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我的城市生活_最新章节1187.半导体:中国崛起正当时



    大基金首期募资1387.2亿元。投资覆盖了集成电路全部产业链,重点是在制造领域。

    截至2017年9月,大基金累计决策投资55个项目,涉及40家集成电路企业,共承诺出资1003亿元,承诺投资额占首期募集资金的72%,实际出资653亿元,达到首期募集资金的47%。

    目前承诺投资中,芯片制造业的资金为65%、设计业17%、封测业10%、装备材料业8%。

    根据天眼查的数据,截止至2017年12月22日,大基金已成为39家公司股东,涉及17家A股公司、2家港股公司,目前大基金持股市值超200亿。

    在国家集成电路产业投资基金之外,多个省市也相继成立或准备成立集成电路产业投资基金,目前包括北京、上海、广东等在内的十几个省市已成立专门扶植半导体产业发展的地方政府性基金。

    根据国家集成电路产业基金的统计,截止2017年6月,由

    “大基金”撬动的地方集成电路产业投资基金(包括筹建中)达5145亿元。

    三、中国崛起正当时,提高自给率中国半导体市场需求接近全球的1/3。

    根据WSTS数据,2016年全球半导体销售额为3389亿美元,其中我国半导体销售额为1075亿,占全球市场的31.7%。

    中国为全球需求增长最快的地区。2010年-2016年,全球半导体市场规模年均复合增速为6.3%,而中国年均复合增速为21.5%。

    随着5G、消费电子、汽车电子等下游产业的进一步兴起,预计中国半导体产业规模还将快速增长。

    自给率低,急需芯片国产化。半导体产业关乎国家信息安全,但由于发展较晚、技术水平较低等原因,我国目前半导体产业主要依赖进口,国产化率仅1/3左右。

    以占有半导体产业80%以上的市场份额的集成电路为例,根据半导体行业协会数据,2016年中国集成电路市场规模近12000亿,但2016年国内集成电路产业销售额仅为4336亿元,自给率仅为36%。

    供需缺口巨大,国内集成电路严重依赖进口。根据中国海关总署统计,2016年中国集成电路进口额高达2271亿美元,连续4年进口额超过2000亿美元,同时集成电路出口金额为613.8亿美元,贸易逆差达1657亿美元。

    根据SEMI预测,2019年供需缺口可以达到880亿美元。产业结构与需求之间失横,核心集成电路的国产芯片占有率低,尤其是在高端领域,完全依赖进口。

    我国计算机系统中的MPU、通用电子统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的EmbeddedMPU和DSP、存储设备中的DRAM和NandFlash、显示及视频系统中的DisplayDriver,国产芯片占有率都几乎为零。

    四、中国崛起正当时:完整产业链已形成集成电路为半导体行业的支柱产业。

    根据WSTS统计,2016年集成电路销售占比81%,光电子占比10%,分立器件占比6%,传感器占比3%。

    其中,集成电路为核心领域。一条完整的半导体产业链包括几十道工序,大致可以分为设计、芯片制造和封装测试三个主要环节,同时还包括集成电路设备制造、关键材料生产等相关支撑产业。

    目前,中国集成电路产业已经形成了IC设计、芯片制造、封装测试三业并举及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局。

    虽然中国集成电路产业规模在近几年发展快速,但产业结构仍需调整。

    2017年前三季度,我国IC设计、芯片制造、封装测试的产业比重分别为37.7%、26%和35.5%,但世界集成电路产业设计业、制造业和封测业三业占比惯例为3∶4∶3。

    我国集成电路产业结构依然不均衡,制造业比重过低。在我国集成电路的发展过程中已形成一批优质的企业,在集成电路的各个环节有着自身明显的竞争优质,其中主要包括华为海思、紫光展锐、中兴微、兆易创新等芯片设计公司,以中芯国际、华虹集团、上海先进为代表的芯片制造商,以及以长电科技、华天科技、通富微电等为龙头的芯片封测企业。

    4.1、设计:发展迅速,产业占比最重半导体设计企业是直接面向用户的产品开发商,承担着芯片开发的收益和风险,由于将制造、封装、测试等环节外包,故常常被称为设计企业。

