2023集成电路行业发展简析报告

DCU....通用芯片专用芯片CPU、GPU、DSP、TPU、DPU、NPU、BPU、ASIC(AP、BP、CP、SOC)...逻辑IC(32%)→FPGA等易失性存储(RAM)…存储器(21%)→FLASH非易失性存储(ROM)放大器/比较器集成电路(82%)运算放大器、音频放大器等A/D、D/A等数据转换器接口芯片时钟/定时芯片信号链类模拟IC(15%)模拟开关等电源驱动IC充电/电池管理IC半导体产品电源管理类交直流转换过压保护电路等微处理器(13%)MPU、MCU...光敏电阻、光电二极管、光电三极管等光导电器件光伏打器件光伏电池、光电检测器件、光电控制器件等光电器件(8%)半导体发光器件半导体受光器件发光二极管(LED)、半导体激光器等光电晶体管、光电倍增管等功事二极管功率晶体管二极管三极管DCU....通用芯片专用芯片CPU、GPU、DSP、TPU、DPU、NPU、BPU、ASIC(AP、BP、CP、SOC)...逻辑IC(32%)→FPGA等易失性存储(RAM)…存储器(21%)→FLASH非易失性存储(ROM)放大器/比较器集成电路(82%)运算放大器、音频放大器等A/D、D/A等数据转换器接口芯片时钟/定时芯片信号链类模拟IC(15%)模拟开关等电源驱动IC充电/电池管理IC半导体产品电源管理类交直流转换过压保护电路等微处理器(13%)MPU、MCU...光敏电阻、光电二极管、光电三极管等光导电器件光伏打器件光伏电池、光电检测器件、光电控制器件等光电器件(8%)半导体发光器件半导体受光器件发光二极管(LED)、半导体激光器等光电晶体管、光电倍增管等功事二极管功率晶体管二极管三极管分立器件(7%)晶闸管等电阻、电容、电感等功率器件被动元件传感器(4%)温度、压力、磁场、气体、离子、生物、声音、射线等各类信号传感器•集成电路（IC）是采用一系列特定的加工工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管等有源器件，以及电阻、电容和电感等无源器件，通过电路互连制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个外壳内，成为具有所需电路功能的微型电子器件或部件。•根据WSTS对半导体的分类，包括分立器件、光电器件、传感器、集成电路（IC）四大类产品。•集成电路作为新兴产业的核心支撑，正在重塑世界竞争格局。当前，全球集成电路产业进入重大调整变革期，维护好、保障好产业链供应链安全稳定，已成为共同挑战和重大课题。半导体设备晶圆制造材料封装材料光掩膜板半导体设备晶圆制造材料封装材料光掩膜板•集成电路产业链包括设计、制造、封装测试、材料和设备五大环节。IC设计处于产业链上游，IC制造为中游环节，封装测试为下游环节。•材料与设备是集成电路产业的重要支撑，EDA与IP工具作为IC设计的软件工具，是集成电路产业的基石。•集成电路是半导体产品最主要的门类，占据了83.9%以上的份额，所以行业内习惯将集成电路（芯片）产业等同于半导体产业。集成电路产业链及军工轻设计模式为主手机人工智能大数据家电Fabless模式为主PC发展初期军工轻设计模式为主手机人工智能大数据家电Fabless模式为主PC发展初期•自上世纪60年代以来，伴随着摩尔定律演进，集成电路产业模式一共经历三次大的转移与分工，目前产业正在进行轻设计（Design-Lite）这一运营模式的升级。•与相对“重设计”的Fabless模式不同，在轻设计模式下，芯片设计公司将专注于芯片定义、芯片架构、软件/算法，以及市场营销等，将芯片前端和后端设计，量产管理等全部或部分外包给设计服务公司，以及更多地采用半导体IP，减少运营支出，实现轻量化运营。在此趋势下，半导体IP厂商重要性日益增强，也对IP厂商的产品和服务能力提出了更高要求。第一次产业转移第二次产业转移第一次产业转移第二次产业转移•随着全球电子信息产业的快速发展，近年来全球集成电路行业整体呈现快速增长的趋势。根据美国半导体行业协会的数据，2021年全球集成电路行业销售额为5559亿美元，2022年销售额达到5735亿美元的历史最高水平。•我国的集成电路产业虽起步较晚，但凭借着经济的稳定发展、巨大的市场需求和有利的政策环境等众多优势条件，已成为全球集成电路市场增长的主要驱动力。•根据ICInsights的数据，中国境内集成电路行业市场规模从2010年的570亿美元增长至2021年的1870亿美元，预计2026年将增长至2740亿美元。其中，国产厂商市场份额从2010年的10.2%增长至2021年的16.7%，预计2026年该比例将增长至21.2%，未来国产替代空间仍然广阔。 7000中国境内IC市场规模国产IC市场规模6000600050004000300020001000000•2021年中国大陆制造的价值312亿美元的集成电路中，中国大陆公司生产了123亿美元（39.4%仅占国内市场1865亿美元的6.6%（即“实际自给率”台积电、海力士、三星、英特尔、联华电子以及其他在中国大陆拥有晶圆厂的外国公司生产了其余部分（对应“表观自给率”约16.7%）。•中国大陆本土企业生产的芯片中，约有27亿美元来自IDM，96亿美元来自中芯国际等纯代工厂。预测，2026年中国大陆国内半导体制造业将增长到582亿美元，但在2026年全球IC市场总额7177亿美元中仍只占8.1%。