Ⅰ 台湾的半导体产业规模有多大
据前瞻网研究,2013年全球半导体市场规模达3,061亿美元,成长幅度约2%,而台湾半导体产业因晶圆代工产业表现优异,整体产值成长幅度将大于全球产业平均,相较2012年成长6.0%,产值达新台币1.54兆元。
资策会MIC表示,2013年第一季全球半导体市场从谷底回升,然而在终端应用产品销售成长趋缓之下,全年仅为持平至小幅成长的发展态势, 但是,台湾晶圆代工产业受益于先进制程业务之成长,台湾业者具客户和产能优势,因此有相对较高之成长潜力,在客户出货成长带动下,2013年将呈现明显成长态势,全年产值可望达到新台币6,079亿元,年成长15%。
台湾IC设计产业受惠于中低价Smartphone等市场的成长,再加上我国业者在电视SoC 的全球市占率提升下,第二、三季相关产品陆续配合客户新机上市量产,2013年我国IC设计产值将可温和成长4.2%,达新台币4,152亿元。
Ⅱ 传英伟达正与英特尔洽谈晶圆代工 以实现供应多元化
集微网消息,近期有消息称英伟达正在与英特尔洽谈代工,似乎希望供应多元化。
据台媒 科技 新报报道,众所周知,英伟达是台积电的大客户之一,芯片都交由台积电代工。不过从2020年起,英伟达也将Ampere架构GeForce RTX 30系列显卡GPU交由三星8nm制程代工。COMPUTEX 2021期间,英伟达发表2款显卡GeForce RTX 3080 Ti与GeForce RTX 3070 Ti,同样由三星8nm制程代工。
3月份,英特尔宣布重启晶圆代工业务,还将投资200亿美元在美国新建两座晶圆厂,强化晶圆代工产能。因英特尔重返晶圆代工市场,晶圆产能紧缺下,英伟达传出与英特尔洽谈晶圆代工业务合作,似乎有迹可循。
与此同时,业界分析称英伟达与 AMD 从台积电获得产品速度一样,但随着台积电与AMD合作越来越密切,AMD有望成为 7nm制程最大客户,英伟达找上英特尔代工,除了希望供应多元化,获得更多产能,以解决芯片缺货问题,某种程度也是抗衡台积电与AMD联盟。
(校对/Yuki)
Ⅲ 中芯国际主营业务有哪些
中芯国际
中芯国际集成电路制造有限公司(“中芯国际”,纽交所代号:SMI,港交所股份代号:981),是世界领先的集成电路芯片代工企业之一,也是中国内地规模最大、技术最先进的集成电路芯片制造企业。主要业务是根据客户本身或第三者的集成电路设计为客户制造集成电路芯片。中芯国际是纯商业性集成电路代工厂,提供0.35微米到28纳米制程工艺设计和制造服务。荣获《半导体国际》杂志颁发的"2003年度最佳半导体厂"奖项。
2019年5月,中芯国际将根据修订后的1934年《美国证券交易法》,申请将公司的美国存托股(ADS)从纽约证券交易所自愿退市,并注销这些ADS和相关普通股的注册。
2020年9月26日,美国政府对中国芯片制造企业中芯国际施加了出口限制。[14]
2020年12月4日,中芯国际在香港停牌。[17]
基本信息
中文名
中芯国际集成电路制造有限公司
上市地点
上交所科创板
成立时间
2000年
总部地址
上海市浦东新区张江路18号
创始人
张汝京
员工人数
17967人(2019年)
外文名
Semiconctor Manufacturing International Corporation
组织形式
有限责任
创立地点
上海
产品服务
芯片封装
年营业额
214.93 亿元(2020年)
经营状态
在业
公司类型
科创板上市公司
Ⅳ 求2013 全球10大着名的 Foundry(代工)企业的排名、相关业务及营业额等。
第一季全球半导体厂商排行榜日本业者“落漆”
上网时间: 2013年05月15日
市场研究机构IC Insights公布的 2013年第一季全球半导体供应商排行榜显示,有数家日本半导体厂商名次都比去年同期退步;其中东芝(Toshiba)退步一名成为第五,瑞萨(Renesas)因销售额下滑20%而跌出前十名,索尼(Sony)退步三名成为第十六、当季销售额较去年同期下滑31%,富士通(Fujitsu)则由去年第一季的第十五名退步为第二十名、季销售额下滑26%。
