時間: 2023-09-06 21:05:12 | 作者: 哈希官網hashcsgo
一張圖看懂半導體全產業(yè)鏈,!
集成電路作為半導體產業(yè)的核心,市場占有率達83%,,由于其技術復雜性,產業(yè)體系高度專業(yè)化,。隨著產業(yè)規(guī)模的迅速擴張,,產業(yè)競爭加劇,分工模式進一步細化,。
在核心環(huán)節(jié)中,,IC設計處于產業(yè)鏈上游,IC制造為中游環(huán)節(jié),,IC封裝為下游環(huán)節(jié),。
全球集成電路產業(yè)的產業(yè)轉移,由封裝測試環(huán)節(jié)轉移到制造環(huán)節(jié),,產業(yè)鏈里的每個環(huán)節(jié)由此而分工明確,。
1設計:細致劃分領域具備亮點,,核心關鍵領域設計能力不夠。從應用類別(如:手機到汽車)到芯片項目(如:處理器到FPGA),,國內在高端關鍵芯片自給率幾近為0,,仍高度仰賴美國企業(yè);
2設備:自給率低,,需求缺口較大,,當前在中端設備實現(xiàn)突破,初步產業(yè)鏈成套布局,,但高端制程/產品仍需攻克,。中國本土半導體設備廠商只占全球份額的1-2%,在關鍵領域如:沉積,、刻蝕,、離子注入、檢測等,,仍高度仰賴美國企業(yè),;
3材料:在靶材等領域已經比肩國際水平,但在光刻膠等高端領域仍需較長時間實現(xiàn)國產替代,。全球半導體材料市場規(guī)模443 億美金,,晶圓制造材料供應中國占比10%以下,部分封裝材料供應占比在30%以上,。在部分細致劃分領域上比肩國際領先,,高端領域仍未實現(xiàn)突破;
4制造:全球市場集中,,臺積電占據60%的份額,,受貿易戰(zhàn)影響相比來說較低。大陸躋身第二集團,,全球產能擴充集中在大陸地區(qū),。代工業(yè)呈現(xiàn)很明顯的頭部效應,在全球前十大代工廠商中,,臺積電一家占據了60%的市場占有率,。此行業(yè)較不受貿易戰(zhàn)影響;
5封測:最先能實現(xiàn)自主可控的領域,。封測行業(yè)國內企業(yè)整體實力不俗,,在世界擁有較強競爭力,長電+華天+通富三家17 年全球整體市占率達19%,,美國主要的競爭對手僅為Amkor,。此行業(yè)較不受貿易戰(zhàn)影響。
按地域來看,,當前全球IC 設計仍以美國為主導,,中國大陸是重要參與者,。2017 年美國IC設計企業(yè)占據了全球約53%的最大份額,IC Insight 預計,,新博通將總部全部搬到美國后這一份額將攀升至69%左右,。臺灣地區(qū)IC 設計公司在2017 年的總銷售額中占16%,與2010年持平,。聯(lián)發(fā)科,、聯(lián)詠和瑞昱去年的IC 銷售額都超過了10 億美元,而且都躋身全球前二十大IC 設計公司之列,。歐洲IC 設計企業(yè)只占了全球市場占有率的2%,,日韓地區(qū)Fabless 模式并不流行。
與非美國海外地區(qū)相比,,中國公司表現(xiàn)突出,。世界前50 fabless IC 設計企業(yè)中,中國公司數(shù)量明顯上漲,,從2009 年1 家增加至2017 年10 家,,呈現(xiàn)迅速追趕之勢。2017 年全球前十大Fabless IC 廠商中,,美國占據7 席,,包括高通、英偉達,、蘋果,、AMD、Marvell,、博通,、賽靈思;中國臺灣地區(qū)聯(lián)發(fā)科上榜,,大陸地區(qū)海思和紫光上榜,,分別排名第7 和第10。
然而,,盡管大陸地區(qū)海思和紫光上榜,,但能夠正常的看到的是,高通,、博通和美滿電子在中國區(qū)營收占比達50%以上,國內高端 IC 設計能力嚴重不足,。能夠準確的看出,,國內對于美國公司在核心芯片設計領域的依賴程度較高。
自中美貿易戰(zhàn)打響后,,通過“中興事件”和“華為事件”我們大家可以清晰的看到,,核心的高端通用型芯片領域,,國內的設計企業(yè)可提供的產品幾乎為0。
