一個朋友給筆者打電話：“中興停牌你知道不？美國政府禁止中興采購了”。此時筆者的注意力還集中在今年女生節新出的條幅上，不以為然的答道："看到報道了，估計美國政府也就做做樣子吧"。然而兩天過后，事件發酵，先有中興網友爆出，除了不允許采購芯片之外，美國供應商已經全面停止對中興的技術支持：不再回復郵件，打電話過去，對方說，“你的郵件我就當沒看到，電話以后也別打了，否則我會有麻煩。”接著，看到中興宣布正在配合美國政府申請出口許可，雖然這種申請通常會被駁回。再后來，聽說ARM這家英國公司，因為公司大部分研發放在美國，也被迫停止對中興的支持和商務合作。如此種種，讓筆者深吸一口涼氣，看來這次美國玩兒真的了。

對于這次事件的反應，有些人認為沒什么大不了，努比亞沒了高通，不是還有中興微電子么，用自己的唄。有些人認為，最好全部禁運，此刻正是國產芯片的好機會。但筆者卻認為，若美國政府的斷貨制裁持續過久，會帶來中興乃至整機產業的滅頂之災。所謂皮之不存毛將焉附，對于國產芯片而言，若失去國產整機廠作應用支撐，又談何發展機會。所以，目前當務之急是讓美國政府盡快解除禁運，度過眼下難關，再圖將來。

雖然這些年，國內集成電路產業發展突飛猛進，自給率逐年提高。華為海思最新的麒麟芯片可以和高通驍龍820一比高下；龍芯積累了十多年，也終于可以和北斗衛星一起上天；隨便拆開一個藍牙音箱、機頂盒、冰箱洗衣機，里面的核心芯片已經大部分是國產品牌。但不可忽視的現狀是，這些國產芯片的成功應用大多在消費類領域。在對穩定性和可靠性要求很高的通信、工業、醫療以及軍事的大批量應用中，國產芯片距離國際一般水平差距較大。尤其是一些技術含量很高的關鍵器件：高速光通信接口、大規模FPGA、高速高精度ADC/DAC等領域，還完全依賴美國供應商。

進入二十一世紀第二個十年，西方國家遏制中國，限制高技術產品出口中國的瓦森納協議依然生效。上述幾種芯片是限制出口的重災區。如果想看看中國這幾個方向的真實水平，每年查查瓦森納協議的更新就可以了。而現代相控陣雷達里面，他們都是必需品，只能通過”你懂的”渠道獲得。每生產一臺國產示波器，里面的ADC都需要美國政府的同意才能進口，同時要承諾不被轉做軍事用途。打開中興、華為出產的基站，電路板上除了幾顆數字基帶芯片是自產的，通信鏈路上RF，PLL，ADC/DAC乃至外圍測量電源電壓的芯片都見不到國產供應商的身影。雖然整機廠通過自產基帶芯片掌握核心算法，但是，卻無法解決被國外芯片供應商“卡脖子”的問題。了解整機產業的人都知道，一臺基站假如有100顆芯片，其中只要有1顆被禁運，整臺基站就無法交付。就算找到團隊重新設計，根據IC研發的固有規律，一顆芯片從設計、測試到量產至少要1年以上，高可靠性的工業級芯片需要時間更長。如果制裁持續1年，這期間中興的所有產品全面斷貨，合同無法履行，完全沒有收入，結果不言而喻。唇亡齒寒，就算國產ICer們一年后把芯片給中興做出來，又有什么用呢？這一次，美國政府是捏住了中興的脈門。

誠然，這些年來中國電子整機行業水平突飛猛進。華為超越愛立信成為世界第一大通信設備公司。逼的其他幾家公司只能不斷合并，最后中興得以擠進世界前四。聯影、邁瑞等國產大型醫療器械的產品水平直逼GE、飛利浦等巨頭。國產雷達完成主動相控陣的跨越式超越，052C/052D、殲16等高性能武器服役，其雷達制式和性能已經直逼美國，超越歐洲和俄羅斯。就在軍迷們彈冠相慶，褲衩紅的不能再紅的時候，不能掩蓋的事實是缺”芯”的命門其實一直掌握在美國人手中。

縱覽歷史，中國電子整機產業的突破其實也是電子技術演進和世界分工變化的結果。電子設備的核心是算法、軟件和硬件。算法和軟件有其自身的特點，中國人依靠聰明和勤奮容易完成趕超。客戶需要一個feature，華為可以連夜派工程師加班編寫；都是4G基站，華為可以做到一鍵配置完成，而對手需要按照操作手冊一步步完成。早年的華為靠這些逐步建立起市場優勢。而硬件隨著IC技術的發展，芯片集成的功能越來越多，實際上技術含量都集中到了芯片中。以前一塊電路板上上百個元件，調試和良率都是門檻，而現在變成一兩顆芯片。只要你能買到芯片，照著參考電路設計一下，八成能用。除了軍用的高端芯片，華為中興之流幾乎可以買到世界上最先進的商用芯片。盡管有瓦森納協議，但美國供應商們在巨大的利益誘惑面前，也在幫助我們想辦法繞過限制。于是，買了一流的芯片，就有了一流的硬件，再加上勤奮鑄就的軟件和聰明凝聚的算法，打敗懶惰的歐洲通信商們就是順理成章的事情。于是中國成了世界工廠，有著世界上最大的半導體消費市場。但3月7日，美國政府的制裁來了，我們才發現，世界領先的整機產業實際上是建立在沙子一般的地基之上，皇帝的新衣被人扒的一干二凈。

互聯網我們有BAT可以和facebook/google過過招，電子整機有華為中興可以對抗思科愛立信，IT行業里面為什么獨獨集成電路，沒有能跟美國抗衡的能力呢？這還要從IC設計產業的特點來說起。IC設計相對于互聯網和整機設備，有兩個重要特點，試錯成本高和排錯難度大。互聯網做一個app，可以一天出一個版本，有些bug沒關系，第2天就可以修復，試錯和修改的成本幾乎為零。整機硬件的電路板設計周期在1天到1個月之間，生產周期在3天到2周之間，出了錯重新投板費用在幾百到幾千之間，最多數萬塊錢。而IC設計，不算架構設計，從電路設計開始，到投片，最少要半年時間。投片送到工廠加工生產，一般要2個月到3個月。最重要的是一次投片的費用最少也要數十萬元，先進工藝高達一千萬到幾千萬。如此高的試錯和時間成本對一次成功率的要求極高，不得不把流程拖長，反復驗證，需要多個工種密切配合，團隊中一個人出錯，3個月后回來的芯片可能就是一塊兒石頭。修改一輪，又三個月出去了。

與試錯成本高并存的是排錯難度大。互聯網編個軟件，調試起來幾乎可以在程序任意地方設斷點，查看變量當時的狀態或者打出log。硬件電路板上，幾乎任何一根信號線可以拉到示波器上看波形。而一顆手指甲蓋大小的芯片，里面有上億個晶體管，而最終能在電路板上測量到的信號線卻只有十幾根到幾百根。如何根據這少得可憐的信息，推理出哪個晶體管設計錯誤，難度不言而喻。

兩大特點導致對IC從業人員的素質要求極高，試錯周期長需要邏輯嚴謹細致的工作態度，排錯難度大需要一套科學的實驗方法。而這兩方面，恰恰是國內教育的軟肋。過分重視知識的記憶，而忽略邏輯和方法。所以當軟件工程師們靠自己的聰明和勤奮，不斷快速迭代的時候，ICer們卻經常遇到豬隊友的困惑，導致原地打轉。加班已經不能再多，卻還是一次次的delay，上市時間依然落后。更有很多bug無法找到原因，反復投片實驗也無結果，最后只能以項目失敗收場。

