中国半导体行业投资深度分析与展望

1、2022中国半导体投资深度分析与展望|2半导体企业市值回归理性，护城河深的企业仍受青睐0.600.801.001.201.401.601.802.001/1/20214/1/20217/1/202110/1/20211/1/20224/1/2022数据来源： Wind （数据截止到2022年7月1日） 、云岫资本整理1：样本为139家2021年前上市的A股半导体公司，市值做归一化处理，并将2020/12/31作为基期设备材料 设计 IDM电子元器件 分销制造封测18半导体细分领域上市公司1市值走势科创板半导体公司市值分布2.2027218850亿及以下50亿-100亿100亿-300亿300亿

2、-500亿500亿及以上市值50亿及以下上市公司数量增加2022年1-4月，科创板上市的14支半导体新股中有7支首日破 发，未盈利企业100%破发；5月以来，科创板上市的半导体 新股无首日破发稀缺性高和盈利能力强的公司，仍逆势增长7/14市值公司名称业务（亿元）上市日期首日涨幅PE（TTM）拓荆科技半导体设备2252022/4/2028.41%336纳芯微车规模拟芯片4302022/4/2212.90%157龙芯中科CPU芯片3232022/6/2448.30%153|3半导体企业上市活跃，科创板募集资金首次超过主板数据来源：Wind（数据截止到2022年7月1日）、安永、云岫资本整理432家

3、科创板上市公司中有84家半导体公司，占比19%；从 细分行业来看，EDA 1家，材料12家，设备8家，设计40家， 制造1家，封测2家， IDM 4家，电子元器件14家2022年上半年，新增18家科创板上市公司中有14家是设计公司，设计公司占比持续提高2019-2022H1新增半导体上市公司数量科创板半导体公司分布情况31271521301840353025201510502019202020212022H1其他科创板EDA, 1.2%材料, 14.3%设备, 10.7%设计, 48.8%IDM, 4.8%封测, 2.4%制造, 1.2%电子元器件, 16.7%2022H1科创板IPO 54家

4、企业，其中半导体企 业18家，占比33%半导体企业上市活跃，推高了科创板筹资额， 2022H1科创板整体募集资金总额为1,155.56 亿元，同比增长63.15%，首次超过主板|4半导体行业投资热度依旧，芯片市场冰火两重天数据来源：IT桔子、中国汽车工业协会、Gartner、博世、AlixPartners LLP、云岫资本整理2022年上半年，半导体行业完成318起投融资交易，融资规 模近800亿元人民币198254275349373478686318235.13232.761878.01689.9861.912316.282013.74797.462015201620212022H12017

5、2018事件数量20192020融资规模（亿元）2015-2022H1半导体行业融资事件数量及规模2022E年智能手机及新能源汽车出货量变化全球中国5.8%18.3%55%63%高通已砍骁龙8系列订单约10% -15%，并预计年底将把两 款旗舰移动芯片降价30%-40%芯片仅满足汽车厂商31%的需求，预计下半年供给率可以 提升到50%至60%今年上半年有100万辆汽车产能受到影响，半导体短缺对 汽车行业的影响将持续到2024年|5市场创新、技术革命、高端国产替代是半导体投资的热点汽车芯片Chiplet半导体设备与材料|6汽车芯片篇|7数据来源：中国产业信息网、ICVTanK、车东西、兴业证券研

6、究所、特斯拉官网、普华永道、云岫资本整理中央网关ECU ECU ECUECU ECU ECUDCU ECU ECUDCU ECU ECU中央网关中央计算DCUDCUDCUDCUDCU品牌蔚来蔚来上汽理想小鹏北汽特斯拉特斯拉车型ET7ET5R ES33One L9G9极狐阿 尔法SModel YModel 3上市/更新 时间20222022202220222022202120222022自动驾驶 芯片英伟达Orin英伟达Orin英伟达Orin英伟达Orin英伟达Orin华为MDC810特斯拉FSD特斯拉FSD自动驾驶 总算力(TOPS)101610161000+508508400144144满足

7、级别L3L3L3L4L4L2L2L2摄像头11111311121388毫米波雷达55655601超声波雷达1212121212121212激光雷达11112300传感器数量 合计2929322931342021自动驾驶芯片汽车架构、传感器、收费模式多重升级，主流车企为更高级别自动驾驶预埋硬件01. EE架构升级多类传感器信号数据融合、决策与控制指令输出等大量计算将由一颗 芯片完成分布式架构域集中式架构中央计算式架构02. 传感器数量增加自动驾驶等级L1L2L3L4L5超声波雷达88121212毫米波雷达013568摄像头1581012激光雷达00135合计9141626313703. 软件订阅

8、服务推出到2030年，汽车软件数量增长将超过300%，软件在消费者感知价值中 的占比将达到60%，是未来汽车产业中的重要利润点特斯拉汽车软件服务类型费用自动辅助驾驶Autopilot$2,000-3,000完全自动驾驶FSD$12,000或$199/月软件应用升级（信息娱乐/续航/动力升级/OTA加速包等）根据产品类型收费 高级连接服务（实时路况/卡拉OK/流媒体等）$9.99/月|8数据来源：未来智库、汽车之家、特斯拉、国泰君安证券研究所、佐思汽车研究、云岫资本整理公司芯片型号自动驾驶 等级工艺制程算力（TOPS)功耗（W）主要合作车企英伟达XavierL2-L512nm3030小鹏、上汽、