英特爾幾乎壟斷了全球市場,,國內相關企業(yè)約有 3-5 家,,但都沒有實現(xiàn)商業(yè)量產,多仍然依靠申請科研項目經費和政府補貼維持運轉,。龍芯等國內 CPU 設計企業(yè)雖然能夠做出 CPU 產品,,而且在單一或部分指標上可能超越國外 CPU,但由于缺乏產業(yè)生態(tài)支撐,,還無法與占主導地位的產品競爭,。
目前全球存儲芯片主要有三類產品,根據銷售額大小依次為:DRAM,、NAND Flash 以及Nor Flash,。在內存和閃存領域中,IDM 廠韓國三星和海力士擁有絕對的優(yōu)勢,,截止到2017年,,在兩大領域合計市場占有率分別為75.7%和49.1%,中國廠商競爭空間極為有限,,武漢長江存儲試圖發(fā)展 3D Nand Flash(閃存)的技術,,但目前僅處于 32 層閃存樣品階段,而三星,、英特爾等全球有突出貢獻的公司已開始陸續(xù)量產 64 層閃存產品,;在Nor flash 這個約為三四十億美元的小市場中,兆易創(chuàng)新是世界主要參與廠家之一,,其他主流供貨廠家為臺灣旺宏,,美國Cypress,美國美光,,臺灣華邦,。
這些領域由于都是屬于通用型芯片,具有研發(fā)投入大,,生命周期長,,較難在短期聚集起經濟效益,因此在國內公司層面發(fā)展較為緩慢,,甚至有些領域是停滯的,。
總的來看,芯片設計的上市公司,,都是在細致劃分領域的國內最強,。比如匯頂科技在指紋識別芯片領域超越FPC 成為全世界安卓陣營最大指紋IC 提供商,成為國產設計芯片在消費電子細致劃分領域少有的全球第一。士蘭微從集成電路芯片設計業(yè)務開始,,逐步搭建了芯片制造平臺,,并已將技術和制造平臺延伸至功率器件、功率模塊和MEMS 傳感器的封裝領域,。但與國際半導體大廠相比,,不管是高端芯片設計能力,還是規(guī)模,、盈利水平等方面仍有非常大的追趕空間,。
目前,我國半導體設備的現(xiàn)況是低端制程實現(xiàn)國產替代,,高端制程有待突破,,設備自給率低、需求缺口較大,。
關鍵設備技術壁壘高,,美日技術領先,CR10 份額接近80%,,呈現(xiàn)寡頭壟斷局面,。半導體設備處于產業(yè)鏈上游,貫穿半導體生產的所有的環(huán)節(jié),。按照工藝流程可大致分為四大板塊——晶圓制造設備,、測試設備、封裝設備,、前端相關設備,。其中晶圓制造設備占據了中國市場70%的份額。再具體來說,,晶圓制造設備根據制程可以大致上可以分為8 大類,,其中光刻機、刻蝕機和 薄膜沉積設備這三大類設備占據大部分的半導體設備市場,。同時設備市場高度集中,,光刻機、CVD 設備,、刻蝕機,、PVD 設備的產出均集中于少數(shù)歐美日本巨頭企業(yè)手上。
中國半導體設備國產化率低,,本土半導體設備廠商市占率僅占全球份額的1-2%,。
關鍵設備在先進制程上仍未實現(xiàn)突破。目前世界集成電路設備研發(fā)水平處于12 英寸7nm,,生產水平則已達到12 英寸14nm,;而中國設備研發(fā)水平還處于12 英寸14nm,生產水平為12 英寸65-28nm,總的來看國產設備在先進制程上與國內領先水平有2-6 年時間差,;具體來看65/55/40/28nm 光刻機、40/28nm 的化學機械拋光機國產化率依然為0,,28nm化學氣相沉積設備,、快速退火設備、國產化率很低,。
細分領域已經實現(xiàn)彎道超車,,核心領域仍未實現(xiàn)突破,半導體材料大致上可以分為晶圓制造材料和封裝材料兩大塊,。晶圓制造材料中,,硅片機硅基材料最高占比31%,其次依次為光掩模版14%,、光刻膠5%及其光刻膠配套試劑7%,。封裝材料中,封裝基板占比最高,,為40%,,其次依次為引線%,鍵合線%,。
日美德在全球半導體材料供應上占主導地位,。各細致劃分領域主要玩家有:硅片——Shin-Etsu、Sumco,,光刻膠——TOK,、Shipley,電子氣體——Air Liquid,、Praxair,,CMP——DOW、3M,,引線架構——住友金屬,,鍵合線——田中貴金屬、封裝基板——松下電工,,塑封料——住友電木,。
(1)靶材、封裝基板,、CMP 等,,我國技術已比肩國際領先水平的、實現(xiàn)大批量供貨,、可以立刻實現(xiàn)國產化,。已經實現(xiàn)國產化的半導體材料典例——靶材。