    设计是半导体产业链中最活跃的环节。我国芯片设计产业持续维持快速增长。

    2016年中国设计业全行业销售额达1644.3亿元,比2015年增长24.1%,并首次超越封测业,成我国集成电路产业链中比重最大的产业。

    优质公司已凸显,行业集中度仍有提升空间。2016年中国大陆IC设计公司共有1362家,其中中国十大设计企业的销售总额达到700.15亿元,占全行业销售总和的比例从2014年的23.8%提升至2016年的46.1%,但相比美国近90%的占比,我国集中度明显偏低,还有很大的提升空间。

    部分国内企业已拥有较强国际竞争力。中国大陆IC设计公司从2015年的736家大幅增加到2016年的1362家。

    在纯设计企业方面,2009年大陆仅有深圳海思半导体一家进入全球前50纯IC设计业者之列,而2016年已有海思、展讯、中兴微电子等11家企业进入。

    我国纯IC设计业者合计销售额占全球的比例已从2010年的5%提升至2016年的10%。

    在770B到进步的同时,也需要看到差距,目前我国高端IC设计产能不足。

    我国芯片设计业的产品范围已经涵盖了几乎所有门类,且部分产品已拥有了一定的市场规模,但我国芯片产品总体上仍然处于中低端,在高端市场上还无法与国外产品展开竞争。

    我国集成电路每年超过2000亿美元的进口额中,处理器和存储器芯片占比超过70%。

    高端通用芯片与国外先进水平差距大,主要体现在四个方面。1)移动处理器的国内外差距相对较小。

    紫光展锐、华为海思等在移动处理器方面已进入全球前列。2)中央处理器(CPU)是追赶难度最大的高端芯片。

    英特尔几乎垄断了全球市场,国内相关企业约有3-5家,但都没有实现商业量产,大多仍然依靠申请科研项目经费和政府补贴维持运转。

    龙芯等国内CPU设计企业虽然能够做出CPU产品,而且在单一或部分指标上可能超越国外CPU,但由于缺乏产业生态支撑,还无法与占主导地位的产品竞争。

    3)存储器国内外差距同样较大。武汉长江存储试图发展3DNandFlash(闪存)的技术,但目前仅处于32层闪存样品阶段,而三星、英特尔等全球龙头企业已开始陆续量产64层闪存产品。

    4)对于FPGA、AD/DA等高端通用芯片,国内外技术悬殊。针对中国半导体设计产业的发展现状,半导体设计行业的发展重点是面向国家信息和社会安全,发展自主的CPU和安防产品;面向移动通信和智能电视,发展高端集成电路产品;面向安防行业、汽车、智能电网等特定领域,开发特色产品及IP。

    芯片设计位于半导体产业的最上游,是半导体产业最核心的基础,拥有极高的技术壁垒,需要大量的人力、物力投入,需要较长时间的技术积累和经验沉淀。

    目前,国内企业在CPU等关键领域与国外企业仍有较大的技术差距,短时间内实现赶超具有很大难度。

    但从近几年的产业发展来看,技术差距正在逐步缩小。同时,在国家大力倡导发展半导体的背景下,逐步实现芯片国产化可期。

    4.2、制造:资本涌入,产能扩张弥补供需缺口制造工艺是我国集成电路发展的基础,制造技术水平的高低直接影响半导体产品的性能及其发展。

    2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》中明确规定十三五期末我国需实现16/14nm的规模量产,随后成立的国家集成电路产业基金也重点对制造环节有所倾斜。

    但目前国内集成电路制造技术与国际最先进主流生产工艺仍然相差两代以上。

    世界集成电路产业28-14nm工艺节点成熟,14/10nm制程已进入批量生产,Intel、三星和台积电均宣布已经实现了10nm芯片量产,并且准备继续投资建设7nm生产线。

    而国内28nm工艺仅在2015年实现量产,且仍以28nm以上为主。

    中国半导体产量供给远不及需求。2016年中国地区晶圆制造产能仅占全球10.8%,而消费市场占全球33%。

    根据2016年的供需状况,我们测算2016年我国每月可生产756K片的12寸晶圆,而实际需求为1061K片,每月供需缺口达305K片。

    即在当前产能基础上再提升40%,才能满足当前需求。1)供给测算:截止目前,中国现有量产的12寸制造线11条,12寸设计产能累计为每月540K;现有量产的8寸晶圆制造线18条,8寸产能累计为671K,合计约为840K的12英寸约当产能,而在实际生产中,按照90%的产能利用率来计算,实际产量约756K。

