SK Hynix韓國22886兆易創(chuàng)新，長江存儲(chǔ)，合肥長鑫5M

26、icon韓國19960兆易創(chuàng)新，長江存儲(chǔ)，合肥長鑫6Broadcom美國17706華為（部分業(yè)務(wù)）7Qualcomm美國14300華為（部分業(yè)務(wù)）8TI美國13547士蘭微，圣邦股份，全志科技9Toshiba日本11276長江存儲(chǔ)，合肥長鑫10Nvidia美國10514景嘉微11Sony日本9552韋爾股份，晶方科技12ST歐洲9456韋爾股份13Infineon歐洲8946士蘭微，圣邦股份，全志科技14NXP歐洲8857士蘭微，圣邦股份，全志科技15MediaTek臺(tái)灣7948華為、海思資料來源：IC insights、世紀(jì)證券研究所總體而言，IC insights 預(yù)計(jì) 2019 年排名前

27、 15 位的半導(dǎo)體公司的銷售額將比2018 年下降 15，比預(yù)期的全球半導(dǎo)體行業(yè)總銷售額下降 13低 2 個(gè)百分點(diǎn)。其中營收波動(dòng)最大的為 SK 海力士，2018 年?duì)I收同比增長了 41%，為去年 15 家中最高，2019 年預(yù)計(jì)同比下降 38%。2、國內(nèi)技術(shù)逐漸突破，部分細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程加快IC 設(shè)計(jì)有望率先突破，未來面臨兩大制約因素IC 設(shè)計(jì)少數(shù)企業(yè)形成突破，有望率先走向一線舞臺(tái)。我們認(rèn)為 IC 設(shè)計(jì)有望率先嶄露頭角，主要原因有：1、IC 設(shè)計(jì)固定資產(chǎn)投資門檻相對(duì)較低，以人力成本降低；2、國內(nèi)工程師紅利凸顯，設(shè)計(jì)人才充沛，人力成本降低；3、目前已有個(gè)別企業(yè)走向一線舞臺(tái)，龍頭標(biāo)榜效應(yīng)明顯。根據(jù)

28、相關(guān)上市公司財(cái)報(bào)披露，按照營收排名，華為海思目前已在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域排名第五，2018 年?duì)I收增速高達(dá) 34.2%，在同行中排名第一。但總體來看，設(shè)計(jì)行業(yè)的核心技術(shù)仍然在美國，2018 年美國占了全球 IC 設(shè)計(jì)份額的 53%，中國占比為 11%。目前大陸 IC 設(shè)計(jì)已具備趕超國際公司的能力，未來將涌入更多的公司。Figure 11 國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司數(shù)量及增長Figure 12 國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)銷售收入及增長1,8001,6001,4001,2001,00080060040020002010 2011201220132014 2015 201620172018企業(yè)數(shù)量（家）增長率（%）100%80%6

29、0%40%20%0%-20%3,0002,5002,0001,5001,0005000芯片設(shè)計(jì)銷售收入（億元）增長率（%）120%100%80%60%40%20%0% 資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所“一大多小”是國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，EDA 和底層架構(gòu)是未來兩大制約因素。國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)從 2015 年起整體數(shù)量有了翻倍增長，呈現(xiàn)快速追趕態(tài)勢(shì)， 整體營收規(guī)模也有了快速增長。值得注意的是，在大部分芯片細(xì)分領(lǐng)域，自給率仍然很低，除去華為海思的營收規(guī)模超過 500 億元外，其余公司收入最高為 100 億元，總體概況為一大多小。在具體業(yè)務(wù)進(jìn)行中，主