不过IC Insights指出,日本半导体厂商的销售额数字都是由日圆换算成美元;在2012年第一季时,美元兑日圆汇率为1美元79.26日圆,但到了2013年第一季汇率成为1美元兑换92.19日圆,因此也对日本厂商的销售金额数字造成冲击。尽管如此,Sony与Fujitsu的2013年第一季销售额若不换算成美元,与去年同期相较衰退幅度仍达两位数字;Toshiba的第一季销售额若以日圆计算则比去年同期成长5%。
在2013年第一季全球前二十大半导体厂商(包括IC、离散元件、光电元件与感测器供应商)中,有9家总部位于美国、4家总部位于日本、3家总部位于欧洲,以及台湾与韩国各2家;在前二十大厂商中,也包括3家纯晶圆代工厂以及4家无晶圆厂晶片业者。
2013年第一季全球前二十大半导体供应商业绩成长率排名 (单位:百万美元)
Ⅳ 十年后哪家公司会成为中国芯片制造业的龙头
芯片行业是一个产业,而不是某一个企业,这里面所涉及的上下游企业比较多,有半导体材料,芯片设备,芯片设计、芯片制造、芯片产品封测等多个环节。这里面任何一个环节对技术的要求都非常高,而且很复杂,单凭一个企业不可能完成芯片所有程序的制造。
所以具体10年之后,哪些芯片企业有机会成为我国芯片行业的龙头,不应该从某个企业独立去分析,而是要从多个环节中当中的优秀企业去分析。我们就按照芯片制造的上下游从上到下来分析一下哪些企业有这样的潜力。
1、芯片设计代表企业:华为海思和紫光集团。
处理器代表企业:华为海思。
以上是目前芯片行业当中我国最具有代表性的企业,也是未来10年之内我国在芯片行业里最具潜力的企业。但是芯片行业的发展不是固定不变的,未来随着技术的不断进步,很有可能会出现一些更加先进的企业出来。不管怎么样,我们希望我国的芯片发展越来越好,能够诞生越来越多的优秀芯片企业,这样才能突破一些国家的封锁,真正做到独立自主。
Ⅵ 模拟晶圆代工模式能否行得通
例如,一个芯片组可以在IBM的工厂里生产,也可以由台积电或中芯国际制造。
鉴于通过芯片可以克隆出一个“掩膜组”,1984年美国颁布了半导体保?(SPA),明确规定这种复制行为是非法的。这样一来,即使有人能够偷到你的设计,也无法批量制造并公开销售。但对于模拟器件,上面的情况就不适用了。模拟和混合信号器件的生产线都是专用的。一般而言,不从头开始重新校正工艺,它们是不能变换生产线的。原因很简单。模拟器件不是以“二进制”状态下线的。观察分立的模拟器件,你会发现他们是以一定范围的数值下线的。分立式器件制造商要做的是针对不同市场对它们进行分选分类。我们可以把模拟IC看作是数百乃至数百万个小模拟器件的集合。每一个小器件都有自己的钟形曲线(bell curve),你必需使整个集合都“符合规范”,才能让IC正常工作。若以后你准备再启动这条生产线,就必需对之进行重新校正。如果是同一批员工,并拥有以前的工艺数据,这倒不是什么难事。另一方面,如果你没有自己的生产线而要仰赖晶圆代工商,就面临以下几个问题:1) 不保证工具组相同;2) 不保证生产线工人相同;3)不保证数据库完整。你会发现,制造出一个合格的好器件所需的详细技术知识掌握在你的晶圆代工合作伙伴手里。换言之,你必然陷入与晶圆代工商的垄断关系中。因此,在成本和风险方面,这和你实际拥有这家制造厂没有什么区别。考虑到这一点,晶圆代工商的优势即刻就消失了。这就是模拟/混合信号晶圆代工市场始终无法扩大的原因。不过,低端非关键性器件或许是个例外。
Ⅶ 台湾做的“芯片”比大陆的好吗
台湾地区的晶圆代工水准是目前世界领先的,其中最突出的就是台积电。
“ 台湾有台积电、美国有高通、韩国有三星 ”,台湾的“芯片”产业真的很强。中国台湾地区的 台积电、日月光、联发科 等,都是耳熟能详的“芯片”领域很强大的企业。台湾虽然只有区区2000多万人口,但在集成电路(“芯片”)产业领域,却是世界顶级的,与 美国、韩国 同处 世界一流水平 。而且,台湾在整个芯片产业链上 布局非常完整,企业实力很强,市场占有率很高 。因此, 目前中国台湾地区的“芯片”产业比大陆要好很多。