高難度的產業背后蘊藏的是巨大的利益和商業價值。集成電路被譽為電子工業的糧食，除了對國家和行業安全有著巨大的意義，利潤率也隨著技術含量水漲船高。芯片本身的材料是二氧化硅，成本極低，上面凝聚的技術就決定了利潤。消費類芯片產品一般毛利率在30%~40%，工業用產品一般能在50%~60%以上，更有甚者，以高性能模擬芯片為主的美國Linear公司，平均毛利率能達到90%！很多我們無法設計的芯片，例如高端交換芯片，毛利率都在99%以上。一旦中美開戰，即便沒有禁運，美國政府利用行政手段把自己電子武器的批量成本壓到我們的1/10是分分鐘的事情，細思極恐。

嘗試突破

我們一直努力，從未放棄。

高校。有些高性能關鍵器件芯片規模不大，看起來挺適合高校來作為突破的主力軍。但多年下來，業內公認是高校的水平不如工業界。這不是中國特有的，美國也這樣。這和前述集成電路產業的特點密切相關。高校的優勢是出新idea，對于算法這類領域挺合適，仿真實驗看到結果快且準，仿出來有效果基本實際就會有效，頂多實現復雜度太高。芯片試錯成本高，流程長，參與協作的工種多，任何一個環節出問題，就看不到好結果。能把一個芯片做成業界普遍水平，不掉坑里，就已經不容易，需要多年積累。學生們積累少，縱有好的idea，往往躲不過路上無數的暗坑，還沒看到idea的效果，就死在半路了。學校的特長是做更前沿的研究，適合彎道超車。而集成電路恰恰不好彎道超車，尤其是模擬芯片，你不解決100MHz的問題，到200MHz的時候那些問題還在。

仿制、抄襲。軍迷們引以為自豪的山寨能力，就是看美軍有什么，我們就抄一個。集成電路也可以抄，學名反向設計。雖然芯片很小，電路密度極大，但仍然可以通過顯微、照相等方式獲得他的全部版圖信息，然后復制一份，送到工廠生產，似乎看起來就可以得到一模一樣的產品了。其實不然，版圖相當于軟件編譯后的機器代碼，可讀性很差，無法了解其原理和架構。而版圖提取本身存在物理誤差和人為錯誤，尤其對于高性能的模擬混合信號芯片，對工藝又非常敏感，稍有不一致都可能導致芯片性能和良率的巨大差異。而此時設計人員無法了解原理，定位錯誤猶如一個盲人在大海里撈針。軍工研究所普遍采用這種方法，每次反向猶如一場賭博，有時候做出來OK最好，一旦出現問題，基本束手無策。所以多年下來，除了電路比較簡單的射頻和功放芯片，上述高性能PLL，ADC等關鍵器件反向成功，能量產裝備的例子寥寥無幾。

科研項目。國家近十幾年來，一直通過863/973/核高基等國家級科研計劃對關鍵器件進行支持，投入巨大。后期也要求工業界和整機廠加入，以解決應用脫節的問題。但這些年下來，真正能量產并轉化為實際產品的成果寥寥。究其原因，一個是目標脫節。IC界有個說法，實驗室測試通過只是邁出了一小步，到量產還有巨大的工作量。科研項目只需要在評審的時候能夠提供幾顆樣片，演示出所需性能即可拿到尾款。而工業級應用需要在各種溫度和環境變化條件下保持性能穩定，以及解決批量生產的良率問題。如何保證量產是需要從設計一開始就考慮的，有些科研單位選擇的架構本身就決定了成果只能交差，而不能量產。二是指標脫節。科研項目的立項單位不考慮國內實際水平，盲目追趕世界領先水平。不管上一周期的項目是否完成，今年的指標一定要更近一步。申請單位惡意競爭，不考慮自身實力，申請時競報指標，誰提的指標高誰拿到項目，才不管2年以后如何交差。這樣的制度下，本來按照已有技術積累，做100MHz還能量產，指標競價完成后目標變成500MHz，最后誰都搞不定。

人才引進。2000年前后，國家利用人才政策吸引海外留學人員歸國創業。這期間有陳大同、武平回來創立了展訊，魏述然回來創立了銳迪科等一批國產IC設計公司。這批公司一開始也許有想做工業級產品、關鍵器件的雄心，但很快發現產業環境不合適，中國整機還沒有強大到今天華為中興的地位，市場容量小，技術可靠性要求高，design-in周期長，所以這批中成功活下來的這批企業都是靠消費類市場和08年附近一波中國山寨手機熱潮完成了原始積累，進入良性循環。然而對于引入工業級、關鍵器件的人才就沒有那么一帆風順。

首先合適的人選就非常少。例如在美國，由于瓦森納協議的限制，華人無法進入ADI/TI等公司最核心的ADC產品研發部門，即使在他們設立在中國的研發中心，大陸工程師可以通過網絡看到絕大部分母公司的設計，但高性能的ADC產品除外。這簡直是90年代氣象局被玻璃房子鎖住超級計算機的另一個翻版。

2009年從美國ADI公司回來了一位李博士，通過非法手段帶回了高性能DAC產品的版圖，一下子提高了國產DAC產品的性能指標。但2013年事件被曝光，遭到ADI和美國政府的抗議。李事件導致美國政府對華人參與關鍵器件研發的控制更加嚴格，并對往來中國的留學生進行更嚴格的審查，相繼查出Vanchip剽竊RFMD事件和天大教授張浩被FBI誘捕事件，不論是真是假，對海外留學生歸國從事關鍵器件研發造成了心里陰影，很多人為了保住往來美國的人身自由，放棄參與國內高性能的關鍵器件研發工作的機會。

于此同時，在國際市場上，華為中興需要遵守國際知識產權的游戲規則，李的方法和產品無法被正規整機廠采用，實際上并沒有解決工業界的問題。相反華為中興對引入國產供應商在知識產權上更加擔心，要求國產廠家自證清白，有的甚至到了要求國產供應商的創始人不能有ADI/TI履歷的夸張地步，進一步導致國產替代進度的嚴重落后。最后，在沒有知識產權問題的軍用領域，由于受2013年被曝光的影響，到目前還沒有看到李博士的產品被裝備使用，甚是可惜。

整機廠自己努力。國內真正算在高性能關鍵器件領域有所突破的應該只有華為旗下的海思了。海思因為有華為不計成本的投入，麒麟的成就眾所周知，在高速光通信及交換芯片上也有突破，已經在慢慢從低端蠶食broadcom等多年來構筑的技術壁壘。但之前任總的一篇講話中，給海思的定位是備胎，任總要求華為一定要用最好的器件給客戶提供最好的性能，海思做不到性能最優就不采用。實際上這個思路，筆者覺得是有問題的。芯片行業有個特點，很多問題在實驗室是測不出來的，必須在大規模應用的時候才能發現、改進和提高。如果一看指標不好就不用，那永遠沒有機會發現問題，那這個備胎永遠是個紙糊的，一上路就碎。實際上，正是華為終端部門被要求捏著鼻子也要用K3V2，才成就了今天的麒麟。

國家層面也看到了上述問題，2013年9月國務院副總理馬凱調研集成電路產業，隨后國家出臺了新的集成電路產業振興規劃。改為成立產業基金，通過股權投資的方式對集成電路企業進行幫助。同時以紫光為首的國內民營資本結合政府基金，開始了國際市場上的瘋狂掃貨。展訊、RDA、OmniVision等企業紛紛被收歸旗下。但時光轉到2015年，紫光和大基金系的掃貨開始遇到障礙，收購美光，西數，試圖以此突破nandflash產業遇挫，華潤報價Farchild被拒。連飛利浦照明業務的收購也因為美國政府擔心功率半導體技術外泄而終止。回過頭來看，除了展訊這類本來就是國內公司、OmniVision本來就是華人公司，國家通過收購的方式并未采購到貨真價實的核心技術，更不要說可以有軍事用途的射頻、ADC等關鍵器件技術，可以斷定美國人是不可能賣的。