30、要涉及兩大核心關(guān)鍵技術(shù)受到國外的制約。EDA 設(shè)計(jì)軟件美國的三家公司（Synopsys、Cadence、Mentor）壟斷了全球 65%和國內(nèi) 96%以上的市場(chǎng)份額，目前國內(nèi)僅有 10 家左右公司有相關(guān)業(yè)務(wù)，全球份額占比不足 1%。底層架構(gòu)方面目前主要分為兩大陣營：一個(gè)是以 intel、AMD 為首的基于復(fù)雜指令集的架構(gòu) X86 架構(gòu)，在個(gè)人 PC 端占絕對(duì)主導(dǎo)； 另一個(gè)是以 IBM、ARM 為首的精簡指令集 ARM/MIPS/Power，在移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備芯片中占絕對(duì)主導(dǎo)，其中在手機(jī)、汽車電子及 IoT 等領(lǐng)域中具備絕對(duì)的話語權(quán)，ARM 架構(gòu)芯片占手機(jī)市場(chǎng)份額約 90%。Figure 1

31、3 國內(nèi)前十 IC 設(shè)計(jì)公司營收及主要業(yè)務(wù)排名公司20182017（億元） （億元）YoY主要業(yè)務(wù)1海思半導(dǎo)體5033870%系列芯片、巴龍系列基帶芯片2紫光展銳110-0.5產(chǎn)品涵蓋 2G/3G/4G/5G 移動(dòng)通信芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片、射頻芯片、無110.50%線連接芯片、安全芯片、電視芯片等多個(gè)領(lǐng)域。3北京豪威10010.590.5專注于圖像傳感器領(lǐng)域，全球前三0%4中興微電子61產(chǎn)品包括手機(jī) modem 芯片、多媒體應(yīng)用處理器、視頻圖像處理器、-19.76電源芯片、PA 芯片、固網(wǎng)終端芯片70%、以太網(wǎng)互聯(lián)芯片等5華大半導(dǎo)體6014.7產(chǎn)品包括銀行卡等智能卡芯片、MCU、功率器件、模擬電路

32、、FPGA、52.30%顯示驅(qū)動(dòng)芯片6匯頂科技37.21.10產(chǎn)品主要為指紋識(shí)別芯片，是安卓系統(tǒng)指紋識(shí)別芯片市占率最高的企36.8%業(yè)7北京硅成26.55.60主營各類型高性能 DRAM、SRAM、FLASH 存儲(chǔ)芯片及模擬芯片的25.1%研發(fā)和銷售8格科微26.339.218.9主要產(chǎn)品包括各類 CMOS 傳感器以及 LCD 驅(qū)動(dòng)0%9紫光國微24.634.4產(chǎn)品包括智能卡芯片、存儲(chǔ)器芯片、安全自主 FPGA、功率半導(dǎo)體器18.30%件、超穩(wěn)晶體頻率器件等10兆易創(chuàng)新22.510.820.3產(chǎn)品包括存儲(chǔ)器芯片和 MCU30.0產(chǎn)品包括應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備的麒麟系列芯片、昇騰系列 AI 芯片、鯤鵬0

33、%資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所IC 制造市場(chǎng)高度集中，設(shè)備與材料被國際先進(jìn)企業(yè)壟斷晶圓代工環(huán)節(jié)和所涉及到的設(shè)備材料集中度遠(yuǎn)高于 IC 設(shè)計(jì)，主要原因是制造過程中，涉及到巨大的固定資產(chǎn)投入，若技術(shù)無法做到全球領(lǐng)先，在投資周期內(nèi)很可能無法盈利。晶圓代工方面，整個(gè)行業(yè) CR3 接近 80%，臺(tái)積電占全球市場(chǎng)份額超 50%，其次為三星、格芯，國內(nèi)最大的晶圓代工廠為中芯國際，目前最高技術(shù)水平在 12-14nm 左右，今年隨高端光刻機(jī)順利投入產(chǎn)線， 未來有望進(jìn)一步提升技術(shù)水平。Figure 14 全球晶圓代工各公司市場(chǎng)份額Figure 15 全球芯片制造部分企業(yè)資本開支對(duì)比 30000中芯國際

