艾瑞咨詢：2022年中國半導體IC產業研究報告（100頁）.pdf

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1、“芯”火相傳，玉汝于成2022.9 iResearch Inc.中國半導體IC產業研究報告2前言研究背景：研究對象：半導體產業為國家信息產業基石半導體芯片產業是我國科技自立和經濟高質量增長的重要驅動力，不僅自身存在巨大的增長前景，更為重要的是芯片是人工智能、汽車電子、物聯網、大數據、云計算、區塊鏈等新興產業發展的基礎構件。中美關系緊張加劇，中國半導體產業亟需自主可控中美博弈進入新階段，近期美國簽署了芯片和科學法案，又將用于GAAFET架構的半導體EDA軟件、金剛石與氧化鎵等加入到了商業管制清單中，進行出口管控，意圖進一步打壓中國半導體產品高端領域發展。從1956年創辦第一個半導體物理專業開始，

2、我國半導體產業萌芽于獨立自主的夢想，走過初創時代的百廢待興，見證了動蕩年代的執著探索，跟隨改革開放的步伐一路向前，最終于21世紀建立起完整的產業鏈體系。對此，艾瑞發布中國半導體IC產業研究報告，從半導體核心領域-集成電路角度出發，剖析中國半導體IC各產業鏈環節，并基于數字電路與模擬電路給到中國半導體IC產品機遇洞察，為IC產業趨勢發展提供分析判斷，希望通過本報告，為讀者呈現中國半導體IC的產業發展歷程、產業鏈商業全景、產品發展機遇的多維視角，歡迎各界探討指正。半導體產品根據國際分類標準可分為集成電路、分立器件、光電器件和傳感器四大類。本篇報告研究范圍確定在集成電路，即半導體IC（Integra

3、ted Circuit）。研究方法：本報告通過業內資深的專家訪談、桌面研究、產品對比研究、投融資數據統計與行業規模數據推算輸出相應研究成果。艾瑞咨詢產業數字化研究部人工智能研究組報告撰寫3導語“在對半導體產業鏈環節、產品機遇洞察展開的全面性研究外，艾瑞研究院關注到四個產業問題，在報告中給予了部分研究與討論，拋磚引玉，歡迎各方共同探討中國半導體IC產業的發展進程與步伐方向?！碧接憜栴}1：中國如何把握第三次半導體產業轉移浪潮？回顧美國向日本、日本向韓國及中國臺灣的兩次半導體產業轉移歷史，政府政策、資金支持、需求變化帶來的新興應用機遇，深刻地影響了全球半導體產業分工布局。我國是承接第三次半導體產業轉

4、移最具潛力的市場。未來，中國政府側、資本側、廠商側如何協作努力，共同把握住第三次半導體產業轉移浪潮，是需要各方持續探討的問題。探討問題3：如何看待中國半導體/芯片投資熱下的長久運行？半導體IC行業一級市場投資熱情自2019年以來持續升溫，2021年投融資數量創新高達到232起，同比增長45.9%。借助基金加持、政策紅利與科創板快船，部分半導體IC企業實現迅速發展并登陸資本市場，但2022年有約半數中國半導體IC企業上市后首日破發，對一級市場投資亦有負面傳導。在市場資本跨過盲目期，進入審慎期后，半導體IC企業的長久運營將考驗投資者與企業方雙向奔赴的決心與洞見。探討問題2：中國半導體產業結構是否達

5、到上下協同的規模發展？半導體生態體系依賴于產業鏈上下游全方位的發展構筑，以此實現上下協同的規模經濟。中國半導體IC產業發展需要持續關注產業結構的合理性、各環節進度，聚焦產業鏈環節的發展瓶頸，持續攻堅卡脖子環節，補齊關鍵短板，達到產業鏈協同的規模發展。探討問題4：缺芯潮對中國半導體IC產業的影響？未來缺芯是否還會持續？2020年以來，新冠疫情導致全球晶圓廠開工不足，同時消費電子及新能源汽車市場需求上漲，引發全球范圍內的缺芯潮。貿易摩擦與缺芯潮打破部分芯片產品的封閉供應鏈，讓拿到產能的中國芯片企業可以成功進入下游客戶的供應商名單，加速國產替代進程。而未來缺芯潮走勢，哪些領域持續缺芯，哪些領域得到緩

6、解，將深刻影響著中國芯片廠商的發展進度。42022.9 iResearch I摘要來源：艾瑞咨詢研究院自主研究繪制。政府側，各級政府引入半導體IC產業需因地制宜、整體規劃、長期經營，產業落地是一件體系化的地方行動，不可追求短期效益，也不可唯KPI論；資本側，中國半導體市場的資本與技術仍然存在錯位，資本化進程的加速難以快速催熟企業，未來資本投資將會更看重標的企業的產品力與長久發展能力；廠商側，隨著制程工藝微縮至10nm以內，摩爾定律正在逼近物理、技術和成本的極限。半導體IC企業需嘗試以延續、擴展（Chiplet-SiP）、超越（自組裝技術、自旋電子器件、硅光子技術）摩爾定律以獲得更多發展機會。未

7、來中國半導體IC產業需政府側、資本側、廠商側多方努力，把握住第三次半導體產業轉移浪潮。此外，艾瑞判斷，缺芯潮將逐漸由全面短缺轉向新能源汽車、工業控制、高性能計算等特定領域，中高端芯片缺貨仍將持續。隨著芯片自主化浪潮的持續演進，跨界造芯成為半導體IC行業潮流，終端應用廠商紛紛入局，共同促進半導體IC行業生態融合。自2019年6月科創板開板以來，半導體IC二級市場企業數量增勢顯著，尤其在IC設計環節企業增勢明顯。一級資本市場經歷熱情高漲期，2021年迎來新一輪投融資高潮，資本偏愛“短回報周期”環節，IC設計與設備企業進入投資者視野。在中國芯片對外依存度高、芯片自給率仍亟待提升的產業背景下，國家支持

8、力度不斷加大，半導體IC產業基礎性、先導性、戰略性持續凸顯。2021年中國集成電路產業規模達到10458億元，其中，IC設計為4519億元、IC制造為3176億元、IC封測為2763億元。集成電路產品可分為數字電路與模擬電路產品，全球規模占比分別穩定在85%與15%上下。數字電路負責處理離散數字信號，產品壁壘因技術生態不一而有所差異，未來數據中心、新能源汽車等需求漸漲帶來可觀增量，但國內高端產品技術與性能差距仍存，把握發展機遇需要循序漸進；模擬電路負責處理連續模擬信號，貿易摩擦與缺芯潮打破模擬電路產業的封閉供應鏈，為國內企業帶來發展的黃金窗口期。國內企業將以提升精度、速度、穩定性為策略進軍高端

9、產品市場。此外，半導體襯底材料歷經三個發展階段，以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導體嶄露頭角，其中，第三代半導體功率器件具有高耐壓、高功率、高頻率特性，是最能體現寬禁帶材料優勢的半導體器件，下游新能源汽車、光伏發電等應用需求強勁，市場空間廣闊。集成電路產業鏈條可分為上游軟硬件材料及設備層、中游IC設計與生產層及下游IC產品與應用層。半導體IC產業環節進程不一，按規模與增量可劃分不同賽道：半導體設備、IC制造與IC設計環節歸類于快速發展賽道，半導體材料與IC封測環節歸類于平穩發展賽道；EDA工具與IP授權環節歸類于戰略發展賽道。對比國內外頭部企業經營現況可知，產業鏈上游EDA

10、工具、材料、設備國內上市企業盈利能力與頭部國際企業無明顯差距，技術服務（主要為IP授權）廠商毛利率與凈利率大幅度低于頭部國際企業，產業鏈中游設計、制造、封測環節國內企業盈利能力整體不及頭部國際企業。半導體IC產業鏈生態建設仍待加強，達到上下協同的規模經濟尚需時日。產業背景產業鏈全景產品機遇洞察產業發展趨勢5半導體及IC產品概述1芯火：中國半導體IC發展歷程2相傳：中國半導體IC產業鏈全景3玉汝：中國半導體IC產品機遇洞察4于成：中國半導體IC產業發展趨勢562022.9 iResearch I半導體概念及產品分類導電性能介于導體與絕緣體之間的材料，構成四類核心產品自然界材料按導電能力大小，即電

11、導率的不同可分為導體、半導體和絕緣體三類，因此半導體的定義為常溫下導電性能介于導體與絕緣體間的材料，電導率區間通常在108s/cm103s/cm。半導體產品是由半導體材料構成的產品，根據國際半導體分類標準可分為集成電路、分立器件、光電器件和傳感器四大類。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。自然界材料及半導體產品分類集成電路分立器件光電器件傳感器絕緣體（電導率s/cm）半導體（s/cm 電導率s/cm）電導率（s/cm）熔凝石英硫磺金剛石玻璃砷化鎵（GaAs）硅（Si）鍺（Ge）（一）自然界材料根據電導率不同，可分為絕緣體、半導體與導體（圖中材料為典型舉例）（二）半導體產品可分為集成電路、

12、分立器件、光電器件和傳感器四大類核心產品鉍鉑鋁銅銀集成電路是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然后封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構。分立器件是指未封裝成為集成電路，單獨以二極管、三極管、電阻、電容等形式存在的獨立元器件。產品泛指半導體晶體二極管、半導體三極管、功率晶體管以及其他半導體分立器件。在集成電路出現前，所有產品均由分立器件組合搭建而來。光電器件是把光和電這兩種物理量聯系起來，利用光電轉換效應制成的各種功能器件，也稱光敏器件。光電器件主要有利用半導體光敏特性工

13、作的光電導器件、利用半導體光伏打效應工作的光電池和半導體發光器件等。傳感器是指能感受規定的被測量并按照一定的規律(數學函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置，傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成非電學量傳感器電學量例：角度、位移、速度、壓力、溫度、光照、例：電壓、電流、電阻、電容72022.9 iResearch I報告研究范圍集成電路，即半導體IC，為半導體產業中的核心規模市場根據WSTS世界半導體貿易統計組織公開披露數據，2021年全球半導體產品規模預計已增長到5530億美元，其中集成電路產品規模為4608億美元，占比高達83.3%。從產品規模來看，集成電路產品規模長

14、期占據全球半導體產品規模 80%以上，為半導體產業中的核心規模市場。本篇報告將集成電路市場，即半導體IC（Integrated Circuit），劃定為研究范圍，而光電子器件、分立器件與傳感器市場不在本篇報告的研究范圍之內。來源：WSTS，世界半導體貿易統計組織，艾瑞研究院自主研究繪制。2014-2022年全球半導體產品規模27732745276734323933333236124608502329933332034838041640443246020218619421724123923830132385881081261341351501882093358335233894123468841

15、22440455306015-0.2%1.1%21.6%13.7%-12.1%6.8%25.6%8.8%20142015201620172018201920202021e2022e全球集成電路市場規模（億美元）全球光電子器件市場規模（億美元）全球分立器件市場規模（億美元）全球傳感器市場規模（億美元）全球半導體產品規模增長率（%）2014年至2022年全球集成電路占比均超過80%，且從2014年的82.6%到2022年83.5%，比例發展呈現上升趨勢。從增長性來看，集成電路呈穩健增長態勢，2017年至2022年五年CAGR為6.1%。82.6%81.9%81.6%83.2%83.9%80.8%8

16、2.0%83.3%83.5%全球半導體產品2017-2021五年CAGR：半導體產品：6.0%集成電路：6.1%光電子器件：4.4%分立器件：6.8%傳感器：8.3%82022.9 iResearch I半導體IC產品辨析辨析半導體、集成電路（半導體IC）、芯片從嚴格意義上講，半導體為導電性能介于導體與絕緣體之間的材料；集成電路是采用一定的工藝把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起的微型結構，實物對應為硅晶圓上分布的晶粒，放大即可看到“集成”后的電路本體；芯片為集成電路的存在載體，是硅晶圓在制造、切割、封測之后的成品，一般指代集成電路封裝內部的管芯。在實際應用中，半導體

17、則更多指代由半導體材料衍生的整個行業，具備更廣泛的范圍領域，集成電路與芯片均包括在半導體的大口徑之內，而集成電路與芯片經常會被交替使用，指代半導體領域內的IC產業或產品，不會有明顯的應用區分。來源：艾瑞根據公開資料自主研究繪制。半導體集成電路芯片上游材料構成半導體、集成電路（半導體IC）與芯片的關系圖定義解讀：集成電路突出電路的設計與布局，其意義在于將更多元器件封裝在一個“盒子里面”,即集成定義解讀：芯片為集成電路的載體，即內含集成電路的硅片。一般指代集成電路封裝內部的管芯。根據設計與需求不同，芯片可由不同類型的集成電路或是單一類型的集成電路形成經由產業鏈的設計、代工制造環節后，得到未經切割、

18、封裝、測試的晶圓切割、封裝、測試實物對應：晶圓上分布的晶粒，又稱Die、裸晶或裸片，放大可看到內部為集成電路的本體實物對應9半導體及IC產品概述1芯火：中國半導體IC發展歷程2相傳：中國半導體IC產業鏈全景3玉汝：中國半導體IC產品機遇洞察4于成：中國半導體IC產業發展趨勢5102022.9 iResearch I國家信息產業基石（1/2）半導體芯片是信息技術的核心，國家信息產業的基石縱觀半導體產業的發展歷程，過去幾十年以來，半導體芯片技術創新推動了現代技術的變革性進步，從電腦到移動電話到互聯網。傳感器、集成電路等半導體產品將來自現實世界的紛繁復雜的信息轉變為電信號并進行計算傳輸，構筑起當代信