如何破局？

對于突破集成電路高性能關鍵器件，筆者認為有三個因素：有足夠的資金支持，有整機廠的通力合作和有耐心的團隊。

資金怎么解決，“十八大”要求讓市場在資源配置中起決定性作用。芯片研發是高投入高風險，最后運氣好才有高產出。現在政府通過大基金的方式來決定資源分配，并不一定總能選中最后的勝利者，而且有國有資產保值增值的壓力，道德風險，都會讓其投資行為走形。另外，國資的大規模投入還會造成擠出效應，減少民營資本在產業中的投入量。

筆者認為最好的方式還是吸引民間資本。民間資本只要有足夠大的市場，足夠大的利潤，他就會心動。而一開始團隊技術水平跟先進水平有差距，無法參與全球競爭，可以攫取的市場規模必然沒有那么大。這個時候應該是國家出馬，通過補貼和獎勵整機廠商的方式，在不損害整機廠家成本競爭力的前提下，在初期允許國產芯片商賣一個高價，獲得超額利潤，彌補巨額研發的投入，吸引民間資本進入。后期，根據芯片累計裝備的數量，逐步減少補貼，最后達到市場定價，進入國際市場參與競爭。這種政策好處是錢肯定都花到有競爭力的市場主體中，誰最后裝備，誰做的東西能用，就補貼誰。當然要注意防范騙補的問題。

至于研發風險和選擇錯誤風險，讓民間資本來去承擔。民資花自己的錢，自然會慎重選擇團隊，即使研發失敗，也能坦然接受。這樣一份國家補貼，可以吸引多份民間投資，只要其中一份兒成功量產，國家就賺到了。

當然所有的前提是我們還有一個強大的，有國際競爭力的整機產業。只有他們，才有動力去試用還在襁褓中的國產IC。筆者在推廣國產IC的過程中，最感動的就是這群整機廠家的技術人員，不需要任何的利益驅動，他們是發自內心的愿意去幫助國產IC，有時上司都允許放棄了，他們還加班加點幫助國產供應商查找問題。

塞翁失馬，焉知非福。也許多年后回過頭來看，這次中興事件對國產IC產業是個轉折點。但不管怎樣，當下真心希望他能度過難關。

---

延伸閱讀：國產芯片產業究竟如何，這篇分析最全！

本文內容來光大證券，作者光大電子楊明輝團隊。

摘要

周期性波動向上，市場規模超4000億美元

半導體是電子產品的核心，信息產業的基石。半導體行業因具有下游應用廣泛、生產技術工序多、產品種類多、技術更新換代快、投資高風險大等特點，產業鏈從集成化到垂直化分工越來越明確，并經歷了兩次空間上的產業轉移。全球半導體行業大致以4-6年為一個周期，景氣周期與宏觀經濟、下游應用需求以及自身產能庫存等因素密切相關。2017半導體產業市場規模突破4000億美元，存儲芯片是主要動力。

供需變化漲價蔓延，創新應用驅動景氣周期持續

半導體本輪漲價的根本原因為供需變化，并沿產業鏈傳導，漲價是否持續還是看供需，NAND隨著產能釋放價格有所降低，DRAM、硅片產能仍吃緊漲價有望持續。展望未來，隨著物聯網、區塊鏈、汽車電子、5G、AR／VR及AI等多項創新應用發展，半導體行業有望保持高景氣度。

提高自給率迫在眉睫，大國戰略推動產業發展

國內半導體市場接近全球的三分之一，但國內半導體自給率水平非常低，特別是核心芯片極度缺乏，國產占有率都幾乎為零。芯片關乎到國家安全，國產化迫在眉睫。2014年《國家集成電路產業發展推進綱要》將半導體產業新技術研發提升至國家戰略高度。大基金首期投資成果顯著，撬動了地方產業基金達5000億元，目前大基金二期募資已經啟動，募集金額將超過一期，推動國內半導體產業發展。

大陸設計制造封測崛起，材料設備重點突破

經過多年的發展，國內半導體生態逐漸建成，設計制造封測三業發展日趨均衡。設計業：雖然收購受限，但自主發展迅速，群雄并起，海思展訊進入全球前十。制造業：晶圓制造產業向大陸轉移，大陸12寸晶圓廠產能爆發。代工方面，雖然與國際巨頭相比，追趕仍需較長時間，但中芯國際28nm制程已突破，14nm加快研發中；存儲方面，長江存儲、晉華集成、合肥長鑫三大存儲項目穩步推進。封測業：國內封測三強進入第一梯隊，搶先布局先進封裝。設備：國產半導體設備銷售快速穩步增長，多種產品實現從無到有的突破，星星之火等待燎原。材料：國內廠商在小尺寸硅片、光刻膠、CMP材料、濺射靶材等領域已初有成效；大尺寸硅片國產化指日可待。

1、周期性波動向上，市場規模超4000億美元

1.1、半導體是電子產品的核心，信息產業的基石

從晶體管誕生，再到集成電路

計算機的基礎是1和0，有了1和0，就像數學有了10個數字，語言有了26個字母，人類基因有了AGCT，通過編碼和邏輯運算等便可以表示世間萬物。1946年的第一臺計算機是通過真空管實現了1和0，共使用了18800個真空管，大約是一間半的教室大，六只大象重。

通過在半導體材料里摻入不同元素，1947年在美國貝爾實驗室制造出全球第一個晶體管。晶體管同樣可以實現真空管的功能，且體積比電子管縮小了許多，用電子管做的有幾間屋子大的計算機，用晶體管已縮小為幾個機柜了。

把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然后封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構，這便是集成電路，也叫做芯片和IC。集成電路中所有元件在結構上已組成一個整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。

集成電路發明者為杰克·基爾比（基于鍺（Ge）的集成電路）和羅伯特·諾伊思（基于硅（Si）的集成電路）。當今半導體工業大多數應用的是基于硅的集成電路。

1965年，戈登·摩爾（GordonMoore）預測未來一個芯片上的晶體管數量大約每18個月翻一倍(至今依然基本適用)，這便是著名的摩爾定律誕生。1968年7月，羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾從仙童（Fairchild）半導體公司辭職，創立了一個新的企業，即英特爾公司，英文名Intel為“集成電子設備（integratedelectronics）”的縮寫。

電子產品的核心，信息產業的基石

以智能手機為例，諸如驍龍、麒麟、蘋果A系列CPU為微元件，手機基帶芯片和射頻芯片是邏輯IC；通常所說的2G或者4G運行內存RAM為DRAM，16G或者64G存儲空間為NANDflash；音視頻多媒體芯片為模擬IC。以上這些統統是屬于半導體的范疇。

半導體位于電子行業的中游，上游是電子材料和設備。半導體和被動元件以及模組器件通過集成電路板連接，構成了智能手機、PC等電子產品的核心部件，承擔信息的載體和傳輸功能，成為信息化社會的基石。

半導體主要分為集成電路和半導體分立器件。半導體分立器件包括半導體二極管、三極管等分立器件以及光電子器件和傳感器等。

集成電路可分為數字電路、模擬電路。一切的感知：圖像，聲音，觸感，溫度，濕度等等都可以歸到模擬世界當中。很自然的，工作內容與之相關的芯片被稱作模擬芯片。除此之外，一些我們無法感知，但客觀存在的模擬信號處理芯片，比如微波，電信號處理芯片等等，也被歸類到模擬范疇之中。比較經典的模擬電路有射頻芯片、指紋識別芯片以及電源管理芯片等。數字芯片包含微元件（CPU、GPU、MCU、DSP等），存儲器（DRAM、NANDFlash、NORFlash）和邏輯IC（手機基帶、以太網芯片等）。

