AIoT信号处理芯片产业深度调研及未来发展现状趋势

AIoT信号处理芯片产业深度调研及未来发展现状趋势

集成电路测试行业竞争格局集成电路测试行业最早由封测一体厂商的测试部门对外提供，随着整个产业规模的迅速扩大与精细化分工程度的加深，独立第三方测试的模式最先出现在中国台湾地区。凭借在技术专业性、服务品质、服务效率等方面的优势，独立第三方测试企业的增速高于整体测试行业平均增速，其规模有望持续扩大。封测一体厂商和独立第三方测试企业保持着竞合关系：随着先进制程投入增加以及技术难度的提升，封测一体厂商将重心放在封装环节，因此封装前的晶圆测试往往交给独立第三方测试企业；为了提升封装的良率，封测厂在发展自身芯片成品测试业务的同时，也会将额外的业务外包给独立第三方测试企业。中国台湾地区作为独立第三方测试模式的发源地，已经拥有许多大型第三方测试企业。京元电子、欣铨、矽格是中国台湾地区规模最大的三家独立第三方测试企业，同时也是全球最大的三家独立第三方测试企业。2021年三家公司合计收入约为137亿元人民币，约占中国台湾地区测试市场份额的30%。而在中国大陆地区，主要的独立第三方测试企业包括京隆科技、利扬芯片、伟测科技、华岭股份等，整体集中度较低，各家规模较小。集成电路设计企业数量近年来，我国集成电路设计企业数量不断增长，由2017年的1380家增至2020年的2218家，年均复合增长率12．6%。2021年我国集成电路设计企业达到了2810家，较上年的2218家增长了592家，同比增长26．7%。受益于人工智能及物联网等新兴行业迅速发展及效应加剧，下游企业对集成电路的需求强劲，我国封测行业增速较快。数据显示，我国集成电路封测行业市场规模由2017年的1889亿元增至2020年的2510亿元，年均复合增长率为9．9%。预计2022年我国集成电路封测行业将达2985亿元。中国集成电路产业链集成电路产业链上游主要为半导体材料及设备，包括硅片、光刻胶、光掩膜版、靶材、CMP抛光液、电子特种气体、试剂、封装材料、光刻机、刻蚀机、离子注入设备、抛光机、薄膜设备、检测设备等；中游包括集成电路设计、集成电路制造、集成电路封测；下游为集成电路的应用，包括通讯、消费电子、计算机、汽车电子、医疗器械、新能源、工业生产、航空航天、安防等。中国集成电路行业发展情况我国的集成电路行业发展较晚，除了封测技术较为领先外，芯片设计、芯片制造行业的整体水平与欧美国家有着明显的差距。在芯片设计领域，中高端芯片市场几乎被外资企业垄断，中国企业在集成电路市场长期处于中低端领域，缺乏高端芯片设计的主动权。虽然我国集成电路产业相较于发达国家仍有一定发展空间，技术和研发水平落后于国际先进水平，我国却是全球最大的集成电路消费国家，日益增长的市场需求为集成电路行业带来了广阔的市场发挥空间。据中国半导体协会数据，我国集成电路市场规模持续扩大，呈现高度景气的状态。从2015年至2021年，我国集成电路市场规模从3，610亿元提升至10，996亿元。其驱动因素主要为下游应用市场的蓬勃发展，例如近年我国自动驾驶、机器视觉、通信技术和云计算等新兴产业商用化促进集成电路行业本身加速进步，以适应更多场景的应用和更加庞大的算力需求。集成电路测试行业未来发展趋势随着集成电路产业的快速发展，芯片设计、晶圆制造、芯片封装以及芯片测试各细分领域对生产技术的要求越来越高。对技术水平、投资金额、人员能力等方面要求的提升，促进了各细分领域向更加专业化的方向发展。传统的封测一体化厂商逐步将业务重点转向封装领域，由此催生了独立第三方测试这一业务模式。该模式诞生于中国台湾地区，经过30年的发展和验证，证明了该模式符合行业的发展趋势。相比封测一体模式，独立第三方测试模式具有以下优点：1、技术专业性和效率上的优势更明显；2、测试结果中立客观，更受信赖。我国芯片设计市场规模占全球比重大，国产设计厂商数量显著增长，催生旺盛的第三方测试需求。据ICInsights数据，2021年全球芯片设计市场规模为5559亿美元，其中中国大陆芯片设计市场规模为1925亿美元，占比高达34．63%。伴随芯片设计市场规模的增长，我国芯片设计公司数量也迅速增多。据中国半导体行业协会数据统计，2011-2021年我国集成电路设计企业数量从534增长到2810，CAGR达到18．06%。随着我国芯片设计企业数量的快速增加和芯片测试市场规模的稳步增大，对测试的旺盛需求奠定了我国第三方测试快速发展的基础，测试本土化加速了其市场空间的增长。随着全球对智能手机、电脑、智能可穿戴设备等移动智能终端的需求不断上升，全球集成电路产业规模也随之增大。根据ICInsights统计，2018年-2021年全球集成电路产业规模年复合增长率达到6．50%，2021年全球集成电路产业规模达到5，098．00亿美元，同比2020年增长26．10%，预计在2022年全球集成电路产业规模达到5，651．00亿美元，同比增长10．80%，增速有所放缓但仍高于平均水平。中国集成电路产业虽起步较晚，但近年来在市场需求拉动和政策支持下，产业规模迅速增长。根据中国半导体件行业协会的相关统计数据，2021年中国集成电路产业销售额达10，458．30亿元人民币，同比增长18．20%。其中，设计业销售额为4，519．00亿元，同比增长19．60%；制造业销售额为3，176．30亿元，同比增长24．10%；封装测试业销售额2，763．00亿元，同比增长10．10%。2018年-2021年集成电路产业销售量的年复合增长率达到了17．