9、一汽、 奔驰OrinL2-L57nm20045理想、蔚来、上汽AtlanL4-L5-1000-高通Snapdragon RideL1-L55nm36065长城MobileyeEyeQ4L2-L328nm2.53小鹏、蔚来、威马、 理想、长城、 广汽、 大众、宝马EyeQ5L3-L47nm2410吉利、宝马华为Ascend 310L212nm168长城、长安、北汽Ascend 610L3-L47nm16053-特斯拉FSDL314nm7272Model S/X/3地平线征程2L1-L228nm42理想、长安、长城、 奇瑞、上汽、 广汽、 一汽、奥迪征程3L3-L416nm52.5理想征程5L3-

10、L47nm9620比亚迪、红旗、自游家自动驾驶芯片异构SoC芯片成为主流，国产自动驾驶芯片已上车自动驾驶芯片平台多为异构SoC，由CPU+GPU+XPU+其他功能 模块（如基带单元、图像信号处理单元、内存、音频处理器 等）组成。异构IP的配置非常重要，自动驾驶SoC芯片商均不 断加强核心IP研发以保持关键竞争力特斯拉FSD SoC芯片框图ISPLPDDR4Video EncodeCamera I/FGPUNPUNPUSafety SystemSecurity SystemCPULPDDR4CPUCPUNoC大算力高带宽低功耗丰富外设自研IP开放生态|9中国用户购车因素-TOP 5主动安全（AB

11、S、车道保持、盲点监测）被动安全（安全气囊、头颈保护系统）3智能科技（HUD、语音交互、人脸识别）动力与尺寸（发动机功率、轴距）购车价格数据来源：IHS Markit、汽车之家、云岫资本整理智能座舱芯片智能座舱已成为消费者购车的重要考量，汽车网联、交互功能加速渗透49.40%52.20%55.10%57.60%59.40%48.80%53.30%59.80%66%72.10%75.90%35.30%45%38.40%201920202024202520212022全球市场2023中国市场座舱智能科技配置新车渗透率趋势0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%20172

12、018201920202021智能座舱功能渗透率趋势车联网导航道路救援 远程启动全液晶仪表盘OTA升级HUD面部识别 手势控制网 联 功 能车内氛围灯交 互 功 能手机无线充电| 10数据来源：IHS Markit、天风证券研究所、亿欧智库、佐思汽研、焉知、搜狐、方正证券研究所、云岫资本整理公司芯片型号CPU算力 (DMIPS)GPU算力 (GFLOPS)制程典型搭载厂商髙通SA8155P105k11427nm蔚来、智己、小鹏、 广汽、威马等SA8195P150k21007nmADIGO3.0SA8295P200k30005nm集度汽车恩智浦i.MX829k12816nm福特瑞萨R-CAR H

13、340k28816nm大众、广汽、路虎、 雷克萨斯R-CAR M328k7628nm丰田、大众、长城、 日产华为Kirin 980A75k6417nm/Kirin 990A80k7687nmAITO、北汽联发科MT271222k1337nm大众MT8195139k9266nm/手机芯片厂商相较于传统汽车芯片厂商具有迭代速度快， AI性能强等优势，快速主导智能座舱SoC芯片市场，高通在 座舱域是绝对领导者，2021年市占率约70-80%智能座舱芯片智能座舱芯片算力需求提升，手机芯片厂商主导智能座舱SoC2024 年，NPU 算力需求将是 2021 年的十倍2024 年， CPU 算力需求将是 2

14、021 年的 3.5 倍手机芯片厂商主导智能座舱SoC芯片市场| 1132位MCU占比增长8位16位32位风扇传动仪表板空调引擎车身车窗离合器多媒体集线盒涡轮智能驾驶座椅电子泵动力汽车MCU芯片智能化推动汽车MCU市场量价齐升，32位是未来趋势不同位数车规MCU应用场景0-1美元1-5美元5-10美元价 格位数由于供应紧张，MCU在2021年的平均销售价格上涨12%，是近25年来最大上涨幅度当前消费型4bit MCU开始降价，但车用MCU需求仍居 高不下，汽车使用的8、16、32bit MCU价格相对平稳数据来源：ICV Tank、盖世汽车研究所、天风证券研究所、IHS Market、Tren

15、dForce、云岫资本整理76%84%13%10%11%6%16位32位20218位2025E| 12数据来源： HIS、前瞻产业研究院、公司公告、云岫资本整理国产汽车MCU进展公司应用领域量产/发布时间兆易创新车身、汽车导航、T- BOX(Telematics Box)、汽 车 仪表、汽车娱乐系统2021H1流片，2022年中量产芯海科技中控屏2021年1月通过AEC-Q100认证复旦微车身2021年11月道过AEC-Q100认证，预计2022年Q1-Q2上车国芯科技汽车动力总成汽车车身控制和网关应用、目前汽车电子控制 MCU 芯片产品CCFC2002BC、CCFC2003PT 和CCFC2

16、006PT 已量产销售以及分布式控制2018年推出第一代8位车规级MCU芯片，比亚迪半导体 BMS系统、车身核心控制 适用于车身控制等领域： 2019年推出第一代32位车规级MCU芯片，批量装 载在比亚迪全系列车型上杰发科技汽车座椅、车窗2018年底量产国内首颗车规级MCU- AC7811 （32位）； 2020年第二代车规 MCU-AC7801X （32位）量产； 预计 2022年底量产三代AC7840 x赛腾微电子车身控制模块（BCM）2019年发布针对汽车LED尾灯流水转向 灯的主控8位MCU芯片芯旺微电子机、汽车照明和智能座舱等场景车身控制、汽车电源与电 2019年8位汽车MCU-KF