34、, 5.34%三星, 7.70%16.98%臺(tái)積電, 54.39%25000200001500010000聯(lián)華電子, 7.99%5000格羅方德, 8.67%臺(tái)積電格羅方德聯(lián)華電子三星中芯國際其他0三星英特爾臺(tái)積電中芯國際武漢新芯2017 2018 資料來源：IC insights、世紀(jì)證券研究所資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所設(shè)備與材料方面，關(guān)鍵技術(shù)被歐美日壟斷。半導(dǎo)體設(shè)備主要以歐美日企業(yè)為主，從分布來看，全球前 15 的半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)中，美國 4 家，日本 7 家，歐洲 3 家，韓國 1 家。從營業(yè)收入的角度看，大陸半導(dǎo)體設(shè)備公司的市占率非常小，尚未在國際舞臺(tái)上看到大陸公司的身影。

35、美國的應(yīng)用材料公司產(chǎn)品幾乎包括除光刻機(jī)之外的全部半導(dǎo)體前端設(shè)備。荷蘭的 ASML 是高端光刻機(jī)的全球第一，其研發(fā)投入與技術(shù)實(shí)力國內(nèi)企業(yè)差距甚遠(yuǎn)。設(shè)備行業(yè)的整體集中度基本達(dá)到了CR3 大于 90%。Figure 16 全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)份額Figure 17 全球光刻機(jī)市場(chǎng)份額 其他, 9%其他, 7%佳能, 6%AMAT, 18%LAM, 53%尼康, 12% ASML, 75%TEL, 20%LAM TEL AMAT 其他ASML 尼 康 佳 能 其 他資料來源：IC insights、世紀(jì)證券研究所資料來源：IC insights、世紀(jì)證券研究所國內(nèi)設(shè)備企業(yè)規(guī)模普遍很小，技術(shù)差距較大。目前國內(nèi)

36、排名第一為北方華創(chuàng)，2018 年?duì)I業(yè)收入為約 4.75 億美元，距離應(yīng)用材料公司 140 億美元的營收有30 倍以上的差距，技術(shù)節(jié)點(diǎn)多數(shù)都還比較落后，大部分設(shè)備在 28nm 制程以上，在高端光刻機(jī)等核心設(shè)備生產(chǎn)仍依賴進(jìn)口；國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)中，北方華創(chuàng)的刻蝕機(jī)、PVD 等設(shè)備已達(dá)到 14nm 級(jí)別，氧化爐已經(jīng)批量應(yīng)用于中芯國際、華力微電子、長江存儲(chǔ)等廠家；中微半導(dǎo)體刻蝕機(jī)的技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到77nm，達(dá)到國際先進(jìn)水平。Figure 18 2018 全球前 15 半導(dǎo)體設(shè)備公司排名及主營業(yè)務(wù)排名國家公司2018（百萬美元）2017（百萬美元）YoY主營業(yè)務(wù)1美國AppIied MateriaIs1401

37、6131557%熱處理、清洗設(shè)備、過程工藝控制2歐洲ASML12772975831%光刻機(jī)3日本Tokyo Electron109158675CVD/PVD 設(shè)備、刻蝕機(jī)、清洗設(shè)備、過26%程工藝控制4美國Lam Research10871955814%CVD/PVD 設(shè)備、刻蝕機(jī)、清洗設(shè)備5美國KLA4210368914%刻蝕機(jī)、過程工藝控制6日本Advantest25931674自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，生產(chǎn)用測(cè)量儀器，生產(chǎn)和55%維護(hù)電子系統(tǒng)7日本SCREEN2226186419%洗凈、蝕刻、顯影/涂布設(shè)備8美國Teradyne14921663-10CP&FT 檢測(cè)%9日本KokusaI Elect

38、ric1486118226%氧化膜生成用晶圓熱處理設(shè)備Hitachi10日本1403120017%檢查設(shè)備、曝光機(jī)、濕制程設(shè)備ASM Pacific11歐洲118111077%裝配過程設(shè)備以及表面貼裝技術(shù)Technology-13半導(dǎo)體前后道設(shè)備，面板設(shè)備以及潔凈室12韓國SEMES11741353%自動(dòng)化設(shè)備13歐洲ASM International991836單晶圓磊晶工具;脈沖星，原子層沉積19%(ALD)的高 k 刀具14日本Daifuku97272534%氮?dú)鈨艋鎯?chǔ)系統(tǒng)，存儲(chǔ)搬運(yùn)系統(tǒng)15日本Canon76549953%刻蝕機(jī)CVD/PVD 設(shè)備、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、High-Tec

