1、集成電路行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

集成電路是指通過半導(dǎo)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(xì)分領(lǐng)域包括集成電路設(shè)計、集成電路制造、集成電路測試封裝。從下游看，集成電路將應(yīng)用在通訊、計算機(jī)、汽車電子、消費(fèi)電子等諸多領(lǐng)域。

遺憾的是，在集成電路下游應(yīng)用領(lǐng)域，目前國產(chǎn)芯片市場占有率極低。如在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，核心集成電路國產(chǎn)芯片占有率僅為2%;而在服務(wù)器領(lǐng)域，幾乎全是國外芯片的市場。

2、芯片國產(chǎn)化勢在必行，國家政策扶持力度強(qiáng)

目前，我國在集成電路領(lǐng)域，受制于人的情況嚴(yán)重——2018年我國集成電路出口金額為860.15億美元，進(jìn)口金額為3166.81億美元，貿(mào)易逆差同比增長11.21%。2015年起集成電路的進(jìn)口金額連續(xù)4年超過原油，成為我國第一大進(jìn)口商品。

而現(xiàn)階段，國家對芯片國產(chǎn)化的推行勢在必行。原因有三，其一站在戰(zhàn)略高度，我國軍事設(shè)備所用芯片國產(chǎn)率仍較為低下，大量采購國外芯片，對我國軍事安全造成威脅;其二芯片市場市場廣闊，國產(chǎn)廠商應(yīng)分一杯羹;另外，成本原因，以小米手機(jī)為例，其芯片成本占據(jù)整個手機(jī)成本30%-40%左右，與此同時芯片向國外品牌采購，如此大額的成本不由己控，嚴(yán)重壓縮了產(chǎn)業(yè)利潤。

為推行芯片國產(chǎn)化，國家下達(dá)政策，對集成電路領(lǐng)域扶持力度極強(qiáng)。首先，國家制定了發(fā)展目標(biāo)——2020年收入超過8700億元，實現(xiàn)16/14納米量產(chǎn)，關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，材料和設(shè)備進(jìn)入全球供應(yīng)鏈。

其次，稅收上，國家也對集成電路有疊加稅收優(yōu)惠，2014年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》提出到2020年集成電路全行業(yè)銷售收入年均增速超過20%。2016年《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》要求啟動集成電路重大生產(chǎn)力布局規(guī)劃工程，加快先進(jìn)制造工藝、存儲器等生產(chǎn)線建設(shè);

2018年3月，財政部發(fā)改委等四部門聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知》，計劃對集成電路企業(yè)給予稅收優(yōu)惠支持。

3、中國集成電路發(fā)展勢頭良好，產(chǎn)業(yè)向上游行業(yè)聚攏

目標(biāo)的鞭策、稅收政策的扶持，也極大促進(jìn)了集成電路行業(yè)的發(fā)展。另外中國智能手機(jī)、平板電腦、汽車電子、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)市場快速發(fā)展，尤其智能手機(jī)和平板電腦市場快速增長，也刺激了集成電路的需求。2018年中國半導(dǎo)體消費(fèi)市場規(guī)模占據(jù)全球中占比已達(dá)32%。

(1)集成電路設(shè)計行業(yè)市場分析

從產(chǎn)業(yè)鏈整體看，集成電路設(shè)計領(lǐng)域?qū)儆谳p資產(chǎn)處于產(chǎn)業(yè)上游，毛利率較高。美國為主的公司處于領(lǐng)先地位，國內(nèi)起步較晚，目前仍然處于追趕地位。2016-2019年間，設(shè)計領(lǐng)域保持著20%以上的增速。

另外，分地區(qū)看，2018年集成電路設(shè)計市場收入排名前十城市市場規(guī)模占整體市場規(guī)模為92.41%，較上期上升近8個百分點(diǎn);收入排名前三的分別為深圳、北京、上海，市場占有率為71%，較上期上升7.29個百分點(diǎn)，整體看，集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)區(qū)域集中度進(jìn)一步提高。