19、息技術的大廈，使得計算機、手機等高科技產品成為可能。時至今日，一部智能手機的計算能力已遠遠超過美國宇航局1969年將人類送上月球所使用的計算機，半導體芯片已經廣泛應用于通信、計算機、消費電子、汽車、人工智能以及云計算等領域，使得人類社會的發展日新月異，深刻地改變了我們的日常生活。由此可知，半導體芯片是信息技術的核心要件，半導體產業更是國家信息產業的堅厚基石。來源：公開資料，艾瑞研究院自主整理。半導體在半導體片材上進行浸蝕，布線，制成的能實現某種功能的半導體器件。分類集成電路、分立器件、光電器件、傳感器。應用領域通信、計算機、消費電子、汽車、工業控制、醫療等。集成電路智慧屏個人電腦智能手機消費/

20、通信交通運輸飛機軌道交通汽車電子新能源汽車充電樁服務器存儲/云計算存儲器LED顯示LED顯示面板醫療設備電子檢測設備安防設備報警器 電子監控光伏/電網光伏發電智能電網家用電子充電器路由器人工智能無人駕駛VR智慧穿戴電流轉換器機器人工業領域半導體行業輻射范圍光電器件傳感器分立器件112022.9 iResearch I國家信息產業基石（2/2）經濟社會“含硅量”不斷提升半導體輻射范圍廣，產業帶動作用顯著，對國家經濟社會發展與科技進步具有重要意義。作為電子信息產業的基石，半導體以萬億元產值支撐起我國數字經濟40多萬億的產值，助力我國經濟實現高質量增長。同時，半導體芯片產業是我國科技自立的重要驅動力

21、，不僅自身存在巨大的增長前景，更為重要的是芯片是人工智能、量子計算、物聯網、虛擬現實等新興產業發展的基礎構件，支撐著新興產業的發展和傳統產業的升級。此外，半導體帶動相關化學工業、軟件業等輔助產業共同發展可增加就業。隨著數字化、智能化浪潮的不斷演進，未來半導體產業將在國家科技進步和經濟增長中扮演更加重要的角色。來源：國家統計局、公開資料，艾瑞研究院自主整理。數字經濟（2021年我國數字經濟規模達到45.5萬億元，占GDP的比重為39.8%，同比增長16.1%）電子信息產業（2021年，我國規模以上電子信息制造業實現營業收入14.1萬億元，同比增長14.7%）集成電路（IC）半導體產業（2021年

22、我國半導體產業規模為1.05萬億元，同比增長18.2%）光電器件傳感器經濟高質量增長數字化轉型升級前沿科技進步就業增加相關化學工業相關建筑工業軟件業等量子計算帶動其他輔助產業人工智能自動化、機器人虛擬現實等基石支撐分立器件輔助產業增加就業半導體產業直接增加就業半導體產業對經濟社會發展的意義推動科技創新吸納就業122022.9 iResearch I中國半導體產業發展歷程（1/2）篳路藍縷、以啟山林，中國半導體產業發展進入新階段從1956年創辦第一個半導體物理專業開始，我國半導體產業萌芽于獨立自主的夢想，走過初創時代的百廢待興，見證了動蕩年代的執著探索，跟隨改革開放的步伐一路向前，最終于21世紀

23、建立起完整的產業鏈體系。在新時代中美貿易摩擦的大背景下，我國半導體行業面臨巨大的挑戰，同時也擁有難得的自主發展機遇。2014年，國家集成電路產業發展推進綱要（簡稱綱要）出臺，我國半導體行業發展邁入新階段。綱要提出：到2030年，集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平，一批企業進入國際第一梯隊，實現跨越發展。萌芽與探索（1956-1965）坎坷與堅守（1966-1977）支持與成長（1978-1999）產業大發展（2000年至今）1956年，中國第一個半導體專業北大半導體物理專業由海歸專家在北大創辦。1956-1967年12年科學技術發展遠景規劃把半導體，計算機，自動化和電子學列為四大緊急措施。

24、1957年成功研制出第一根鍺單晶；1958年成功研制出第一根硅單晶。1965年中國第一塊集成電路問世。1968年，北京建成國內第一家IC專業化工廠-878廠。1970年代永川半導體研究所、上無十四廠和北京878廠相繼研制成功NMOS電路和CMOS電路。1972年中國開始從歐美引進大量技術，同年永川半導體所誕生我國自主研制的PMOS大規模集成電路。907工程與531戰略：1986年，電子工業部出臺了集成電路七五行業規劃，提出“531”戰略，即普及5微米技術、研發3微米技術、攻關1微米技術。908工程：目標是在八五（1991-1995年）期間半導體工藝技術達到1微米以下，規劃總投資20億元。909

25、工程：一是中央與上海共同投資建立了華虹微電子廠；二是積極推動面向市場經濟的集成電路企業發展。2000年、2011年以及2020年國家分別出臺鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的系列政策。2014年6月，國務院印發國家集成電路產業發展推進綱要，將集成電路產業發展上升為國家戰略。2014年9月，國家集成電路產業投資基金成立，一期募資1387億元，用于集成電路產業鏈企業股權投資。中國半導體產業發展階段及關鍵節點來源：公開資料，艾瑞研究院自主整理。132022.9 iResearch I3358 3352 3389 4122 4688 4121 4390 5559 914 984 1075 1313 15

26、82 1445 1517 1925-0.2%1.1%21.6%13.7%-12.1%6.5%26.6%7.7%9.2%22.2%20.5%-8.7%5.0%26.9%20142015201620172018201920202021全球半導體市場銷售額（億美元）中國半導體市場銷售額（億美元）同比增長率（全球市場）同比增長率（中國市場）中國半導體產業發展歷程（2/2）國際視角下，中國半導體產業規模波動擴大根據WSTS世界半導體貿易統計組織的數據，中國半導體市場銷售規模從2014年的913.75億美元增長至2021年的1925億美元，年復合增長率為11.23%。隨著消費水平的提高、信息技術的進步和數

27、字經濟的飛速發展，中國對半導體產品的需求不斷擴大，逐步成長為全球最大的單一半導體銷售市場，2021年半導體銷售額占全球市場的34.6%。來源：世界半導體貿易統計組織（WSTS），艾瑞研究院自主繪制。2014-2021年中國及全球半導體市場銷售規模亞太地區其他,30.6%中國,29.4%美國,20.8%歐洲,10.2%日本,9.3%中國33.8%亞太地區其他26.6%美國22.3%歐洲9.2%日本8.6%中國,34.6%亞太地區其他,27.1%美國,21.9%歐洲,8.6%日本,7.9%注釋：圖表中“半導體市場銷售額”數據包括集成電路、分立器件、光電子器件等所有半導體產品，其中集成電路銷售額占比

28、最大，此處用于反映我國半導體產業規模的變動。142022.9 iResearch I中國半導體產業發展特點（1/3）研發設計與生產工藝雙重“燒錢”芯片制程用來描述芯片晶體管柵極寬度的大小，納米數字越小，說明晶體管密度越大，芯片性能就越強。芯片制程的縮小代表了半導體企業技術與工藝進步的主流方向，也是全球電子產品整體性能不斷進化的核心驅動力。然而，芯片制程的縮小是一場不折不扣的“燒錢”行動。以國內最先進的14nm制程芯片為例，研發設計一款14nm的芯片需投入超過1億美元，投資建設一條月產量5萬晶圓片的生產線需要100億美元左右。巨額投入將大部分國內中小廠商拒之門外，僅有龍頭廠商有足夠的資金實力投入

29、研發生產，因此，半導體產業的發展離不開國家政策和產業資本的支持。來源：艾瑞研究院根據IBS等機構分析數據、臺積電、中芯國際等企業生產線投資數據以及相關新聞資訊匯總整理得出。28nm16/14nm7nm5nm3nm28nm14nm7nm5nm3nm工藝設計成本（億美元）28nm14nm7nm5nm3nm生產線投資成本（億美元）不同制程芯片的設計制造成本研發設計一款不同制程芯片的成本不同制程工藝生產線的投資成本單條生產線，月產量5 萬 晶 圓 片。其 中3nm為預測數據。其中3nm為預測數據。約0.51-1.52.5-3.54.5-55-10150-200150-180120-150約100約60

30、152022.9 iResearch I2022.9 iResearch I中國半導體產業發展特點（2/3）半導體行業的競爭本質上是專利和人才的競爭近年來，我國半導體產業發展迅猛，已成為全球第三大專利目標市場，但目前真正掌握在我國創新主體手中的相關專利技術占比僅在5%左右，全球絕大部分半導體專利技術依然被美歐日韓壟斷。這些國際巨頭已在我國構建了大量專利壁壘，倒逼我國半導體產業必須實現跨越發展。作為技術驅動型行業，以高級工程師為代表的高端技術人才是半導體產業的基石。但與一般工科的不同之處在于，半導體產業對工程化、精確度要求極高，所以剛從高校畢業的人才往往需要經過1-2年的基礎專業技能培訓才能實現

31、真正的“上崗”。因而，半導體行業對人才要求高，人才培養周期長。中國集成電路產業人才發展報告（2020-2021年版）的數據顯示，2020年我國直接從事集成電路產業的人員約54.1萬人，同比增長5.7%。預計到2023年前后全行業人才需求將達到76.65萬人左右，仍存在約20萬的人才缺口。來源：國家統計局，艾瑞研究院自主整理。五大環節專利申請TOP10企業（2016年以來）2020年行業R&D人員全時當量TOP10材料設計制造封測設備來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。122867134291144019151006181332224470256327263754346108632970橡

32、膠和塑料制品醫藥制造業非金屬礦物制品業金屬制品化學原料及化學制品專用設備制造業汽車制造業通用設備制造業電器機械和器材制造業計算機、通信和其他電子R&D人員全時當量（人年）注釋：根據統計口徑，電子通信業R&D囊括了集成電路、光電子器件等，該圖用來說明半導體行業研發人員與工時的需求量相較于其他行業明顯更大。162022.9 iResearch I19901992199419961998200020022004200620082010201220142016201820202022半導體銷售額月度數據（億美元）中國半導體產業發展特點（3/3）半導體與電子信息產業相關度高，周期性特征明顯作為信息產業的

33、基石，半導體產業的發展和波動與電子信息產業密切相關。進入21世紀以來，隨著產業鏈分工的日趨細化，半導體行業的市場周期由“需求周期+庫存周期”驅動。需求層面：半導體產品逐漸滲透進日常生活的各個方面，顯著改變了我們的日常消費形態，宏觀經濟波動和產品創新催生新的消費需求會顯著影響半導體行業的發展；庫存層面，以晶圓代工企業崛起為標志的產業鏈垂直分工模式出現，半導體行業實現全球產業分工，產業鏈分工的精細化加劇了半導體行業的“長鞭效應”，消費需求的較小變動在上游產業鏈環節可能會成倍放大，引起了半導體行業的庫存周期。來源：美國半導體行業協會（SIA），艾瑞研究院自主繪制。半導體市場銷售額波動趨勢需求不振、內

34、存價格下跌注釋：圖中銷售額數據為全球半導體市場銷售額數據。中國市場銷售額數據從2014年開始有記錄，占全球市場銷售額的三分之一左右，與全球市場呈現出相同的發展趨勢。該圖用來說明半導體市場與電子信息產業的相關度和周期波動性。PC銷售下降、智能手機增速放緩新一輪需求需求擴張漲價擴產產能釋放供過于求降價減產繁榮階段衰退階段需求驅動庫存驅動互聯網浪潮互聯網泡沫破滅手機、PC普及次貸危機移動互聯網線上需求與新能源汽車需求爆發AI與IoT一個完整的半導體周期172022.9 iResearch I中國半導體產業發展機遇如何把握第三次半導體產業轉移浪潮1950年代，美國半導體產值達到50億美元，這一時期，美

35、國開始向日本輸出半導體技術。從1970年代開始，全球半導體產業經歷了從美國向日本，再從日本向韓國及中國臺灣的兩次轉移?；仡檭纱稳虬雽w產業轉移，我們發現，需求變化帶來的新興應用機遇以及政府政策、資金對于半導體產業的扶持，深刻地影響了全球半導體產業分工布局。我國在全球范圍內具有勞動力優勢，基本完成了半導體產業鏈的原始積累，擁有廣闊的半導體終端市場，同時也有政府與產業資本的大力支持，是承接第三次半導體產業轉移最具潛力的市場。但要把握住第三次半導體產業轉移浪潮的發展機遇，中國仍需關注人才儲備不足、政府引導優化、國外專利壁壘等諸多難題。來源：公開資料，艾瑞研究院自主整理。全球半導體產業轉移進程第一次

36、產業轉移第二次產業轉移第三次產業轉移家電市場興起、DRAM需求激增PC崛起廣闊半導體終端需求市場地區轉移需求變化轉移動因美國日本（1970s-1990s）美日韓國、中國臺灣（1990s-2010s）其他地區中國（2010s至今）美國將半導體裝配產業轉移到日本 日本從裝配起家學習美國半導體技術并應用于家電產業和DRAM制造。發展成果轉移洞察 隨著大型機的發展，日本憑借DRAM的大規模量產能力成功反超美國，在半導體產業保持了近20 年繁榮期 PC帶動DRAM技術不斷升級，日本因經濟泡沫無力投資，技術升級落后于韓國 半導體產業鏈進一步分工，專業晶圓代工廠出現，中國臺灣積極參與全球分工 韓國的三星、海