台湾“芯片”产业代表:台积电 台湾的“芯片”产业链完整、实力强大; 结论: 从芯片设计到制造,再到封测等三个关键环节,台湾都处于世界一流水平,甚至很多技术是世界领先的。下面我们从“芯片”整个产业链来具体说明:
上游--芯片设计 全球10大芯片设计公司——美国6家,中国台湾3家 ,英国1家;因此可以看出,在“芯片”的产业链上游——芯片设计领域,目前中国台湾地区,是仅次于美国排在世界第二,实力自然非常强劲。
(说明:很遗憾的是,由于美国禁令,中国的华为海思已经跌出前十。)
中游--晶圆代工制造 全球10大芯片(晶圆)代工厂——中国台湾有4家,大陆有2家; 下游--封装测试; 全球十大封测公司——台湾5家、大陆3家、美国1家、新加坡1家(2019年数据)具体各地区分布:
其中,中国台湾地区的 日月光半导体 企业,目前是 全球第一 的芯片封装测试公司,处于全球领先水平。台湾在这个领域占有全球超过4成的市场份额,同样实力非常强大。
总结:目前, 台湾地区的“芯片”的确比大陆好 ;那么,为什么中国台湾地区的“芯片”行业的实力会这么强大?其实,这个过程也是 非常漫长曲折的 ,正所谓“罗马不是一天建成”, “芯片”产业也不是短期就能快速崛起的 。
总的来说,台湾的“芯片”产业发展分三个时期; 台湾的“芯片”产业发展过程中的重要事件及人物: 借鉴总结
在商业芯片方面,台湾确实做得不错,我点我承认。但在军用芯片和航天芯片领域,他就不如大陆了。特别是安装在天问一号、嫦娥系列、北斗系列、神舟系列、风云系列等等卫星、宇宙飞船上的芯片,台湾是远远不如大陆的。比方说安装在嫦娥系列探月卫星的芯片,台湾就做不了。因为它的工作环境太苛刻了。它要能在月昼260多度的高温和月夜零下230多度的超低温中正常工作,台湾产的芯片还真达不到这个标准。
当然,商业芯片和军用芯片、航天芯片等是不能同日而语的。商业芯片追求的是性价比高,体积小,功能多。像咱们手机都追求什么5纳米、7纳米制程的芯片,价格还不能太贵。可军用芯片、航天芯片追求的是高可靠性,功能也不需要很多很全,满足要求就是了,体积做大点也没关系,价格贵点也没关系,最重要的是高可靠性,能在极端恶劣的环境下正常工作。
是的。大陆很多专家被酱香 科技 烧坏了脑子。有位大V居然发文表示,以后用碳基材料就用不到光刻机了。看看,这就是专家,喝完酒就谈芯片,可连芯片是集成电路的一种都不知道。
当然比大陆好,或者可以说是比全世界任何一个地方都要好。目前,台积电3nm可以量产了,而大陆厂家最高只能做到14nm。
但是要明确一点的是,台湾企业只是代工
而已,这主要是台积电拥有光刻机而因为贸易战的原因,大陆企业还没办法获得高精度光刻机!而单论研发的话,大陆并不比台湾,或者其他国家企业差,差的只是不能量产而已。
台湾的芯片制程目前是全球最领先的,我们差太多了
电子半导体产业台湾佬一直都是牛逼的存在,当年pc时代主板硬盘到现在的各类芯片设计加工。
本质上说成本比欧美日便宜,技术不差,逐渐形成垄断。
国产主要是因为国际有技术封锁,半导体投入的时间成本太高,一直都无人做,无心做
台湾的电子产品享誉全球已是不争的事实,质量,功能,价格,售后服务及技术研发都很有竞争力。
台湾只是晶圆制程领先大陆较多(10年内我们应该可以赶上),比如台积电,但台积电并不是纯粹的台湾企业,已被西方公司控股。台积电非但没有受到美国的技术封锁反而受到大力支持,所以我们与台湾芯片制造业的差距就是与世界芯片制造业的差距!
中国在芯片领域早已开始两条腿走路,一是开发新一代炭基半导体材料,目前中美领先,我们力争弯道超车;二是在硅基半导体上继续加紧追赶。硅基半导体的制成已基本到达物理极限,台积电进步空间已不大,就等着我们追赶了。台积电前有堵截后有追兵,好日子不多了!
最近上海发改委宣布力争在年内量产12nm芯片国产化制程,这些不受美国制裁影响。如果一切顺利,2025年实现我国芯片自给率70%的目标很有希望实现!
