半导体(Microelectronics),是一种由硅和锗(Ge)等半导体材料制成的小型、无源器件，它与芯片、传感器、计算机和电子设备等其他电子设备结合在一起，构成一个庞大电子信息产业链条。当今世界，集成电路(IC)已经成为全球信息产业发展速度最快、技术最先进、最具发展潜力和发展前景的行业之一，全球半导体市场规模从1978年起增长了10倍以上。中国电子信息产业集团有限公司是国家信息产业局所属的中央管理企业，中国电子信息产业集团有限公司由中国电子信息股份有限公司、中国电子信息产业集团有限公司和国家集成电路产业投资基金股份有限公司三家中央企业组建成立。中国电子信息集团公司是国务院国有资产监督管理委员会监管的大型综合性资产经营公司，中国电子信息产业集团有限公司是以计算机和通信设备、集成电路、半导体芯片制造为主并兼营其他高科技产业和现代服务业企业。中国电子信息发展集团有限公司是经国务院批准、民政部注册登记并由国务院国有资产监督管理委员会监管、以“中国半导体产业基础研发及应用”为主业并以集成电路设计为核心业务，同时进行其他集成电路业务经营和投资管理活动的综合性上市公司。
- 一、行业简介
- 半导体器件在电子设备中主要用于信号的传输和处理，目前已经成为电子产品的核心部件之一。集成电路(IC)是信息处理技术中的基础芯片，它的基础在于模拟、数字信号处理电路和功率电子电路。半导体设备及其封装技术、晶圆制造技术、光刻技术、蚀刻技术等等。其中包括电源管理芯片(BPIC)和存储器(RAM);电路和模块的制造技术；功率电子电路和模拟电路以及模拟和数字集成电路。随着我国集成电路产业发展的不断推进，产业规模的不断扩大，我国集成电路行业正在进入快速发展阶段。据预测，到2025年全球集成电路市场规模将达4559亿美元；而到2035年的时候，全球集成电路市场规模将达6351亿美元的规模;2045年以后更是会增长到1.2万亿美元。
- 1、半导体行业主要特点与需求
- 集成电路是一种电路系统，可以被用来对集成电路进行封装、调试、优化，以及实现对逻辑信号进行处理，形成电路中每个电子元器件的功能模块与外部电路之间的耦合。通过封装集成电路，可以实现各个电子元器件的功能。集成电路的生产包括设计制造、封装测试、材料应用三个环节，集成电路产业链条长、产业链上下游企业众多、对上下游供应商的依赖性强，同时也是投资规模十分巨大的高新技术产业。近几年全球集成电路的产业发展迅速，中国市场的快速发展成为半导体行业增长的重要驱动力我国集成电路产业是全球最大的集成电路市场之一，全球近五成的半导体需求量来自中国市场。
- 2、全球半导体市场发展概况
- 在近几十年来，全球半导体产业一直处于高速发展的阶段，年均复合增长率超过20%,我国也积极响应国家号召，大力发展我国半导体产业。半导体产品是国家重大科技项目立项，促进我国科技进步的核心产业。近年来，随着5 G物联网（第五代移动通信）、人工智能(AI)、云计算+ AI)等新技术快速发展，推动了全球半导体市场加速发展。据 Euromonitor预测,2019-2024年间全球半导体市场容量将维持在1万亿美元左右的规模，复合增长率将达7.7%。目前全球半导体市场中应用最广泛的半导体产品分为三大类：半导体芯片、集成电路、 IC封装及测试三类。此外，在信息技术发展、手机及物联网等电子产品普及率提升、新兴国家人口结构变化、能源结构调整等因素下，全球半导体需求量也呈现增长趋势。
- 3、半导体行业主要国家地区分布情况