37、力士迅速崛起 中國臺灣成為全球半導體代工基地，臺積電占據全球晶圓代工的半壁江山 我國憑借勞動力優勢、技術引進、承接低端組裝和制造業務，已完成半導體產業的原始積累 我國擁有廣闊的半導體終端需求市場 我國半導體市場規模高速增長，全球占比持續上升，已超過30%全球政治經濟不確定性上升，半導體產業鏈國產化深入推進 產業轉移一般起始于需求變化帶來的新興應用機遇，從封裝測試等勞動密集型的環節最先開始。新興市場帶來了技術創新和產業鏈分工的變化，造就了行業重新洗牌的機會 產業轉移離不開政府強力支持、對新興機遇的把握、對設備、材料、人才的持續投資等深入推進半導體產業向我國轉移仍然面臨諸多難題：人才儲備不足、國外

38、專利壁壘、項目重復建設、外部環境惡劣等182022.9 iResearch I2022.9 iResearch I中國半導體IC產業發展驅力我國芯片對外依存度高，芯片自給率亟待提升半導體產業的發展對我國經濟增長、就業機會創造、關鍵技術突破和國家安全至關重要，也是抓住新一輪科技和產業革命歷史機遇的關鍵。在疫情沖擊，全球貿易保護主義升溫的背景下，我國迫切需要提升芯片自給率，擺脫對以美國為主的國際技術的依賴。一方面，我國IC進出口長期存在巨額貿易逆差，芯片對外依存度高，高端芯片嚴重依賴進口；另一方面，根據IC insights的數據，我國IC自給率雖總體呈現上升趨勢，但目前仍然處于低位，芯片自給率亟

39、待提升?；厮萑虬雽w產業的發展歷程，我們應當認識到，芯片自給率并不能在短期內實現大幅度提升，需要持之以恒，久久為功。來源：海關總署，艾瑞研究院自主繪制。來源：2022年麥克林報告，IC insights，中國IC自給率根據產值與市場規模的比值測算。2015-2021年中國半導體IC進出口金額2015-2021年中國半導體IC自給率8309401180150013101460187013212819323919324231215.9%13.6%16.4%15.9%14.7%16.6%16.7%2015201620172018201920202021遠期中國IC市場規模（億美元）中國IC產值（億

40、美元）IC自給率：產值/市場規模（%）70%目標值2303 2296 2588 3104 3050 3515 4333 698 634 663 837 1017 1180 1545 30.3%27.6%25.6%27.0%33.3%33.6%35.7%2015201620172018201920202021集成電路進口金額（億美元）集成電路出口金額（億美元）出口金額/進口金額（%）192022.9 iResearch I中國半導體IC產業發展進度Top級工業產品產量增速，2021年增長率達到37.5%在長期推動半導體自給率提升的產業背景下，中國半導體產業依托于豐富人口紅利、龐大市場需求、穩定經

41、濟增長及產業扶持政策等眾多有利條件快速發展，集成電路產品產量實現大幅上漲。根據國家統計局數據，2021年集成電路產品產量達到3594億塊，同比增長37.5%，僅次于工業機器人產品產量增速（67.9%），遠高于傳統農副產品加工業、紡織業、金屬礦業等行業產品產量增速，在中國工業細分產品中呈現高速發展特征。來源：國家統計局，艾瑞研究院自主繪制。2021年中國主要工業產品產量及其增長速度67.9%37.5%30.8%23.5%13.1%9.8%9.5%9.3%6.2%4.8%4.7%3.8%3.6%1.3%0.9%0.9%-0.3%-0.4%-5.8%中國工業產品產量同比增長率（%）注釋：各主要工業產

42、品產量單位不同，詳細可關注國家統計局發布數據以了解細分產品的產量單位，本圖表以增長率的百分比對比為主要呈現。202022.9 iResearch I2022.9 iResearch I中國半導體IC產業資本市場（1/3）科創板助推半導體IC企業上市浪潮，IC設計環節增勢明顯自2019年6月科創板開板以來，半導體IC二級市場企業數量增勢顯著。2019-2021年共計51家半導體IC企業成功上市，其中43家在科創板上市，占比超過80%。2022年上半年有14家半導體IC企業在科創板成功上市，業務范圍涉及EDA、IP授權、IC設計等多個產業鏈環節。從上市企業產業鏈分布來看，近年來半導體IC上市企業主

43、要集中在IC設計環節，上市企業數量占比達到48.6%，而IP授權與EDA等上游環節上市企業數量稀少，分別僅占2.9%與0.7%。來源：烯牛數據、IT桔子，艾瑞根據公開資料自主研究繪制。來源：烯牛數據、IT桔子，艾瑞根據公開資料自主研究繪制。2012-2022年5月中國二級市場半導體IC企業數量2022年中國二級市場半導體IC企業產業環節分布4550546073851061245461325101016171411.1%8.0%11.1%21.7%16.4%24.7%17.0%11.3%20142015201620172019202020212022.5新增科創板半導體IC上市企業數量(個)新增

44、其他板塊半導體IC上市企業數量(個)N-1年半導體IC上市企業總數(個)增長率（%）29.0%19.6%19.6%11.6%8.0%5.1%3.6%2.9%0.7%IC設計：數字電路半導體材料IC設計：模擬電路半導體設備IC封測硅片廠/硅晶圓廠IC制造IP授權EDA注釋：其他版塊包括主板、創業板等。812101364202020212022.52022年-2022年9月新增企業產業環節數量（個）半導體IC設計環節其他環節212022.9 iResearch I2022.9 iResearch I24444760901161592328520142015201620172018201920202

45、021 2022.5投融資事件數量（件）125475815225212529911615其他股權融資戰略投資F輪E輪D輪C-C+pre B-B+pre A-A+天使輪種子輪中國半導體IC產業資本市場（2/3）一級資本市場投資熱情高漲，2021年迎來新一輪融資高潮受益于科創板開板與國產自主深入推進，半導體IC行業一級市場投資熱情自2019年以來持續升溫，2021年投融資數量創新高達到232起，同比增長45.9%。從融資輪次來看，主要聚集于早期（C輪及以前），共計達到607起，占比達到70.2%，其中pre A-A+融資輪次數量最多，占比達到早期（C輪及以前）融資輪次的49.3%。由此看來，產業資

46、本和創投基金更加注重對半導體IC產業的提前布局。來源：烯牛數據、IT桔子，艾瑞根據公開資料自主研究繪制。注釋：其他包括IPO、Pre-IPO、收并購、定向增發、私有化、股權轉讓及股權投資2014-2022年5月中國一級市場半導體IC企業投融資事件數量總事件：865起C輪及以前早期融資事件：共計607起，占比70.2%2014-2022年5月中國一級市場半導體IC企業投融資輪次情況來源：烯牛數據、IT桔子，艾瑞根據公開資料自主研究繪制。2021年新一輪投資熱潮：科創板的繁榮讓很多創投基金有了更好的投資退出渠道，也更愿意投資半導體等硬科技領域的早中期企業投融資時間數量（件）222022.9 iRe

47、search I2022.9 iResearch I46.7%17.5%15.5%6.9%4.7%4.1%2.8%1.1%0.8%IC設計：數字電路IC設計：模擬電路半導體設備EDAIC封測半導體材料硅片廠/硅晶圓廠IC制造IP授權41.9%17.4%15.9%7.2%6.9%4.5%2.7%2.4%1.2%IC設計：數字電路半導體設備IC設計：模擬電路EDAIC封測半導體材料IC制造硅片廠/硅晶圓廠IP授權中國半導體IC產業資本市場（3/3）半導體IC設計企業占比近6成，一級資本市場融資頻次更高我國一級市場半導體IC企業主要集中于IC設計端，合計占比達到57.8%，其中數字IC占比高達41.

48、9%，受益于新能源汽車長足發展，車用半導體成為助力IC設計增長的新動力。貫穿于產業鏈條的半導體設備材料占比次之，為21.9%，上游關鍵支撐領域包括EDA和IP授權相對薄弱，占比僅為8.4%。半導體IC企業一級市場投融資各環節分布與企業各環節占比情況大致相同，IC設計占比最高，達到64.2%，具有更高融資頻次，與之相比，EDA工具和IP授權融資事件占比僅有7.7%，熱度較低。來源：烯牛數據、IT桔子，艾瑞根據公開資料自主研究繪制。來源：烯牛數據、IT桔子，艾瑞根據公開資料自主研究繪制。2014至2022年5月中國一級市場半導體IC企業投融資事件產業環節分布2022年5月中國一級市場半導體IC企業

49、產業環節分布半導體IC設計環節在投融資事件分布中占比提升，具備更高融資頻次232022.9 iResearch I中國半導體IC產業投資機遇資本偏愛“短回報周期”環節，IC設計與設備進入投資者視野根據艾瑞對中國半導體IC企業一二級市場的動態梳理，中國半導體IC產業環節中，IC設計保持最高資本熱度，IC設計企業數量持續上漲，因輕體量與短周期特性吸引眾多資本布局；此外，半導體設備受益于產業需求的擴產增長，資本熱度位居第二，以產業價值來看，可重點關注光刻機、刻蝕機與薄膜沉積設備的突破。來源：公開資料，專家訪談，艾瑞研究院自主整理。中國半導體IC產業的資本熱度與回報周期資本熱度回報周期3-5年5-10

50、年低高IC設計IC制造EDAIP授權設備材料圓形面積代表投入資本IC封測熱度最高1）IC設計領域投資熱度分析與發展機遇IC設計投入成本相較于其他環節較小，回報周期較短，所以創業企業大量集中在設計領域，同時吸引眾多資本布局。我國在中低端IC設計領域已具備一定競爭力。未來IC設計領域仍有諸多突破機遇：高性能SoC（片上系統）、高算力AI芯片、高端模擬芯片等。2）半導體設備領域投資熱度分析與發展機遇在國內先進制程加速突破與IC產業持續擴產背景下，中國半導體設備環節迎來黃金發展期。中國半導體設備環節自給率低，在半導體制造設備、封裝設備與測試設備中，核心價值集中于半導體制造設備，以光刻機、刻蝕機與薄膜沉

51、積設備為代表，為設備卡脖子價值關鍵。3）其他領域分析國內EDA環節以點工具突破為策略衍生眾多初創企業，有較高資本熱度，國內封測環節布局相對完善，資本熱度主要為頭部企業的股權投資/轉讓等收并購動作。半導體材料與IC制造環節涉及較多固定資產，早期與政府對接緊密，一級市場活躍度低，近幾年逐漸開始釋放融資需求。IP授權受限于客戶生態協同，國內企業實現突破進程稍顯緩慢，需產業與資本共同努力推進環節發展。242022.9 iResearch I中國半導體IC產業政策發展支持力度不斷加大，IC產業基礎性、先導性、戰略性持續凸顯歷經專項工程期、產業支持期到國家戰略期，半導體產業在我國科技進步和經濟增長中的重要

52、性日益凸顯，政策支持力度也隨之不斷加大。當前國際環境不確定性上升，半導體產業已成為各國強化布局、展開博弈的重點領域，因此，預期未來政策將會持續發力支持半導體產業國產化進程。來源：公開資料，艾瑞研究院自主整理。序號政策文件發布時間半導體IC行業定位政策目標/內容1鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策2000信息產業的核心和國民經濟信息化的基礎對于IC線寬小于15m的IC生產企業給予稅收優惠和投融資支持2進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策2011戰略性新興產業對于IC線寬小于0.8m和0.25m的IC生產企業分別給予稅收優惠、投融資和人才支持3國家集成電路產業發展推進綱要2014支

53、撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業到2030年，IC產業鏈主要環節達到國際先進水平，一批企業進入國際第一梯隊，實現跨越發展4中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要2016戰略性新興產業拓展新興產業增長空間，搶占未來競爭制高點。培育集成電路產業體系5新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策2020引領新一輪科技革命和產業變革的關鍵力量對于國家鼓勵的IC設計、制造、材料、封裝、測試企業給予稅收優惠、投融資和人才支持6中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要2021事關國家安全和發展全局的基礎核心領域堅持自主可控，推進產

54、業鏈現代化。半導體關鍵材料研發，特色工藝突破中國半導體產業政策發展梳理專項工程期（2000年以前）產業支持期（2000-2013）國家戰略期（2014至今）這一時期國家對IC產業的政策支持以五年規劃中的專項工程為主，如908、909工程。陸續發布鼓勵政策，以稅收優惠、投融資支持為主，鼓勵IC企業引進技術和人才。IC產業上升為國家戰略，政策密集出臺，國家層面成立產業投資基金。25半導體及IC產品概述1芯火：中國半導體IC發展歷程2相傳：中國半導體IC產業鏈全景3玉汝：中國半導體IC產品機遇洞察4于成：中國半導體IC產業發展趨勢5262022.9 iResearch I半導體IC產業鏈條全景上游軟