台湾的芯片确实做的很不错,是处于世界领先地位的,而这当中最突出的又要数台积电了。
这些电子产品不论是从质量,功能,价格,售后服务及技术研发都很有竞争力,
Ⅷ 晶圆代工是指什么
现在的 CPU GPU 等等的芯片什么的都是从晶圆片上切出来的
一大片晶圆可以切成很多的芯片
越靠近圆中心的理论上质量越好
质量较差的就做成型号较低的 (还有良率问题)
所谓晶圆代工,就是专门帮忙生产晶圆片
目前有名的代工厂有台湾的台积电、联电等等
如 Intel、AMD、nVidia 都有找他们代工
Ⅸ 半导体产业深度报告:制造业巅峰,晶圆代工赛道持续繁荣
台积电开启晶圆代工时代,成为集成电路中最为重要的一个环节。 1987 年,台积电的成立开启了 晶圆代工时代,尤其在得到了英特尔的认证以后,晶圆代工被更多的半导体厂商所接受。晶圆代工 打破了 IDM 单一模式,成就了晶圆代工+IC 设计模式。目前,半导体行业垂直分工成为了主流, 新进入者大多数拥抱 fabless 模式,部分 IDM 厂商也在逐渐走向 fabless 或者 fablite 模式。
全球晶圆代工市场一直呈现快速增长,未来有望持续 。晶圆代工+IC 设计成为行业趋势以后,受益 互联网、移动互联网时代产品的强劲需求,整个行业一直保持快速增长,以台积电为例,其营业收 入从 1991 年的 1.7 亿美元增长到 2019 年的 346 亿美元,1991-2019 年,CAGR 为 21%。2019 年全球晶圆代工市场达到了 627 亿美元,占全球半导体市场约 15%。未来进入物联网时代,在 5G、 人工智能、大数据强劲需求下,晶圆代工行业有望保持持续快速增长。
晶圆代工行业现状:行业呈现寡头集中。 晶圆代工是制造业的颠覆,呈现资金壁垒高、技术难度大、 技术迭代快等特点,也因此导致了行业呈现寡头集中,其中台积电是晶圆代工行业绝对的领导者, 营收占比超过 50%,CR5 约为 90%。
晶圆代工行业资金壁垒高。 晶圆代工厂的资本性支出巨大,并且随着制程的提升,代工厂的资本支 出中枢不断提升。台积电资本支出从 11 年的 443 亿元增长到 19 年的 1094 亿元,CAGR 为 12%。 中芯国际资本性支出从 11 年的 30 亿元增长到了 19 年的 131 亿元,CAGR 为 20%,并且随着 14 nm 及 N+1 制程的推进,公司将显着增加 2020 年资本性支出,计划为 455 亿元。巨额投资将众多 追赶者挡在门外,新进入者难度极大。
随着制程提升,晶圆代工难度显着提升。 随着代工制程的提升,晶体管工艺、光刻、沉积、刻蚀、 检测、封装等技术需要全面创新,以此来支撑芯片性能天花板获得突破。
晶体管工艺持续创新。 传统的晶体管工艺为 bulk Si,也称为体硅平面结构(Planar FET)。 随着 MOS 管的尺寸不断的变小,即沟道的不断变小,会出现各种问题,如栅极漏电、泄漏功 率大等诸多问题,原先的结构开始力不从心,因此改进型的 SOI MOS 出现,与传统 MOS 结 构主要区别在于:SOI 器件具有掩埋氧化层,通常为 SiO2,其将基体与衬底隔离。由于氧化 层的存在,消除了远离栅极的泄漏路径,这可以降低功耗。随着制程持续提升,常规的二氧 化硅氧化层厚度变得极薄,例如在 65nm 工艺的晶体管中的二氧化硅层已经缩小仅有 5 个氧 原子的厚度了。二氧化硅层很难再进一步缩小了,否则产生的漏电流会让晶体管无法正常工 作。因此在 28nm 工艺中,高介电常数(K)的介电材料被引入代替了二氧化硅氧化层(又称 HKMG 技术)。随着设备尺寸的缩小,在较低的技术节点,例如 22nm 的,短沟道效应开始 变得更明显,降低了器件的性能。为了克服这个问题,FinFET 就此横空出世。FinFET 结构 结构提供了改进的电气控制的通道传导,能降低漏电流并克服一些短沟道效应。目前先进制 程都是采用 FinFET 结构。
制程提升,需要更精细的芯片,光刻机性能持续提升。 负责“雕刻”电路图案的核心制造设备是光刻机,它是芯片制造阶段最核心的设备之一,光刻机的精度决定了制程的精度。第四 代深紫外光刻机分为步进扫描投影光刻机和浸没式步进扫描投影光刻机,其中前者能实现最 小 130-65nm 工艺节点芯片的生产,后者能实现最小 45-22nm 工艺节点芯片的生产。通过多 次曝光刻蚀,浸没式步进扫描投影光刻机能实现 22/16/14/10nm 芯片制作。到了 7/5nm 工艺, DUV 光刻机已经较难实现生产,需要更为先进的 EUV 光刻机。EUV 生产难度极大,零部件 高达 10 万多个,全球仅 ASML 一家具备生产能力。目前 EUV 光刻机产量有限而且价格昂 贵,2019 年全年,ASML EUV 销量仅为 26 台,单台 EUV 售价高达 1.2 亿美元。