    其中,2016年中国本土晶圆代工业者中芯国际、华力微、武汉新芯的12寸设计产能合计为160K,而实际产量是134K。

    8寸设计产能合计为446K,而实际产量是430K。中国内资代工产能合计约为350K的12英寸约当产能。

    2)需求测算:以2016年为例,中国本地的市场消耗1070亿美元半导体产品,按照本地生产50%,即535亿美元为例,假设芯片设计业的毛利率为40%,则制造业产值为321亿美元。

    如果每个12英寸晶圆片的价格为2800美元,需要年产321亿/2800=11464K片晶圆,即每月的产能955K片晶圆。

    再以90%的产能利用率计算,每月的产能约为1060K片。除供给不足外,我国晶圆产能主要以外资代工为主,内资代工企业产能相对较少,2016年底中国晶圆代工设计产能包括12寸210K,8寸产能611K,总体合计约为482K的12寸约当产能。

    中国本土晶圆代工业者中芯国际、华力微、武汉新芯的12寸设计产能合计为160K,而实际产量是134K。

    8寸设计产能合计为446K,而实际产量是430K,中国内资代工产能合计约为350K的12寸约当产能。

    全球晶圆需求旺盛,投资潮开启,全球8英寸、12英寸晶圆制造产能将快速增长。

    根据ICinsight的数据和预测,2015年年底,12寸晶圆占全球晶圆总产能的63.1%;预计到2020年年底,将进一步增长到68.4%。

    对于8英寸晶圆,在2015年年底,仅占晶圆总产能的28.3%;到2020年年底,将减至25.5%,但只是比例减少,绝对数依然较快增长。

    从2015年到2020年,6英寸及以下尺寸晶圆的比例每年都在减少,18英寸产线由于成本、配套设施等原因,预计在2020年前无法实现规模化生产。

    目前,国际半导体技术已靠近摩尔定律临界点,技术更新速度降低,国内企业应当把握机遇,充分利用政策等有利环境,实现技术赶超。

    以18英寸晶圆生产为例,由于涉及到整体装备以及产线的全面调整,多年来产业进展依然缓慢,全球产能依然以12英寸为主,预计此趋势将延续至2019年,18英寸晶圆预计在2020年前无法实现量产,故而给予了中国追赶的良机。

    我国将是本轮芯片投资潮的核心地区,芯片制造产能迎来增长高峰。近年来,国家积极鼓励半导体行业发展。

    根据SEMI的数据显示,预计2017年至2020年间,全球投产的晶圆厂约62座,其中26座位于中国,占全球总数的42%。

    根据现有产能规划来看,截止至2017年初,我国已有11条12寸芯片线在建设中,拟建的12英寸生产线10条,正在建设中的8英寸线7条。

    预计到2020年,中国每月的12英寸芯片约当产能将达1000K。

    大型晶圆制造企业纷纷加强在中国的投资,规模创历年之最。如中芯国际、紫光集团、华力微电子等我国大陆本土企业,以及Intel、三星、台积电、GlobalFoundry、海力士、联电、力晶等半导体公司均宣布了各自在我国大陆的投资计划,计划投资金额为历年之最。

    晶圆产线拓展,未来五年中国晶圆产能将迅速扩张。以8寸晶圆为例,当前中国每月产能约为700K片。

    根据SEMI预测,到2021年底,中国8寸晶圆产能将达900K/月,即未来5年产能的年均复合增速为28%。

    届时,中国8寸晶圆的产能将超过台湾、日本及美国等,仅次于欧洲,位列全球第二。

    4.3、封测:增速稳定,高端封测助力行业发展封装测试是集成电路产业链必不可少的环节。

    封装是指对通过测试的晶圆进行划片、装片、键合、封装、电镀、切筋成型等一系列加工工序而得到的具有一定功能的集成电路产品的过程。

    测试主要是对芯片、电路以及老化后的电路产品的功能、性能等进行测试,外观检测也归属于其中。

    目前,国内测试业务主要集中在封装企业中,通常统称为封装测试业。

    封测环节是我国最早进入半导体的切入口,因而也是我国半导体产业链中发展最成熟的环节,增长稳定。

    自2012年以来,我国集成电路封装测试业一直持续保持两位数增长。

    2016年我国集成电路封装测试业的销售规模为1564.3亿元,同比增长13%。

    我国大陆在全球半导体封装测试产业领域的销售规模仅次于中国台湾。

    我国封测业维持较快增长,其原因主要有三个:一是受惠于我国集成电路产业持续快速发展对封装测试业的配套需求;二是得益于我国一批领头的本土企业,如长电科技、通富微电和华天科技等实现了跨越式的发展对行业的带动作用;三是先进封装逐步替代传统封装,技术进步和产品升级带动了国内封装测试市场的扩大。