1.2、集成電路工序多、種類多、換代快、投資大

簡單的講，電子制造產業包括：原材料砂子-硅片制造-晶圓制造-封裝測試-基板互聯-儀器設備組裝。集成電路產業鏈主要為設計、制造、封測以及上游的材料和設備。

集成電路產業主要有以下特征：制造工序多、產品種類多、技術換代快、投資大風險高。

生產工序多：核心產業鏈流程可以簡單描述為：IC設計公司根據下游戶（系統廠商）的需求設計芯片，然后交給晶圓代工廠進行制造，這些IC制造公司主要的任務就是把IC設計公司設計好的電路圖移植到硅晶圓制造公司制造好的晶圓上。完成后的晶圓再送往下游的IC封測廠，由封裝測試廠進行封裝測試，最后將性能良好的IC產品出售給系統廠商。

具體來說，可以細分為以下環節：

>IC設計：根據客戶要求設計芯片

IC設計可分成幾個步驟，依序為：規格制定→邏輯設計→電路布局→布局后模擬→光罩制作。規格制定：品牌廠或白牌廠的工程師和IC設計工程師接觸，提出要求；邏輯設計：IC設計工程師完成邏輯設計圖；電路布局：將邏輯設計圖轉化成電路圖；布局后模擬：經由軟件測試，看是否符合規格制定要求；光罩制作：將電路制作成一片片的光罩，完成后的光罩即送往IC制造公司。

>IC制造：將光罩上的電路圖轉移到晶圓上

IC制造的流程較為復雜，過程與傳統相片的制造過程有一定相似主要步驟包括：薄膜→光刻→顯影→蝕刻→光阻去除。薄膜制備：在晶圓片表面上生長數層材質不同，厚度不同的薄膜；光刻：將掩膜板上的圖形復制到硅片上。光刻的成本約為整個硅片制造工藝的1/3，耗費時間約占整個硅片工藝的40～60%；

>IC封測：封裝和測試

封裝的流程大致如下：切割→黏貼→切割焊接→模封。切割：將IC制造公司生產的晶圓切割成長方形的IC；黏貼：把IC黏貼到PCB上；焊接：將IC的接腳焊接到PCB上，使其與PCB相容；模封：將接腳模封起來；

產品種類多。從技術復雜度和應用廣度來看，集成電路主要可以分為高端通用和專用集成電路兩大類。高端通用集成電路的技術復雜度高、標準統一、通用性強，具有量大面廣的特征。它主要包括處理器、存儲器，以及FPGA(現場可編程門陣列)、AD/DA(模數/數模轉換)等。專用集成電路是針對特定系統需求設計的集成電路，通用性不強。每種專用集成電路都屬于一類細分市場，例如，通信設備需要高頻大容量數據交換芯片等專用芯片；汽車電子需要輔助駕駛系統芯片、視覺傳感和圖像處理芯片，以及未來的無人駕駛芯片等。

技術更新換代快。根據摩爾定律：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍，從而要求集成電路尺寸不斷變小。

芯片的制程就是用來表征集成電路尺寸的大小的一個參數，隨著摩爾定律發展，制程從0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90納米、65納米、45納米、32納米、28納米、22納米、14納米，一直發展到現在的10納米、7納米、5納米。目前，28nm是傳統制程和先進制程的分界點。

以臺積電為例，晶圓制造的制程每隔幾年便會更新換代一次。近幾年來換代周期縮短，臺積電2017年10nm已經量產，7nm將于今年量產。蘋果iPhoneX用的便是臺積電10nm工藝。除了晶圓制造技術更新換代外，其下游的封測技術也不斷隨之發展。

除了制程，建設晶圓制造產線還需要事先確定一個參數，即所需用的硅片尺寸。硅片根據其直徑分為6寸（150mm）、8寸（200mm）、12寸（300mm）等類型，目前高端市場12寸為主流，中低端市場則一般采用8寸。晶圓制造產線的制程和硅片尺寸這兩個參數一旦確定下來一般無法更改，因為如果要改建，則投資規模相當于新建一條產線。

投資大風險高。根據《集成電路設計業的發展思路和政策建議》，通常情況下，一款28nm芯片設計的研發投入約1億元～2億元，14nm芯片約2億元～3億元，研發周期約1～2年。對比來看，集成電路設計門檻顯著高于互聯網產品研發門檻。互聯網創業企業的A輪融資金額多在幾百萬元量級，集成電路的設計成本要達到億元量級。但是，相比集成電路制造，設計的進入門檻又很低，一條28nm工藝集成電路生產線的投資額約50億美元，20nm工藝生產線高達100億美元。

集成電路設計存在技術和市場兩方面的不確定性。一是流片失敗的技術風險，即芯片樣品無法通過測試或達不到預期性能。對于產品線尚不豐富的初創設計企業，一顆芯片流片失敗就可能導致企業破產。二是市場風險，芯片雖然生產出來，但沒有猜對市場需求，銷量達不到盈虧平衡點。對于獨立的集成電路設計企業而言，市場風險比技術風險更大。對于依托整機系統企業的集成電路設計企業而言，芯片設計的需求相對明確，市場風險相對較小。

1.3、全球半導體產業轉移與產業鏈變遷

半導體行業因具有下游應用廣泛，生產技術工序多、產品種類多、技術更新換代快、投資高風險大等特點，疊加下游應用市場的不斷興起，半導體產業鏈從集成化到垂直化分工越來越明確，并經歷了兩次空間上的產業轉移。

1.起源，美國，垂直整合模式

1950s，半導體行業于起源于美國，主要由系統廠商主導。全球半導體產業的最初形態為垂直整合的運營模式，即企業內設有半導體產業所有的制造部門，僅用于滿足企業自身產品的需求。

2.家電，美國→日本，IDM模式

1970s，美國將裝配產業轉移到日本，半導體產業轉變為IDM（IntegratedDeviceManufacture，集成器件制造）模式，即負責從設計、制造到封裝測試所有的流程。與垂直整合模式不同，IDM企業的芯片產品是為了滿足其他系統廠商的需求。隨著家電產業與半導體產業相互促進發展，日本孵化了索尼、東芝等廠商。我國大部分分立器件生產企業也采用該類模式。

3.PC，美日→韓國、***地區，代工模式

1990s，隨著PC興起，存儲產業從美國轉向日本后又開始轉向了韓國，孕育出三星、海力士等廠商。同時，***積體電路公司成立后，開啟了晶圓代工（Foundry）模式，解決了要想設計芯片必須巨額投資晶圓制造產線的問題，拉開了垂直代工的序幕，無產線的設計公司（Fabless）紛紛成立，傳統IDM廠商英特爾、三星等紛紛加入晶圓代工行列，垂直分工模式逐漸成為主流，形成設計（Fabless）→制造（Foundry）→封測（OSAT）三大環節。

4.智能手機，全球--->中國大陸

2010s，隨著大陸智能手機品牌全球市場份額持續提升，催生了對半導體的強勁需求，加之國家對半導體行業的大力支持以及人才、技術、資本的產業環境不斷成熟，全球半導體產業醞釀第三次產業轉移，即向大陸轉移趨勢逐漸顯現。

人力成本是產業鏈變遷和轉移的重要動力

韓國和***地區的集成電路產業均從代工開始，代工選擇的主要因素便是人力成本，當時韓國和***地區的人力成本相比于日本低很多，封測業便開始從日本轉移到韓國、***地區。同樣由于人力成本的優勢，在21世紀初，封測業已經向國內轉移，可以說已經完成了當年韓國、***地區的發展初期階段。勞動力密集型的IC封測業最先轉移；而技術和資金密集型的IC制造業次之，轉移后會相差1-2代技術；知識密集型的IC設計一般很難轉移，技術差距顯著，需要靠自主發展。