55、硬件材料及設備、中游設計生產、下游產品應用集成電路產業鏈條可分為上游軟硬件材料及設備層、中游IC設計與生產層及下游IC產品與應用層。上游軟硬件材料及設備包括技術服務、EDA工具授權、半導體設備與半導體材料四類，對應支撐著中游的設計生產層。中游設計與生產層可分為IC設計環節、IC制造環節與IC封測環節，而后由原廠企業通過分銷商或直銷模式流入下游的產品應用層。來源：艾瑞根據公開資料自主研究繪制。半導體IC產業鏈全景圖IC設計IC制造IC封測上游：軟硬件材料及設備中游：IC設計與生產下游：IC產品與應用分銷商IC產品技術服務提供模塊化、專業化服務：IP授權、電路分析、布圖分析等EDA工具授權提供ED

56、A軟件工具定期授權與技術開發服務半導體材料提供集成電路制造全過程所需的原材料：硅片、光刻膠、掩膜版、化學試劑等半導體設備提供IC生產環節所需的設備：可分為制造設備、封裝設備、檢測設備封測為封裝和測試，由于產業規劃基本合并在一起。封裝主要將加工完成的晶圓進行切割、封塑與包裝，以保護管芯并形成芯片產品；測試為對芯片的可靠性、穩定性等性能進行檢測IC制造為進行晶圓生產，利用設計版圖制作光掩膜版，并以多次光刻的方法將電路圖形呈現于晶圓上，最終在晶圓表面/內部形成立體電路通過對集成電路的系統、邏輯、電路和性能的研究設計，轉化為物理設計版圖工業消費計算通信其他工控設備、汽車電子、機器人等可穿戴設備、物聯網

57、、電源等高性能計算、并行計算、存儲等手機、基站、衛星、線纜等產品反饋生態合作注釋：原廠企業即為在IC設計與生產環節中最終獲得IC成品的企業，一般分為Fabless企業與IC設計企業，在后文中游IC產業鏈模式中會有詳細介紹。272022.7 iResearch I中國半導體IC產業圖譜來源：公司官網，公開資料，艾瑞研究院自主整理。上游中游下游工具授權材料設備IDMEDAIP工業消費計算通信制造材料封測材料制造設備封測設備其他注釋：以企業主營業務為主。圖譜中所展示的公司LOGO順序及大小并無實際意義，不涉及排名。2022年中國半導體IC產業圖譜數字電路模擬電路Fabless晶圓代工廠封測廠2820

58、22.9 iResearch I中國半導體IC產業運營全景（1/2）半導體IC產業環節進程不一，按規模與增量可劃分不同賽道艾瑞研究院以產業鏈各環節的市場規模、近三年CAGR、國產自主比例為基礎維度，繪制出中國半導體IC產業運營全景。從市場規模來說，由于IC設計企業數量迅速增長，國內IC設計市場規模在2021年達到4519億元。從增長率來看，設備市場一枝獨秀，近三年CAGR超過30%。受益于國內半導體IC產業的持續擴產計劃，預期設備市場的高增長仍將持續。來源：中國半導體行業協會，SEMI，艾瑞研究院自主整理。市場規模近三年CAGR10%20%30%10億美元100億美元1000億美元IC設計IC

59、制造IC封測設備材料EDA工具IP授權潛在國內廠商規模國產廠商自主比例中國半導體IC產業運營全景500億美元注釋：IC設計、制造、封測以及EDA工具市場規模數據來源于中國半導體行業協會，以2021年匯率（1美元=6.45元人民幣）折算為美元數據；材料和設備市場規模數據來源于國際半導體產業協會（SEMI）；IP授權市場規模數據為根據2021年全球IP市場規模及增長率預測數據測算所得，2021年全球IP市場規模約為58億美元，參照EDA工具中國市場占比2021年約為12%，則2021年中國IP市場規模在6-7億美元。國產自主比例為艾瑞研究院綜合市場數據、新聞資訊、專家訪談等做出的預估，用來表明該環

60、節國內企業的整體競爭力。從市場規模與增速來看，半導體設備、IC制造與IC設計環節歸類于快速發展賽道，且國產自主比例相對較低，替代空間廣闊半導體材料與IC封測環節增長率較低且國產化比例相對較高，歸類于平穩發展賽道EDA工具與IP授權環節為IC產業戰略據地，歸類于戰略發展賽道292022.9 iResearch I中國半導體IC產業運營全景（2/2）來源：上市企業年度報告、招股書，艾瑞研究院自主研究繪制。半導體IC產業鏈各環節上市公司毛利率與凈利率對比產業鏈生態建設仍待加強，達到上下協同的規模經濟尚需時日EDA工具 技術服務設備材料數字電路 模擬電路IC制造IC封測頭部企業毛利率（%）國內企業毛利

61、率（%）頭部企業凈利率（%）國內企業凈利率（%）2019-2021平均值IC產業鏈環節毛利率（%）凈利率（%）頭部企業國內企業頭部企業國內企業上游支撐EDA工具83.7%85.3%23.3%30.3%技術服務83.7%42.6%23.3%-54.7%半導體設備49.4%44.3%22.8%18.5%半導體材料29.7%32.7%16.1%12.8%中游設計數字電路56.5%39.7%20.7%11.0%模擬電路59.4%36.2%28.7%10.1%中游制造IC制造53.4%27.9%31.6%13.8%中游封測IC封測29.4%26.2%14.2%10.2%國內上市IC設計制造企業的毛利率和

62、凈利率整體偏低國內上市技術服務企業毛利率和凈利率大幅度低于頭部企業產業鏈上游EDA工具、材料、設備國內上市企業盈利能力與頭部企業無明顯差距，均呈現出高毛利、低凈利的特點。然而國內技術服務（主要為IP授權）廠商毛利率與凈利率大幅度低于頭部企業，國內技術服務企業正處于成長期，銷售費用與研發費用偏高，盈利不足。產業鏈中游設計、制造、封測環節國內企業平均凈利率水平保持穩定、毛利率水平呈現逐層降低趨勢，盈利能力整體不及頭部企業，國內上市企業高端芯片及先進制程難以突破，規模效應不顯著，市場定價能力受限。注釋：國內企業：選取各環節所有上市公司近三年毛利潤與凈利潤數據，計算毛利率和凈利率并取算術平均值；頭部企

63、業：選取各環節3-5家頭部企業近三年毛利潤和凈利潤數據，取算術平均值。30半導體IC產業鏈上游 半導體IC產業基底，國產需求迫切半導體IC產業鏈上游包括EDA工具、技術服務、半導體材料和設備四個板塊：EDA工具：用于輔助完成超大規模集成電路芯片設計、制造、封裝、測試全流程的計算機軟件，為集成電路產業的戰略據地。目前國際主流市場被Cadence、Synopsys、SiemensEDA三大國際巨頭占據，中國EDA工具廠商已有所突破，但仍處于初步發展的追趕期。技術服務：包括IP授權、電路分析、布圖分析等，為IC設計提供支撐。其中IP授權是IC設計的關鍵一環，可以縮短設計周期、節約設計成本、提升產品性

64、能及可靠性，從全球市場格局來看，中國大陸企業僅有芯原微一家躋身全球前十，國內廠商需積極布局。半導體材料：可分為制造材料和封裝材料。制造材料市場份額主要集中在歐美日等頭部廠商手中，部分領域大陸廠商存在突破，總體來看國內自給能力亟需進一步加強；封裝材料市場格局集中度較低，日本廠商在封裝材料領域占據主導地位，部分中國大陸廠商已躋身前列成功占據一定市場份額。半導體設備：可分為制造設備、封裝設備與測試設備，服務于IC生產制造封測環節。我國部分半導體設備工藝受限，布局研制國產設備勢在必行。312022.9 iResearch I2022.9 iResearch IEDA工具發展背景電子設計自動化時代，IC

65、 EDA工具貫穿設計生產制造流程EDA全稱為電子設計自動化（Electronic Design Automation），是指用于輔助完成超大規模集成電路芯片設計、制造、封裝、測試整個流程的計算機軟件，是廣義CAD的一種。集成電路的設計生產制造工程浩大，產業鏈包括了前端電路設計、后端物理設計、封裝設計與可測性設計等環節。在沒有誕生EDA工具之前，開發者以人工繪圖的方式進行電路設計，而利用EDA軟件，電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統，完成集成電路產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。來源：艾瑞研究院根據公開資料自

66、主研究繪制。EDA工具發展歷程IC EDA工具產品分類計算機輔助設計（CAD）時代計算機輔助工程（CAE）時代電子設計自動化（EDA）時代20世紀80年代左右，半導體IC集成度的進一步提高，人們開始對相關軟件進行進一步的開發，1980年發表的論文超大規模集成電路系統導論提出了通過編程語言來進行集成電路設計的新思想，EDA技術在此時期逐漸發展成半導體集成電路的設計，走向商業化道路。二十世紀7080年代，設計人員依靠手工完成電路圖的輸入、布局和布線。隨著半導體IC集成度提高，IC設計人員嘗試將整體設計工程自動化，由全部手工完成轉向使用計算機輔助設計（CAD）工具，代替產品設計中布圖布線這類重復性較

67、強的勞動。20 世紀 90 年代以后，EDA工具逐漸出現了高級語言描述、系統級仿真和綜合技術等特征，21世紀以后，EDA 工具快速發展，并已貫穿集成電路設計、制造、封測全部環節，保證各階段及各層次設計過程的準確性與最優化?？梢哉f，EDA工具發展加速了集成電路產業的技術革新。設計類制造類封裝類系統類數字設計模擬設計功能和指標定義架構設計功能仿真布局規劃版圖設計與編輯電路仿真版圖驗證庫特征提取封裝設計封裝仿真PCB版圖系統仿真及原型驗證器件建模PDK開發與驗證掩膜版校準工藝與器件仿真（TCAD）計算光刻注釋：EDA工具根據用途與行業不同可分為CAE、IC、PCB/MCM、SIP等產品，IC EDA

68、工具則應用于集成電路產業的設計生產制造環節。Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游322022.9 iResearch I2022.9 iResearch IEDA工具市場結構商業模式以定期授權為核心，主流市場被三大國際巨頭占據EDA工具廠商的下游客戶為IC設計廠，其商業模式為根據定期授權提供EDA工具與開發支持等服務。因半導體制程精進與設計工藝升級，EDA工具廠商會保持與IC制造廠的緊密聯系以確保PDK文件更新，而EDA軟件也會據此做出相應的軟件更新。每次更新后，下游IC設計廠商需對新版本進行重新購買以獲得權限。根據ESD Alliance

69、公開數據披露，2021年全球EDA工具市場規模為134億美元，而據中國半導體行業協會數據，中國EDA工具市場規模僅為16億美元，占全球比例不到12%。EDA工具廠商第一梯隊為客戶提供全流程工具系統，合計規模占比已近8成；第二梯隊廠商可為客戶提供部分領域的全流程工具或在局部領域具備領先優勢；第三梯隊廠商僅可提供單點流程工具系統。而中國企業除華大九天躋身第二梯隊外，多位于第三梯隊。因此，從市場規模與企業發展來看，目前中國EDA工具已有所突破，但仍處于初步發展的追趕期。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。來源：ESD Alliance，中國半導體行業協會，賽迪智庫，艾瑞研究院自主研究繪制。ED

70、A工具商業模式EDA工具市場特征IC制造廠EDA工具廠商IC設計廠注釋：PDK，全稱Process Design Kit，翻譯成工藝設計套件或制程設計套件，是一組描述半導體工藝細節的文件，供芯片設計EDA工具使用?？蛻魰谕懂a前使用晶圓廠的PDK，確保晶圓廠能夠基于客戶的設計生產芯片，保證芯片的預期功能和性能。因此PDK包可看作是溝通IC設計公司、代工廠與EDA廠商的橋梁。高校、研所根據IC制造廠更新定期銷售授權一般定期租賃時長周期為23年根據授權為IC設計廠商提供單點或全流程EDA工具，同時服務期提供開發技術支持等服務教學工具銷售人才輸送工藝流程服務銷售設計反饋提供流片（IC制造）服務949

71、710311513491011131620172018201920202021e全球EDA工具市場規模（億美元）中國EDA工具市場規模（億美元）2017-2021年全球與中國EDA工具市場規模2020年中國EDA工具競爭格局CadenceSynopsysSiemens EDA華大九天AnsysKeysight EEssof概倫電子廣立微77.7%第一梯隊第二梯隊第三梯隊14.0%8.3%注釋：中國EDA工具市場規模源數據單位為元，本圖數據為根據當年平均匯率換算而得。Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游332022.9 iResearch I

72、EDA工具戰略意義IC產業的戰略據地，不可或缺EDA工具銜接集成電路設計、制造和封測的全環節，為集成電路、電子信息、數字經濟的產業基石，是集成電路產業的戰略據地，為整體IC產業帶來電路設計的提質增效、可行合理與效果最優。而企業在發展EDA工具時，需在人才、技術、資金和生態進行多線持續投入。值得注意的是，并購目的為幫助企業補充有限短板，并不能成為公司技術根基的來源，中國EDA企業需具備完全自主可控的技術架構和核心技術，同時加強IC產業鏈合作，成為IC設計廠商與晶圓代工廠的紐帶，建立國產自主可控的IC產業生態圈。來源：華大九天招股書，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。EDA工具意義在哪里？企業發

73、展EDA工具有哪些資源壁壘？EDA工具意義及資源壁壘為產業提質增效：早期IC設計完全依賴手工，而EDA工具可幫助設計人員“解放”雙手，自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、布局布線、邏輯優化以及仿真測試等工作，為IC設計降低成本、提高質效。讓設計可行合理：在設計方案確定后，通過EDA工具系統仿真或結構模擬進行驗證，確定電路設計方案的可行性，同時利用EDA工具對產品進行更高精度和更全面的功能測試，保證設計方案的整體性與合理性。讓設計效果最優：EDA工具利用數學原理解決多目標多約束下的最優化問題，即求得特定半導體工藝條件下，性能、功耗、面積、電氣特性、成本等條件的最優解，最終為IC設計人員提供最優