17、8A实现量产，2021年发布32位MCU KF32A156瑞萨德州仪器恩智浦英飞凌+ 赛普拉斯微芯2%意法半导体 其他2020年全 汽车MCU 竞争格局汽车MCU芯片国内厂商积极切入汽车MCU市场，未来继续向高端领域突破全球汽车MCU芯片由国外厂商主导MCU缺货给国内厂商带来替代良机，部分厂商已切入汽 车MCU供应链，但目前主要应用在车灯、雨刮器、空调 等低阶领域车规MCU仍维持缺货状态，但随着消费市场需求下滑，晶圆厂产能释放，汽车MCU缺货将逐步缓解，缺货带来 的导入窗口将逐渐收窄，现有厂商需向32位等高端领域 进一步实现国产替代| 13模拟芯片20202012201320142015201

18、6201720182019数据来源：WSTS、IC Insight、华泰证券研究所、WIND（市值数据为2022年6月30日数据）、云岫资本整理2021E2022E2023E2024E2025E汽车电子是未来模拟芯片市场增长的主要驱动因素市场规模（亿美元）消费电子驱动汽车电子驱动100亿美元2020年汽车模拟芯片173亿美元2025年汽车模拟芯片CAGR 12%市值：1,417亿美元市值：759亿美元市值：149亿美元市值：315亿美元市值：285亿美元市值：389亿美元模拟芯片赛道已经孕育并可以容纳多家巨头| 14通过 验证 并销 售研发投入拓展 产品 品类80,000种45,000种1,5

19、00种1,600种横向和向上拓展品类较困难技术难度汽车工业 消费其他品类现有品类其他品类拓展难拓展难验证周期长且要求严苛- 40 125125稳定工作1000h工作温度芯片制造AEC-Q100设计封测测试912月36月1012月方案设计拓展其 上车系统认证他整车1824月36月干扰测试4.2KV FET 干扰测试电源噪声、RF干扰、电源波动静电放电承受8KV ESD接触放电支持10万次程序擦写擦写测试模拟芯片车规级模拟芯片壁垒高，芯片供应商需要形成良性循环产品品类是竞争关键因素数据来源：TI、ADI、圣邦微、思瑞浦、公开资料、云岫资本整理| 15数据来源： Frost&Sullivan、中金公

20、司、云岫资本整理2023E2024E2022E20202021E2030E2025E+21.5%+14.7%汽车智能化促进汽车CIS需求汽车CIS市场规模迅速增长前视摄像头FCW/LDW/TSP/PCW夜视驾驶辅助行车记录仪环视摄像头自动泊车系统后视摄像头倒车影像内视摄像头疲劳驾驶监测侧视摄像头盲区监测变道辅助疲劳智能汽车摄像头及其功能新能源品牌旗舰车摄像头数量Model YET7P5ONEL7001汉Alpha单位：亿美元汽车传感器-图像传感器汽车智能化趋势推动汽车CIS需求快速增长| 16数据来源：公开资料、云岫资本测算（产能以2020年为基准做归一化处理）汽车手机技术要求技术指标使用寿命

21、竞争策略追求高像素，对CIS的技术 和工艺要求高全方位的技术能力，追求稳 定性与安全性3-5年8-10年价格驱动技术驱动像素范围帧率 动态范围感光度2-100 MP15-60 FPS60-70 dB2,000-3,500mv/Luxs近红外感 光度需求无像素范围帧率 动态范围 感光度1-8 MP30-120 FPS100-140 dB3,500-12,000mv/Luxs近红外感 光度需求中产线要求产能高车规级产线产品售价5美金10美金汽车CIS技术壁垒更高产能缺口提供进入机会全球车载CIS产能缺口预测 4.0 x像素提升CIS面积增大20202021E2022E2023E2024E2025E

22、2025年产能总预计到2025年，车载CIS将产生3x的产能缺口需求具备设计能力的产能紧张现有设计能力的公司并没有足够产能应对市场需 求的快速增长新进入者有机会参与市场竞争汽车传感器-图像传感器汽车CIS是技术驱动型产品，产能紧张为新进入者提供机遇| 17数据来源：Frost&Sullivan、方正证券研究所、公开资料、云岫资本整理2023E20212022E2025E2024E中国市场规模（亿美元） 全球市场规模（亿美元）激光雷达市场规模高速增长2021年以来激光雷达加速上车2021年搭载激光雷达的车型长城WEY 摩卡宝马 iX2022年搭载激光雷达的车型丰田雷克萨斯 LS小鹏 P5小鹏 G

23、9威马 M7广汽埃安 LX PLUS路特斯 ELETRE长城 机甲龙Arcfox S HI阿维塔 11上汽飞凡 R7沃尔沃 XC90奔驰 S级汽车传感器-激光雷达汽车前装搭载激光雷达推动行业快速增长蔚来ET7理想 L9当前总体渗透率仍然较低，不足3%| 18技术特点性能 领先量产量产工艺 简单成本低成熟产品 可靠数据来源：公开资料、云岫资本整理半固 态机械式转镜/棱 镜MEMSOPAFlash固态通过电机带动光机结构整体旋 转，实现扫描测量收发模块保持不动，电机带动 转镜/棱镜运动，将光束反射至 空间的一定范围，从而实现扫 描测量采用高速振动的二维振镜来实 现对空间一定范围的扫描测量通过施加电