1.4、4-6年周期性波動向上，突破4000億美元

4-6年為1個周期性波動向上

費城半導體指數（SOX）由費城交易所創立于1993年，有20家企業的股票被列入該指數，為全球半導體業景氣主要指標之一，其走勢與全球半導體銷售額的走勢基本相同。

根據世界半導體貿易統計組織(WSTS)數據披露，全球半導體銷售額于1994年突破1000億美元，2000年突破2000億美元，2010年將近3000億美元,預計2017年將會突破4000億美元，半導體產業規模不斷擴大，逐漸成為一個超級巨無霸的行業。

從全球半導體銷售額同比增速上看，全球半導體行業大致以4-6年為一個周期，景氣周期與宏觀經濟、下游應用需求以及自身產能庫存等因素密切相關。

2017突破4000億美元，存儲芯片是主要動力

據WSTS數據，2017年世界半導體市場規模為4086.91億美元，同比增長20.6%，首破4000億美元大關，創七年以來（2010年為年增31.8%）的新高。

其中，集成電路產品市場銷售額為3401.89億美元，同比增長22.9%，大出業界意料之外，占到全球半導體市場總值的83.2%的份額。存儲器電路（Memory）產品市場銷售額為1229.18億美元，同比增長60.1%，占到全球半導體市場總值的30.1%，超越歷年占比最大的邏輯電路（1014.13億美元），也印證了業界所謂的存儲器是集成電路產業的溫度計和風向標之說。

半導體分立器件（D-O-S）方面，市場為685.02億美元，同比增長10.1%，占到全球半導體市場總值的16.8%，主要得益于功率器件等推動分立器件（DS）市場銷售額同比增長10.7%以及MEMS、射頻器件、汽車電子、AI等推動傳感器市場（Sensors）銷售額同比增長15.9%。

據ICInsights報道，DRAM2017年平均售價（ASP）同比上漲77%，銷售總值達720億美元，同比增長74%；NANDFlash2017年平均售價（ASP）同比上漲38%，銷售總額達498億美元，同比增長44%，NORFlash為43億美元，導致全球存儲器總體市場上揚增長58%。如若扣除存儲器售價上揚的13%，則2017年全球半導體市場同比增長率僅為9%的水平。依靠DRAM和NAND閃存的出色表現，三星半導體在2017年第二季度超越英特爾，終結英特爾20多年雄踞半導體龍頭位置的記錄。

從區域上看，WSTS數據顯示北美（美國）地區市場銷售額為864.58億美元，同比增長31.9%，增幅提升36.6%，居全球首位，占到全球市場的21.2%的份額，起到較大的推動作用。其他地區（主要為中國）銷售額為2478.34億美元，同比增長18.9%，占到全球市場總值的60.6%。

半導體帶動上游設備創歷史新高。據SEMI預測，2017年半導體設備的銷售額為559億美元，比2016年增長35.6%。2018年，半導體設備的銷售額達到601億美元，比2017年增長7.5%。

2、供需變化漲價蔓延，創新應用驅動景氣周期持續

2.1、供需變化沿產業鏈傳導，漲價持續蔓延擴展

本輪漲價的根本原因為供需反轉，并沿產業鏈傳導，從存儲器中DRAM和NAND供不應求漲價導致上游12寸硅片供不應求漲價，12寸晶圓代工廠漲價，NOR漲價，12寸硅片不足用8寸硅片代替，導致8寸硅片漲價，8寸晶圓代工廠漲價，傳導下游電源管理IC、LCD/LED驅動IC、MCU、功率半導體MOSFET等漲價，漲價持續蔓延。此外，2017Q4加密幣挖礦芯片半路殺出搶12寸晶圓先進制程產能。

2.1.1、存儲器：供不應求漲價開始，是否持續還是看供需

存儲器主要包括DRAM、NANDFlash和NORFlash。其中DRAM約占存儲器市場53%，NANDFlash約占存儲器市場42%，而NORFlash僅占3%左右。DRAM即通常所說的運行內存，根據下游需求不同主要分為：標準型(PC)、服務器(Server)、移動式(mobile)、繪圖用(Graphic)和消費電子類(Consumer)。NANDFlash即通常所說的閃存，根據下游需求不同主要分為：存儲卡/UFD、SSD、嵌入式存儲和其他。

存儲器的漲價由供不應求開始，是否持續還得看供需。

DRAM

需求端：下游智能手機運行內存不斷從1G到2G、3G、4G升級導致移動式DRAM快速需求增長，同時APP應用市場快速發展導致服務器內存需求增長。

供給端：DRAM主要掌握在三星、海力士、美光等幾家手中，呈現寡頭壟斷格局，三星市占率約為45%。2016年Q3之前，DRAM價格一路走低，所有DRAM廠商都不敢貿然擴產。供不應求導致DRAM價格從2016年Q2/Q3開始一路飆升，DXI指數從6000點上漲到如今的30000點。DXI指數是集邦咨詢于2013年創建反映主流DRAM價格的指數。

展望2018年上半年，因DRAM三大廠產能計劃趨于保守，2018年新增投片量僅約5-7%，實質新產能開出將落于下半年，導致上半年供給仍然受限，整體市場仍然吃緊；SK海力士決議在無錫興建新廠，最快產能開出時間落在2019年，我們預計在2018年上半年服務器內存價格仍然會延續漲價的走勢。

2018Q1移動式內存價格可能會有較明顯影響。在大陸智能手機出貨疲弱的大環境影響下，雖然整體DRAM仍呈現供貨吃緊的狀態，但以三星為首率先調整對大陸智能手機廠商的報價，移動式內存的漲幅已較先前收斂，從原先的5%的季成長縮小為約3%。

NANDFlash

需求端：下游智能手機閃存存不斷從16G到32G、64G、128G甚至256G升級導致嵌入式存儲快速需求增長，同時隨著SSD在PC中滲透率提升導致SSD需求快速增長。

供給端：2016和2017年為NANDFlash從2D到3DNAND制程轉化年，產能存在逐漸釋放的過程，主要廠商有三星、東芝、美光和海力士，三星同樣是產業龍頭，市占率約為37%。

展望未來，智能手機銷售增速疲軟，2018年上半年NAND需求恐不如預期，隨著3D產能不斷開出，市況將轉變成供過于求，導致NANDFlash價格持續走跌的機率升高。

NORFlash

雖然NORFLASH市場份額較小，但是由于代碼可在芯片內執行，仍然常常用于存儲啟動代碼和設備驅動程序。需求端：隨著物聯網、智慧應用(智能家居、智慧城市、智能汽車)、無人機等廠商導入NORFlash作為儲存裝置和微控制器搭配開發，NORFlash需求持續增長。供給端：一方面由于DRAM和NAND搶食硅片產能，導致NORFlash用12寸硅片原材料供不應求漲價；另一方面，巨頭美光及Cypress紛紛宣布淡出，關停部分生產線等，產生供給缺口，導致價格上漲。

經過近幾年版圖大洗牌，目前旺宏成為產業龍頭，市占率約24%，CYPRESS（賽普拉斯）市場占有率約21%，美光科技市占率約20%，華邦電居第四位，大陸廠商兆易創新居第五，占有一席之地。從各家公司的產品分布上，最高端NORFLASH產品多由美光、賽普拉斯供應，應用領域以汽車電子居多；華邦、旺宏則以NORFLASH中端產品供應為主，應用領域以消費電子、通訊電子居多；而兆易創新提供的多為低端產品，主要應用在PC主板、機頂盒、路由器、安防監控產品等領域。

展望未來，隨著iPhoneX采用AMOLED，需要再搭配一顆NORFlash，預期AMOLED智能型手機市場滲透率持續上升，對NORFlash需求的成長空間頗大。近年蓬勃發展的物聯網IOT需要有記憶體搭載，以及車用系統也持續增加新的需求。兆易創新戰略入股中芯國際,將形成存儲器虛擬“IDM”合作模式,進一步加深雙方合作關系,有助于保障長期產能供應，深度受益于NORFlash景氣。