(2)集成電路制造行業(yè)市場分析

集成電路制造領(lǐng)域則屬于重資產(chǎn)，集成電路制造技術(shù)含量高，資本投入大。中國臺灣、美國、韓國的企業(yè)處于領(lǐng)先地位。國內(nèi)龍頭目前落后世界領(lǐng)先水平工藝兩代以上，大約10年時間。2016-2019年來，制造領(lǐng)域保持著25%以上增速。

區(qū)域上看，截至2018年年底，我國大陸地區(qū)正在運(yùn)營的晶圓生產(chǎn)線有100余條，其中12英寸晶圓生產(chǎn)線共13條，8英寸晶圓生產(chǎn)線共23條，6英寸晶圓生產(chǎn)線共50余條。從全國集成電路制造產(chǎn)業(yè)資源分布總體來看，集成電路制造生產(chǎn)線主要分布在東部沿海地區(qū)，長三角地區(qū)是集成電路制造生產(chǎn)線數(shù)量最多的聚集。

(3)集成電路封裝行業(yè)市場分析

而集成電路封裝行業(yè)則屬于輕資產(chǎn)，屬于產(chǎn)業(yè)下游，目前國內(nèi)封測領(lǐng)域已經(jīng)處于世界第一梯隊。2016-2019年來，封裝測試領(lǐng)域保持則15%以上增速。

另外，從區(qū)域特點(diǎn)看，目前，中國集成電路封裝設(shè)備及材料市場產(chǎn)業(yè)集群化分布進(jìn)一步顯現(xiàn)，已初步形成以長三角、環(huán)渤海、珠三角三大核心區(qū)域聚集發(fā)展的產(chǎn)業(yè)空間格局，長江三角洲、京津環(huán)渤海灣、中西部和珠江三角洲地區(qū)，占比分別為56.2%、14.6%、12.4%、12.4%;其他地區(qū)占比4.4%。具體情況如下：

(4)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動分析

同時還需看到，多年間，我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)逐步向上游擴(kuò)展。2018年，中國集成電路設(shè)計業(yè)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(lǐng)域則從2011年的30.97%的比重下滑到2018年的27.84%;封裝測試領(lǐng)域也呈現(xiàn)出下滑趨勢，從2011年的38.90%下滑至2018年的33.59%。整體看，經(jīng)過多年發(fā)展，集成電路產(chǎn)業(yè)附加值有所上升。

4、產(chǎn)業(yè)弊端依舊存在，發(fā)展任重道遠(yuǎn)

目前，集成電路領(lǐng)域雖發(fā)展勢頭良好，但仍存在較多問題。

整體看，集成電路整體資本支出偏低。我國2016年集成電路全產(chǎn)業(yè)資本支出為636.2億美元，僅占全球的9%，未達(dá)到英特爾、臺積電、三星等芯片巨頭的企業(yè)投資。二是資金偏向基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，技術(shù)研發(fā)仍需持續(xù)投入。雖然各地基金投資積極性高漲，但是部分基金和資本更關(guān)注土地、廠房、設(shè)備等固定資產(chǎn)投資，新技術(shù)研發(fā)仍有大量資金缺口。

細(xì)分市場看，問題仍不少——

(1)集成電路設(shè)計領(lǐng)域

首先在設(shè)計領(lǐng)域，截至2018年底，我國集成電路設(shè)計行業(yè)共有1700家企業(yè)，故設(shè)計行業(yè)發(fā)展活躍，增速較快，但總體技術(shù)水平還處于中低端水平，成規(guī)模、有技術(shù)優(yōu)勢的企業(yè)僅有10余家，且僅細(xì)分領(lǐng)域有技術(shù)亮點(diǎn)。

(2)集成電路制造領(lǐng)域

而在集成電路制造領(lǐng)域，“臺積電”一家獨(dú)大，占據(jù)著全球60%左右的市場份額，留給國內(nèi)其余企業(yè)市場空間較小。(原因在于我國集成電路制造水平落后國際先進(jìn)水平兩代以上，先進(jìn)制程的缺失限制新應(yīng)用領(lǐng)域集成電路發(fā)展。目前臺積電等企業(yè)7nm工藝已經(jīng)量產(chǎn)，中芯國際在28nm節(jié)點(diǎn)就開始落后，目前預(yù)計在2019年上半年實現(xiàn)14nm量產(chǎn)，華虹在實現(xiàn)28nm量產(chǎn)以后，在積極布局14nm研發(fā)。)