74、設計方案。人才：EDA行業屬性為輕資產、重研發，EDA工具開發除了需了解計算機工程類基礎性知識，還會涉及很多微電子學、物理學等諸多方法學理論，而目前人才培養多屬于垂直型，如何培養并聚集高素質復合型人才成為關鍵。技術：EDA工具的軟件開發前期需要大量研發投入，且并非一蹴而就。隨著整體IC產業的發展，EDA工具作為底層推動者與產業聯動者，也需不斷加大相應研發投入。無論是巨頭還是中小企業，均需重視知識產權，積極布局筑起商業壁壘。資金：EDA工具研發周期漫長，需持續不斷的資金投入。同時，當下市場結構，中國EDA廠商在商業變現道路上需歷經較長市場教育期與客戶接受期。另外眾多企業會通過并購方式引進人才與技

75、術，這些都對企業資金實力提出了要求與挑戰。生態：EDA工具發展演進與產業鏈生態為深度綁定，代工廠一手PDK數據包是EDA工具仿真設計、布線合理、效果最優的堅實保障。頭部EDA廠商依托于市場地位搶占代工廠合作資源，進一步提升工具實力，帶來生態競爭力的加固循環。EDA集成電路電子信息數字經濟數十萬億美元數萬億美元超過4000億美元超過70億美元Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游342022.9 iResearch I技術服務產品概述為設計環節提供支撐，合理利用產業鏈資源激發創新優勢技術服務包括IP授權、電路分析、布圖分析等。在芯片設計層面，隨

76、著芯片制程演進與SoC產品趨勢，芯片設計復雜度迅速攀升，如何改善芯片的性能、功耗、裸片尺寸、良率等都是IC廠商面臨的問題。尤其對初創企業而言，芯片設計所需的投入是個不小的挑戰。此外，產品上市時間也成為各廠商比拼的關鍵。為了更專注于芯片及系統功能的設定和市場的把握，一些IC設計公司將芯片部分設計環節交由企業外包處理，以加速產品上市，搶占先機。設計外包可幫助設計企業更好地利用已有的產業鏈資源，更有效地發揮企業創新優勢，讓其有更多的精力專注于產品市場。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。技術服務模式的商業邏輯芯片復雜度攀升市場競爭加劇行業人才短缺 面臨外部日益增加的壓力環境與內部愈顯不足的人才

77、技術，需合理有效地利用產業鏈資源以獲得產品創新與市場優勢將部分環節外包給其他企業購買可復用模塊電路設計服務等版圖設計服務等IP授權企業環境應對措施技術服務Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游352022.9 iResearch I2022.9 iResearch I技術服務市場結構IP核為設計支撐關鍵環節，中國廠商份額較低，需積極布局IP核，即知識產權核，指在集成電路設計中通過驗證、可重復使用、具有特定功能的宏模塊。IP可以移植到不同的半導體工藝中，設計公司無需對芯片每個細節進行設計，可通過購買成熟可靠的IP方案以實現某個特定功能，以縮短設

78、計周期、節約設計成本，并提升產品性能及可靠性，因此IP核是支持設計產業鏈的上游關鍵環節。根據IBS公開披露數據，2021年全球IP核市場規模已達到58億美元。從全球市場格局來看，中國大陸企業僅有芯原微一家躋身全球前十，占比2.0%。目前中國絕大部分芯片建立于國外IP架構之上，國內廠商需積極布局，緊握半導體集成電路發展機遇獲得自身發展。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。來源：IBS，IPNest，艾瑞研究院自主研究繪制。IP核市場結構46505458632018201920202021e2022e全球IP核市場規模（億美元）ARM（%）,41.0%Synopsys（%）,19.2%Cad

79、ence（%）,6.0%Imagination Technologies（%）,2.7%Ceva,2.2%SST,2.1%Verisilion,2.0%Alphawave,1.6%eMemory Technology,1.4%Rambus,1.1%其他,20.7%2018-2022年全球IP核市場規模2020年全球IP核競爭格局中國大陸IP廠商，芯原微IP核分類IP軟核IP固核IP硬核存在形式：HDL語言存在形式：網表形式存在形式：版圖形式用VHDL等硬件語言描述的功能塊，布局布線靈活，與制造工藝無關以電路元件實現的功能模塊，介于軟核與硬核之間，靈活性稍差提供設計階段最終階段產品，掩模，與制造

80、工藝相關，可移植性較差處理器IP接口IP其他物理IP物理IP的一種，主要包括USBIP/SATA IP/HDMIIP/DP IP等。除接口IP之外的物理IP，主要包括射頻IP、數?；旌螴P和存儲器編譯IP。前端設計后端設計軟核開發成本低，柔性大，但可預測性差；硬核的開發成本最高，柔性小，性能一定并具有可預測性，更重要的是上市時間短，易于使用；固核介于硬核與軟核之間客戶將綜合考慮實用性、性能、價格、產品上市時間等各種因素選擇IP。以上分類采用IPnest口徑。根據IPnest的數據，2020年全球IP市場規模約為54億美元，處理器IP份額為51.1%，占比最大；接口IP市場份額為23,2%，最具

81、發展潛力；其他物理IP市場份額為17.1%；其他數字IP市場份額為8.6%。其他數字IP主要包括基礎設施IP和其他IP。一種數字電路，主 要 包 括 CPUIP/GPUIP/NPUIP/VPU IP等。Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游362022.9 iResearch I半導體材料產品概述分為制造材料與封裝材料，制造材料占比持續走高基于半導體IC產業鏈制造與封測環節，作為上游支撐的半導體材料同樣可被分為制造材料與封裝材料兩類。從半導體材料規模分布來看，半導體制造材料占據較大市場規模，且占比處于持續走高趨勢；從技術壁壘與生產難度來看，半

82、導體制造環節對材料同樣具備更高要求。據SEMI國際半導體協會公開數據，2021年全球半導體材料市場規模達到643億美元。其中，中國臺灣地區半導體材料規模為147億元，占全球總規模的23.7%，持續穩居全球第一；中國大陸地區半導體材料規模119億元，占全球總規模的19.2%，位居全球第二。來源：SEMI Semiconductor Equipment Materials International，國際半導體產業協會，艾瑞研究院自主研究繪制。2017-2021年全球半導體制造與封測材料比例2017-2021年全球與Top3半導體材料市場規模59.3%62.0%63.1%63.1%62.8%40.

83、7%38.0%36.9%36.9%37.2%20172018201920202021全球半導體制造材料比例（%）全球半導體封裝材料比例（%）半導體材料分類介紹469519521555643103115113127147768487981197587889110620172018201920202021e全球半導體材料規模（億美元）中國臺灣半導體材料規模（億美元）中國大陸半導體材料規模（億美元）韓國半導體材料規模（億美元）半導體材料制造材料硅片電子特氣光掩膜版光刻膠及配套試劑超凈高純試劑靶材拋光材料其他材料封裝材料封裝基板引線框架鍵合線包裝材料陶瓷基板粘結材料其他材料Part3：半導體IC產業下

84、游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游372022.9 iResearch I半導體材料制造材料制造材料貫穿制造環節，市場格局呈現一定集中性半導體制造材料是基礎制備材料，細分領域眾多。其中硅片占比最大（36%）貫穿制造環節，其次是電子特氣和掩膜版實現對半導體IC的清洗、蝕刻與氧化。競爭格局來看，各類半導體材料市場市場集中度較高，市場份額主要集中在歐美日等頭部廠商手中，部分領域大陸廠商存在突破，總體來看國內自給能力亟需進一步加強。來源：SEMI、CEMIA中國電子材料行業協會，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。2021年半導體制造材料規模分布半導體制造材料應用與產業環節

85、對應圖全球半導體制造材料競爭格局制造材料硅片電子特氣掩膜版光刻膠光刻膠配套試劑超凈高純試劑靶材拋光材料國際頭部廠商市占率信越化學(28%)SUMCO(22%)環球晶圓(15%)林德集團(25%)空氣化工(25%)液化空氣(23%)福尼克斯(32%)凸版印刷(27%)DNP印刷(23%)東京應化(26%)美國杜邦(18%)日本JSR(16%)/巴斯夫亞什蘭集團奧麒化工日礦金屬(30%)霍尼韋爾(20%)東曹(20%)陶氏化學(79%)卡博特(5%)Thomas West(4%)集中度CR365%70%82%60%/70%88%中國大陸廠商自給能力6in8in12in中國大陸典型企業立昂微滬硅產業

86、金宏氣體華特氣體菲利華清溢光電彤程新材南大光電江化微晶瑞電材江化微晶瑞電材江豐電子有研新材安集科技鼎龍股份單晶硅片氧化涂膠光刻刻蝕離子注入沉積拋光晶圓檢測清洗硅片超凈高純試劑光刻膠及配套試劑靶材拋光材料掩膜版電子特氣Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游硅片（%）,36.4%電子特氣（%）,13.1%掩膜版（%）,12.6%光刻膠配套試劑（%）,7.2%超凈高純試劑（%）,6.3%拋光材料,6.2%光刻膠（%）,5.7%靶材（%）,2.2%其他材料（%）,10.3%382022.9 iResearch I半導體材料封裝材料封裝材料貫穿封測環節

87、，市場集中度較低半導體封裝材料的使用貫穿于封測流程始終，存在諸多細分產品，其中封裝基板占比最大（40%）。從半導體競爭格局來看，各類半導體材料市場市場集中度較低，呈現較為分散，日本廠商在封裝材料領域占據主導地位，部分中國大陸廠商已躋身前列，成功占據一定市場份額?？傮w來看，半導體封裝材料自給程度相對較高，未來有望早日實現國內自給。來源：SEMI，CEMIA中國電子材料行業協會，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。2021年半導體封裝材料規模分布半導體封裝材料應用與產業環節對應圖全球半導體封裝材料競爭格局封裝材料封裝基板引線框架鍵合絲包裝材料陶瓷基板芯片粘結材料國際頭部廠商市占率欣興電子(15%)

88、揖斐電(11%)三星電機(10%)日本三井高(12%)臺灣長華(11%)日本新光(9%)賀利氏(21%)新日鐵(13%)田中貴金屬(10%)住友電木(21%)日立化成(11%)長春集團(4%)京瓷（68%）住友化學特殊陶瓷公司漢高CaplinqIndium集中度CR336%32%44%36%/中國大陸廠商自給能力中國大陸典型企業深南電路興森科技康強電子華天科技康強電子一諾電子華海誠科德高化成三環集團中瓷電子宏昌電子本諾電子晶圓片磨片切割貼片固化引線焊接光檢塑封切割FT檢測芯片成品引框架線陶瓷基板鍵合絲包裝材料芯片粘結材料封裝基板（%）,40.1%鍵合絲（%）,15.0%引線框架（%）,14.9

89、%包裝材料（%）,12.9%陶瓷基板（%）,11.1%芯片粘結材料（%）,4.0%其他（%）,2.0%封裝基板Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游392022.9 iResearch I半導體設備產品概述服務IC生產制造環節，分為制造設備、封裝設備與測試設備以IC設計圖與晶圓為基礎，產品進入IC制造環節，包括氧化、涂膠、光刻等一系列步驟，在各步驟中對應相應半導體制造設備；同樣，在IC制造環節后，內嵌集成電路尚未切割的晶圓片會進入IC封測環節，包括磨片、切割、貼片等一系列步驟，在各步驟中也同樣對應相應半導體封裝設備與半導體測試設備，最終得到芯

90、片成品，總體半導體設備全景圖如下所示。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。半導體IC產業鏈環節與半導體設備全景圖分選機測試機IC封測IC設計圖IC制造Wafer晶圓氧化涂膠光刻刻蝕離子注入多次清洗晶圓檢測拋光化學氣相沉積物理氣相沉積內嵌集成電路尚未切割的晶圓片磨片/背面減薄切割貼片銀漿固化引線焊接切筋成型塑封FT測試氧化爐RTP設備涂膠顯影設備光刻機刻蝕機離子去膠機離子注入機清洗設備探針臺測試機CMP設備刷片機CVD設備PVD設備減薄機貼膜機晶圓安裝機劃片機清洗設備切筋成型機貼片機固化設備塑封機焊接機芯片成品Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體I

91、C產業上游402022.9 iResearch I2022.9 iResearch I半導體設備市場規模2021年全球半導體制造設備銷售額激增，相比2020年的712億美元增長了44%，達到1026億美元的歷史新高。繼2020年之后，中國在2021年第二次成為半導體設備的最大市場，銷售額增長58%，達到296億美元，占據全球規模比例高達28.9%。而在2021年全球半導體設備銷售分布中，可看出制造設備占據大頭，銷售額占比高達86%，而制造設備中的光刻機、刻蝕機與薄膜沉積設備又占據了接近80%的比例；測試設備銷售額占比為9%；其次為封裝設備，銷售額占比為5%。來源：SEMI，艾瑞研究院自主研究繪