    我国封测行业已形成较大规模。中国大陆IC封测产业主要厂商呈现外商独资、中外合资和内资三足鼎立的格局。

    据中国半导体行业协会封装分会的统计,截至2015年年底,国内有一定规模的IC封装测试企业共有87家,其中本土企业或内资控股企业有29家,年生产能力1464亿块。

    随着先进封装布局的导入和国际并购步伐的加快,国内封装产业已形成一定的竞争力。

    在世界集成电路封装测试业前十大企业中,有长电科技、华天科技和通富微电三个企业进入,其已拥有了全球专利的微小型集成系统基板工艺技术(MIS);掌握了FC-CSP、WLP、SiP等先进封装技术;已在先进封装领域如FCBGA、MCP、SIP、TSV等产品上取得了重大进展,并实现量产销售。

    我国封测行业仍有提升空间,中高端封测谋求发展。中国半导体行业协会封装分会发布《2016年度中国IC封装测试产业调研报告》显示,2016年国内集成电路产品中,中高端先进封装的占比约为32%,国内部分主要封测企业的集成电路产品,先进封装的占比达到40%-60%。

    根据YoleDevelopment的数据,中国先进封装产量自2015年开始以超30%的增速增长,预计2019年产量将达到3600万片12英寸晶圆,同比增速将达到38%,其中Flip-chip、WLCSP是主要增长动力。

    4.4、设备:迎来黄金发展期,期待国产化率提高半导体设备处于产业链上游,贯穿半导体生产的各个环节,是推动技术进步的关键环节。

    半导体设备按工艺流程可将半导体专用设备划分为晶圆制造、封装、测试和其他前端设备四个大类。

    各环节主要设备如下表:半导体设备是晶圆厂投资的主要部分,目前投资一条12英寸的晶圆生产线需要近50亿美元的投入,其中设备的投入金额上可达到一条晶圆线总投资的65%以上。

    我们统计了2006年-2016年全球半导体行业资本开支的平均情况,设备投资占整个半导体行业资本投资的66%,其中晶圆制造设备占比53%,封测设备占比为13%。

    且随着晶圆尺寸的增加、工艺要求的提升,设备也将朝着更加大型化、高端化发展。

    如我们前述所言,全球半导体行业已拉开投资大潮的序幕,而中国就是本次浪潮的核心地区之一,晶圆厂的大幅修建将带动大量的设备需求,中国设备需求将创历史新高。

    根据SEMI预计,2017年全球晶圆设备支出(含全新与整新)将增长37%,达到550亿美元;到2018年,将继续增长到580亿美元。

    而近几年中国晶圆厂投资规模也不断加大,中国将成为本轮增长的核心地区之一。

    根据SEMI预测,仅2018年一年,中国晶圆厂的设备支出将超过100亿美元;到2019年,中国将成为全球最大的设备需求区域,且需求量超过以往任何其他地区的记录。

    下游需求的爆发,给中国设备制造企业带来了巨大发展机遇,同时也给国内企业提出更高要求,要想把握本轮发展机遇,中国企业仍面临着技术、人才等各方面的挑战,急需全方位增强自身竞争力。

    中国半导体设备行业被国际企业垄断,本土企业发展相对滞后。经过多年发展,我国半导体设备产业已具备一定规模,但仍远落后于美国、日本等制造强国。

    在中国半导体设备市场,90%以上被国外企业占据,国内企业市场份额长期低于10%,且提升缓慢。

    从国内现有企业布局来看,国产半导体专用设备虽然在产品种类布局上已较为齐全,但应用工艺开发尚不完备,高端产品依赖进口。

    同时,由于使用国产高端半导体设备要比使用进口设备承担更大的风险责任,产品品牌认知与国际大厂存在很大差距,故而半导体设备本土化推行进程缓慢,实现快速提升难度较大。

    但作为半导体产业发展的基础,设备的自主化是涉及国家经济发展的核心问题之一,故而政府给予了多项支持:1、政策频出,予以税收、金融等多项优惠政策。

    2014年至今,国家发出了三项优惠政策支持中国半导体设备发展:《关于调整重大技术装备进口税收政策的通知》、《关于进一步鼓励集成电路产业发展企业所得税政策的通知》、以及《关于开展首台(套)重大技术装备保险机制试点工作的通知》。

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