- 从行业地域分布来看，中国是全球半导体最大市场。2018年中国半导体行业市场规模达到1184亿美元，全球占比超过10%,其中排名第一是中国大陆，市场规模为1088亿美元；排名第二的中国台湾市场规模为434亿美元；排名第三的美国市场规模为445亿美元。中国台湾地区是目前全球半导体产业链的重要节点，世界第二大半导体消费国，中国台湾地区市场份额达到39%,仅次于美国市场份额的43%。中国大陆一直保持着比较稳定的市场地位，全球半导体产业链中几乎没有短板，从半导体制造、封装、测试等环节的上游制造环节都被亚洲国家和地区掌握着领先优势，产业规模领先全球。在“2030”及“万物互联”战略的推动下，我国半导体行业进入了快速发展阶段，半导体产业整体规模快速增长，国内半导体产业格局呈现多元化趋势。未来十年内我国集成电路制造产业将呈现出较快发展势头，未来十年我国半导体产业将进入高成长周期。
- 4、产业链分析
- 集成电路产业链分为上游的半导体设备和材料、中游的封装测试及材料、下游的终端产品三大部分，其中，上游的半导体设备主要包括晶圆厂的设备、封测厂的设备。下游市场主要包括消费类电子及新能源电子两大领域和安防监控及工控两大领域。上游的材料主要包括硅片、晶圆板等半导体材料，主要包括硅材料、溅射靶材、光刻胶等，下游的终端产品包括手机、平板电脑设备等。半导体设备作为我国集成电路产业链条中最重要的组成部分，其行业集中度仍然较低。
- 二、行业概况
- 集成电路技术和产品的总称，是一种集成了各种电子产品功能于一体，具有独立逻辑电路的芯片体系。半导体行业按其类型可以分为：芯片类(Foundry)、晶体管类(Diode)和模拟芯片类(Memory)。芯片类主要是指能实现逻辑和运算的集成电路，主要有 FPGA、 ASIC和 DRAM这三种；晶体管类有 NAND闪存、 CMOS和 LED等；模拟芯片类主要是 IC集成电路；模拟芯片类又可分为模拟信号芯片和数字信号芯片等。根据不同的分类标准，芯片可分为三类:(1)射频芯片（射频领域):主要有 NOR Flash、 ASRS Flash和 NAND Flair等;(2》数模混合信号芯片型 IC;3)模拟芯片及其他类 IC。
- 1、射频
- 射频芯片，是将射频信号（如无线电频率、波束形成和发射）在一定的空间内发射或接收，实现无线电传输的集成电路。射频芯片具有射频性能高、集成度高、抗干扰能力强等优点。我国无线射频技术起步较晚，但发展速度较快，国内自主研发研制的射频器件已基本满足我国无线电子产品对性能要求，未来行业将进入快速发展时期。2019年美国市场射频射频集成电路销售规模为144.2亿美元，中国市场射频射频集成电路销售规模为37.8亿美元，其中，美国市场销售额高达84.8亿美元，中国市场销售额达到了25.3亿美元。中国市场份额主要来自于前三大供应商：华为海思、中芯国际、紫光展锐分别占有41.4%、25.3%和22.5%的市场份额；第二大供应商台湾佳能占23.5%的市场份额，该机构于2019年实现了对华为海思半导体营收约84.5亿美元的超越，并且正在加大力度扩大在中国市场的客户群。中国品牌厂商凭借在移动通信、射频领域多年积累下的技术优势，也逐步向中高端手机渗透，形成了华为海思、紫光展锐和中兴通讯等中国品牌厂商在高端射频芯片领域的垄断地位。
- 2、数模混合信号 IC
- 数模混合信号 IC属于模拟领域的集成电路，是以模拟电路为基础，与数字电路相结合，实现特殊功能的特殊集成电路。数模混合信号 IC主要应用于高速通信、网络安全等领域。其特点：一是在高速通信的领域，特别是通信领域，需要大量具有低功耗性能和高性能的数模混合信号处理电路；二是在网络安全领域，具有高密安全保护、高速传输、高性能处理等方面的技术；三是在消费电子领域，可以实现手机电视、汽车联网等的数字电路的设计和开发；四是在信息通信领域可以实现基于数模混合信号处理核心的大规模网络系统设计和开发；五是对数据通信的需求非常大。数模混合信号 IC行业2018年销售额为250亿元人民币。