晶圆代工技术迭代快,利于头部代工厂。 芯片制程进入 90nm 节点以后,技术迭代变快,新的制程 几乎每两到三年就会出现。先进制程不但需要持续的研发投入,也需要持续的巨额资本性支出,而 且新投入的设备折旧很快,以台积电为例,新设备折旧年限为 5 年,5 年以后设备折旧完成,生产 成本会大幅度下降,头部厂商完成折旧以后会迅速降低代工价格,后进入者难以盈利。
2.1摩尔定律延续,技术难度与资本投入显着提升
追寻摩尔定律能让消费者享受更便宜的 算 力,晶圆代工是推动摩尔定律最重要的环节。 1965 年, 英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔提出,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目, 约每隔 18-24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍,这也是全球电子产品整体性能不断进化的核 心驱动力,以上定律就是着名的摩尔定律。换而言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔 18- 24 个月翻一倍以上。推动摩尔定律的核心内容是发展更先进的制程,而晶圆代工是其中最重要的 环节。
摩尔定律仍在延续。 市场上一直有关于摩尔定律失效的顾虑,但是随着 45nm、28nm、10nm 持续 的推出,摩尔定律仍然保持着延续。台积电在 2018 年推出 7nm 先进工艺,2020 年开始量产 5nm, 并持续推进 3nm 的研究,预计 2022 年量产 3nm 工艺。IMEC 更是规划到了 1nm 的节点。此外, 美国国防高级研究计划局进一步提出了先进封装、存算一体、软件定义硬件处理器三个未来发展研 究与发展方向,以此来超越摩尔定律。在现在的时间点上来看,摩尔定律仍然在维持,但进一步提 升推动摩尔定律难度会显着提升。
先进制程资本性投入进一步飙升 。根据 IBS 的统计,先进制程资本性支出会显着提升。以 5nm 节 点为例,其投资成本高达数百亿美金,是 14nm 的两倍,是 28nm 的四倍。为了建设 5nm 产线, 2020 年,台积电计划全年资本性将达到 150-160 亿美元。先进制程不仅需要巨额的建设成本,而 且也提高了设计企业的门槛,根据 IBS 的预测,3nm 设计成本将会高达 5-15 亿美元。
3nm 及以下制程需要采用全新的晶体管工艺。 FinFET 已经历 16nm/14nm 和 10nm/7nm 两个工艺 世代,随着深宽比不断拉高,FinFET 逼近物理极限,为了制造出密度更高的芯片,环绕式栅极晶 体管(GAAFET,Gate-All-Ground FET)成为新的技术选择。不同于 FinFET,GAAFET 的沟道被 栅极四面包围,沟道电流比三面包裹的 FinFET 更加顺畅,能进一步改善对电流的控制,从而优化 栅极长度的微缩。三星、台积电、英特尔均引入 GAA 技术的研究,其中三星已经先一步将 GAA 用 于 3nm 芯片。如果制程到了 2nm 甚至 1nm 时,GAA 结构也许也会失效,需要更为先进的 2 维 、 甚至 3 维立体结构,目前微电子研究中心(Imec)正在开发面向 2nm 的 forksheet FET 结构。
3nm 及以下制程,光刻机也需要升级。 面向 3nm 及更先进的工艺,芯片制造商或将需要一种称为 高数值孔径 EUV(high-NA EUV)的光刻新技术。根据 ASML 年报,公司正在研发的下一代极紫 外光刻机将采用 high-NA 技术,有更高的数值孔径、分辨率和覆盖能力,较当前的 EUV 光刻机将 提高 70%。ASML 预测高数值孔径 EUV 将在 2022 年以后量产。
除上面提到巨额资本与技术难题以外,先进制程对沉积与刻蚀、检测、封装等环节也均有更高的要 求。正是因为面临巨大的资本和技术挑战,目前全球仅有台积电、三星、intel 在进一步追求摩尔定 律,中芯国际在持续追赶,而像联电、格罗方德等晶圆代工厂商已经放弃了 10nm 及以下制程工艺 的研发,全面转向特色工艺的研究与开发。先进制程的进一步推荐节奏将会放缓,为中芯国际追赶 创造了机会。
2.2先进制程占比持续提升,成熟工艺市场不断增长