39、hnologies資料來源：IC insights、世紀(jì)證券研究所IC 封測(cè)國內(nèi)通過并購崛起，已有三家企業(yè)進(jìn)入世界前十IC 封測(cè)門檻相對(duì)較低，本土廠商逐漸崛起。目前國內(nèi)已有三家企業(yè)進(jìn)入世界前十，分別是長電科技、華天科技、通富微電，按照市場(chǎng)份額來看，分別排在全球第三、六、七名。由于封測(cè)產(chǎn)業(yè)對(duì)規(guī)模化要求較高，相對(duì)于設(shè)計(jì)與代工，國內(nèi)封測(cè)企業(yè)目前排名相對(duì)靠前，主要采用的方式是加大研發(fā)投入以及并購整合。整體行業(yè)目前集中度略低于設(shè)計(jì)與代工，隨著并購持續(xù)進(jìn)行，未來集中度有望進(jìn)一步提升。2018 年全球 OSAT（Outsourced Assembly &Test，外包封裝測(cè)試）前十大廠商市占率超過 80%，

40、行業(yè)高度集中。因?yàn)镺SAT 與 Foundry 在產(chǎn)業(yè)鏈上緊密關(guān)聯(lián)，依靠臺(tái)積電在 Foundry 市場(chǎng)超過50%份額的壟斷地位，臺(tái)灣地區(qū)在 OSAT 市場(chǎng)也扮演著主導(dǎo)角色。Figure 19 2018 全球前 15 半導(dǎo)體設(shè)備公司排名及主營業(yè)務(wù)公司國家營收（百萬美元）市占率并購事件日月光臺(tái)灣533219.00%2017 年收購全球第四大廠商矽品安靠美國431615.40%2016 年收購歐洲封測(cè)龍頭 Nanium長電科技中國364413.00%2014 年收購全球第四大封測(cè)廠星科金朋矽品精密臺(tái)灣289810.30%力成科技臺(tái)灣22568.00%2017 年收購 Micron Akita通富微電

41、中國10853.90%2015 年收購 AMD 蘇州和檳州封測(cè)廠華天科技中國10673.80%2014 年收購美國封測(cè)廠 FCI聯(lián)合科技新加坡7902.80%京元電子臺(tái)灣6902.50%頎邦科技臺(tái)灣6212.20%資料來源：IC insights、公司公告、世紀(jì)證券研究所行業(yè)分工細(xì)化，OSAT 成為主要生產(chǎn)模式，未來先進(jìn)封裝技術(shù)是提升芯片效能的增量動(dòng)力。IDM 與 OSAT 是目前半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)的兩種主要模式。IDM 企業(yè)芯片產(chǎn)業(yè)所有環(huán)節(jié)均自己完成，OSAT 企業(yè)僅提供中后段的封裝測(cè)試代工服務(wù)。隨著輕資產(chǎn)的設(shè)計(jì)公司的不斷增長，推動(dòng) OSAT 企業(yè)快速發(fā)展,OSAT+Foundry 的模式成為半

42、導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的主要模式。隨著 IC 設(shè)計(jì)趨于復(fù)雜與制程工藝不斷提升，封裝環(huán)節(jié)的技術(shù)提升，有望為芯片的性能提供額外的附加值，提高半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)值的同時(shí)降低成本。目前先進(jìn)封裝演進(jìn)方向主要分為減小尺寸的方向，主要實(shí)現(xiàn)方式是 FC、Fan-out、Fan-inWLP 和Bumping,和異質(zhì)結(jié)融合的方向，主要實(shí)現(xiàn)方式是 Sip、3D 封裝和 TSV，通過這兩類型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在更小尺寸里集成更多功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的封裝效率。而 Fan-out 和和 Sip 系統(tǒng)級(jí)封裝是目前被公認(rèn)的在這兩個(gè)方向上具有最大增長潛力的封裝技術(shù)。Figure 20 先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展歷程Figure 21 先進(jìn)封裝技術(shù)占比提升100