24、压调节每个相控单 元的相位关系，利用相干原理，实现发射光束的偏转进而实 现扫描按照时间顺序依次驱动不同视 场的收发单元，以此实现扫描优点：精度高、性能好缺点：技术复杂、成本十分高 昂、可靠性一般优点：可靠性较高、成本低 缺点：性能不及机械雷达优点：可靠性较高、成本低 缺点：性能不及机械雷达优点：精确稳定、可靠性高， 理论量产成本低缺点：扫描角度受限、加工工 艺不成熟优点：可靠性高、成本低缺点：发射功率不足，探测距 离有限汽车传感器-激光雷达半固态雷达是当前市场主流，固态雷达有望后来居上技术实现方式| 19PD数据来源：禾赛科技招股书、滨松电子、中信建投研究所、云岫资本整理FPGA（主控单元）时

25、序控制、波形算法处理、激光雷达其他模块控制多通道激光 驱动芯片驱动激光器发射 激光脉冲激光器发射激光脉冲探测器接收回波信号多通道模拟 前端芯片通道选通及模拟 信号放大高精度数字 化芯片ADC/TDC数字化 采集控制控制数字信号放大后的 模拟信号模拟信号控制激光回波汽车传感器-激光雷达激光器和探测器是激光雷达的关键部件激光雷达结构EELVCSEL光纤激光器原 理在芯片的两 侧镀光学膜 形成谐振腔，沿平行于衬底表面发 射激光在芯片的上 下两面镀光 学膜，形成 谐 振 腔 ， 由于光学谐 振腔与衬底 垂直，能够 实现垂直于 芯片表面发 射激光用掺稀土元 素玻璃光纤 作为增益介 质的激光器，一般用光

26、纤光栅作为 谐振腔，稀 土离子吸收 泵浦光形成 粒子数反转，在谐振腔 中选模放大 后输出激光优 点技术成熟， 功率密度高晶圆级制造，成本低， 寿命长，适 合阵列集成电光效率高、输出功率 高、光束质 量好、高速缺 点生产成本高 且一致性难 以保障输出功率及 电光效率较 EEL低复杂性增加，运行成本 高扫 描机械、半固 态固态半固态SPADAPD电 压增 益噪 声测 距成 本难 点目前市场应用仍以APD为主，SPAD有望实 现更远的探测距离，但是存在点云噪声、 高温性能减弱等问题有待解决波 长 范 围 10 V 150 V无 100106短距中长距中长距低探测器 成本高探测器成 本高探测器成 本信

27、号完整性高探测器噪 声1200nm(Si) 2.6um(InGa As)信号完整性、温度补偿低探测器噪 声1150nm(Si) 1700nm(In GaAs)信号完整性、猝灭电路高探测器噪 声1150nm(Si) 1700nm(In GaAs)| 20收发通道增加集成度提高24-300GHz全天候低成本视距外感知+25.5%毫米波雷达正加速渗透全球毫米波雷达市场规模（亿元）电装安波福博世大陆2.0%6.0%海拉 维宁尔3.0%2.0%法雷奥 其他毫米波雷达供应商仍以国外为主毫米波雷达芯片是产业链关键环节硬件软件MMIC高端PCBDSP5.0%其他毫米波雷达成本构成汽车传感器-毫米波雷达加速渗透

28、前装市场，毫米波雷达芯片是产业链关键环节20212022202320242025数据来源：Yole、佐思产研、国信证券研究所、云岫资本整理毫米波雷达芯片集成度将持续提高TI毫米波雷达芯片布局MMICMCUMCUMMIC+HWA+ MMIC+DSP+MMIC+HWA+ MMIC+HWA+DSP+MCUDSP+MCU+天线77GHz60GHzAWR6443AWR6843AWR6843AOPAWR1243AWR2243AWR1443AWR1642AWR1843AWR2944AWR1843AOP高速ADCDSP性能可适度下降| 21数据来源：Yole、海通证券研究所、云岫资本测算及整理类别测量原理典型

29、应用霍尔开关通过霍尔元件与磁场距离变化引 起磁场变化，输出0 或1 信号， 控 制接通与关断车窗升降电机、天窗 点击、车门开关、安 全带锁扣等线性霍尔通过霍尔元件与磁场的线性/角度 距离变化引起磁场变化，输出与 磁场强度相关的电压幅值，由此 来测量线性位置/角度位置的变化 量油门踏板、刹车踏板 座椅位置、EPS扭矩角度霍尔BLDC转子位置、方向 盘转角、雨刮电机角 度3D霍尔通常用两轴霍尔传感器与单轴霍 尔传感器封装而成，测量三维平 面的位置变化汽车换挡等特定场合速度霍尔旋转运动中产生变化的磁场，从 而捕捉旋转运动状态轮速传感器、凸轮轴 转速、曲轴转速电流霍尔电流方向大小变化引起磁场变化 从而

30、测量电流大小，BMS 系统、电机控制 器等磁力计三轴磁力计用于测量地球磁场， 利用指南针原理锁定汽车航向惯导系统、2023E2024E2025E磁传感器全球市场格局汽车传感器-磁传感器磁传感器在汽车行业广泛应用，国产替代仍有较大空间磁传感器应用广泛磁传感器市场规模稳步增长，国产替代仍有较大空间全球车载磁传感器市场规模（亿美元）+5.3%20212022E磁传感器成本构成芯片芯片支生产其他 撑座费用13%13%64% 10%| 2215元MEMS传感器均价750元单车价值MEMS传感器压力传感器加速度计陀螺仪温度计湿度计变速器液压制动安全气囊排放控制系统ESP系统惯性导航系统50个单车MEMS数