高性能芯片需求旺盛,先进制程占比有望持续提升。 移动终端产品、高性能计算、 汽车 电子和通信 及物联网应用对算力的要求不断提升,要求更为先进的芯片,同时随着数据处理量的增加,存储芯 片的制程也在不断升级,先进制程的芯片占比有望持续提升。根据 ASML2018 年底的预测,到 2025 年,12 寸晶圆的先进制程占比有望达到 2/3。2019 年中,台积电 16nm 以上和以下制程分别占比 50%,根据公司预计,到 2020 年,16nm 及以下制程有望达到 55%。
CPU、逻辑 IC、存储器等一般采用先进制程(12 英寸),而功率分立器件、MEMS、模拟、CIS、 射频、电源芯片等产品(从 6μm 到 40nm 不等)则更多的采用成熟工艺(8 寸片)。 汽车 、移动 终端及可穿戴设备中超过 70%的芯片是在不大于 8 英寸的晶圆上制作完成。相比 12 寸晶圆产线,8 寸晶圆制造厂具备达到成本效益生产量要求较低的优势,因此 8 寸晶圆和 12 寸晶圆能够实现优 势互补、长期共存。
受益于物联网、 汽车 电子的快速发展,MCU、电源管理 IC、MOSFET、ToF、传感器 IC、射频芯 片等需求持续快速增长。 社会 已经从移动互联网时代进入了物联网时代,移动互联网时代联网设备 主要是以手机为主,联网设备数量级在 40 亿左右,物联网时代,设备联网数量将会成倍增加,高 通预计到 2020 年联网 设备数量有望达到 250 亿以上。飙升的物联网设备需要需要大量的成熟工艺 制程的芯片。以电源管理芯片为例,根据台积电年报数据,公司高压及电源管理晶片出货量从 2014 年的 1800 万片(8 寸)增长到 2019 年的 2900 万片,CAGR 为 10%。根据 IHS 的预测,成熟晶 圆代工市场规模有望从 2020 年的 372 亿美元增长到 2025 年的 415 亿美元。
特色工艺前景依旧广阔,主要代工厂积极布局特色工艺。 巨大的物联网市场前景,吸引了众多 IC 设计公司开发新产品。晶圆代工企业也瞄准了物联网的巨大商机,频频推出新技术,配合设计公司 更快、更好地推出新一代芯片,助力物联网产业高速发展。台积电和三星不仅在先进工艺方面领先布局,在特色工艺方面也深入布局,例如台积电在图像传感器领域、三星在存储芯片领域都深入布 局。联电、格罗方德、中芯国际、华虹半导体等代工厂也全面布局各自的特色工艺,在射频、 汽车 电子、IOT 等领域,形成了各自的特色。
5G 时代终端应用数据量爆炸式提升增加了对半导体芯片的需求,晶圆代工赛道持续繁荣。 随着对 于 5G 通信网络的建设不断推进,不仅带动数据量的爆炸式提升,要求芯片对数据的采集、处理、 存 储 效率更高,而且也催生了诸多 4G 时代难以实现的终端应用,如物联网、车联网等,增加了终 端对芯片的需求范围。对于芯片需求的增长将使得下游的晶圆代工赛道收益,未来市场前景极其广 阔。根据 IHS 预测,晶圆代工市场规模有望从 2020 年的 584 亿美元,增长到 2025 年的 857 亿美 元,CAGR 为 8%。
3.15G 推动手机芯片需求量上涨
5G 手机渗透率快速提升。手机已经进入存量时代,主要以换机为主。2019 年全球智能手机出货量 为 13.7 亿部,2020 年受疫情影响,IDC 等预测手机总体出货量为 12.5 亿台,后续随着疫情的恢 复以及 5G 产业链的成熟,5G 手机有望快速渗透并带动整个手机出货。根据 IDC 等机构预测,5G 手机出货量有望从 2020 年的 1.83 增长到 2024 年的 11.63 亿台,CAGR 为 59%。
5G 手机 SOC、存储和图像传感器全面升级,晶圆代工行业充分受益。 消费者对手机的要求越来越 高,需要更清晰的拍照功能、更好的 游戏 体验、多任务处理等等,因此手机 SOC 性能、存储性能、 图像传感器性能全面提升。目前旗舰机的芯片都已经达到了 7nm 制程,随着台积电下半年 5 nm 产 能的释放,手机 SOC 有望进入 5nm 时代。照片精度的提高,王者荣耀、吃鸡等大型手游和 VLOG 视频等内容的盛行,对手机闪存容量和速度也提出了更高的要求,LPDDR5 在 2020 年初已经正式 亮相小米 10 系列和三星 S20 系列,相较于上一代的 LPDDR4,新的 LPDDR5 标准将其 I/O 速 度从 3200MT/s 提升到 6400MT/s,理论上每秒可以传输 51.2GB 的数据。相机创新是消费者更 换新机的主要动力之一,近些年来相机创新一直在快速迭代,一方面,多摄弥补了单一相机功能不 足的缺点,另一方面,主摄像素提升带给消费者更多的高清瞬间,这两个方向的创新对晶圆及代工 的需求都显着提升。5G 时代,手机芯片晶圆代工市场将会迎来量价齐升。