43、9080706050403020100201220132014201520162017201840%35%30%25%20%15%10%5%0%先進(jìn)封裝晶圓產(chǎn)量全球晶圓總產(chǎn)量先進(jìn)封裝占比(%)資料來源：Yole、世紀(jì)證券研究所資料來源：Yole、世紀(jì)證券研究所3、受益政策支持與資本助力，國內(nèi)半導(dǎo)體有望取得長足發(fā)展以史為鑒，國家政策支持是半導(dǎo)體的必要條件回顧美日韓成功經(jīng)驗(yàn)，政府大力支持與基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)必不可少。從全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，目前中國正處于世界第三次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的浪潮中，回顧歷史美日韓發(fā)展的成功經(jīng)歷，離不開政府的統(tǒng)籌規(guī)劃與資金政策的大力支持， 以及對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)的高度重視。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)

44、自上世紀(jì) 50 年代以來，歷經(jīng)行業(yè)起步、發(fā)展、全球化，政府扮演著重要角色。起步階段：半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)投入大，美國政府通過直接采購和研發(fā)資助的方式助力美國半導(dǎo)體公司完成初步積累；發(fā)展階段：70 年代后期面臨日本的崛起，美國政府通過一系列特殊的稅收優(yōu)惠政策，并從國際政治上對(duì)日本進(jìn)行施壓，通過一系列法案建立政府與民間的合作關(guān)系；全球化階段：采取保護(hù)性貿(mào)易政策打擊國際對(duì)手，保護(hù)本土半導(dǎo)體企業(yè)。日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成功的核心因素：政府主導(dǎo)核心企業(yè)集體研發(fā)+選擇正確的發(fā)展方向+對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)的高度重視。起步階段：1963 年日本電氣公司獲得美國仙童半導(dǎo)體的平面技術(shù)授權(quán)，日本政府要求其進(jìn)行行業(yè)內(nèi)分享，隨后誕生了三菱，夏

45、普，京都電氣，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。發(fā)展階段：八十年代， 日本政府決定開發(fā)體積更小，性能更強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路，發(fā)起全國范圍內(nèi)規(guī)模最大的企業(yè)間合作，由日立，三菱，富士通，東芝，日本電氣牽頭， 將大量的精力投入到基礎(chǔ)技術(shù)中，團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)與技術(shù)融合是成功的關(guān)鍵。從1980 到 1986 年間，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全球市場(chǎng)份額從 26%上升至 45%，美國為 42%。當(dāng)時(shí)在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域，日本電氣，東芝，日立三家公司份額超過90%。全球化階段：02 年日本政府再次發(fā)動(dòng)技術(shù)合作，11 家公司共同研發(fā)系統(tǒng)級(jí)芯片，目前日本在部分細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)做到幾乎壟斷，sony 的 coms 傳感器幾乎壟斷高端市場(chǎng)，信越化學(xué)在半導(dǎo)

46、體材料如硅晶圓，光刻膠等領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。給我們的啟示：首先有明確清晰的規(guī)劃，其次聯(lián)合國內(nèi)企業(yè)頂尖人才共同研發(fā)避免了大量重復(fù)投入，不急功近利，重視基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)。產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)市場(chǎng)轉(zhuǎn)移，“雙增”現(xiàn)象顯著市場(chǎng)總體呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模與貿(mào)易逆差“雙增”的現(xiàn)狀。我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步時(shí)間相比于發(fā)達(dá)國家落后近 30 年，但隨著市場(chǎng)化進(jìn)程加快，目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模增速遠(yuǎn)高于全球增速，連續(xù)多年保持兩位數(shù)以上。可以看出，整體的產(chǎn)業(yè)鏈在向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，同時(shí)國內(nèi)需求也在逐年上升。Figure 22 國內(nèi)集成電路銷售額及增長速度Figure 23 三大細(xì)分產(chǎn)業(yè)銷售額7,0006,0005,0004,0003,0002,0001,00002