92、制。來源：SEMI，艾瑞研究院自主研究繪制。2015-2021年全球半導體設備銷售額496582131135187296961221151021711722497577180177100161250554665956376785145565882657619223742232633203632402525442015201620172018201920202021其他半導體設備市場規模（億美元）歐洲半導體設備市場規模（億美元）北美半導體設備市場規模（億美元）日本半導體設備市場規模（億美元）韓國半導體設備市場規模（億美元）中國臺灣半導體設備市場規模（億美元）中國半導體設備市場規模（億美元）202

93、1年全球半導體設備銷售額分布86%9%5%制造設備測試設備封裝設備光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備（PVD和CVD）技術難度最高，同時也陸續占據晶圓加工設備銷售額的Top3，加總規模占比近80%，為半導體IC產業鏈中，晶圓代工廠支出規模最大的三大核心設備。中國半導體設備市場迅速增長，2021年占據全球規模28.9%光刻機刻蝕機薄膜沉積設備其他晶圓加工設備中Top3設備銷售額分布Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游412022.9 iResearch I半導體設備市場結構中國部分半導體設備工藝受限，布局研制國產設備勢在必行半導體設備行業整體市場集

94、中度較高，話語權主要掌握在美國、日本和歐洲企業手中，2021全球前六大企業占據近7成市場份額。如今，中國半導體設備銷售規模不斷增長，但國內自主研發制造半導體設備仍處于行業初期，與國外先進水平存在一定差距，未來布局研制國產半導體設備勢在必行。來源：WSTS，公開資料，艾瑞研究院自主整理繪制。2021年全球半導體設備競爭格局中國半導體設備廠商加工工藝分布應用材料(%),17.7%阿斯麥(%),16.7%泛林研發(%),12.9%東京電子(%),12.3%科磊(%),5.9%愛德萬測試(%),2.7%其他,31.8%半導體設備氧化爐RTP設備涂膠顯影設備光刻設備刻蝕設備離子注入設備PVD設備CVD設

95、備CMP設備 去膠設備清洗設備量測設備探測設備設備投入占比（%）3%4%25%10%3%15%10%5%1%7%9%8%國內技術節點(nm)65/28/1490/659065/45/28/14/7/565/45/2865/45/2865/28/1428/1465/45/28/14/7/565/45/286512英寸全自動國內自給率國內代表公司北方華創屹唐半導體芯源微上海微電子中微公司北方華創中科信萬業企業北方華創北方華創沈陽拓荊華海清科中電 45 所北方華創屹唐半導體芯源微盛美半導體精測電子中科飛測旺矽科技長川科技應用材料：總部位于美國，產品設備涵蓋沉積、離子注入、刻蝕、快速熱處理等環節，是全

96、球最大半導體設備制造商。阿斯麥：總部位于荷蘭，公司主要從事制造光刻機及提供相關服務，在高端光刻機設備領域占據主導地位。泛林研發：總部位于美國，產品涵蓋薄膜沉積、刻蝕、光刻膠剝離和晶片清洗等環節，是全球領先半導體設備制造商。東京電子：總部位于日本，公司半導體設備涵蓋涂膠顯影、刻蝕、沉積、清洗等應用領域，是日本最大半導體設備提供商?？评冢嚎偛课挥诿绹?，公司產品覆蓋各加工環節的前道光學、電子束量檢測等，是全球前道檢測設備龍頭。愛德萬測試：總部位于日本，公司主要半導體設備包括硅片檢測、測量設備，是自動測試設備(ATE)領先供應商。Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:

97、半導體IC產業上游422022.9 iResearch I半導體IC產業上游進程總覽EDA工具、IP授權、半導體材料以及設備是整個半導體IC產業的底層要素，技術壁壘高、工藝復雜且需要長期技術積累，無法實現彎道超車。半導體產業鏈已經實現全球化分工布局，然而底層要素與核心關鍵技術大部分掌握在歐美企業手中。當前中美貿易摩擦、俄烏沖突等國際事件正在重塑半導體產業全球分工體系，國際局勢不確定性上升，國內終端需求持續擴張，我國對半導體產業鏈的自主可控訴求進一步凸顯，實現半導體產業底層要素等關鍵領域安全可控需求迫切。中層要素頂層要素底層要素上游中游下游EDAIP材料設備IC設計IC制造封裝測試系統集成場景應

98、用硬件支持工具授權材料設備作為整個半導體IC產業的基礎，上游產業鏈國產需求迫切半導體IC產業鏈底層要素與國產化現狀EDA工具是IC產業的基礎支柱之一，研發難度大，技術壁壘高，不存在替代品。目前我國IC企業使用的EDA工具主要來自于歐美，國內EDA廠商在規模和產品完整度上與國外頭部企業存在明顯的差距，正處于點工具發力突破的進程中。半導體IP對于IC設計意義重大，是IC產業鏈上游關鍵環節。國產IP的產業影響力較小，國內企業IP池的豐富度和客戶生態相較于國外頭部企業仍有明顯差距。半導體材料是IC產業鏈的直接上游，其中Si片更是IC制造的基石材料，其質量直接影響到芯片的良率和性能。大尺寸Si片、掩膜版

99、、電子特氣等關鍵材料技術門檻高、工藝復雜，國產化率較低。半導體設備在IC產業鏈中具有獨特地位，其與IC制造封測工藝密切相關，且形成了生態聯動。半導體設備研發周期長，投資額大且風險高。高端光刻機、薄膜沉積設備等被歐美日壟斷，是當前及未來國產化重點突破的領域。EDAIP國產自給能力來源：公開資料，專家訪談，艾瑞研究院自主整理。注釋：圖中“”的數量為國產自給能力的近似度量。1“”表示自給率低于20%，2“”表示自給率在20%-40%。Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游43半導體IC產業鏈中游各環節分工明確、合作緊密，新型CIDM產業模式被提出半

100、導體IC產業鏈中游為整體半導體IC產業的核心部分，可分為設計、制造和封測三個環節：產業鏈模式：主要分為垂直整合制造模式、垂直分工模式與輕晶圓廠模式，現中國產業鏈多為垂直分工模式，此外新型CIDM模式被提出并推廣。IC設計環節：IC設計為IC制造提供物理版圖，中國IC設計產業近年來持續增長，企業數量與銷售規模雙增顯著，但主要聚焦于中低端產品，高端技術產品仍待技術突破。IC制造環節：IC制造廠商為IC設計廠商提供晶圓代工服務，具備資金、人才與技術的高壁壘，產業環節馬太效應明顯，全球及中國市場格局高度集中。IC封測環節：IC封測廠商為IC設計廠商提供封裝測試服務，相較于設計環節與制造環節，技術含量稍

101、低，但先進封裝技術的演進發展帶來封測產業環節的價值提升。中國大陸企業早期以封測為入口進軍，現已邁入發展成熟期。442022.9 iResearch I中游產業鏈模式分析（1/3）中游：垂直整合制造模式、垂直分工模式、輕晶圓廠模式集成電路行業在中游產業鏈經營模式上主要分為垂直整合制造（IDM，Integrated Device Manufacturing）模式、垂直分工模式與輕晶圓廠（Fab-lite）模式。早期，集成電路產業以IDM模式為主，由IC企業自行設計、并將自行生產加工、封裝、測試后的成品進行銷售。自20世紀60-70年代開始，集成電路產業鏈開始出現專業化分工方向，孵化出獨立的芯片設計

102、企業（Fabless）、晶圓代工廠與封測代工廠，并形成了新的產業模式，即垂直分工模式。各環節企業運營更靈活且資金門檻更低，因此垂直分工模式自出現后不斷深化，進入繁榮發展。在21世紀后，半導體IC產業鏈又出現了輕晶圓廠模式，介于IDM模式與垂直分工模式之間，或由IDM企業對外代工轉變而來，或由垂直分工模式其中之一環節延伸到其他環節轉變而來。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。垂直整合、垂直分工、輕晶圓廠模式示意圖1）垂直整合模式IDM2）垂直分工模式3）輕晶圓廠模式FabliteIC設計IC制造IC封測Fabless企業晶圓代工廠封測代工廠模組&終端廠商供貨供貨中游產業鏈環節IDM企業ID

103、M企業部分委托代工，由垂直整合模式變為輕晶圓廠模式Fabless企業自建晶圓廠，由垂直整合模式變為輕晶圓廠模式Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游452022.9 iResearch I2022.9 iResearch I中游產業鏈模式分析（2/3）不同產業鏈模式各具千秋，現中國產業鏈多為垂直分工模式不同半導體IC產業鏈模式各有優劣勢。在全球視角來看，因早期IDM企業的資源聚集優勢，全球半導體龍頭有諸多IDM廠商，如三星(Samsung)、英特爾(Intel)、德州儀器(TI)、東芝(Toshiba)、意法半導體(ST)等。而在中國市場，半

104、導體IC產業鏈多為垂直分工模式。經不完全口徑統計，目前中國IDM企業在15家左右，且集中分布在功率半導體與分立器件領域。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。半導體IC產業鏈模式對比分析中國IDM模式企業信息垂直整合模式垂直分工模式輕晶圓廠模式劣勢覆蓋各環節需要巨大資金投入，尤其制造環節投資巨大，沉沒成本高昂，制程要求越高，投入成本也會越多，帶來龐大資金運營風險難以做到高度協同，不利于產品創新，Fabless企業對晶圓代工廠具備一定依賴性，周期性階段難以把控話語權以確保穩定出貨具備產業鏈協同優勢，提升產業鏈各環節適配度以滿足客戶需求，可挖掘產業鏈各

105、環節技術的創新升級，基于優勢聚集效應讓IDM企業具備更強資源聚集能力優勢在延伸出各自分工之后，大幅降低企業運營與研發的資金風險，IC各環節模式更靈活，門檻更低，更加適應快速變化的市場需求IDM企業一部分采用委外代工，可降低制造成本，減輕建廠擴產帶來的成本壓力，保證有更多資金投向技術研發側，實現更高經濟收益；Fabless企業自建部分產線，以高性價比資金確保一定產能供應，利用產業協同縮短產品從設計到出貨的時間，并利于產品設計的創新升級。IDM企業將一部分生產加工或封測業務分包出去后，難以確保產業鏈的全部協同，同時促使垂直分工模式進一步繁榮發展Fabless企業自建部分產線，在高性價比資金投入的同

106、時，也增加了資金投入金額，加大企業運營風險企業名稱主營產品業務紫光集團存儲芯片天津中環高壓器件、功率集成電路與器件杭州士蘭集成電路MEMS傳感器、高壓集成電路、功率器件吉林華微電子功率半導體器件華潤微電子功率半導體器件深圳深愛半導體功率半導體器件中航微電子功率半導體器件株洲中車時代電氣*功率半導體器件湖北臺基半導體功率半導體器件安世半導體（Nexperia）功率半導體器件天水天光半導體半導體分立器件蘇州固锝電子半導體分立器件揚州揚杰電子科技半導體分立器件上海貝嶺電源管理IC、智能計量及SoC、非揮發存儲器、功率器件和高速高精度ADC等比亞迪微電子功率半導體器件、IGBT功率模塊、電源管理IC、

107、CMOS圖像傳感器、傳感控制IC、音視頻處理IC等注釋：*半導體事業部Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游462022.9 iResearch I中游產業鏈模式分析（3/3）新型CIDM模式被提出，發展適合中國國情被運營推廣CIDM，全稱Commute Integrated Device Manufacturing，由垂直整合模式IDM演變而來，是一種新型半導體生產模式。其特點為以半導體產品為中心，是由IC設計公司、IC制造廠商與終端應用企業共同參與的協同式IDM模式，在新加坡、美國和中國臺灣等多地已有實踐。目前，如前頁所述，中國IDM產業

108、鏈模式土壤薄弱，僅有少量IDM企業且多分布在功率半導體與分立器件等特定性領域。而未來，集成電路產業的上下游協同效應將至關重要，且直接影響后摩爾定律時代下的產品研發進程。因此，CIDM模式將帶動中國半導體行業的部分發展，通過整合資源的方式攻破一批關鍵技術和產品，進一步提升國內產業鏈之間的配套能力。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。CIDM產業鏈模式分析 CIDM模式介紹 CIDM發展歷程 CIDM in 中國 CIDM模式分析CIDM模式，即Commute IDM采用共建共享的模式，可由IC設計公司、IC制造廠商與終端應用企業與共同參與項目投資，形成半導體生產平臺。平臺所有參加者構筑共贏

109、關系。在CIDM模式下，IC設計公司擁有芯片制造廠的專屬產能及技術支持，同時IC制造廠得到市場保障，實現了資源共享、能力協同、資金及風險分擔。CIDM最早由海外公司所創，在新加坡、美國和中國臺灣等多地已有實踐。E.g.新 加 坡 TECH 即 為CIDM公司，由德州儀器、新加坡政府經濟發展局、佳能、惠普四家公司共同投資而成，以生產存儲器為主，計劃在滿足自需。成立后的第二年已產生一定的盈利，而后被美光收購。中國的CIDM模式由“張汝京”博士提出，計劃聯合Fabless設計公司、IC制造廠與終端應用企業，共同投資建設協同式芯片制造(CIDM)項目。青島芯恩：成立于2018年第一季度，由張汝京博士率

110、領成立的CIDM第一號企業 廣州海芯：2020年3月開工，由原摩托羅拉中國區總經理陳永正先生發起，計劃生產功率器件、MOSFET、IGBT、數?；旌?、微機電、單片機等產品中國IDM土壤弱，通過CIDM方式，以整合資源方式提升國產供應鏈配套能力將資源匯聚集中以開發高效快速平臺，獲得高額利潤，同時減少不必要的惡性競爭產品多樣，基于多種設計代工方案，需為多家客戶提供代工服務，給技術帶來挑戰對內，產能的歸屬權與優先級存在爭議；對外，難以服務廣大Fabless等設計廠商Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游472022.9 iResearch I半導體