晶圓制造環(huán)節(jié)作為半導體產業(yè)鏈中至關重要的工序,制造工藝高低直接影響半導體產業(yè)先進程度,。過去二十年內國內晶圓制造環(huán)節(jié)發(fā)展較為滯后,,未來在國家政策和大基金的支持之下有望進行快速追趕,將有效提振整個半導體行業(yè)鏈的技術密度,。
半導體制造在半導體產業(yè)鏈里具有卡口地位,。制造是產業(yè)鏈里的核心環(huán)節(jié),地位的重要性不言而喻,。統(tǒng)計行業(yè)里所有的環(huán)節(jié)的價值量,,制造環(huán)節(jié)的價值量最大,同時毛利率也處于行業(yè)較高水準,,因為Fabless+Foundry+OSAT 的模式成為趨勢,,F(xiàn)oundry 在整個產業(yè)鏈中的重要程度也逐步提升,能這么認為,,F(xiàn)oundry 是一個卡口,,產能的輸出都由制造企業(yè)所掌控。
代工業(yè)呈現(xiàn)很明顯的頭部效應 根據IC Insights 的多個方面數(shù)據顯示,,在全球前十大代工廠商中,,臺積電一家占據了超過一半的市場占有率,前八家市場占有率接近90%,,同時代工大多分布在在東亞地區(qū),,美國很少有此類型的公司,這也和產業(yè)轉移和產業(yè)分工有關,。我們大家都認為,,中國大陸通過資本投資和人才集聚,是有可能是在未來十年實現(xiàn)代工超越的,。
“中國制造”要從下游往上游延伸,,在技術轉移路線上,半導體制造是“中國制造”尚未攻克的技術堡壘,。中國是個“制造大國”,,但“中國制造”主要都是整機產品,在最上游的“芯片制造”領域,,中國還和國際領先水平有很大差距,。在從下游的制造向“芯片制造”轉移過程中,一定要涌現(xiàn)出一批技術領先的晶圓代工企業(yè),。在芯片貿易戰(zhàn)打響之時,,美國對我國制造業(yè)技術封鎖和打壓首當其沖,我們在努力傳承“兩彈一星”精神,,自力更生艱苦創(chuàng)業(yè)的同時,,怎么樣處理與臺灣地區(qū)先進企業(yè)臺積電,、聯(lián)電之間的關系也會對后續(xù)發(fā)展產生較大的蝴蝶效應。
當前大陸地區(qū)半導體產業(yè)在封測行業(yè)影響力為最強,,市場占有率十分優(yōu)秀,,有突出貢獻的公司長電科技/通富微電/華天科技/晶方科技市場規(guī)模不斷的提高,對比臺灣地區(qū)公司,,大陸封測行業(yè)整體增長潛力已不落下風,,臺灣地區(qū)知名IC 設計公司聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠,、瑞昱等企業(yè)已經將本地封測訂單逐步轉向大陸同業(yè)公司。封測行業(yè)呈現(xiàn)出臺灣地區(qū),、美國,、大陸地區(qū)三足鼎立之態(tài),其中長電科技/通富微電/華天科技已通過資本并購運作,,市場占有率躋身全球前十(長電科技市場規(guī)模位列全球第三),,先進封裝技術水平和海外有突出貢獻的公司基本同步,BGA,、WLP,、SiP 等先進封裝技術均能順利量產。
封測行業(yè)我國大陸企業(yè)整體實力不俗,,在世界擁有較強競爭力,,美國主要的競爭對手為Amkor 公司,在華業(yè)務營收占比約為18%,,封測行業(yè)美國市場占有率一般,,前十大封測廠商中,僅有Amkor 公司一家,,應該說貿易戰(zhàn)對封測整體行業(yè)影響較小,,從短中長期而言,Amkor 公司業(yè)務取代的可能性較高,。
封測行業(yè)位于半導體產業(yè)鏈末端,,其附加價值較低,勞動密集度高,,進入技術壁壘較低,,封測龍頭日月光每年的研發(fā)費用占收入比例約為4%左右,遠低于半導體IC 設計,、設備和制造的世界龍頭公司,。隨著晶圓代工廠臺積電向下游封測行業(yè)擴張,也會對傳統(tǒng)封測企業(yè)會構成較大的威脅,。
2017-2018 年以后,,大陸地區(qū)封測(OSAT)業(yè)者將維持快速成長,,目前長電科技/通富微電已經可提供高階、高毛利產品,,未來的3-5 年內,,大陸地區(qū)的封測企CAGR增長率將持續(xù)超越全球同業(yè)。