47、0132014201520162017201830%25%20%15%10%5%0%3,0002,5002,0001,5001,0005000353025201510502012201320142015201620172018設(shè)計(jì)銷售額（億元）制造銷售額（億元）封測(cè)銷售額（億元）國內(nèi)集成電路銷售額（億元）同比增長（%） 設(shè)計(jì)業(yè)YoY(%)制造業(yè)YoY(%)封測(cè)業(yè)YoY(%)資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所在產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大的同時(shí)，半導(dǎo)體貿(mào)易逆差也在同步擴(kuò)大，主要有量，價(jià)， 技術(shù)三方面原因：1，國內(nèi)工業(yè)制造業(yè)需求、居民消費(fèi)需求快速增長，國內(nèi)需求端增

48、速超過海外市場(chǎng)，尤其對(duì)于高端產(chǎn)品的需求增速加快；2，低端產(chǎn)品與中高端價(jià)差過大，從進(jìn)出口商品總價(jià)值上看，半導(dǎo)體貿(mào)易逆差仍在擴(kuò)大；3， 反應(yīng)在量價(jià)上背后的核心因素是技術(shù)的突破不足，由于集中度過高的行業(yè)屬性，大部分核心技術(shù)仍掌握在國外個(gè)別公司手里。由于上述原因，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體仍處于規(guī)模大但技術(shù)低的階段。Figure 24 半導(dǎo)體進(jìn)出口差額及變化情況Figure 25 全球半導(dǎo)體銷售區(qū)域分布 2,50025%2,00020%環(huán)太平洋國家, 26.5%中國, 33.8%1,50015%1,00010%50005%0%20112012201320142015201620172018日本, 8.5%歐洲

49、, 9.2%美國, 22.0%進(jìn)出口差額(億美元)同比增長（%）中國美國歐洲日本環(huán)太平洋國家資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所資料來源：IC insights、世紀(jì)證券研究所（3）政策資本大力支持，未來成長空間巨大國內(nèi)產(chǎn)業(yè)政策長期大力度支持無疑。自 2016 年以來，國內(nèi)開始出臺(tái)了大量政策，包括中央、地方促進(jìn)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金之外，多個(gè)省市也相繼成立或準(zhǔn)備成立集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，目前包括北京、上海、廣東等在內(nèi)的十幾個(gè)省市已成立專門扶植半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地方政府性基金。50454035302520151050Figure 26 國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要Fig

50、ure 27 2016 年以來中央及地方對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)支持政策數(shù)量云南廣西 海南 內(nèi)蒙古貴州 湖南 湖北 甘肅 浙江 青海 新疆 江四 遼寧 深圳 陜西 黑龍江山四 重慶 四川 上海 天津 安徽 河北 北京 山東 江蘇 廣東 福建 中央資料來源：國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要、世紀(jì)證券研究所資料來源：世紀(jì)證券研究所整理多方面資本聚集，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供長期支持。半導(dǎo)體行業(yè)的投資周期較長， 很難在短時(shí)間內(nèi)完成超越，長期的資本支持與人才累積是必備條件。我國從2014 年起成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（也即“大基金”），基金所有權(quán)為國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司，采取公司制的經(jīng)營模式，與以往的補(bǔ)貼模式

51、有著本質(zhì)的不同，投資方式包括：私募股權(quán)、基金投資、夾層投資等一級(jí)市場(chǎng)和二級(jí)市場(chǎng)投資，但不包括風(fēng)險(xiǎn)投資和天使投資。目前大基金一期已經(jīng)全部完成投資，一期總投資額 1387 億元已投資完畢，公開投資公司為 23 家，未公開投資公司為 29 家，投資范圍涵蓋設(shè)計(jì)、制造、封裝、設(shè)備、材料多個(gè)環(huán)節(jié)，基本完成全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋。6.00%封測(cè), 10.00%7.00%Figure 28 大基金一期投資分布Figure 29 大基金一期投資額設(shè)計(jì), 1設(shè)備材料,制造, 67.00%350300250200150100500制造設(shè)計(jì)封測(cè)設(shè)備材料 大基金一期投資額（億元）資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所資料來源