5G 手机信号频段增加,射频前端芯片市场有望持续快速增长。射频前端担任信号的收发工作,包 括低噪放大器、功率放大器、滤波器、双工器、开关等。相较于 4G 频段,5G 的频段增加了中高 频的 Sub-6 频段,以及未来的更高频的毫米波频段。根据 yole 预测,射频前端市场有望从 2018 年 的 149 亿美元,增长到 2023 年的 313 亿美元,CAGR 为 16%。
3.2云计算前景广阔,服务器有望迎来快速增长
2020 年是国内 5G 大规模落地元年,有望带来更多数据流量需求 。据中国信通院在 2019 年 12 月 份发布的报告,2020 年中国 5G 用户将从去年的 446 万增长到 1 亿人,到 2024 年我国 5G 用户 渗透率将达到 45%,人数将超过 7.7 亿人,全球将达到 12 亿人,5G 用户数的高增长带来流量的 更高增长。
5G 时代来临,云计算产业前景广阔。 进入 5G 时代,IoT 设备数量将快速增加,同时应用的在线 使用需求和访问流量将快速爆发,这将进一步推动云计算产业规模的增长。根据前瞻产业研究院的 报告,2018 年中国云计算产业规模达到了 963 亿元,到 2024 年有望增长到 4445 亿元,CAGR 为 29%,产业前景广阔。
边缘计算是云计算的重要补充,迎来新一轮发展高潮。 根据赛迪顾问的数据,2018 年全球边缘计 算市场规模达到 51.4 亿美元,同比增长率 57.7%,预计未来年均复合增长率将超过 50%。而中国 边缘计算市场规模在 2018 年达到了 77.4 亿元,并且 2018-2021 将保持 61%的年复合增长率,到 2021 年达到 325.3 亿元。
服务器大成长周期确定性强。 服务器短期拐点已现,受益在线办公和在线教育需求旺盛,2020 年 服务器需求有望维持快速增长。长期来看,受益于 5G、云计算、边缘计算强劲需求,服务器销量 有望保持持续高增长。根据 IDC 预测,2024 年全球服务器销量有望达到 1938 万台,19-24 年, CAGR 为 13%。
服务器半导体需求持续有望迎来快速增长,晶圆代工充分受益。 随着服务器数量和性能的提升,服 务器逻辑芯片、存储芯片对晶圆的需求有望快速增长,根据 Sumco 的预测,服务器对 12 寸晶圆 需求有望从 2019 年的 80 万片/月,增长到 2024 年的 158 万片/月,19-24 年 CAGR 为 8%。晶圆 代工市场有望充分受益服务器芯片量价齐升。
3.3三大趋势推动 汽车 半导体价值量提升
传统内燃机主要价值量主要集中在其动力系统。 而随着人们对于 汽车 出行便捷性、信息化的要求逐 渐提高, 汽车 逐步走向电动化、智能化、网联化,这将促使微处理器、存储器、功率器件、传感器、 车载摄像头、雷达等更为广泛的用于 汽车 发动机控制、底盘控制、电池控制、车身控制、导航及车 载 娱乐 系统中, 汽车 半导体产品的用量显着增加。
车用半导体有望迎来加速增长。 根据 IHS 的报告,车用半导体销售额 2019 年为 410 亿美元,13- 19 年 CAGR 为 8%。随着 汽车 加速电动化、智能化、网联化,车用芯片市场规模有望迎来加速, 根据 Gartner 的数据,全球 汽车 半导体市场 2019 年销售规模达 410.13 亿美元,预计 2022 年有望 达到 651 亿美元,占全球半导体市场规模的比例有望达到 12%,并成为半导体下游应用领域中增 速最快的部分。
自动驾驶芯片要求高,有望进一步拉动先进制程需求。 自动驾驶是通过雷达、摄像头等将采集车辆 周边的信息,然后通过自动驾驶芯片处理数据并给出反馈,以此降低交通事故的发生率、提高城市 中的运载效率并降低驾驶员的驾驶强度。自动驾驶要求多传感器之间能够及时、高效地传递信息, 并同时完成路线规划和决策,因此需要完成大量的数据运算和处理工作。随着自动驾驶级别的上升, 对于芯片算力的要求也越高,产生的半导体需求和价值量也随之水涨船高。英伟达自动驾驶芯片随 着自动驾驶级别的提升,芯片制程也显着提升,最早 Drive PX 采用的是 20nm 工艺,而最新 2019 年发布的 Drive AGX Orin 将会采用三星 8nm 工艺。根据英飞凌的预测,自动驾驶给 汽车 所需要的 半导体价值带来相当可观的增量,一辆车如果实现 Level2 自动驾驶,半导体价值增量就将达到 160 美元,若自动驾驶级别达到 level4&5,增量将会达到 970 美元。