31、量2,608万辆国内汽车产量8,105万辆全球汽车产量196亿元国内市场规模608亿元全球市场规模胎压监测车载MEMS市场规模庞大IDM是行业主流模式无法采用标准CMOS制造工艺第三方Fab不具备成熟MEMS工艺模块专业测试设备系统及测试技术IDM模式更具优势交期可控改良周期短质量可控国外知名大厂均采用IDM模式IDM模式Fabless模式汽车传感器-MEMS传感器MEMS传感器在车内应用广泛，IDM是行业主流模式数据来源：海通证券研究所、中汽协、盖世汽车、云岫资本测算及整理| 23数据来源：车云、北汽产投、盛科通信招股说明书、方正证券研究所、云岫资本整理2008车载以太网逐渐成为车厂共识20

32、162017201920202021车 域 网动力域 网关车身域 网关辅助驾驶 域网关娱乐域 网关T-box 远程通 信以太网将与CAN和LIN共同组成车身网络ESPTCUEMSEPBICMPEPSBCM车窗车灯辅助驾驶CAN动力总成CAN车身控制CANPASBSD高精 地图雷达摄像 头TVDVD显示 器车载以太网络 传统车载网络 以太网CAN LIN车载以太网的高速率可以适应智能汽车的通信要求名称通信速率通信介质成本应用范围CAN1Mb/s非屏蔽双绞线低骨干网、故障诊断、底盘 车身电子等LIN20Kb/s单线缆低灯光、门锁、座椅等CAN-FD8Mb/s非屏蔽双绞线低空调、电子显示、底盘、 故

33、障诊断等FlexRay10Mb/s双绞线/光纤较高ABS、换挡控制、刹车控 制、转向控制等MOST150Mb/s双绞线/光纤较高导航、娱乐系统等LVDS655Mb/s一组双绞线中车载摄像头以太网1000Mb/s单对非屏蔽双 绞线低骨干网、摄像头、激光雷 达、IVI、域控、交换芯片网关芯片PHY汽车通信芯片车载以太网正成为新一代汽车通信网络，以太网芯片需求增长国外大厂占据主要市场份额国外厂商5.0%国内厂商| 24数据来源：华经产业研究院、IC Insights、云岫资本整理汽车智能化驱动DRAM和NAND需求增长DRAM和NAND集中度极高，由国外主导国内厂商积极突破存储芯片国内厂商NANDD

34、RAM兆易创新 长江存储 合肥长鑫 北京君正 紫光国芯量产38nmSLC NAND量产3D NAND不涉及少量，1Gb4Gb 不涉及东芯股份 量产38nm/28nm SLC NAND量产DDR4，DDR3研发中心 不涉及量 产 DDR4 4Gb8Gb DDR4/LPDDR4 完整产品线 25nm 量产38nm15nm DDR3量产DDR3 1Gb4GbDRAM 近几年制程迭代速度明显放缓，主流大厂工艺 停留在 10nm+阶段，目前合肥长鑫 19nm 工艺已成功 量产，17nm 工艺即将推出NAND方面，工 艺制程演进相对缓慢，3D 堆叠层数增 长迅速，长江存储128层NAND闪存已经量产，19

35、2层已 客户送样自动驾驶等级L1/2/2+L3/4L4/5芯片类型DRAMNANDDRAMNANDDRAMNANDIVI3-6GB16-64GB6-12GB128-512GB20GB+1TB+ADAS3-6GB8-64GB6-18GB512GB/1TB20GB+2TB+33%12%11%三星15%西部数据19%铠侠美光2%英特尔 其他8%海力士2021年全 球NAND市场份额44%23%三星28%海力士美光其他6%2021年全 球DRAM市 场份额技术迭代放缓，国内厂商迎来技术追赶机会汽车存储芯片汽车存储市场高速增长，国内存储龙头积极突破| 25数据来源：Strategy Analytics、

36、公司公告、云岫资本整理国外巨头主导全球车用功率半导体，CR5市场份额达70%技术壁垒：设计、制造和封装全方位技术能力芯片制造难点在于减薄工艺、背面工艺芯片封装散热效率是模块封装的关键指标，是影响 IGBT 最高工 作结温和 IGBT 功率密度30%17%10%7%6%30%罗姆英飞凌德州仪器意法半导体其他安森美2020年全球 汽车功率半 导体市场份 额IDM模式是突破功率半导体技术壁垒的关键公司新建/项目主要产品投资金额闻泰科技导体自动化晶圆制造中心二极管、TVS、保护器上海临港12英寸车规级功率半件、逻辑器件、车用MOSFET、GaN120亿华润微功率半导体封测基地项目MOS、IGBT、Si

37、C器件 及模块50亿元士兰微8英寸集成电路芯片生产线二 期项目，12英寸高压集成电 路和功率器件芯片MOS管、TVS、FRD、 IGBT器件及模块35亿高压特色工艺功率芯片和SiC IGBT、SiC等功率器件斯达半导芯片研发及产业化项目及模块35亿新能源汽车电子及大功率半扬杰科技导体晶圆生产线MOS管、TVS、SBD、 FRD、IGBT器件及模块3.5亿功率半导体车规功率半导体壁垒高，国内厂商积极打造IDM实力芯片设计难点在于不同参数的均衡取舍| 26数据来源：公司公告、Yole、云岫资本整理开关频率开关时间能量损耗体积&重量成本SiC MOSFET50KHz以上 300ns低 小 高IGBT

38、20KHz以下 50ns高 大 低SiC正加速上车车型发布时间品牌具体应用特斯拉Model32018特斯拉 电驱主逆变器上，釆用了意法半导体供应的 650V碳化硅MOSFET器件特斯拉ModelY2020特斯拉 动力模块后轮驱动采用了碳化硅MOSFET2020比亚迪汉EV比亚迪 国内首款采用自研碳化硅模块的车型，功率 高性能四驱版密度提升了一倍特斯拉ModelS Plaid2021特斯拉 该款车搭栽的碳化硅逆变器助其成为全球现小鹏 G92021小鹏 阶段最快的量产车型推出的800V平台采用碳化硅器件，可实现充电5分仲，续航200公里C-Power 220s2021中车时代该产品是国内首款基于自