2.1.2、硅片：供需剪刀差形成，從12寸向8寸蔓延

硅片是半導體芯片制造最重要的基礎原材料，在晶圓制造材料成本中占比近30%，是份額最大的材料。

目前主流的硅片為300mm（12英寸）、200mm（8英寸）和150mm（6英寸），其中12英寸硅片份額在65-70%左右，8寸硅片占25-27%左右，6寸占6-7%左右。近年來12英寸硅片占比逐漸提升，6和8寸硅片的市場將被逐步擠壓，預計2020年二者合計占比由2014年的40%左右下降到2020年的30%左右，而更大尺寸450mm（18英寸）產能將在19年開始逐步投建。

硅片尺寸越大，單個硅片上可制造的芯片數量則越多，同時技術要求水平也越高。對于300mm硅片來說，其面積大約比200mm硅片多2.25倍，200mm硅片大概能生產出88塊芯片而300mm硅片則能生產出232塊芯片。更大直徑的硅片可以減少邊緣芯片，提高生產成品率；同時，在同一工藝過程中能一次性處理更多的芯片，設備的重復利用率提高了。

12英寸硅片主要用于高端產品，如CPUGPU等邏輯芯片和存儲芯片；8英寸主要用于中低端產品，如電源管理IC、LCDLED驅動IC、MCU、功率半導體MOSFE、汽車半導體等。

硅片供給屬于寡頭壟斷市場，目前全球硅晶圓廠商以日本、***、德國等五大廠商為主，包括日本信越、日本三菱住友SUMCO、環球晶圓、德國Siltronic、韓國SKSiltronic，前五大供應商囊括約90%以上的市場份額。

硅片的下游客戶主要以三星、美光、SK海力士、東芝／WD為代表的存儲芯片制造商和以臺積電、格羅方德、聯電、力晶科技、中芯國際為代表的純晶圓代工業者。

需求端：過去十年來硅片需求穩定增長。2016與2007年相比，制造一顆IC面積減少了24%以上，2016年IC面積0.044平方英寸/顆，而2007年0.058平方英寸/顆，1年約減少2~3%。但來自終端需求成長，帶動硅片需求量平均每年成長5~7%，故整體硅片面積每年呈3~5%的成長。

供給端：擴產不及時。據DIGITIMES的數據，自2006年至2016年上半，半導體硅片產業歷經長達10年的供給過剩，大多數硅晶圓供貨商獲利不佳，使得近年來供給端的動作相當保守，供應商基本沒有擴充產能，2017年受到下游存儲器、ASIC、汽車半導體、功率半導體等需求驅動，硅片呈現供不應求的局面，供需反轉形成剪刀差，硅片廠去庫存，硅片價格逐漸上升，從12寸向8寸蔓延。

12寸硅片

需求端：ICinsights數據顯示全球營運中的12寸晶圓廠數量持續成長，2017年全球新增8座12寸晶圓廠開張，到2020年底，預期全球將再新增9座的12寸晶圓廠運營，讓全球應用于IC生產的12寸晶圓廠總數達到117座。而如果18寸（450mm）晶圓邁入量產，12寸晶圓廠的高峰數量可達到125座左右；而營運中8寸（200mm）量產晶圓廠的最高數量則是210座（在2015年12月為148座）。根據SUMCO的數據，2016下半年全球300mm硅片的需求已經達到520萬片/月，2017年和2018年全球300mm硅片的需求分別為550萬片/月和570萬片/月。預計未來三年300mm硅片需求將持續增加，2020年新增硅片月需求預計超過750萬片/月，較2017年增加200萬片/月以上，需求提升36%，從2017-2022年復合需求增速超過9.7%，值得注意的是，以上測算需求還沒有考慮部分中國客戶。

供給端：根據SEMI的預測，2017年和2018年300mm硅片的產能為525萬片/月和540萬片/月。由于2017年之前硅片供大于求，硅片產業虧多賺少，各大硅片廠擴產意愿低，所以全球硅片的產量增長緩慢。各大廠商以漲價和穩固市占率為主要策略，到目前為止僅有SUMCO預計在2019年上半年增加11萬片/月和Siltronic計劃到19年中期擴產7萬片/月。我們預計未來幾年12寸硅片的缺貨將是常態。

漲價：12寸硅片供不應求，缺貨成常態，硅片價格逐步上升，下游晶圓廠開始去庫存。信越半導體及SUMCO的12寸硅片簽約價已從2017年的75美元/片上漲至120美元/片，漲幅高達60%。未來幾年硅片供給仍然存在明顯缺口，我們預計漲價趨勢將持續，2018年12寸硅片將進一步漲價20%-30%左右。

8寸硅片

需求端：2017年上半年8寸晶圓廠整體的需求較平緩，隨著2017年第3季旺季需求顯現，預期隨著硅晶圓續漲，在LCD/LED驅動IC、微控制器（MCU）、電源管理IC（PMIC）、指紋辨識IC、CIS影響傳感器等投片需求持續增加。雖然LCD驅動IC、PMIC、指紋辨識IC等已出現轉向12寸廠投片情況，但多數上游IC設計廠基于成本及客制化的考慮，仍以在8寸廠投片為主。Sumco預計到2020年200mm硅片需求量將達574萬片/月，比2016年底的460萬片/月增加24.78%。

供給端：8寸晶圓制造設備產能持續降低，部份關鍵設備出現嚴重缺貨，二手8寸晶圓制造設備也是供不應求。在此情況下，晶圓代工短期廠很難大舉擴增8寸晶圓產能，8寸硅晶圓的擴產需到2018年-2019年才有產出，我們預計未來幾年8寸硅片也將處于供給緊張狀態。

漲價：2017年12英寸硅晶圓供不應求且價格逐季調漲，8英寸硅晶圓價格也在2017年下半年跟漲，累計漲幅約10%。在投片需求持續增加，但擴產有限下，預期2018年上半年8寸晶圓廠產能整體產能仍吃緊。根據ESM報道，預期隨著硅晶圓續漲價，預計2018年第1季8寸晶圓代工價格將會調漲5～10%。

2.1.3、8寸晶圓產品：產品漲價蔓延

8寸硅晶圓短缺以及晶圓廠產能緊缺的影響逐漸向市場滲透，而電源IC、MCU、指紋IC、LED/LCD驅動芯片、MOSFET等皆為8寸產線。

根據國際電子商情報道，多家國內外原廠發布了自2018年1月1日起漲價的通知，主要集中在MOSFET、電源IC、LCD驅動IC等產品，有的漲幅達到了15%-20%。國內廠商，富滿電子、華冠半導體、芯電元、芯茂微電子、裕芯電子、南京微盟等對電源IC、LED驅動IC、MOSFET等產品進行了調價，其中MOSFET漲幅較大。國際分立器件與被動元器件廠商Vishay決定自2018年1月2日起對新訂單漲價，未發貨訂單價格也將于3月1日起調整。

MOSFET：延長交期

根據富昌電子2017年Q4的市場分析報告指出，低壓MOSFET產品，英飛凌、Diodes,飛兆（安森美）、安森美、安世，ST，Vishay的交期均在延長，交期在16-30周區間。英飛凌交期16-24周，汽車器件交貨時間為24+周。安世半導體交期20-26周，汽車器件產能限制。Vishay/Siliconix從5＆6英寸晶圓廠轉型成8英寸晶圓廠，貨期也有改進。高壓MOSFET產品，除IXYS和MS交期穩定之外，英飛凌、飛兆/安森美、ST、羅姆、Vishay皆為交期延長。

