中国半导体白皮书（25页）

行业报告下载 2022年09月29日 08:49 管理员

Gartner和IDC全球半导体市场预测数据显示，2020年，全球半导体产品营收达到约3万亿人民币，受到数据中心、IoT和NAND存储市场的需求驱动，至2025年，整体市场预计将保持约7 %的年复合增长率（图1）。展望未来，2020–2025年，IoT芯片的年复合增长率有望达到13%，数据中心和NAND存储市场紧随其后。按照企业所在地划分，在上述总量约3万亿元的半导体市场中，美国的芯片销售占据了近一半的市场份额，尤其以逻辑芯片为主，而韩国是存储芯片的主要供给地区（图2）。 2020年全年，美国的芯片销售额达到了1.48万亿元，逻辑芯片占比超过60%，此后是韩国（5,600 亿元），日本（2,900亿元），欧洲（2,500亿元），中国台湾地区（1,900亿元）和中国大陆（1,500 亿元）。细分市场方面。按照主要应用划分，数据处理（约1.1万亿元）、通讯（约1万亿元）是半导体产品的中坚营收力量。而不同应用领域中手机的营收表现突出，占比高达约25%，剩余市场较均匀地分布在工业电子设备、消费电子、汽车等多个下游应用领域（图3）。而对手机、汽车及各类消费电子产品，中国都是世界最大的制造基地和终端需求市场之一，这就为半导体芯片在中国的发展奠定了坚实的需求基础。 1.2 半导体价值链的主要环节近年来，伴随网络化、信息化、智能化飞速发展，半导体的应用领域不断拓展，在全球经济及社会发展中的重要性与日俱增。与此同时，越来越多的国家纷纷加码半导体，各个国家在半导体价值链中拥有不同的竞争优势。半导体产品涉及的技术十分精细复杂。价值链主要包括设计、制造、封装环节；上游设备、材料、设计软件等也不可或缺（图4）。

作为科技含量最为密集的行业之一，首先，研发是半导体价值链上的一大重要环节。参与研发的玩家大多为学术机构、政府机构和头部企业，比如法国的CEA-Leti公司、中国台湾工业技术研究院（ITRI）等。实践中，研发水平对于行业技术的发展起到了至关重要的作用。目前，各国的研发人员致力于提高半导体产品的算力、存储密度、速度并降低成本和功耗。考虑到研发水平难以量化，因此在下文中不详细展开。最上游的企业负责生产半导体设计制造所需的设备、原材料和EDA软件。这些设备、原材料、EDA软件被广泛应用于制造集成电路（IC）、光电子器件、分立器件、传感器等领域，是半导体产品设计制造的前道工序，也是整个价值链中不可或缺的组成部分。具体看，半导体的生产设备备货周期长，大多为单一供应源，并且在全球范围内涌现出了一批代表性企业，比如，专注于光刻机领域的荷兰公司阿斯麦尔（ASML）、提供晶圆缺陷监测系统的美国KLATencor公司。为了打造洁净的厂房并放置生产设备，这些公司通常需要投入大量的时间和金钱，属于重资产公司。除设备以外，在制造半导体的过程中，还离不开前端及后端原材料，前端材料包括硅片、金属以及各类化学品和气体，后端则包括封装材料或基材。类似生产设备，半导体原材料大多为单一供应源。以硅晶圆为例，由于半导体级硅晶圆对于纯度的要求极高（99.999999999%），因此，行业壁垒高，当前，领先企业包括德国硅晶圆制造商世创（Siltronic）和日本信越半导体（Shin-Etsu）等。此外，在半导体制造的上游产业中，由数十亿个组件构成的EDA（电子设计自动化）是实现半导体元器件和集成电路设计流程自动化的必备软件工具，是半导体市场的先驱和风向标。在该领域，国内企业与三大国际巨头新思科技（Synopsys）, 明导国际（Mentor Graphics）, 楷登电子（Cadence）仍存在一定差距，需要长时间与晶圆代工联动的设计数据库积累，和相关人才投入，逐步提升产品竞争力。

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