52、：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所國家大基金二期成立，持續(xù)投入力度不減。2019 年 10 月 22 日，國家大基金二期注冊(cè)成立，注冊(cè)資本 2041.5 億元。大基金一期（包含子基金）總共撬動(dòng)了 5145 億元社會(huì)資金（含股權(quán)融資、企業(yè)債券、銀行、信托及其他金融機(jī)構(gòu)貸款），資金撬動(dòng)的比例達(dá)到了 1:3.7，若大基金二期的 2041.5 億資金撬動(dòng)比例按照 1:4 的比例來估算，預(yù)計(jì)將會(huì)撬動(dòng) 8166 億的社會(huì)資金，總的投資金額將超萬億。第二期大基金將會(huì)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備和材料的部署力度，按照加重投資裝備行業(yè)的投資思路，按照設(shè)備投資占比為 15%測(cè)算，則設(shè)備方面的投資額可達(dá) 900 億元，將對(duì)包括刻蝕機(jī)、

53、薄膜設(shè)備、測(cè)試設(shè)備、清洗設(shè)備等領(lǐng)域已有布局的企業(yè)提供強(qiáng)有力的支持。Figure 30 大基金目前持有上市公司股權(quán)情況序號(hào)公司代碼分類持股比例1納思達(dá)2180IC 設(shè)計(jì)4.29%2國科微300672IC 設(shè)計(jì)15.79%3中興通訊63IC 設(shè)計(jì)持有中興微電子 24%股權(quán)4兆易創(chuàng)新603986IC 設(shè)計(jì)11%5匯頂科技603160IC 設(shè)計(jì)6.65%6聞泰科技600745IC 設(shè)計(jì)制造持有上海武岳峰基金股份7長電科技600584封裝測(cè)試19%8華天科技2185封裝測(cè)試持有華天西安 27.23%股權(quán)9通富微電2156封裝測(cè)試21.72%10晶方科技603005封裝測(cè)試9.32%11太極實(shí)業(yè)60066

54、7封裝測(cè)試6.17%12中芯國際00981.HK晶圓制造15.91%13華虹宏力01347.HK晶圓制造0.189414先進(jìn)半導(dǎo)體03355.HK晶圓制造13.73%15北方華創(chuàng)2371設(shè)備制造7.5%16長川科技300604設(shè)備制造7.50%17中微公司688012設(shè)備制造7.14%18雅克科技2409材料5.73%19巨化股份600160材料持有中巨芯科技 39%股份20飛凱材料300398材料持有北京芯動(dòng)能股份21晶瑞股份300655材料持有上海聚源聚芯股份22創(chuàng)達(dá)新材832990材料持有上海聚源聚芯股份23北斗星通2151定位導(dǎo)航11.46%24三安光電600703LED 芯片11.3

55、%25國微技術(shù)02239.HK安全設(shè)備5.06%26耐威科技300456MEMS持有北京集成電路制造與裝備股權(quán)投資中心股份27共達(dá)聲學(xué)2655電聲元件持有深圳南山鴻泰股權(quán)投資基金股份資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所半導(dǎo)體目前是我國首要支持產(chǎn)業(yè)，未來成長空間巨大。根據(jù)我國中國制造2025規(guī)劃目標(biāo)，到 2020 年，集成電路產(chǎn)業(yè)與國際先進(jìn)水平的差距逐步縮小，全行業(yè)銷售收入年均增速超過 20%，企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng)。移動(dòng)智能終端、網(wǎng)絡(luò)通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等重點(diǎn)領(lǐng)域集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系初步形成。16/14nm 制造工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，封裝測(cè)試技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)