39、主碳化硅大功率电宏光 MINIEV2021五菱 电气驱产品，系统效率最高可达94%阳光电源2021年5月底发布了碳化硅电机控制 嚣,并且就是miniEV的供应商蔚来 ET72022蔚来汽车搭裁碳化硅电驱系统，将在2022年第一季度开始交付96678248175504586854,98615420271911262021381,0926,298+477%汽车 能源 工业 交通 通信 消费 其他全球碳化硅市场规模（百万美元）功率半导体SiC功率器件比传统硅基器件更具性能优势，车用SiC规模将快速增长SiC相较传统硅基功率半导体具有明显优势新能源车是碳化硅最大的下游市场| 27数据来源：公开资料、云

40、岫资本整理碳化硅投资关注点突破大尺寸：当前国内碳化硅衬底产能仍有较大部分为2-4英寸，部分头部厂商完成了6英寸碳化硅衬底的技术储备并实现了量产，但规模 较小，8英寸衬底生产技术仍处于技术储备之中提升良率：目前SiC生产良率较低，晶棒良率平均水平约为50%，衬底良率近两年在70%-75%区间产能扩张：目前中国大陆SiC产能不足20万片/年，在建和已建成的项目总规划投资额超过300亿元人民币，已规划产能超200万片/年SiC产业链中衬底和外延具有最大价值量与投资机会非 大 陆大 陆Wolfspeed、Rohm、STInfineon、富士电机、三菱电机、安森美、住友电气Panasonic、Mitsu

41、bishiDowCorning、-VI新日铁住金SK SiltronX-Fab昭和电工 台湾汉磊瑞萨、Littlefuse、GeneSic、USCI、 Microsemi、台湾瀚薪X-Fab台湾汉磊 台湾环宇三安光电、世纪金光、华大半导体、中电科55所基本半导体、中电科13所泰科天润、中车时代、扬杰电子、斯达半导体、比亚迪半导体、华润微、 士兰微露笑科技天科合达、山东天岳山西烁科、东尼电子同光晶体、中科钢研瀚天天成 东莞天域瞻芯电子 苏州锴威特47%衬底23%30%外延器件设计器件制造功率半导体规模占比| 28SoC芯砺智能地平线爱芯元智复睿微电子华为海思黑芝麻芯擎科技芯驰科技辉羲智能后摩智能

42、欧冶半导体奕行智能核芯达科技速显微超星未来寒武纪行歌MCU芯旺微Chipways比亚迪华大半导体赛腾微电子摩芯半导体曦华科技智芯半导体兆易创新传输芯片裕太微电子国科天迅慷智集成杰发科技国民技术激光雷达芯片芯思杰摩尔芯光挚感光子博升光电芯视界芯辉科技CIS芯视达创视微电子韦尔股份思特威格科微纵慧芯光长光华芯超声波雷达芯片优达斯奥迪威毫米波雷达芯片圭步半导体加特兰芯谷微电子晟得微微度芯创矽典微牧野微电子其他传感器芯片光大芯业琻捷电子赛卓电子汇北川龙微科技胜脉电子纳芯微麦斯卓微汽车芯片相关标的| 29Chiplet篇| 30$28.5M$37.7M$51.3M$70.3M$106.3M$174.4M

43、$297.8M$542.2M10nm65nm22nm7nm40nm28nm5nm16nm+70.8%+82.1%先进工艺芯片研发投入巨大随着制程精进，芯片综合成本急剧上升，摩尔定律 失效：5nm芯片的研发费用已经超过5亿美元3nm的研发费用可能要超过15亿美元龙头公司、创业公司均难以承受如此高昂的成本未来大算力的芯片面积不可避免地会增大大晶圆的缺陷率是恒定值大的芯片面积会导致低的良率降成本的关键就是减小芯片面积从而提高良率将原本大芯片“分拆”成多颗小芯片后，小芯片的面积减小，良率提升而后通过封装工艺将诸多小芯片连接在一起本质：较小程度牺牲性能，极大程度缩减成本MonolithicChiplet

44、sChipletsChipletsChiplets现 状 与 痛 点根 本 原 因解 决 方 案die size越小良率越高35%80%90%每颗小芯片面积会减小提升良率是降成本的关键，Chiplet技术或是后摩尔时代半导体产业的最优解集摩尔定律失效，先进制程成本不降反增数据来源：中芯国际招股书、华安证券、国元证券、五矿证券、云岫资本整理| 31先分后合，架构设计和先进封装齐头并进，双头加速Chiplet的落地与实现Chiplet不仅是先进封装，合理的架构设计才能和封装技术相得益彰架构 设计2D先进封装：MCMMulti-Chip Module把模拟die和数字die封在同一封装里， 提高集成

45、度2.5D先进封装：HBMHigh Bandwidth Memory把数字die和存储die封在同一个封装里，提升存储访问的性能和带宽，同时 降低功耗Die stacking把SRAM堆叠在数字die顶部，进一步提高数据传输速度、降低功耗的同时， 提高密度 AMD Zen1架构每个完整的CPU，无论有多少小芯片，都通 过Infinity Fabric链接与中央IO die结对；IO die作为所有芯片外通信的中心枢纽，因为 它包含处理器的所有PCIe通道，以及内存 通道；IO die的内存控制器集中在一个芯片上，有 助于降低内存访问的局部性（NUMA），再 次提升性能。每款用Chiplet技术