00%，产业增速较为明显。近几年来，中国集成电路封装行业在中国产业升级大时代背景下，符合国家战略发展方向，有完善的政策资金支持，国内本土封装测试企业的快速成长;同时，国外半导体公司向国内大举转移封装测试业务，中国的集成电路封装测试行业充满生机。随着芯片行业在我国的战略地位显现，国内的集成电路设计企业逐渐增多，行业发展速度加快，产业规模不断扩大。集成电路规模大幅增长，驱动因素主要为下游应用市场的蓬勃发展，例如近年我国自动驾驶、机器视觉、通信技术和云计算等新兴产业商用化促进集成电路行业本身加速进步，以适应更多场景的应用和更加庞大的算力需求。根据中国半导体行业协会统计，2017-2021年，国内集成电路产业销售额分别为5，411亿元、6，532亿元、7，562亿元、8，848亿元、10，458亿元，年均CAGR为17．91%。其中，国内集成电路设计产业销售额分别为2，074亿元、2，519亿元、3，064亿元、3，778亿元、4，519亿元，年均CAGR高于集成电路产业销售额，达到21．49%。集成电路设计处于产业链的上游，负责芯片的开发设计。大力发展集成电路制造，扩大产业规模和提升工艺技术水平，是发展我国集成电路产业的重要任务。半导体下游应用广泛，涵盖消费电子、电力电子、交通、医疗、通讯技术、医疗、航空航天等众多领域。从集成电路设计业城市发展来看，根据中国半导体行业协会集成电路设计分会公布的数据显示，2020年集成电路设计业销售额排名前十的城市分别是深圳、上海、北京、杭州、无锡、西安、武汉、珠海和苏州，其中深圳集成电路设计业销售额为1300亿元，上海集成电路销售额为950亿元，北京集成电路设计业销售额为494．3亿元，深圳、上海、北京继续把持前三位。《国家集成电路产业发展推进纲要》明确了中国集成电路产业发展的四大任务：着力发展集成电路设计业、加速发展集成电路制造业、提升先进封装测试业发展水平、突破集成电路关键装备和材料。《国家集成电路产业发展推进纲要》提出，2020年与国际先进水平的差距逐步缩小，全行业销售收入年均增速超过20%;2030年产业链主要环节达到国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队，实现跨越式发展。随着社会发展与工业体系的完善提升，国内市场对模拟集成电路的需求量逐步扩大，目前国内的模拟集成电路市场份额占全球比例已超过50%。在消费电子市场，随着国家产业结构升级与国内消费层次提升，消费电子设备呈现出多样化与集成化的发展趋势，对模拟芯片的性能要求提出了更高要求，同时为消费类模拟芯片带来了更多市场机会。此外，随着新技术与产业政策的双轮驱动，中国模拟芯片市场将迎来更大的发展机遇，模拟芯片作为消费终端、汽车和工业的重要元器件，其产业地位将稳步提升，并迎来高速发展。集成电路细分市场结构从各细分市场发展情况来看，我国集成电路设计市场发展最快，其市场规模和市场占比逐年增长，呈现出良好的发展态势。2020年我国集成电路市场总规模为13085亿元，其中设计产业市场规模为3778亿元，占比42．7%。伴随着我国集成电路行业市场规模的不断增长，集成电路设计市场在集成电路产业中的价值和重要性日益提升。集成电路制造和封测市场的占比分别为28．9%、28．4%。集成电路设计行业概况我国的集成电路设计产业虽起步较晚，但凭借着巨大的市场需求、经济的稳定发展和有利的政策环境等众多优势条件，已成为全球集成电路设计市场增长的主要驱动力。从集成电路设计销售额来看，我国集成电路设计多年来保持着快速发展的趋势。数据显示，我国集成电路设计销售规模由2017年的1946亿元增至2021年的4596．9亿元，年均复合增长率为24%。预计2022年我国集成电路设计销售规模将进一步增至4989．6亿元。由于全球缺芯涨价的影响，2021年我国长江三角洲地区集成电路设计销售额达2383．3亿元，同比增长49．0%，销售额占比最大，占全行业销售额的51．8%；京津环渤海地区销售额为984．3亿元，同比增长76．7%，占比达21．4%。珠江三角洲地区销售额936．2亿元，同比下降36．9%，下降的主要原因是珠三角地区的集成电路设计大厂华为海思受到美国制裁。中西部地区集成电路设计销售额为573．7亿元，同比增长40．3%，占比12．5%。集成电路行业下游分析从产品领域销售占比来看，2021年消费类销售额占比最大，达32．2%，其次通信类销售额占比20．9%，模拟电路的销售额达541．4亿元，同比增长230．5%，占全行业销售额的14．7%。由于我国居民消费水平不断提升，消费电子产品市场需求持续增长，促进了我国消费电子行业健康快速发展。数据显示，我国消费电子市场规模由2017年的16120亿元增至2021年的18113亿元，年均复合增长率3．0%。预计2022年我国消费电子市场规模将达18649亿元。近年来，中国汽车电子市场规模一直保持稳定增长，主要得益于汽车的智能化、电动化发展。数据显示，2020年其市场规模达1029亿美元，同比增长7．3%；2021年中国汽车电子市场规模达1104亿美元。预计2022年中国汽车电子市场规模将进一步增长至1181亿美元。集成电路产业链的核心环节主要为集成电路设计、制造与封装测试三大环节。其中，集成电路设计处于产业链上游，集成电路制造为中游环节，集成电路封装测试为下游环节。集成电路测试是对集成电路或模块进行检测，通过测量对于集成电路的输出回应和预期输出比较，以确定或评估集成电路元器件功能和性能的过程