——原材料領(lǐng)域，硅材料具有高壟斷性，全球一半以上的半導(dǎo)體硅材料產(chǎn)能集中在日本，尤其是隨著尺寸越大、壟斷情況就越嚴(yán)重。全球前五大半導(dǎo)體硅片廠合計份額達(dá)94%。而我國自主生產(chǎn)的硅片以8或6英寸為主，產(chǎn)品主要的應(yīng)用領(lǐng)域仍然是光伏和低端分立器件制造，而12英寸的大尺寸集成電路級硅片依然嚴(yán)重依賴進(jìn)口。

——集成電路裝備領(lǐng)域，是一個高度壟斷的市場，根據(jù)個細(xì)分市場占有率統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在光刻機(jī)、PVD、刻蝕機(jī)、氧化、擴(kuò)散設(shè)備領(lǐng)域，前三家設(shè)備商的總市占率都達(dá)到了90%以上。

——設(shè)計制造“兩頭在外”問題仍在持續(xù)。我國制造業(yè)飛速發(fā)展，但主要為海外客戶代工;在此背景下，國內(nèi)代工廠擴(kuò)大產(chǎn)能未必能直接提高國產(chǎn)芯片自給率，部分項目反而會面臨巨大風(fēng)險。

(3)小結(jié)

整體看，集成電路產(chǎn)業(yè)存在整體資本支出偏低的問題，且投資偏向于擴(kuò)產(chǎn)能支出，而非技術(shù)提升支出。故進(jìn)一步造成了設(shè)計領(lǐng)域以及制造領(lǐng)域技術(shù)亮點(diǎn)少，制造工藝落后等問題;另一方面，在制造領(lǐng)域，原材料以及生產(chǎn)設(shè)備的壟斷性，也進(jìn)一步增加了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不確定性。故產(chǎn)業(yè)弊端依舊存在，發(fā)展任重道遠(yuǎn)。

5、聚焦產(chǎn)業(yè)技術(shù)動態(tài)，預(yù)知產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢

先來看兩個動態(tài)：

——2018-2019年間，設(shè)計行業(yè)數(shù)據(jù)庫強(qiáng)勢崛起。AMD出現(xiàn)在了人們的視野里，AMD建設(shè)的開放生態(tài)是從底層開始，形成了針對深度學(xué)習(xí)的一個全開放的庫，從上層到下層每一行的源代碼都可以找到。

——2019年5月，AMD工程師使用Mentor,aSiemensbusiness提供的經(jīng)TSMC認(rèn)證的CalibrenmDRC軟件平臺在約10小時內(nèi)完成了對其最大的7nm芯片設(shè)計—RadeonInstinctVega20—的物理驗證。該驗證過程通過使用由AMDEPYC處理器驅(qū)動的HB系列虛擬機(jī)在MicrosoftAzure云平臺上運(yùn)行完成。

目前已經(jīng)有廠商迫切希望加入這個數(shù)據(jù)庫，因為加入這個庫中，一個公司可能會省200人，并且可以讓它的整個芯片，從軟件到硬件推向市場的時間縮短3到4年。另外，深度學(xué)習(xí)的生態(tài)發(fā)展很快，整個軟件的支撐環(huán)境發(fā)展也很快，因此必須有非常好的編輯器來支持這種發(fā)展趨勢。

另一方面，在芯片設(shè)計后，需對芯片設(shè)計進(jìn)行物理認(rèn)證，需判斷其從設(shè)計到實際操作的可能性，CalibrenmDRC軟件平臺的誕生也進(jìn)一步加速了設(shè)計推向制造的進(jìn)程。

星星之火，可以燎原。目前看，設(shè)計領(lǐng)域、制造領(lǐng)域效率的提升，未來或?qū)呻娐沸纬缮钸h(yuǎn)影響。