46、实现的大芯片一定是两者共同作用的产物大芯片架构设计极其复杂多die封装技术已发展多年AMD Zen2架构将一颗芯片拆分成四颗 Chiplets ， 通过 Infinity Fabirci互联，单die面积下降，良率 提升，换来极高的性价比；NUMA结构，本地die访问其他die的latency 不确定，带来执行效率和内存时延方面的 致命问题。是“分”的关键：需要考虑访问频率、缓存一致性等 3D先进封装：X-CubeAnalogLogicSubstrateMemoryLogicSilicon InterposerSubstrateMCM 1990s设计侧先进封装侧先进 封装是“合”的关键：需要考

47、虑功耗、散热、成本等HBM 2010sWire BondingTSVSubstrateSRAMLogicX-Cube 2020sSilicon InterposerTSV数据来源： AMD、TSMC、SAMSUNG、CSDN、半导体行业观察、云岫资本整理| 32UCIe：是一个开放的工业标准互连，提供高 带宽、低延迟、高功率和高成本效益的芯片 封装连接。从产业链视角看Chiplet技术地图产业生态逐渐完善，革命已经来临，多方龙头相继布局上下游的关键技术互联接口架构设计制造及先进封装AIB/MDIO：技术主要适用于通信距离短， 损耗低的2.5D和3D封装技术，例如EMIB、 Foveros。LI

48、PINCON：可以在没有PLL/DLL的情况下降 低功耗和占用面积，LIPINCON接口包含两种 类型的PHY：PHYC和PHYM，分别用于SoC芯 片和存储器/收发器芯片。Ryzen、Threadripper、EPYC：以Zen系列架构发 力，AMD的三大产品线都在朝Chiplet这个方向发 展，且效果不凡，是业内Chiplet架构设计的先锋 之一。M1 Ultra：使用UltraFusion互联将两个M1 Max芯 片连在一起，具有 1140 亿个晶体管和不同性能 的单个封装。Grace：Grace CPU Superchip由两块Grace CPU组 成，通过芯片互连技术NVIDIA N

49、VLink-C2C将两块 Grace CPU连在一起.CoWoS：一种 2.5D封装技术，是把芯片封装到Wafer上，并使用silicon interposer上的高密度走线进行互联。InFo：集成式FanOut技术（InFO）是使用聚酰胺薄膜代 替CoWoS中的硅中介层，从而降低了单位成本和封装 高度。EMIB：属于有机基板封装，通过硅片进行局部高密度 互联，和interposer相比，EMIB硅片面积更微小、更灵 活、更经济；Foveros：3D堆叠技术，在体积和功耗方面的优势更加 明显。Co-EMIB：两类技术的结合，堆叠+横向拼接，提高芯片组合弹性。新 兴成 熟数据来源：半导体行业观察

50、、公开资料、云岫资本整理| 33技 术 优 势支 撑 基 础间 接直 接Chiplet的初衷是为了节约芯片研发综合成本;芯片面积越大，用Chiplet技术带来的成本效应明显；技术上只要能做出Chiplets并连起来，就能达到节约制造成本的目的快速迭代和可扩展性是Chiplet的两大额外优势，产业的生态是优势支撑基础多重收益加速驱动Chiplet产业标准和开放，生态建设是革命的关键节约成本050 100 150 200 250 300 350100%50%04-Chiplet Monolithic单位：mm2快速迭代可以做到局部迭代某颗die，而不用对整体架构伤筋动骨，大大缩短迭代周期，侧面 降

51、低研发成本。只要能做到预留接口，后续扩展算力die、网关die等需添加在原有基础上扩展， 不必回炉重造整个芯片；不同工艺节点的Chiplets可以封在一起， 例如Zen 2架构中I/O die使用14nm工艺， 而周边的CCD使用7nm工艺高可扩展开放的生态：接口、EDA等技术要全面发展实现互联接口标准的统一，是构建产业生态的核心之一；对于不同来源的芯片，其芯片架构与工艺各不相同，但通过统一的接口协议，便可实现芯片与芯片的互联互通；因此，快速迭代、高可扩展的基础都来自统一的接口；ODSA、DARPA的CHIPS项目等都在寻求一个标准，UCIe只是一大步，但也只是第一步；以此为基础的Chiple

52、ts封装EDA也是生态的核心之一 数据来源： AMD、ChipWiki 、云岫资本整理| 34基板设计制造封测未来的格局：传统的半导体产业链或将被重塑Chiplet产业会先经历一个各自为营的过渡期，后形成真正完整的“晶体管级复用”时代2022及以前2023年2025年当 前 状 态中 间 形 态最 终 格 局基板设计制造封测自家Chiplets有源基板EDAIPEDAIP大芯片设计Chiplet 设计EDAIPChiplet封装EDAIP制造封测基板有源基板Chiplet生态成熟期：真正的IP硬化时代；诞生一批新公司：小芯片设计公司、集成小芯片的大芯片设 计公司、有源基板供应商、用 于封装Ch

53、iplet的EDA公司等。Chiplet生态成长期：设计商对自家设计的Chiplets进 行自重用和自迭代；工艺和互联标准等生态逐步成 型并统一。Chiplet生态早期：设计商发力，把自家的大芯片 分拆，并寻求先进封装组合起 来；未对产业链形成冲击。| 35超摩科技芯砺智能赛昉科技奇异摩尔奇普乐北极雄芯巨路创芯芯动科技芯原股份海芯微锐杰微泰研半导体Chiplet相关标的| 36设备和材料篇| 37数据来源： Bloomberg、华创证券、IHS Markit、ASML、云岫资本整理半导体晶圆厂Capex稳步增长，全球龙头设备厂商上调收入预测半导体FAB迎来超级Capex周期半导体FAB资本开支

