行业动态

2018中国半导体行业市场分析

中国半导体市场结构

 
中国半导体市场2010-2027的数据及预测。由两侧分类:
供给侧(图一):中国半导体公司(中国半导体公司定义:中国半导体设计生产厂商及外资半导体厂商在华注册的生产型公司,比如西安Samsung ,无锡 SK Hynix, 大连 Intel, 南京 TSMC, 成都Global Foundry),或外国半导体公司。
 
消费侧(图二):中国的最终客户(电子设备制造商)或外国的最终客户。



 

中国半导体公司目前在全球市场的位置

客观而言,2018年不能算是中国半导体元年,中国无晶圆IC设计公司( Fabless only)在2017年的TOP 50排行榜里面已经有10个席位,纯晶圆代工(Foundry)和封装测试代工(Packaging & Test)的成绩也算斐然(如下图三,四)。
 
图三 2017晶圆生产外包IC公司收入分布(按照公司总部划分)

 
图四 2016年纯晶圆代工前十名(M$)

通过以上分析可以看出,中国半导体公司最近几年,处于迅速的上升期。但是,美国仍然能够一下子能够卡住中国企业的命脉,问题出在我国半导体公司目前发展的局限性。比如一些核心芯片:

图五 国产核心芯片占有率

可以发现,在核心芯片里面,某几个专业领域的市场中,国产芯片能算得上站稳脚跟,比如在通信行业中,用在华为手机的海思半导体的Kirin系列和Balong系列产品,用在大部分国产手机上,来自汇顶科技的指纹识别方案,核心网络设备类别中,用在华为中兴通讯设备上的海思和中芯微的NPU,用在如电视机顶盒以及物联网消费设备上的,来自兆易创新的NOR Flash和MCU, 海思半导体的芯片的SoC主芯片,等等。
 
而通用领域的市场,国产芯片的占有率比较低。高端通用芯片,比如FPGA/CPLD/CPU/NAND Flash等,国产芯片尚有很长的路要走。

突出的中国半导体公司

同样,在一些专业领域,中国半导体公司已经开始展现出快速的增长,甚至在一些领域已经取得领先的市场地位,强大的购买力或者专用市场壁垒,有一定拉动力。
 
而通用高端领域,摆在中国半导体公司面前的是不可忽视的技术壁垒,已及全面的竞争,这是中国半导体公司所面临的主要挑战。
 
图六 突出的中国半导体公司

 
半导体为基础驱动的若干个行业
 

高速通信5G/光通信/卫星通信

5G:部署5G需要更复杂的天线系统(多波束),更密集的基站(高频率),同时手机等终端通常向下兼容4G/3G,下沉至半导体领域,技术核心包括,基带芯片及算法,滤波器,放大器PA/LNA。
高速光通信:更加密集更加庞大的通信数据要求,不仅骨干网云间的连接和到端点的连接需要不断加速,数据中心内部的超高速连接,通信要求更加密集频繁。光通信技术下沉至半导体领域,技术核心在于:跨阻放大器,时钟恢复,光调制,光电转换,硅光技术。
低轨卫星通信:人口稀疏地区,不适宜部署5G和光通信的地区,卫星通信是一个良好的解决方案。Ka波段的运用和大量低轨卫星的开始部署,高通量卫星(HTS)通信技术有望将通信成本拉到5G的水平。下沉至半导体领域,技术核心在于:相控阵天线,卫星调制解调,放大器。

智慧终端/可穿戴设备

智能手机的传感器可以手机用户的位置,运动,环境,甚至生物特征信息,并智能地加以运用。这一切自然地延伸到可穿戴设备上,人们可以用可穿戴设备上的传感器追踪并监控关于健康的数据。 核心技术在于:低功耗生物特征传感器,低功耗无线传输,低功耗处理器/单片机,低功耗人工智能/边缘计算处理器。

智慧家庭/智慧城市

智慧家庭和智慧城市已经进入了快速发展阶段,机场的安检已经部署机器视觉人脸识别,停车场已经自动识别车牌,在家听音乐听新闻已经由语音来控制。在未来我们的城市我们的家庭会变得更智能是大家的愿望,只有想象力可以限制对智慧家庭和智慧城市的发展。
让想象力变成现实,需要半导体行业强大的驱动力,下沉至半导体领域,核心技术:视觉/声音人工智能,中央人工智能和边缘计算,传感器和微控制器,无线传输和协议,电源/驱动及功率器件。

电动汽车/智能驾驶

传感器及人工智能的发展,让辅助驾驶,甚至无人驾驶成为明显趋势,机器替代人类驾驶,达到提高交通的效率并降低事故的几率的目的。
汽车电动化和智能驾驶,至半导体领域,核心技术:处理高速视觉和混合传感器的人工智能,驱动/功率器件/电池管理,高功率快速/无线充电。

市场需求

图一展示了研究机构对中国半导体市场预测。随着人们生活对电子化智能化的整体要求逐年提高,整体的需求逐年变大,趋势明显。

图七 中国半导体市场 

按产品类别区分


聚焦到每年半导体市场细分上:
 