MCU：恐將缺貨一整年

2017年12月，全球汽車電子芯片龍頭大廠NXP（恩智浦）宣布，從2018年第一季度開始，MCU、汽車電子等產品將會進入漲價通道，漲價幅度5%-10%不等。此外，自2017年以來，全球多家MCU廠商產品出貨交期皆自四個月延長至六個月，日本MCU廠更罕見拉長達九個月。2017年全球電子產品制造業營運大多相當紅火，連日本半導體廠也出現多年不見正成長榮景，帶動IC芯片等電子元件銷量走升。預估后市于全球汽車電子、物聯網應用需求不斷爆發、持續成長，矽晶圓廠產能滿載下，2018年全球MCU市場，恐將一整年持續面臨供應短缺局面。

LCD驅動IC：漲價or缺貨

根據WitsView預測，一方面，由于晶圓代工廠提高8英寸廠的IC代工費用，IC設計公司第一季可能跟著被迫向面板廠提高IC報價5~10%，以反映成本上升的壓力。另一方面，隨著物聯網、車用電子以及智慧家居等需求興起，帶動電源管理與微控制器等芯片用量攀升，已經開始擠壓8英寸晶圓廠LCD驅動IC的投片量。

近年來因面板廠的削價競爭，驅動IC價格大幅滑落，早已成為晶圓代工廠心中低毛利產品的代名詞，當利潤更佳的電源管理芯片或是微控制器的需求崛起，也剛好給了晶圓代工廠一個絕佳的調整機會，預估截至2018年第一季，晶圓代工廠驅動IC的投片量將下修約20%。中低端IT面板用驅動IC供應吃緊，驅動IC的交期普遍都拉長到10周以上，有可能連帶影響面板的供貨。

2.2、硅含量提升&創新應用驅動，半導體景氣周期持續

本輪半導體景氣周期以存儲器、硅片等漲價開始，受益于電子產品硅含量提升和下游創新應用需求推動，我們認為半導體行業有望得到長效發展。

2.2.1、硅含量提升

按照ICInsights的預測，半導體所占電子信息產業的比例，將由2016年的25%提高到接近2017年的28.1%，將會有更多的元器件被半導體所取代或整合，或者更多的新功能新應用被新設備所采用，半導體對應電子產品的重要性越來越大，預計到2021年，半導體價值量在整機中的占比將上升到28.9%，提升空間廣闊。

以電動汽車為例，據strategyanalytics2015數據，傳統汽車的汽車電子成本大約在315美金，而插混汽車和純電動汽車的汽車電子含量增加超過一倍，插混汽車大約703美金，純電動汽車大約719美金。此外，汽車智能化還將進一步提高汽車電子的用量，從而推動半導體行業的發展。

2.2.2、創新應用驅動

根據SIA數據，2016全球半導體下游終端需求主要以通信類（含智能手機）占比為31.5%，PC/平板占比為29.5%，消費電子占比13.5%，汽車電子占比11.6%。

展望未來，半導體產業除了傳統3C及PC驅動外，物聯網、5G、AI、汽車電子、區塊鏈及AR／VR等多項創新應用將成為半導體行業長效發展的驅動力。

物聯網IOT：到2020年全球產業規模將達到2.93萬億美元

移動通訊商愛立信的數據顯示，2015-2021年期間，全球基于蜂窩物聯網和非蜂窩物聯網的物聯設備年復合增長率將分別達到27%、22%，增速約為傳統移動電話的7倍。

物聯網設備增長帶動全球市場快速增長。據ICInsights等機構研究，2016年全球具備聯網及感測功能的物聯網市場規模為700億美元，比上年增長21%。預計2017年全球物聯網市場規模將達到798億美元，增速為14%。2018年全球市場增速將達30%，規模有望超千億美元。

市場調研機構Gartner數據顯示，2017年全球物聯網市場規模將達到1.69萬億美元，較2016年增長22%。在新一輪技術革命和產業變革帶動下，預計物聯網產業發展將保持20%左右的增速，到2020年，全球物聯網產業規模將達到2.93萬億美元，年均復合增長率將達到20.3%。

4、大陸設計制造封測崛起，材料設備重點突破

4.1、產業生態逐步完善，三業發展日趨均衡

經過多年的發展，通過培育本土半導體企業和國外招商引進國際跨國公司，國內逐漸建成了覆蓋設計、制造、封測以及配套的設備和材料等各個環節的全產業鏈半導體生態。大陸涌現了一批優質的企業，包括華為海思、紫光展銳、兆易創新、匯頂科技等芯片設計公司，以中芯國際、華虹半導體、華力微電子為代表的晶圓制造企業，以及長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技等芯片封測企業。

根據集邦咨詢數據，2017年中國半導體產值將達到5176億元人民幣，年增率19.39%，預估2018年可望挑戰6200億元人民幣的新高紀錄，維持20%的年增長速度，高于全球半導體產業增長率。

近年來，國內半導體一直保持兩位數增速，制造、設計與封測三業發展日趨均衡，但我國集成電路產業結構依然不均衡，制造業比重過低。2017年前三季度，我國IC設計、制造、封測的產業比重分別為37.7%、26%和35.5%，但世界集成電路產業設計、制造和封測三業占比慣例為3∶4∶3。

我國2016年設計業占比首次超越封測環節，未來兩年在AI、5G、物聯網，以及區塊鏈、指紋識別、CIS、AMOLED、人臉識別等新興應用的帶動下，預估設計業占比將在2018年持續增長至38.8%，穩居第一的位置。

制造產業加速建設，尤其以12寸晶圓廠進展快速。2018年將有更多新廠進入量產階段，整體產值將有望進一步攀升，帶動IC制造的占比在2018年快速提升至28.48%。

封測業基于產業集群效應、先進技術演進驅動，伴隨新建產線投產運營、中國本土封測廠高階封裝技術愈加成熟、訂單量增長等利多因素帶動，我們預計2018年封測業產值增長率將維持在兩位數水平，封測三巨頭增速將優于全行業。

4.2、設計：自主發展，群雄并起

我國部分專用芯片快速追趕，正邁向全球第一陣營。專用集成電路細分領域眾多，我國能夠趕上世界先進水平的企業還是少數，這主要有兩類。一是成本驅動型的消費類電子，如機頂盒芯片、監控器芯片等。二是通信設備芯片，例如，華為400G核心路由器自主芯片，2013年推出時領先于思科等競爭對手，并被市場廣泛認可。上述芯片設計能較好地兼顧性能、功耗、工藝制程、成本、新產品推出速度等因素，具備很強的國際競爭力。但是，在高端智能手機、汽車、工業以及其他嵌入式芯片市場，我國差距仍然很大。

高端通用芯片與國外先進水平差距大是重大短板。在高端通用芯片設計方面，我國與發達國家差距巨大，對外依存度很高。我國集成電路每年超過2000億美元的進口額中，處理器和存儲器兩類高端通用芯片合計占70%以上。英特爾、三星等全球龍頭企業市場份額高，持續引領技術進步，對產業鏈有很強的控制能力，后發追趕企業很難獲得產業鏈的上下游配合。雖然紫光展銳、華為海思等在移動處理器方面已進入全球前列。但是，在個人電腦處理器方面，英特爾壟斷了全球市場，國內相關企業有3~5家，但都沒有實現商業量產，大多依靠申請科研項目經費和政府補貼維持運轉。龍芯近年來技術進步較快，在軍品領域有所突破，但距離民用仍然任重道遠。國內存儲項目剛剛起步，而對于FPGA、AD/DA等高端通用芯片，國內基本上是空白。

收購受限，自主發展。隨著萊迪思（以FPGA產品為主營業務）收購案被否決，標志著通過收購海外公司來加速產業發展的思路已經不太現實，越是關鍵領域，美國等國家對于中國的限制就會嚴格，只有自主發展，才是破除限制的根本方法。

