中国逻辑芯片行业产业链、发展现状及趋势分析

-1-中国逻辑芯片行业产业链、发展现状及趋势分析一、行业综述1、定义及分类逻辑芯片是集成电路行业中较为重要的芯片类型，指包含逻辑关系、以二进制为原理、实现数字离散信号的传递、逻辑运算和操作的芯片。逻辑芯片中最基本的逻辑电路是常见的门电路，而最简单的门电路为与电路、或电路和非电路。逻辑电路根据其设计方法可以分为定制、半定制与可编程设计方法，不同的设计方法应用于不用领域的逻辑电路。2、行业特征逻辑芯片行业产品技术研发较难，进入壁垒较高，因此先发优势明显，先进入者能快速抢占市场份额。中国的逻辑芯片市场参与者较多，竞争较为激烈，但单个厂商市场份额较低行业集中度不高，未来行业下游需求的旺盛将给逻辑行业带来巨大的发展空间，促进国产替代加速。3、发展历程FPGA芯片又称为现场可编程逻辑阵列芯片，1985年起源于Xilinx公司。FPGA芯片基于PAL、GAL、CPLD等可编程器件发展而来，既解决传统可编程器件门阵列数有限的缺点，具备更大的规模容量进而提高性能；同时现场可编程的特点帮助其克服了定制电路(例如ASIC芯片)灵活性不足的缺陷。二、行业背景1、政策环境中国在半导体芯片起步较晚，落后于世界发展水平。为了追赶半导体芯片的发展，政府出台了一系列相关政策，旨在鼓励和支持芯片行业的发展，避免卡脖子的情况。这一系列政策通过减免半导体企业税率、提供资金支持力度等措施极大地促进和规范了半导体行业的健康发展。2、技术环境随着国家政策的倾斜和5G等相关基础技术的发展，中国人工智能产业在各方的共同推动下进入爆发式增长阶段，市场发展潜力巨大。数据显示，2020年中国人工智能核心产业规模就已达1500亿元，预计在2025年将达到4000亿元，未来有望发展为全球最大的人工智能市场。而AIGC的存在，将会极大的提高对逻辑芯片的需求，掀起芯片需求的高潮。三、产业链1、产业链分析逻辑芯片产业链分为三个环节，上游环节为原材料的制造和底层逻辑的书写，包括EDA设计和晶圆制造。主要的企业有EDA设计的华大九天，晶圆制造厂的中芯国际和联华电子；中游环节为逻辑芯片的制造，主要企业有英特尔、苹果和三星等；下游环节为终端应用包括通信、汽车、工业、消费等大类。2、下游环节分析从需求端来分析，逻辑芯片下游应用领域较为分散，主要包括通信、汽车、工业、消费等大类，2020年市场规模占比分别为25.4%、20.1%、29.1%、15.4%。四、行业发展现状1、全球逻辑芯片市场规模随着AI的迅猛发展和相关领域的快速增长，全球对逻辑芯片的需求也越来越高。据统计，全球逻辑芯片行业市场规模由2016年的915亿美元增长至2022年的1277亿美元，增长幅度为39.6%，复合增长率为5.7%，2022年同比增长5.1%，预计截至2023年市场规模将达到1340亿美元。2、全球FPGA芯片行业市场规模2021年，全球FPGA芯片产业规模约为68.6亿美元，同比增长12.8%。随着全球新一代通信设备部署以及人工智能与自动驾驶技术等新兴市场领域需求的不断增长，FPGA市场规模预计将持续提高，预计到2025年市场规模将达到79.4亿美元。3、中国FPGA芯片行业市场规模FPGA的应用场景较多，被广泛用于5G通信、人工智能、工业、数据中心等领域。受市场需求影响，中国FPGA市场规模快速增长，由2017年的80亿元快速增长至2021年约175亿元，年均复合增长率达21.61%，预计2022年将达190亿元。五、竞争格局以销售额口径统计，2019年，市场份额排名前三的供应商合计占据了96.3%的市场份额。其中，赛灵思、英特尔(Altera）和莱迪思分别以71.4亿元、46.7亿元和6.7亿元的销售额位列市场前三位，市场占有率达到55.1%、36.0%和5.2%。此外，中国企业安路科技的销售额排名第四占据0.9%市场份额，在国产FPGA芯片厂商中排名第一。2019年，以出货量统计，赛灵思、英特尔（Altera)、莱迪思和安路科技分别占据了中国FPGA市场36.6%、25.3%、23.2%和6.0%的份额。六、行业发展趋势当前我国逻辑芯片产业，一方面具备比较优势的中游制造环节已出现了较好的发展态势，另一方面国内芯片产业依然还是处于发展初期，关键领域芯片的自给率仍然较低。根据《中国制造2025》中提出，到2020年，我国芯片自给率将达到40%，2025年将达到50%。以目前的7%自产率为基点，年复合增长率将超20%。未来10年我国将是全球半导体行业发展最快的地区，也将有望成为以芯片制造为首的半导体产业领域全球引领者，产业链上有望将形成数万亿元的“大蓝海”市场。至2030年左右，随着全球集成电路厂商在中国建厂，我国成为全球半导体生产和应用中心将是大概率事件。逻辑芯片设计位于半导体产业的最上游，是半导体产业最核心的基础，拥有极高的技术壁垒，需要大量的人力、物力投入，需要较长时间的技术积