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十张图带你解读2019年集成电路行業发展现状!

儀表市場 2019年09月05日 14:11:41 來源:前瞻産業研究院人氣:14070
  【儀表网 儀表市場】集成電路是指通過半導體工藝將大量電子元器件集成而成的具有特定功能的電路。細分領域包括集成電路設計、集成電路制造、集成電路測試封裝。從下遊看,集成電路將應用在通訊、計算機、汽車電子、消費電子等諸多領域。
 
  遗憾的是,在集成电路下游应用领域,目前国产芯片市場占有率极低。如在工业应用领域,核心集成电路国产芯片占有率仅为2%;而在服務器领域,几乎全是国外芯片的市場。
 
  芯片國産化勢在必行,國家政策扶持力度強
 
  目前,我國在集成電路領域,受制于人的情況嚴重——2018年我國集成電路出口金額爲860.15億美元,進口金額爲3166.81億美元,貿易逆差同比增長11.21%。2015年起集成電路的進口金額連續4年超過原油,成爲我國第一大進口商品。
 
  而现阶段,国家对芯片国产化的推行势在必行。原因有三,其一站在战略高度,我国军事设备所用芯片国产率仍较为低下,大量采购国外芯片,对我国军事安全造成威胁;其二芯片市場市場广阔,国产厂商应分一杯羹;另外,成本原因,以小米手机为例,其芯片成本占据整个手机成本30%-40%左右,与此同时芯片向国外品牌采购,如此大额的成本不由己控,严重压缩了产业利润。
 
  为推行芯片国产化,国家下达政策,对集成电路领域扶持力度极强。首先,国家制定了发展目标——2020年收入超过8700亿元,实现16/14纳米量产,关键领域技術达到世界先进水平,材料和设备进入全球供应链。
 
  其次,税收上,国家也对集成电路有叠加税收优惠,2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》提出到2020年集成电路全行業销售收入年均增速超过20%。2016年《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》要求启动集成电路重大生产力布局规划工程,加快先进制造工艺、存储器等生产线建设。
 
  2018年3月,财政部发改委等四部门联合发文《关于集成电路生产企業有关企業所得税政策问题的通知》,计划对集成电路企業给予税收优惠支持。
 
  产业发展势头良好,产业向上游行業聚拢
 
  目标的鞭策、税收政策的扶持,也极大促进了集成电路行業的发展。另外中国智能手机、平板电脑、汽车电子、智能家居等物联网市場快速发展,尤其智能手机和平板电脑市場快速增长,也刺激了集成电路的需求。2018年中国半导体消费市場规模占据全球中占比已达32%。
 
  (1)集成电路设计行業
 
  從産業鏈整體看,集成電路設計領域屬于輕資産處于産業上遊,毛利率較高。美國爲主的公司處于領先地位,國內起步較晚,目前仍然處于追趕地位。2016-2019年間,設計領域保持著20%以上的增速。
 
  另外,分地区看,2018年集成电路设计市場收入排名前十城市市場规模占整体市場规模为92.41%,较上期上升近8个百分点;收入排名前三的分别为深圳、北京、上海,市場占有率为71%,较上期上升7.29个百分点,整体看,集成电路设计产业区域集中度进一步提高。
 
  (2)集成电路制造行業
 
  集成电路制造领域则属于重资产,集成电路制造技術含量高,资本投入大。中国台湾、美国、韩国的企業处于领先地位。国内龙头目前落后世界领先水平工艺两代以上,大约10年时间。2016-2019年来,制造领域保持着25%以上增速。
 
  區域上看,截至2018年年底,我國大陸地區正在運營的晶圓生産線有100余條,其中12英寸晶圓生産線共13條,8英寸晶圓生産線共23條,6英寸晶圓生産線共50余條。從全國集成電路制造産業資源分布總體來看,集成電路制造生産線主要分布在東部沿海地區,長三角地區是集成電路制造生産線數量最多的聚集。
 
  (3)集成电路封装行業
 
  而集成电路封装行業则属于轻资产,属于产业下游,目前国内封测领域已经处于世界第一梯队。2016-2019年来,封装测试领域保持则15%以上增速。
 
  另外,从区域特点看,目前,中国集成电路封装设备及材料市場产业集群化分布进一步显现,已初步形成以长三角、环渤海、珠三角三大核心区域聚集发展的产业空间格局,长江三角洲、京津环渤海湾、中西部和珠江三角洲地区,占比分别为56.2%、14.6%、12.4%、12.4%;其他地区占比4.4%。具体情况如下:
 