6.10%16.70%39.40%2.40%6.60%13.0%9.0%15.0%63.0%长三角京津冀13.0%9.0%15.0%63.0%长三角京津冀珠三角中西部及其他•我国集成电路主要有四个产业集聚区，分别是以上海为中心的长三角、以北京为中心的环渤海、以深圳为中心的泛珠三角和以武汉、成都为代表的中西部区域。其中，长三角的集成电路产业规模占据了全国的半壁江山。•21经济研究院与阿里研究院联合发布的《长三角数字一体化发展报告》表示：长三角在芯片设计行业有展讯、鹏芯微、兆芯、芯动科技等；制造领域有华虹半导体、SK海力士、华润微电子、台积电、紫光存储等企业开设的生产基地；封测领域有世界排名前三的长电科技以及通富微电子等知名企业。 5000450040003500300025002000150010005000500045004000350030002500200015001000500025%20%300025002000150010005000•我国集成电路设计行业增速迅猛，在集成电路行业中的比重不断提升。2021年，我国集成电路设计行业销售规模达4519亿元，同比增长19.6%。同时，自2016年，我国集成电路设计行业的产值超过封装测试业，成为集成电路行业产值第一的业务环节。•随着我国集成电路行业的高速发展，收获了众多资本的青睐，越来越多的企业进军该行业。2011-2021年我国集成电路设计行业企业数量增长迅猛，从534家快速上升至2810家。值得注意的是，虽然整体企业热度持续上升，但尖端技术仍未突破背景下，市场竞争加剧或将带动国产化突围可能性增加。 我国集成电路设计销售规模及增长率 半导体器件/制造工艺设计器件建模及验证电路设计电路仿真及验证物理实现半导体器件/制造工艺设计器件建模及验证电路设计电路仿真及验证物理实现•在集成电路设计环节，处于上游的EDA厂商和半导体IP供应商分别提供所需的自动化软件工具和核心功能模块，帮助客户缩短芯片设计周期、降低开发成本。•目前国内的EDA企业主要以点工具为主，流程类的涉及较少，只有华大九天一家在模拟电路和显示面板拥有全流程覆盖能力，其他环节尤其是难度较高的数字后端设计仍有待突破。•EDA是我国半导体产业对外依存度（尤其是对美国）最严重的领域之一，整体国产化率不足10%，在多处关键环节国产替代仍处于空白。在此背景下，越来越多创业公司涌入EDA行业。截至2021年中，我国本土EDA企业数量接近30家，但是绝大多数小而不强，仅少数厂商拥有部分细分领域的全流程工具。集成电集成电路设计和制造流程、关键环节及相应EDA支撑关系集成电路制造集成电路制造单元库建库单元库建库3.62%3.71%9.04%10.65%22.59%50.39%中国大陆26.30%中国台湾24.09%3.62%3.71%9.04%10.65%22.59%50.39%中国大陆26.30%中国台湾24.09%20212022232654211•根据国际半导体产业协会统计，中国大陆2020年集成电路设备销售额达187.2亿美元，同比增长39%，首次成为全球最大的集成电路设备市场。•中国大陆地区在建晶圆厂数量也领先于其他地区，2021年及2022年新建晶圆厂数量居全球首位，中国大陆共有23座12英寸晶圆厂正在投入生产，总计月产能约为104.2万片，与总规划月产能156.5万片相比，仍有较大扩产空间。据预测，中国大陆2023年、2024年每年将新增5座12英寸晶圆厂。 2020年中国大陆首次成为全球最大集成电路设备市场 8070604030200807060403020025%20%规模估计（乐观）规模估计（中立）——规模估计（保守）•随着5G、AI等众多应用的涌现，芯片功能复杂度、系统集成度爆发式增长，且当芯片与系统、软件等环境融合时，各种应用模式下的安全性、可靠性则显得尤为重要。因此半导体检测分析具有明显的伴生属性，与下游客户的生产活动、研发活动紧密融合，是半导体产业链中不可或缺的重要组成部分。•受益下游长期景气，根据中国半导体行业协会数据，预计到2024年，我国半导体第三方实验室检测分析市场规模将超过100亿元，2027年行业市场空间有望达到180-200亿元，年复合增长率将超过10%，市场空间广阔。 全球半导体第三方实验室检测分析市场规模及预测 中国半导体第三方实验室测试分析市场预测（亿元）350025%30002500350025%30002500200015001000500020%-5%-10%•集成电路封测行业市场集中度较高，市场份额主要被中国台湾及中国大陆企业所占据。目前国内封装测试企业数量超过1200家，大部分本土企业体量仍然较小，2022年营收超过5亿元人民币的企业不超过20家。•近几年，中国大陆集成电路快速发展，在图像传感器、显示驱动、存储器等领域诞生了一批具有世界级竞争力的设计企业和晶圆制造企业，从而也催生了一批在特色领域以特色封装技术见长的快速成长的封装企业。 中国封装市场规模（亿美元）及增长率2022年中国大陆本土封测企业主要封装技术情况2022年中国大陆本土封测企业主要封装技术情况•《2023年中国大陆集成电路产业人才供需报告》指出：虽然国内集成电路人才需求和供应规模不断扩大，但在工作经验、产业链环节、教育和就业区域等方面存在供需不匹配。应届毕业生供应比例逐年增加，企业对一年以下经验人才的需求比例有所下降。设计环节人才供应趋于饱和，制造、设备等环节人才缺口仍较大。•《中国集成电路产业人才发展报告》，预计到2024年左右，全行业