111、IC設計環節IC設計為IC制造提供物理版圖，喻為IC產品的“靈感源泉”IC設計的核心目的是把集成電路在系統、邏輯與性能的設計轉化為具體的物理版圖，后續將物理版圖提供給IC制造廠商，打造實體集成電路產品。因此，IC設計環節可被譽為集成電路產業鏈環節的靈感源泉。IC設計環節可分為前端設計（邏輯設計）與后端設計（物理設計），從流程上來看，前端設計可得到集成電路的門級網表電路，后端設計則與工藝相關，經最終版圖驗證后即可得到需交付給IC制造廠商的物理版圖。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。IC設計環節流程概覽前端設計后端設計規格制定確定架構HDL編碼仿真驗證邏輯綜合STA形式驗證DFT布局規劃C

112、TS布線寄生參數提取版圖物理驗證客戶向IC設計公司提出的設計要求，即產品需要達到的功能與性能方面等需求基于客戶提出的產品規格要求，設計具體實現架構與各模塊功能將電路模塊功能以 代 碼 形 式(HDL語言)表述，形成RTL(寄存器傳輸級)代碼檢驗編碼設計的正確性，是否精確滿足規格所有要求，將設計與仿真(前仿真）反復迭代，直至結果完全符合要求把設計實現的HDL代碼翻譯成門級網表netlist，讓電路在面積、時序等目標參數上達到標準，進行后仿真驗證靜態時序分析，從時序上對綜合后的網表進行驗證，檢查電路是否存在建立時間和保持時間的違例從功能上對綜合后的網表進行驗證，保證在邏輯綜合過程中沒有改變原先HD

113、L描述的電路功能可測性設計，因IC產品內部往往自帶測試電路，因此在此即會在IC產品中加入內部測試電路設計在總體上確定各種功能電路的位置，如IP模塊，RAM，I/O引腳等，其規劃會影響IC產品最終面積大小時鐘樹綜合，即時鐘的布線，在布局規劃中，時鐘因其全局指揮作用與布局分布需單獨布線普通信號布線，包括各種標準單元（基本邏輯門電路）之間的走線因導線本身存在電阻會影響信號完整性，需提取寄生參數進行再次分析驗證，分析信號完整性問題對完成布線的物理版圖進行功能和時序上的驗證（版圖與綜合后門級電路圖對比驗證、設計規則檢查等）得到集成電路的門級網表，進入后端設計得到集成電路的物理版圖，交由晶圓代工廠，進入后

114、續制造、封測環節注釋：STA：Static Timing Analysis，靜態時序分析DFT：Design For Test，可測性設計CTS：Clock Tree Synthesis，時鐘樹綜合Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游482022.9 iResearch I2022.9 iResearch I半導體IC設計環節Fabless廠商(1/2)近年來Fabless企業大量涌現，企業數量與銷售規模雙增顯著受益于垂直分工模式迅速發展、半導體政策傾向與一級市場投資加持，中國有大量Fabless企業涌現，產業集聚效應進一步明顯。相比于制造

115、與封測環節，IC設計所需資源較為輕量級，因此常為半導體優質人才創業的首要選擇。根據中國半導體協會CSIA的數據顯示，2021年中國IC設計企業數量已達到2810家，同比增長26.7%，銷售規模為4519億元，同比增長19.6%，呈現高速發展態勢。來源：CSIA，中國半導體協會（集成電路設計分會），艾瑞研究院自主研究繪制。來源：CSIA，中國半導體協會，IC設計為環節口徑，包括IDM企業中的設計銷售額。2014-2021年中國IC設計業企業數量2014-2021年中國IC設計業銷售規模1047132516442074251930643778451926.5%24.1%26.1%21.5%21.6

116、%23.3%19.6%20142015201620172018201920202021中國IC設計業銷售規模（億元）中國IC設計業銷售規模增長率（%）6817361362138016981780221828108.1%85.1%1.3%23.0%4.8%24.6%26.7%20142015201620172018201920202021中國IC設計業企業數量（個）中國IC設計業企業數量增長率（%）Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游492022.9 iResearch I2022.9 iResearch I半導體IC設計環節Fabless廠

117、商(2/2)體量較輕，深陷”中低端拼價格，高端拼技術”內卷之局根據中國半導體協會CSIA公開數據，在2021年2810家IC設計企業中，有超過8成企業的員工人數小于100人，主要為初創、中小企業參局。雖然IC設計企業是半導體產業創業者的首要切入口，但實際仍需從企業的設計端、制造端與企業運營端支付大量成本費用。從產品維度來看，大量中小設計企業扎堆中低端市場，產品同質化帶來的價格戰進一步擠壓中小企業生存空間，而高端產品市場要看企業技術儲備，與國內廠商拼產品“能否做得出”以及產品“能否用的好”，對企業的資金實力、研發團隊提出高要求。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。來源：中國半導體協會設計年

118、會分會，艾瑞研究院自主研究繪制。IC設計企業成本費用結構分析2）制造端：前期一個IC產品對應的大部分代工封測成本為一次性支付，因此需提升產品出貨量級以攤薄每個IC產品的流片成本。若流片失敗，對IC設計企業來說會是不小的資金鏈打擊。IC設計企業IC制造IC封測EDA工具授權IP外購支付EDA工具授權費用支付IP授權費用與版稅支付研發人員工資等人員費用、經營費用支付晶圓代工服務費用支付封裝測試服務費用設計端制造端1）設計端：IC設計企業的必選項支出，支付方式通常為一定時間范圍的使用費。部分IP還需支付版稅，一般按照IC產品售價的1%-3%。2021年中國IC設計企業人員情況83.7%13.4%員工

119、人數小于100人1.1%，員工人數大于1000人（包括1000）員工人數在100人（包括100）至500人之間1.8%，員工人數在500人（包括100）至1000人之間Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游502022.9 iResearch I2022.9 iResearch I半導體IC制造環節IC制造規模穩定增長，資金、人才、技術壁壘帶來馬太效應根據中國半導體協會的公開數據，2021年中國IC制造業銷售規模已達到3176億元，在全球缺“芯”的大背景下，IC制造業保持強勁增長態勢，同比增長率達到24.1%。晶圓代工廠的上游采購供應商核心包

120、括IC制造設備與IC制造材料，下游客戶核心包括Fabless廠商與IDM廠商（雖自有代工廠，但出于利益考量也會找到IC制造廠商），因此基于上游資金需求與下游工藝關聯的產業背景，半導體IC制造行業鑄就資金、人才與技術的高壁壘因素。也正因為IC制造環節高壁壘，自早期IDM模式后，垂直分工模式出現，剝離出獨立制造環節廠商，晶圓代工廠規模日益壯大，具備資金實力與客戶關系的廠商會進一步擴張建廠、吸納人才、更新技術，馬太效應日益顯現。來源：CSIA，中國半導體協會，艾瑞研究院自主研究繪制。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。2014-2021年中國IC制造業銷售規模71290111271448181

121、821492560317626.5%25.1%28.5%25.6%18.2%19.1%24.1%20142015201620172018201920202021中國IC制造業銷售規模（億元）中國IC制造業銷售規模增長率（%）半導體IC制造行業壁壘分析上游中游下游IC制造廠商IC制造設備Fabless廠商IDM廠商IC制造材料需IC制造廠房資金壁壘人才壁壘技術壁壘IC制造廠商上游需要購買IC制造設備與IC制造材料，同時具備足夠大的IC制造廠房提供場地，具備高昂資金壁壘。晶圓代工研發涉及材料學、化學、半導體物理、光學、微電子等諸多學科，需專業技術團隊與強大研發能力對工藝整合集成。晶圓代工工藝的技術

122、要求不斷升級優化，需與下游客戶保持良好戰略關系與技術交流持續更新代工工藝平臺。即晶圓代工廠Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游512022.9 iResearch I半導體IC制造環節晶圓代工廠（1/2）從格局來看，IC制造的市場高度集中，呈寡頭壟斷型以馬太效應為基礎，全球晶圓代工廠的競爭格局高度集中，呈寡頭壟斷型市場。根據Trendforce公開數據，中國臺灣的臺積電在2020年的市占率高達56.2%，已占據全球代工規模的半壁江山；中國大陸的中芯國際在2020年市占率為4.6%，全球排名第五位。根據IC Insight發布的全球晶圓產能2

123、021-2025，晶圓代工地理分布也同樣呈現聚集效應，中國臺灣（21.4%）、韓國（20.4%）、日本（15.8%）、中國大陸（15.3%）所在的東亞地區已占據全球七成代工市場。來源：全球晶圓產能2021-2025，IC Insights，Trendforce，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。2020年全球晶圓代工廠總市場結構2020年全球晶圓代工廠分尺寸產能結構2020年全球晶圓代工廠分區域市場結構56.2%15.6%7.0%6.5%4.6%1.4%1.3%1.2%6.2%臺積電三星聯華電子格羅方德中芯國際力積電世界先進華虹其他21.4%20.4%15.8%15.3%12.6%5.7%8

124、.9%中國臺灣韓國日本中國大陸美國歐洲其他2%2%3%4%6%11%13%14%15%21%力晶德州儀器聯電格羅方德英特爾西部數據海力士美光臺積電三星全球產能占比300mm/12英寸晶圓代工廠3%4%4%4%5%6%6%6%6%10%東芝安森美恩智浦世界先進中芯國際德州儀器英飛凌聯電意法半導體臺積電全球產能占比200mm/8英寸晶圓代工廠3%3%3%3%4%5%7%8%8%9%臺積電美臺半導體東芝羅姆半導體德州儀器意法半導體安森美新唐士蘭微華潤微全球產能占比150mm/6英寸晶圓代工廠TOP10占比91%TOP10占比54%TOP10占比53%12英寸晶圓代工廠市場集中度更高，美國、韓國與中國

125、臺灣更具實力8英寸晶圓代工廠市場相較分散，中國臺灣在8英寸占據更多市場份額6英寸晶圓代工廠同樣市場相對分散，中國大陸與中國臺灣占據相當市場份額Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游522022.9 iResearch I半導體IC制造環節晶圓代工廠（2/2）從制程來看，14nm分水嶺出現，僅六家具備更先進制造實力本頁列舉了全球部分IC制造企業的量產制程。從制程演進路徑來看，先進制程-7nm的分水嶺已然出現，出于投資收益考量，格羅方德在2018年宣布放棄7nm研發，聯電在2018年宣布放棄12nm以下(即7nm及以下)的先進制程投資。如今，保持

126、先進制程研發的玩家僅為臺積電、三星、英特爾、及中芯國際等廠商。中國大陸IC制造企業多集中于成熟制程，即28nm以上的晶圓代工服務。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。半導體IC制造-晶圓代工廠制程演變圖其他華潤微電子Foundry世界先進世界先進IDM方正微電子方正微電子未來發展粵芯半導體粵芯半導體晶合集成晶合集成士蘭微士蘭微士蘭微高塔半導體高塔半導體高塔半導體高塔半導體力晶力晶力晶力晶力晶華虹集團華虹集團華虹集團華虹集團華虹集團華力微電子華力微電子華力微電子華力微電子華力微電子中芯國際中芯國際中芯國際中芯國際中芯國際中芯國際中芯國際聯華電子聯華電子聯華電子聯華電子聯華電子聯華電子聯華電

127、子格羅方德格羅方德格羅方德格羅方德格羅方德格羅方德格羅方德中芯國際臺積電臺積電臺積電臺積電臺積電臺積電臺積電臺積電中芯國際三星半導體三星半導體三星半導體三星半導體三星半導體三星半導體三星半導體三星半導體臺積電臺積電英特爾英特爾英特爾英特爾英特爾英特爾英特爾英特爾三星半導體三星半導體130nm90nm65/55nm45/40nm32/28nm22/20nm16/14nmFinFET10nmFinFET7nmFinFET5nm隨著工藝節點的推進，14nm工藝開始使用3D結構晶體管，制造難度驟增，廠商制程演進已出現分水嶺，目前具備14nm及以下制造實力的公司全球只剩下六家。Part3：半導體IC產業

128、下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游532022.9 iResearch I半導體IC封測環節封裝由傳統封裝向先進封裝過渡，與測試一起構成封測環節封裝環節為集成電路芯片安裝外殼，將集成電路、元件等裝配至載體（主板）上，采用適當連接技術，形成電氣連接與外殼安裝，構建成有效組件產品。封裝不僅具備安放、固定、密封、保護集成電路與增強導熱性能的作用，還是溝通集成電路內部與外部電路的橋梁，即集成電路的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，而這些引腳會通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。不同類型的產品適用于不同的封裝形式。測試即運用各種方法檢測出由于物理缺陷導致不合格的集成電

129、路樣本。一般由封測廠集中提供半導體IC產品的封裝與測試服務，將通過測試的產品交付給封測廠客戶，即Fabless廠商或IDM廠商，最終把成品投入到下游產品應用中。封裝技術可分為傳統封裝與先進封裝，而如今半導體IC封裝技術正逐步由傳統封裝技術向先進封裝技術發展，同時也進一步抬高了半導體IC封測廠商的技術壁壘。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。封裝技術演變進程注釋：OSAT，Outsourced Semiconductor Assembly and Test，半導體封裝測試代工模式。1980s1990s2010sDIPTO通孔插裝時代引腳數64；安裝密度10引腳/c2PGA引腳變引線，3-3