56、先水平，關(guān)鍵裝備和材料進(jìn)入國際采購體系，基本建成技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的集成電路產(chǎn)業(yè)體系。到 2030 年，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國際先進(jìn)水平，一批企業(yè)進(jìn)入國際第一梯隊(duì)，實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。當(dāng)前我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自給率才只有不到 15%，根據(jù)中國制造2025的目標(biāo)，計(jì)劃 2020 年自給率達(dá) 40%，2050 年達(dá)到 50%。Figure 31 2025 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)Figure 32 中國與全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模及占比5,0004,5004,0003,5003,0002,5002,0001,5001,00050002003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 20

57、11 2012 2013 2014 2015 2016 2017 201830%25%20%15%10%5%0%中國半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模/億美元全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模/億美元中國占比（%）資料來源：中國制造 2025、世紀(jì)證券研究所資料來源：Wind 資訊、世紀(jì)證券研究所三、5G+AIOT 是未來核心賽道，將驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新一輪爆發(fā)1、深度學(xué)習(xí)大幅提升 AI 芯片算力，是拉動(dòng)半導(dǎo)體增長的重要引擎AI 芯片是傳統(tǒng)芯片的異構(gòu)與疊加，在專項(xiàng)計(jì)算中性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)芯片。AI 芯片指針對(duì) AI 算法的 ASIC（專用芯片），傳統(tǒng)的 CPU 都可以拿來利用執(zhí)行 AI算法，但是速度慢，性能低，無法實(shí)際商用。例如自動(dòng)駕駛需

58、要識(shí)別道路行人紅綠燈等狀況，CPU 的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足，若用 GPU，在圖像識(shí)別過程中計(jì)算速度會(huì)成倍增加。但單純的 GPU 功耗較大，而且處理數(shù)據(jù)單一，因此 AI 芯片是在原有 CPU 的基礎(chǔ)上，增加了相應(yīng)的 GPU 單元，用來計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)帶來的深度學(xué)習(xí)算法。在圖像識(shí)別等領(lǐng)域，常用的是 CNN 卷積網(wǎng)絡(luò)、語音識(shí)別、自然語言處理等領(lǐng)域，主要是RNN，兩類算法雖然不同，但本質(zhì)上，都是矩陣或 vector 的乘法、加法，然后配合一些除法、指數(shù)等算法。Figure 33 四種 AI 芯片架構(gòu)的代表產(chǎn)品及特點(diǎn)主要特點(diǎn)代表產(chǎn)品架構(gòu)模式通用芯片類基于 FPGA 的半定制化芯片全定制化ASIC 芯片類腦計(jì)算芯

59、片GPU、FPGA，ARM 的 Mali，Imagination 的PowerVR，Qualcomm 的 Adreno深鑒科技 DPU、百度 XPUTPU、寒武紀(jì) Cambricon1AIBM TrueNorth、westwell、高通 Zeroth。GPU 原本需求大部分都來源于 PC 端大型游戲?qū)D形處理的需求，目前轉(zhuǎn)為深度計(jì)算需求。龍頭公司英偉達(dá)NVIDIA 從圖形芯片轉(zhuǎn)型為 AI 平臺(tái)搭建者，聚焦于底層計(jì)算。FPGA 是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。深鑒已經(jīng)公開發(fā)布了兩款 DPU：亞里士多德

60、架構(gòu)和笛卡爾架構(gòu)，分別針對(duì) CNN 以及 DNNRNN。百度也發(fā)布了 XPU，這是一款 256 核、基于 FPGA 的云計(jì)算加速芯片，合作伙伴是賽思靈（Xilinx）。XPU 的目標(biāo)是在性能和效率之間實(shí)現(xiàn)平衡，并處理多樣化的計(jì)算任務(wù)。ASIC 是一種為專門目的而設(shè)計(jì)的集成電路。ASIC 芯片技術(shù)發(fā)展迅速，目前轉(zhuǎn)發(fā)性能通常可達(dá)到 1Gbs 甚至更高，于是給交換矩陣提供了極好的物質(zhì)基礎(chǔ)。Google 在2017 年 5 月的開發(fā)者大會(huì)上正是公布了 TPU2，又稱Cloud TPU相比于 TPU1，TPU2 既可以勇于 training， 又可以用于 inferrenceTPU1 實(shí)用了脈動(dòng)陣列的流