  (4)産業結構變動分析
 
  同時還需看到,多年間,我國集成電路産業鏈結構逐步向上遊擴展。2018年,中國集成電路設計業銷售收入2519億元,所占比重從2011年30.13%增加到2018年的38.57%;制造領域則從2011年的30.97%的比重下滑到2018年的27.84%;封裝測試領域也呈現出下滑趨勢,從2011年的38.90%下滑至2018年的33.59%。整體看,經過多年發展,集成電路産業附加值有所上升。
 
  産業弊端依舊存在,發展任重道遠
 
  目前,集成電路領域雖發展勢頭良好,但仍存在較多問題。
 
  整体看,集成电路整体资本支出偏低。我国2016年集成电路全产业资本支出为636.2亿美元,仅占全球的9%,未达到英特尔、台积电、三星等芯片巨头的企業投资。二是资金偏向基础设施建设,技術研发仍需持续投入。虽然各地基金投资积极性高涨,但是部分基金和资本更关注土地、厂房、设备等固定资产投资,新技術研发仍有大量资金缺口。
 
  细分市場看,问题仍不少——
 
  (1)集成電路設計領域
 
  首先在设计领域,截至2018年底,我国集成电路设计行業共有1700家企業,故设计行業发展活跃,增速较快,但总体技術水平还处于中低端水平,成规模、有技術优势的企業仅有10余家,且仅细分领域有技術亮点。
 
  (2)集成電路制造領域
 
  而在集成电路制造领域,“台积电”一家独大,占据着全球60%左右的市場份额,留给国内其余企業市場空间较小。(原因在于我国集成电路制造水平落后国际先进水平两代以上,先进制程的缺失限制新应用领域集成电路发展。目前台积电等企業7nm工艺已经量产,中芯国际在28nm节点就开始落后,目前预计在2019年上半年实现14nm量产,华虹在实现28nm量产以后,在积极布局14nm研发。)
 
  ——原材料领域,硅材料具有高垄断性,全球一半以上的半导体硅材料产能集中在日本,尤其是随着尺寸越大、垄断情况就越严重。全球前五大半导体硅片厂合计份额达94%。而我国自主生产的硅片以8或6英寸为主,産品主要的应用领域仍然是光伏和低端分立器件制造,而12英寸的大尺寸集成电路级硅片依然严重依赖进口。
 
  ——集成电路装备领域,是一个高度垄断的市場,根据个细分市場占有率统计数据,在光刻机、PVD、刻蚀机、氧化、扩散设备领域,前三家设备商的总市占率都达到了90%以上。
 
  ——設計制造“兩頭在外”問題仍在持續。我國制造業飛速發展,但主要爲海外客戶代工;在此背景下,國內代工廠擴大産能未必能直接提高國産芯片自給率,部分項目反而會面臨巨大風險。
 
  (3)小結
 
  整体看,集成电路产业存在整体资本支出偏低的问题,且投资偏向于扩产能支出,而非技術提升支出。故进一步造成了设计领域以及制造领域技術亮点少,制造工艺落后等问题;另一方面,在制造领域,原材料以及生产设备的垄断性,也进一步增加了产业发展的不确定性。故産業弊端依舊存在,發展任重道遠。
 
  聚焦产业技術动态,预知产业未来发展趋势
 
  先來看兩個動態。
 
  ——2018-2019年间,设计行業数据库强势崛起。AMD出现在了人们的视野里,AMD建设的开放生态是从底层开始,形成了针对深度学习的一个全开放的库,从上层到下层每一行的源代码都可以找到。
 
  ——2019年5月,AMD工程師使用Mentor,aSiemensbusiness提供的經TSMC認證的CalibrenmDRC軟件平台在約10小時內完成了對其最大的7nm芯片設計—RadeonInstinctVega20—的物理驗證。該驗證過程通過使用由AMDEPYC處理器驅動的HB系列虛擬機在MicrosoftAzure雲平台上運行完成。
 
  目前已经有厂商迫切希望加入这个数据库,因为加入这个库中,一个公司可能会省200人,并且可以让它的整个芯片,从软件到硬件推向市場的时间缩短3到4年。另外,深度学习的生态发展很快,整个软件的支撑环境发展也很快,因此必须有非常好的编辑器来支持这种发展趋势。
 
  另一方面,在芯片設計後,需對芯片設計進行物理認證,需判斷其從設計到實際操作的可能性,CalibrenmDRC軟件平台的誕生也進一步加速了設計推向制造的進程。
 
  星星之火,可以燎原。目前看,設計領域、制造領域效率的提升,未來或將對集成電路形成深遠影響。
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