3.4IoT 快速增长,芯片类型多
随着行业标准完善、技术不断进步、政策的扶持,全球物联网市场有望迎来爆发性增长。GSMA 预 测,中国 IOT 设备联网数将会从 2019 年的 36 亿台, 增到 到 2025 年的 80 亿台,19-25 年 CAGR 为 17.3%。根据全球第二大市场研究机构 MarketsandMarkets 的报告,2018 年全球 IoT 市场规模 为 795 亿美元,预计到 2023 年将增长到 2196 亿美元,18-23 年 CAGR 为 22.5%。
物联网的发展需要大量芯片支撑,半导体市场规模有望迎来进一步增长 。物联网感知层的核心部件 是传感器系统,产品需要从现实世界中采集图像、温度、声音等多种信息,以实现对于所处场景的 智能分析。感知需要向设备中植入大量的 MEMS 芯片,例如麦克风、陀螺仪、加速度计等;设备 互通互联需要大量的通信芯片,包括蓝牙、WIFI、蜂窝网等;物联网时代终端数量和数据传输通道 数量大幅增加,安全性成为最重要的需求之一,为了避免产品受到恶意攻击,需要各种类型的安全 芯片作支持;同时,身份识别能够保障信息不被盗用,催生了对于虹膜识别和指纹识别芯片的需求; 作为物联网终端的总控制点,MCU 芯片更是至关重要,根据 IC Insights 的预测,2018 年 MCU 市 场规模增长 11%,预计未来四年内 CAGR 达 7.2%,到 2022 年将超过 240 亿美元。
4.1 国内 IC 设计企业快速增长,代工需求进一步放量
国内集成电路需求旺盛,有望持续维持快速增长。 国内集成电路市场需求旺盛,从 2013 年的 820 亿美元快速增长到 2018 年的 1550 亿美元,CAGR 为 13.6%,IC insight 预测,到 2023 年,中国 集成电路市场需求有望达到 2290 亿美元,CAGR 为 8%。但是同时,国内集成电路自给率也严重 不足,2018 年仅为 15%,IC insight 在 2019 年预测,到 2023 年,国内集成电路自给率为 20%。
需求驱动,国内 IC 设计快速成长。 在市场巨大的需求驱动下,国内 IC 设计企业数量快速增加,尤 其近几年,在国内政策的鼓励下,以及中美贸易摩擦大的背景下,IC 设计企业数量加速增加,2019 年底,国内 IC 设计企业数量已经达到了 1780 家,2010-2019 年,CAGR 为 13%。根据中芯国际 的数据,国内 IC 设计公司营收 2020 年有望达到 480 亿美元,2011-2020 年 CAGR 为 24%,远 高于同期国际 4%的复合增长率。
国内已逐步形成头部 IC 设计企业。 根据中国半导体行业协会的统计,2019 年营收前十的入围门槛 从 30 亿元大幅上升到 48 亿元,这十大企业的增速也同样十分惊人,达到 47%。国内 IC 企业逐步 做大做强,部分领域已经形成了一些头部企业:手机 SoC 芯片领域有华为海思、中兴微电子深度 布局;图像传感领域韦尔豪威大放异彩;汇顶 科技 于 2019 年引爆了光学屏下指纹市场;卓胜微、 澜起 科技 分别在射频开关和内存接口领域取得全球领先。IC 设计企业快速成长有望保持对晶圆代 工的强劲需求。
晶圆代工自给率不足。 中国是全球最大的半导体需求市场,根据中芯国际的预测,2020 年中国对 半导体产品的需求为 2130 亿美元,占全球总市场份额为 49%,但是与之相比的是晶圆代工市场份 额严重不足,根据拓墣研究的数据,2020Q2,中芯国际和华虹半导体份额加起来才 6%,晶圆代 工自给率严重不足,尤其考虑到中国 IC 设计企业数量快速增长,未来的需求有望持续增长,而且, 美国对华为等企业的禁令,更是让我们意识到了提升本土晶圆代工技术和产能的重要性。
4.2政策与融资支持,中国晶圆代工企业迎来良机(略)
晶圆代工需求不断增长,但国内自给严重不足,受益需求与国内政策双重驱动,国内晶圆代工迎来 良机。建议关注:国内晶圆代工龙头,突破先进制程瓶颈的中芯国际-U、特色化晶 圆代工与功率半导体 IDM 双翼发展的华润微华润微、坚持特色工艺,盈利能力强的华虹半导体华虹半导体。
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(报告观点属于原作者,仅供参考。作者:东方证券,蒯剑、马天翼)
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