54、（十亿美元）ASML收入预测推算整体市场规模区间单位：亿美元5.15.96.36.77.27.202040608010012014016084.4145.453.4140.0 147.085.3156.448.648.434.5110.695.751.054.487.571.088.820202021E2022E2023E2024E2025E142.0+5.9%1632803507121,2231,5292025（预 测下限）20202025（预 测上限）+71.8%+114.7%SATS IDMFoundry| 385642113221112021韩国3日本828美国6欧洲/中东2中国大陆2

55、022中国台湾数据来源： SEMI、屹唐半导体招股书、 ASML、JW Insights、云岫资本整理全球扩建晶圆厂，大陆占全球8寸晶圆产能比重最大2022年，中国大陆占全球21%的8寸晶圆产能，超过日本、中国台湾，排名第一目前中国大陆共有23座12英寸晶圆厂正在投入生产，与2021年相比，晶圆产能增长18%左右，增 速全球第一到2026年，全球12寸晶圆厂总计200座左右，中国 大陆将占全球产能25%全球扩建晶圆厂数量2022年全球8寸晶圆厂产能占比中国大陆, 21%日本, 16%中国台湾, 15%欧洲与中东, 15%其他, 33%| 39根据SEMI数据，近年来半导体设备整体规模稳步提升，

56、2020年已增长至711亿美元。中国大陆市场占比同步提升，2020年已达到26.2%全球半导体设备市场规模全球半导体设备地区市场单位：十亿美元单位：十亿美元半导体设备一般分为前道 设备和后道设备进入前道工艺之前，硅片 生长设备将硅加工成硅片其中晶圆制造设备占比提升至86.07%，是半导体设 备行业最核心的一环前道设备中，光刻机、刻 蚀机、薄膜沉积设备是三大主设备硅片生长前道制造后道封测711602615119123172181525233438封装设备 后道测试设备6硅片制造设备光刻机 涂胶显影设备去胶设备 刻蚀机薄膜沉积设备 离子注入机 热处理设备清洗机CMP过程检测半导体设备30.1%26

57、.4%21.5%1.1%3.2%3.3%离子注入设备 去胶涂胶显影清洗抛光设备8.4%刻蚀机光刻机过程检测6.0%薄膜沉积设备4.2%13.6%8.8%10.4%10.6%28.7%24.3%22.5%26.2%16.6%22.8%201959.6韩国欧洲 东南亚 北美日本中国台湾中国大陆71.13.5%3.8%20203.9%51.761.281.786.92.93.86.06.4测试设备晶圆制造设备封装设备5.08.059.695.37.66.071.1201920202021F2022F各类设备环环相扣，不同设备的技术难度、市场格局均不尽相同2020年全球各类半导体设备市场规模及各类前道

58、设备市场占比： 单位：亿美元101.3+19%数据来源： SEMI、鼎晖百孚、云岫资本整理中国大陆设备占全球市场比重增加，国产替代正值风口| 40硅 片 生 长封 装 测 试晶圆测试测试机 探针台减薄减薄机焊线焊线机切割划片机贴片贴片机塑封塑封机切筋成型切筋成型设备终测测试机 分选机晶 圆 制 造拉单晶单晶炉晶棒加工液磨机 截断机切片切片机研磨研磨机倒角倒角机抛光硅片抛光机硅片生长过程是将硅材料加工成硅片电路布图多次循环堆积电路层实现特定功能功能实现掩膜制作薄膜沉积沉积设备涂光刻胶涂胶显影 设备除光刻胶去胶设备曝光光刻机刻蚀刻蚀机离子注入离子注入 设备金属化沉积设备显影涂胶显影 设备热处理热处

59、理设备CMPCMP设备清洗清洗设备过程检测过程检测设备晶圆制造过程，光刻、刻蚀、薄膜沉积为核心工艺；上述操作需重复成百上千次才能形成有电路结构的硅片贯穿整个过程贯穿整个过程封测过程是将晶圆切后封装、测试，最后得到半导体产品前道是指晶圆制造厂的加工过程，在空白的硅片完成电路的加工，出厂产品依然是完整的圆形硅片后道是指封装和测试的过程，在封测厂中将圆形的硅片切割成单独的芯片颗粒，完成外壳的封装，最后完成终端测 试，出厂为半导体产品数据来源：中芯国际招股书、华安证券、国元证券、五矿证券、云岫资本整理半导体工艺流程复杂，涉及设备种类繁多| 41观察第三代半导体器件的成本结构，衬底成本几乎要占到47%，

60、外延成本占比23%，因此，在第三代半导体的产业 链中，衬底和外延是价值链的核心；而衬底和外延环节最核心的价值点在于对应的一系列的衬底制造设备和外延生长设备。衬底外延47%23%高纯碳粉/硅粉碳化硅粉碳化硅晶棒碳化硅晶锭碳化硅晶片碳化硅衬底首先，要将纯度高的的硅粉和碳粉按 一定比例混合在一起；其次，在2000以上的高温条件下于 反应腔室内进行反应，合成特定晶型 和颗粒度的碳化硅颗粒；最后，经过破碎、筛分、清洗后即可制得高纯度碳化硅粉原料，用以满足 晶体生长要求。原料合成碳化硅粉料合成设备单晶生长炉晶体生长晶体加工、切割、掩膜、抛光、清洗金刚石多线切割机该环节主流技术为 PVT （ 物理气相传 输