海思展訊進入全球前十。根據ICInsights2017年全球前十大Fabless排名，國內有兩家廠商殺進前十名，分別是海思和紫光集團(展訊+RDA)，這兩者分別以47.15億美元和20.50億美元的收入分居第七位和第10位，其中海思的同比增長更是達到驚人的21%，僅僅次于英偉達和AMD，在Fabless增長中位居全球第三。

大陸設計業群雄逐鹿。根據《砥礪前行的中國IC設計業》數據顯示，2017年國內共有約1380家芯片設計公司，較去年的1362家多了18家，總體變化率不大。而2016年，則是中國芯片設計行業突飛猛進的一年，相關設計公司數量較2015年大增600多家。

根據集邦咨詢數據，2017年中國IC設計業產值預估達人民幣2006億元，年增率為22%，預估2018年產值有望突破人民幣2400億元，維持約20%的年增速。

2017年中國IC設計產業廠商技術發展僅限于低端產品的狀況已逐步改善，海思的高端手機應用處理芯片率先采用了10nm先進制程，海思、中興微的NB-IoT、寒武紀、地平線的AI布局在國際嶄露頭角，展銳、大唐、海思的5G部署也順利進行。

根據集邦咨詢預估的2017年IC設計產業產值與廠商營收排名數據，今年前十大IC設計廠商排名略有調整，大唐半導體設計將無緣前十，兆易創新和韋爾半導體憑借優異的營收表現進入排行前十名。

海思：受惠于華為手機出貨量的強勢增長和麒麟芯片搭載率的提升，2017年營收年增率維持在25%以上。

展銳：受制于中低端手機市場的激烈競爭，2017年業績出現回調狀況。

中興微電子：以通訊IC設計為基礎，受到產品覆蓋領域廣泛的帶動，預估營收成長率超過30%。

華大半導體：業務涉及到智能卡及安全芯片、模擬電路、新型顯示等領域，2017年營收也將超過人民幣50億元。

匯頂科技：在智能手機指紋識別芯片搭載率的持續提升和產品優異性能的帶動下，在指紋市場業績直逼市場龍頭FPC，預計今年營收增長也將超過25%。

兆易創新：首次進入營收前十名，憑借其在NORFlash和32bitMCU上的出色市場表現，2017年營收成長率有望突破40%，超過人民幣20億元。

而在芯謀研究發布的2017年中國十大集成電路設計公司榜單上，比特大陸以143億元的年銷售額躍升第二，成為中國芯片設計業的年度黑馬。比特大陸是全球最大的比特幣礦機生產商，旗下的螞蟻礦機系列2017年銷量在數十萬臺，市場占有率超過80%。

2018年，中國IC設計產業在提升自給率、政策支持、規格升級與創新應用三大要素的驅動下，將保持高速成長的趨勢，其中，中低端產品市場占有率持續提升，國產化的趨勢將越加明顯。另一方面，資金與政策支持將持續擴大。大基金第二期正在募集中，且會加大對IC設計產業的投資占比，同時選擇一些創新的應用終端企業進行投資。此外，科技的發展也引領終端產品規格升級，物聯網、AI、汽車電子、專用ASIC等創新應用對IC產品的需求不斷擴大，也將為2018年IC設計產業帶來成長新動力。

4.3、制造：產業轉移，3代工+3存儲

晶圓制造產業向大陸轉移。在半導體向國內轉移的趨勢下，國際大廠紛紛到大陸地區設廠或者增大國內建廠的規模。據ICInsight數據，2016年底，大陸地區晶圓廠12寸產能210K（包括存儲產能），8寸產能611K。本土的中芯國際、華力微以及武漢新芯的12寸產能合計為160K。

大陸12寸晶圓廠產能爆發。根據SEMI數據顯示，預計2017年至2020年間，全球投產的晶圓廠約62座，其中26座位于中國，占全球總數的42％。根據TrendForce統計，自2016年至2017年底，中國新建及規劃中的8寸和12寸晶圓廠共計約28座，其中12寸有20座、8寸則為8座，多數投產時間將落在2018年。預估至2018年底中國12寸晶圓制造月產能將接近70萬片，較2017年底成長42.2%；同時，2018年產值將達人民幣1,767億元，年成長率為27.12%。

晶圓代工三強：中芯國際、華虹半導體、華力微

在晶圓代工市場，大陸廠商面臨著挑戰與機遇。一方面，大陸設計公司在快速成長，本土設計公司天然有支持本土制造廠商的傾向；另一方面，制造業發展所需資金、人力與知識積累的門檻越來越高，在這些方面中國廠商與世界領先廠商的差距有拉大的趨勢。如何在現有基礎上穩扎穩打，逐步縮小與世界先進水平的差距，相當考驗以中芯國際、華宏宏力、華力微為代表的大陸代工廠的經營能力。

全球晶圓代工穩步增長，行業集中高。ICInsight預計2016-2021年的純晶圓代工廠將年均以7.6%的復合增速增長，從2016年的500億美元增長到2021年的721億美元。純晶圓代工行業集中度很高，前四大純晶圓代工廠合計占據全球份額的85%，其中臺積電一家更是雄踞近60%的市場份額。基于晶圓代工行業高技術高投入的門檻，我們判斷晶圓代工行業格局短期不會有太大變化，但國內中芯國際可能會是增速最快的一家。

國內代工三強與國際巨頭相比，追趕仍需較長時間。從大陸市場來看，由于國內市場的崛起，尤其是設計公司的快速發展，純晶圓廠在國內的銷售額的增長迅猛。根據ICinsight預測，2017年大陸地區晶圓代工市場達到70億美金，同比增長16%，顯著高于全球平均增速。臺積電依然是一家獨大，占比高達47%。

國內先進制程落后相差兩代以上。半導體晶圓制造集中度提升，只有巨頭才能不斷地研發推動技術的向前發展。世界集成電路產業28-14nm工藝節點成熟，14/10nm制程已進入批量生產，Intel、三星和臺積電均宣布已經實現了10nm芯片量產，并且準備繼續投資建設7nm和5nm生產線。而國內28nm工藝僅在2015年實現量產，且仍以28nm以上為主。

本土晶圓廠最先進量產制程目前仍處于28nmPoly/SiON階段，雖然在28nm營收占比、28nmHKMG量產推進及方面皆取得不錯的成績。中芯國際是國內純晶圓制造廠龍頭，在傳統制程（≥40nm）已具備相當的比較優勢，同時積極擴展28nm領域，但面臨最大的障礙是28nm良率不足的問題，一旦未來6-12個月內取得突破，將為公司打開更廣闊空間，相應的擴產力度和節奏都將大大提高。梁孟松入職中芯擔任聯合CEO，極大地提高了關鍵制程確定性。梁孟松早年是臺積電和三星的技術核心人物，臺積電的130nm、三星的45/32/28nm每一節點都有梁的突出貢獻。我們認為在梁主導研發之后，將有效整合中芯現有資源，加快突破28nm的進程以及進軍14nm研發。但另一方面，臺積電（南京）、聯芯（廈門）、格芯（成都）等外資廠商的同步登陸布局也將進一步加劇與本土廠商在先進制程的競爭。

存儲器三強：長江存儲、合肥長鑫、福建晉華

存儲器分類、市場空間、競爭格局等相關內容已在本文2.1節介紹（單擊此處跳轉查看）。2017年風光無限的存儲器市場上，中國是買單的一方，無論是DRAM還是NAND閃存，現在的自給率仍然是零。目前大陸用于專門生產存儲器的12英寸晶圓廠都主要為外資企業，包括SK海力士（無錫）、三星（西安）和英特爾（大連）。本土存儲項目剛剛起步，產線尚在建設當中，主要包括武漢長江存儲、福建晉華集成、合肥長鑫存儲。