- 3、模拟芯片及其他类 IC
- 模拟芯片是 IC集成电路中的一个重要类型，又可分为模拟信号芯片和数字信号芯片。数字信号 IC有各种形式，常见的有模拟滤波器、数字分频器、数字滤波器和高保真解调电路等。这类芯片也是最大的应用领域，其应用范围最广、覆盖面较窄。2018年我国模拟 IC市场规模为176.2亿元，较2017年增长了9.4%。行业细分方面，据 Gartner统计,2017年全球模拟电路行业市场规模约为245亿美元（图5),其中模拟电路中有69%是由 RF器件所驱动。
- 三、相关上市公司
- 由于半导体材料的特殊性, IC设计公司一般是一家单独进行的，并没有上市公司可以单独控股。中国集成电路制造公司主要包括：①华虹半导体：集成电路设计业务已在全国设立了22个分公司，在全国20多个省市自治区均有布局，包括上海、苏州、深圳、天津、重庆等地。②联电股份：主要从事功率半导体领域的开发与应用。③北京君正：目前为我国第一家半导体封测企业，是世界上最大的集成电路制造厂商，全球市场占有率超过40%。④上海贝尔：国内领先的微电子生产企业和国家级技术中心。
- 1、中芯国际(600981),主营业务为集成电路设计、制造和销售，是全球规模最大、品种最全、品种最全的集成电路设计公司。
- 中芯国际拥有世界领先的0.4-0.9 um硅片工艺制程，以及0.13 um及以下先进制程的晶圆代工与技术服务业务。其中,0.13 um晶圆代工主要面向高端消费电子及消费类电子产品市场，是公司研发和生产的主力;0.13 um晶圆代工主要面向中低端市场。公司拥有一支技术水平高，综合实力强，业务覆盖全球主要城市的技术队伍，目前提供0.35 um至0.35 um不同制程的集成电路设计与制造服务；提供0.35 um至0.55 um不同制程的晶圆代工服务；提供0.35 um至0.13 um不同制程的晶圆代工服务；提供28纳米及以上先进制程产品及技术支持；提供基于28纳米及以上先进制程产品的晶圆代工服务以及相关产品的技术支持；提供基于28纳米及以上先进制程产品及技术支持。除此公司也在积极拓展其他制程产品，包括28纳米及以上先进制程及后续更多技术储备。公司2018年全年营收13.2亿元且毛利率73.2%;净利润3.8亿元且毛利率68.3%。
- 2、中国大陆晶圆代工厂主要包括中芯国际、华虹半导体和联电股份。
- 其中中芯国际是全球领先的12英寸晶圆代工企业。在中芯国际，有70%以上的晶圆产自中国大陆，是中国大陆晶圆代工市场上最大而领先的晶圆代工厂之一，也是中国大陆地区最大的晶圆代工企业。华虹半导体在中国大陆拥有11座晶圆厂（其中7座在北京),另外2座在上海(2座在无锡）。联电股份是中国大陆目前唯一一家有能力同时提供4 G和5 G相关产品解决方案的晶圆代工厂。除上述公司外，国内其他芯片设计公司：①紫光国微：自2008年成立以来，专注于研发半导体应用领域内高性能、低成本、多芯片集成等芯片产品；②通富微电：公司致力于研发芯片设计、封装测试及销售等业务；③北京君正：公司在功率 IC领域内深耕多年；④北京君正：子公司北京华芯微创承接了国家重点工程-北京新发地农副产品批发交易市场项目设计、测试等服务工作；⑤北京君正：子公司北京君正半导体有限责任公司主要从事功率半导体和射频功率器件等相关产品研发与生产；⑥北京君正：子公司北京通正半导体有限责任公司是专业从事功率半导体 IC封装测试应用于电力电子行业关键设备与材料开发研究、制造与销售的高新技术企业。