半导体器件类别分类明显,其中一些高端的通用型芯片,比如FPGA,超高速ADC,高速DSP,高性能CPU/GPU等,在整个行业中市场占比不大,却是最有价值、最具门槛的部分。

中国的产品,在整个行业中开始有所占比,但客观的是,目前原材料大部分还是靠进口,而且最顶级的原材料还会受到国外企业及政府的严格管控和监督。
 
目前国内半导体公司产品从低端到高端都有所及,在迫切希望国内半导体公司能够迅速掌握高端产品的研发和生产能力以外,那些不一定顶级,却占重要比重的成分,比如存储器,功率器件,专用逻辑器件,通用逻辑器件等等,更值得去关注,而且也更易有所突破。
 
 

与国外的差距

晶圆生产

全球晶圆代工市场正持续保持超过5%的年增长率。中国虽正在积极增加先进技术12英寸晶圆生产,28nm工艺现在也已经成熟。然而,相比之下,TSMC(台积电)7nm成熟工艺将2018年实现,并将于2021年量产5nm工艺晶圆;

无晶圆芯片设计公司(Fabless IDH)

得益于国家大政策的强大驱动力及市场驱动,无晶圆芯片设计公司数量在短期内持续增加。与此同时,IP的创新加速、质量提升和数量增加,得益于由应用带动的、在系统级创新的需求增加,这方面中国有创新贴进市场的优势。但是,受限于整体产业链特别是晶圆代工工艺的影响,我们在传感器,高功率分离器件,混合工艺产品等方面的技术创新仍远远落后于欧、美、日、韩;

数字电路与模拟电路

在数字电路工艺制造技术上,中国正在缩小与全球顶级公司的差距,但是在模拟工艺以及模数混合工艺的制造方面,当前在国内还没有一家能够提供稳定生产工艺的晶圆代工厂,也没有能够提供满足汽车级要求的晶圆代工厂,这完全限制了功率器件、高频模拟器件、高精度混合电路等应用领域的创新。

 

优先突破口

基于中国市场结构的需求,从技术可实现性出发,同时比对海外先进半导体的发展历程,以下四个行业最具条件成为产业和投资的重点突破口:
 

电源管理技术

环顾全球,电源管理技术正在向高耐压,大电流,高动态响应,高效率和高系统集成方向发展。随着磁性材料工艺技术的进步,已经有公司推出电源SiP(系统级封装);在小功率应用领域会出现电源系统级芯片,在单颗晶片上同时集成控制部分,功率部分和电感。投资机构应积极发掘和投资掌握核心BCD技术的半导体公司,关注在被动器件的创新技术。

围绕新能源汽车布局

新能源汽车驱动大功率半导体器件(SiC,IGBT,MOSFET)、BMS、传感技术(CIS,毫米波雷达,ToF, 磁性传感器, 电流传感器芯片,MEMS等)、车身控制及信息安全等的需求。汽车级芯片的核心在于如何能从IP、设计、生产工艺和测试封装整个系统的控制来确保产品的可靠性。这些核心技术目前仍掌握在欧美日系半导体的IDM,国内系统级的人才是凤毛麟角。利用独有的全球范围产业资源,认真挑选和甄别在汽车电子领域的优秀人才和创新企业将是投资机构的最佳突破口。

 

智慧社区和智慧工业

智能终端的核心有MCU、传感技术、控制执行单元、边缘计算以及随着某些细分市场的爆发增长的系统芯片。聚焦在核心部件上投资,同时在应用领域关注细分垂直应用的系统创新项目,从底层器件到上层应用应是投资的布局重点。
 

物联网、5G、个人消费升级

物联网的发展,5G的实现,个人消费升级的需求,这些都必将对底层芯片(传感器、光器件、无线充电Rx端芯片等)带来巨大的技术升级推动。围绕正在出现的生态圈发展,聚焦已经明确应用场景的技术及产品,也是投资机构应该抓住投资机会。
 

关注重点

  相关权威统计表明,目前中国半导体市场需求规模占全球 41%,可中国的半导体产业供应却只能达到 12%;这其中,属于产业顶端的无晶圆芯片设计公司销售额占全球的 11%,而位于底部的纯晶圆代工厂更是仅占全球的 7%。这是一组有双向说服力的数据,一方面,差距实在明显,产业追赶不可能靠砸钱一蹴而就。但同时也说明无论从横向还是纵深,中国半导体可选方向多、追赶空间大;另一方面,未来在“开放与对抗并存“的格局下,中国旺盛而具体的市场需求仍将长期是最强大的引导力量,各个核心环节的生长潜力巨大。
 
关于各方投资,相较于国家和华为投资基础研究,大资本投资晶圆、封测、存储,看中的是轻资产、重研发的芯片设计和应用开发领域投资,所以,半导体国产替代是不可能改变的大趋势,中国半导体各个细分市场未来五年十年会出现几十家上市公司,芯片延伸的高速通信、电动汽车/智能驾驶、智慧终端、智慧家庭/城市等产业会成长出几百家上市公司,其中更会有十倍量级的成功专用芯片设计公司和方案设计公司被这些上市公司并购,而这些现在还在蹒跚起步的,分布在各条产业链上的万千成长企业。


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