中国追赶美日最佳时机到了！揭秘全球半导体行业新格局【附下载】| 智东西内参

IC 设计少数企业形成突破， 有望率先走向一线舞台。IC 设计有望率先崭露头角，主要原因有： 1、 IC 设计固定资产投资门槛相对较低，以人力成本降低； 2、 国内工程师红利凸显，设计人才充沛， 人力成本降低； 3、目前已有个别企业走向一线舞台，龙头标榜效应明显。 根据相关上市公司财报披露， 按照营收排名， 华为海思目前已在芯片设计领域排名第五， 2018 年营收增速高达 34.2%，在同行中排名第一。但总体来看，设计行业的核心技术仍然在美国， 2018 年美国占了全球 IC 设计份额的 53%，中国占比为 11%。目前大陆 IC 设计已具备赶超国际公司的能力，未来将涌入更多的公司。

▲国内芯片设计公司数量及增长

▲国内芯片设计销售收入及增长

“一大多小” 是国内 IC 设计现状， EDA 和底层架构是未来两大制约因素。国内 IC 设计企业从 2015 年起整体数量有了翻倍增长， 呈现快速追赶态势，整体营收规模也有了快速增长。值得注意的是，在大部分芯片细分领域，自给率仍然很低，除去华为海思的营收规模超过 500 亿元外，其余公司收入最高为 100 亿元，总体概况为一大多小。

在具体业务进行中，主要涉及两大核心关键技术受到国外的制约。 EDA 设计软件美国的三家公司（Synopsys、 Cadence、 Mentor） 垄断了全球 65%和国内 96%以上的市场份额， 目前国内仅有 10 家左右公司有相关业务，全球份额占比不足 1%。 底层架构方面目前主要分为两大阵营： 一个是以 intel、AMD 为首的基于复杂指令集的架构 X86 架构， 在个人 PC 端占绝对主导；另一个是以 IBM、 ARM 为首的精简指令集 ARM/MIPS/Power， 在移动设备和物联网设备芯片中占绝对主导， 其中在手机、汽车电子及 IoT 等领域中具备绝对的话语权， ARM 架构芯片占手机市场份额约 90%。

（2） IC 制造市场高度集中，设备与材料被国际先进企业垄断

晶圆代工环节和所涉及到的设备材料集中度远高于 IC 设计， 主要原因是制造过程中，涉及到巨大的固定资产投入，若技术无法做到全球领先， 在投资周期内很可能无法盈利。 晶圆代工方面， 整个行业 CR3 接近 80%， 台积电占全球市场份额超 50%，其次为三星、 格芯， 国内最大的晶圆代工厂为中芯国际，目前最高技术水平在 12-14nm 左右，今年随高端光刻机顺利投入产线，未来有望进一步提升技术水平。

▲全球晶圆代工各公司市场份额

▲全球芯片制造部分企业资本开支对比

设备与材料方面， 关键技术被欧美日垄断。 半导体设备主要以欧美日企业为主， 从分布来看， 全球前 15 的半导体设备企业中， 美国 4 家， 日本 7 家，欧洲 3 家， 韩国 1 家。从营业收入的角度看，大陆半导体设备公司的市占率非常小，尚未在国际舞台上看到大陆公司的身影。美国的应用材料公司产品几乎包括除光刻机之外的全部半导体前端设备。荷兰的 ASML 是高端光刻机的全球第一，其研发投入与技术实力国内企业差距甚远。 设备行业的整体集中度基本达到了 CR3 大于 90%。

▲全球刻蚀机市场份额

▲全球光刻机市场份额

国内设备企业规模普遍很小， 技术差距较大。 目前国内排名第一为北方华创，2018 年营业收入为约 4.75 亿美元，距离应用材料公司 140 亿美元的营收有30 倍以上的差距， 技术节点多数都还比较落后，大部分设备在 28nm 制程以上，在高端光刻机等核心设备生产仍依赖进口； 国内先进企业中，北方华创的刻蚀机、 PVD 等设备已达到 14nm 级别，氧化炉已经批量应用于中芯国际、华力微电子、 长江存储等厂家； 中微半导体刻蚀机的技术水平已经达到77nm，达到国际先进水平。

（3） IC 封测国内通过并购崛起， 已有三家企业进入世界前十

IC 封测门槛相对较低， 本土厂商逐渐崛起。 目前国内已有三家企业进入世界前十，分别是长电科技、华天科技、通富微电， 按照市场份额来看， 分别排在全球第三、六、七名。 由于封测产业对规模化要求较高， 相对于设计与代工， 国内封测企业目前排名相对靠前， 主要采用的方式是加大研发投入以及并购整合。 整体行业目前集中度略低于设计与代工，随着并购持续进行，未来集中度有望进一步提升。 2018 年全球 OSAT（Outsourced Assembly&Test， 外包封装测试） 前十大厂商市占率超过 80%，行业高度集中。因为OSAT 与 Foundry 在产业链上紧密关联，依靠台积电在 Foundry 市场超过50%份额的垄断地位，台湾地区在 OSAT 市场也扮演着主导角色。

行业分工细化， OSAT 成为主要生产模式， 未来先进封装技术是提升芯片效能的增量动力。 IDM 与 OSAT 是目前半导体封测产业的两种主要模式。 IDM企业芯片产业所有环节均自己完成， OSAT 企业仅提供中后段的封装测试代工服务。 随着轻资产的设计公司的不断增长，推动 OSAT 企业快速发展,OSAT+Foundry 的模式成为半导体行业发展的主要模式。 随着 IC 设计趋于复杂与制程工艺不断提升， 封装环节的技术提升，有望为芯片的性能提供额外的附加值， 提高半导体产品价值的同时降低成本。 目前先进封装演进方向主要分为减小尺寸的方向，主要实现方式是 FC、 Fan-out、 Fan-inWLP 和Bumping,和异质结融合的方向，主要实现方式是 Sip、 3D 封装和 TSV，通过这两类型技术，实现在更小尺寸里集成更多功能，同时实现更高的封装效率。 而 Fan-out 和和 Sip 系统级封装是目前被公认的在这两个方向上具有最大增长潜力的封装技术。

（编辑：52刷机网）

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