130、00根引線，安裝密度10-50引腳/c2焊球代替引線，芯片與系統距離縮短，安裝密度40-60引腳/c2SOPQFPLCCBGACSPMCMWLPPoPTSVSiP表面貼裝時代面積陣列封裝時代先進封裝時代目前全球集成電路主流封裝技術為面積陣列封裝技術，即BGA、CSP等，WLP、TSV、SiP等在規?；茝V中，技術升級下亦將會成為未來封裝方式主流。傳統封裝技術先進封裝技術封裝技術朝“輕薄短小”發展，先進封裝技術為延續摩爾定律最佳選擇之一，在不單純依賴半導體工藝縮小的情況下，進一步提高集成度，實現終端產品輕薄短小、低功耗等功能，同時降低廠商成本Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產

131、業中游Part1:半導體IC產業上游542022.9 iResearch I半導體IC封測環節封測企業（1/2）IDM模式與OSAT模式，先進封測技術抬升環節附加價值封測環節可分為IDM模式與OSAT模式，IDM模式即為半導體IC產業中的垂直整合，由IDM企業進行晶圓的加工及封測。OSAT模式，全稱Outsourced Semiconductor Assembly and Testing，即外包半導體產品封裝和測試，由專業封測廠為Fabless廠商提供封裝與測試服務。因此IC封測廠商（IDM企業與封測廠）的上游即為相關封測環節的設備及材料，下游客戶為自身IDM企業或Fabless廠商。從產業環

132、節價值來看，傳統封測技術含量相對較低，隸屬勞動密集型產業，但隨著先進封測技術的發展演進，更加突出芯片器件之間的集成與互聯，實現更好的兼容性和更高的連接密度，先進封測已然成為超越摩爾定律方向的重要賽道，讓封測廠商與設計端、制造端聯系更為緊密，進一步抬升封測環節的產業價值。來源：ChipInsights，芯思想研究院，艾瑞研究院自主研究繪制Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游封測企業上下游分析1）封裝與測試 封測：封裝與測試是半導體中游產業鏈的最后一個環節，除IDM模式內部運行外，由封測廠（OSAT模式）集中提供封裝與測試服務。上游中游下游IC

133、封測廠商IC封測設備Fabless廠商IDM廠商IC封裝材料需IC封測廠房2）半導體IC封測壁壘：半導體IC封測與半導體IC制造的上下游類似，同樣具備一定資金、技術與人才壁壘。但相對來說，傳統封測行業對產業鏈整體附加價值較低，對技術要求較低，隸屬勞動密集型領域，進入壁壘較低，但隨著先進封裝的技術發展，為芯片的功能拓展增加了可能性，同時抬高了先進封裝領域半導體IC封測廠商的技術壁壘。552022.9 iResearch I2022.9 iResearch I半導體IC封測環節封測企業（2/2）中國大陸企業早期以封測為入口進軍，現已邁入發展成熟期相較于其余環節，封裝行業進入壁壘較低，因此在中國集成

134、電路發展早期，眾多企業選擇以封測環節作為切入口，并不斷加強對海內外企業并購動作，以持續擴大公司規模，現中國封測龍頭企業已成功步入成熟期。根據ChipInsights芯思想研究院2021年公布的數據，2021年全球Top10企業中，以長電科技、通富微電、華天科技為代表，中國大陸市占率已達20.1%。據CSIA中國半導體協會公開數據，2021年中國IC封測業銷售規模已達2763億元，同比增長10.1%。未來，隨著摩爾定律極限的逼近，封測技術節點突破難度加大，先進封裝技術將成為封測廠商突破發展的方向。而中國IC封裝業目前以傳統封裝為主，總體先進封裝技術與國際領先水平仍有一定差距。以三大龍頭（長電科技

135、、通富微電、華天科技）為代表的中國企業正通過自主研發和兼并收購，逐步形成先進封裝的產業化能力，未來順應封測行業發展趨勢，中國封測企業將進一步加強由傳統封裝到先進封裝的能力轉化，以獲得長足發展。來源：ChipInsights，芯思想研究院，艾瑞研究院自主研究繪制來源：CSIA，中國半導體協會，艾瑞研究院自主研究繪制。2014-2021年中國IC封測業銷售規模1256138415641890219423502510276310.2%13.0%20.8%16.1%7.1%6.8%10.1%20142015201620172018201920202021中國IC封測業銷售規模（億元）中國IC封測業銷售

136、規模增長率（%）2021年全球IC封測業競爭格局日月光27.0%安靠13.5%長電科技10.8%力成科技6.6%通富微電5.1%華天科技4.2%智路封測3.2%京元電子2.7%南茂2.2%頎邦2.2%Top 10 市占率 CR10=77.5%；Top 10 中國臺灣市占率54.2%；Top 10 中國大陸市占率 20.1%長電科技、通富微電、華天科技均為中國大陸A股上市企業新加坡企業Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游562022.9 iResearch I半導體IC生產環節企業進程突破國產化進程中，生產環節注重先進制程與自主可控齊頭并進國

137、內半導體IC生產環節的進程推進依賴軟硬件的協同支撐與優質人才的積極引導。半導體IC軟件的生產制造難度高于其他行業，且隨著制程演進難度愈發增加。半導體前道生產控制軟件市場被IBM和應用材料兩大美系廠商寡頭壟斷，德國西門子在封測領域也具有強勢市場地位。國內生產環節廠商（硅片廠、晶圓廠、封測廠）與上游軟件廠商需協同努力，將半導體IC產品的生產制造相關數據把控在自己手中。如今上揚軟件、哥瑞利、賽美特等國內廠商正聚焦細分領域，以加強技術研發創新、強化本地化服務等策略，逐步突破國內市場被國際巨頭壟斷的格局。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。半導體IC生產企業（硅片制造&IC制造&IC封測）關系圖P

138、art3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游硬件層面人才層面軟件層面工業生產控制軟件難度評級在半導體生產環節中，半導體設備與材料起到上游原料作用，如今中國半導體IC產業的設備及材料進口依賴度高，是IC產業核心卡脖子環節，國內企業需借助擴產浪潮，協同人才與軟件實現進一步市場擴張。工序復雜，需熟悉相關工藝及流程方法，對半導體從業人才的經驗積累及行業認知提出高要求。另外，高端人才對國內推進先進制程的軟件適配、硬件渠道等方面起到積極引導作用。CIM 由 制 造 執 行 管 理 系 統MES、設備自動化系統EAP、良率管理系統YMS、先進過程控制系統APC等數

139、十種軟件系統組成，是未來半導體IC生產制造環節的國產化利器。半導體產業難度高于其他產業，硅片及前道難度高于后道，隨制程演進難度逐步提升。研發設計軟件生產控制軟件信息管理軟件嵌入式軟件工業制造軟件概述數據反饋流程設計數據反饋數據反饋數據反饋數據反饋數據建模信號控制12寸晶圓/硅片廠自動化程度高、功能模塊多、軟件系統要求高，難度等級高；8寸晶圓/硅片廠自動化程度較高，模塊復雜度高于8寸以下廠，低于12寸廠；8寸以下及封測廠行業知識要求較低，軟件難度與泛半導體相似；泛半導體生產流程標準化，產品可復制性強、應用較成熟，難度較低；非半導體軟件需求比較基礎，難度低；CADCAM CAE.DCS SCADA

140、MES EMSEAP YMS ERP FMHRM CRM.數控系統汽車電子 工業通信.經驗把控572022.9 iResearch I來源：艾瑞研究院自主研究繪制。半導體IC生產環節政府扶持建議半導體材料與IC制造是政府扶持的可選切入點縱觀IC芯片整體產業鏈，中上游為芯片生產制造能力核心。若以下游為切入點，地方政府需在芯片下游應用領域有著得天獨厚的產業集群優勢，或者超強的客戶分銷能力。而對于上中游來說，與IC設計相關的產業鏈環節對當地智庫資源要求較高，在中國地方較難協調。因此，與之相對來看，半導體材料和IC制造兩個板塊即為可選優質切入點，對當地的智庫資源要求相對較低，且先期投入量相對較大，大型

141、設備的投資匯報周期很長，對地方政策和資源扶持依賴性更大。同時，這兩個環節對于員工的需求量最大，可以大量吸納勞動力，拉動當地就業。當基礎產業初見成效后，半導體材料和IC制造領域投資回報時間長的特點，會更加突出企業對園區各類型服務的需求。這也與地方政府產業引入中期需要塑造的能力相吻合。生產制造牽一發而動全身，所以這二者在中后期發展過程中，所牽連到的產業鏈各個環節也最多。大產業鏈環節上可以關聯技術與設計服務，而制造本身也有很多相關企業涉獵其中，比如硅片、拋光液、電子特級氣等，是能夠做大產業的有力保障。IC設計IC制造IC封測分銷商IC產品技術服務EDA工具授權半導體材料半導體設備工業消費計算通信其他

142、產品反饋生態合作上游：軟硬件材料設備中游：IC設計與生產下游：IC產品與應用Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游中國半導體IC產業環節中的政府扶持機會建議58半導體IC產業鏈下游 直銷與經銷兼具，新興市場需求看漲銷售模式：芯片原廠將成品芯片流向下游的銷售模式可分為直銷模式與經銷模式兩種。直銷模式為直接與模組廠或下游客戶等簽訂訂單；分銷模式則會根據與經銷商簽訂的銷售合同（訂單）將相關產品交付給分銷商，而后分銷商或通過貿易商進行再度流通，或直接交付給模組廠與下游客戶。原廠銷售模式會根據企業發展進行動態調整。下游需求：半導體IC下游應用領域廣泛，

143、包括傳統的通信（包括手機）、計算機、消費電子、汽車電子、工業控制和醫療等領域，以及新興的人工智能、云計算、智能汽車、智能家居、物聯網等領域。通信與PC電子是過去及當前半導體IC下游需求的基本盤，新興應用是IC未來持續增長的主要驅動力。592022.9 iResearch I2022.9 iResearch I半導體IC產業的銷售模式原廠多采用直銷與經銷結合的模式，而后根據情況優化策略原廠，即Fabless企業與IDM企業，在獲得封裝測試好的成品后，將成品流向下游的銷售模式可分為直銷模式與經銷模式兩種。直銷模式為直接與模組廠或下游客戶等簽訂訂單，與客戶建立起良好貿易關系；分銷模式則會根據與經銷商

144、簽訂的銷售合同（訂單）將相關產品交付給分銷商，而后分銷商或通過貿易商進行再度流通，或直接交付給模組廠與下游客戶。部分原廠在創建初期面臨產品下游覆蓋廣泛但客源稀薄的情況，通過分銷商則可迅速拓寬市場，提高交易效率并降低企業銷售運營成本，因此經銷模式是原廠初期會普遍采用的銷售模式，且多采用直銷與經銷結合的模式。而后企業會根據產品定位、客戶結構、下游分布、收入賬期等考量去調整優化模式策略。例，目標定位轉向大客戶的原廠企業會逐漸降低經銷比例，以獲得更多客戶聯系與利潤空間。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。直銷與經銷模式對比半導體IC產品的銷售模式原廠（F

145、abless企業、IDM企業）分銷商模組廠、代加工廠等下游客戶貿易商1貿易商2貿易商N直銷經銷 直銷模式 經銷模式與客戶建立產品反饋的緊密聯系，利于產品研發創新無代理商環節分配利潤，可給客戶更優惠價格或用來提升公司毛利率公司需要龐大精密的銷售體系去維護客戶關系，以大客戶優先原則，部分中小客戶很難照顧周到幫助原廠企業開拓市場與銷售渠道，維護客戶關系，提高交易效率，降低企業銷售成本作為中間商，可幫助原廠企業快速實現營收并承擔客戶賬期原廠企業利潤減少或對下游客戶要價增加，且難以滿足客戶定制性要求在行業周期性時，提升銷售環節復雜性Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:

146、半導體IC產業上游602022.9 iResearch I2022.9 iResearch I半導體IC產業的需求市場（1/2）集成電路產業下游應用領域廣泛，包括傳統的通信（含手機）、計算機、消費電子、汽車電子、工業控制和醫療等領域，以及新興的人工智能、云計算等領域，這些下游應用的增長帶動了半導體IC產業近萬億元產值。根據中國半導體行業協會公開數據，2021年中國半導體IC市場銷售規模已達到10458億元，預計到2025年規模將增長至17218億元，年復合增長率達到13.3%。在傳統應用中，通信和計算機是半導體IC的主要市場，規模合計占比超過60%。通信（含手機）與PC電子是IC下游需求的基本

147、盤來源：中國半導體行業協會，艾瑞研究院根據專家訪談與行業動態自主測算。來源：艾瑞研究院根據市場數據與專家訪談自主測算得出。2018-2025年中國IC市場銷售規模2021年中國半導體IC下游需求結構Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游653175628848104581721820182019202020212025e中國IC市場銷售規模（億元）CAGR=17%CAGR=13.3%約占30%約占30+%，主要應用為手機約占15%，主要應用為智能穿戴設備占比10%-15%其他包括工業控制、醫療等領域通信領域PC/平板消費電子汽車電子占比10%

148、-15%612022.9 iResearch I半導體IC產業的需求市場（2/2）新興應用催生增量IC需求浪潮近年來，隨著人們邁入5G時代，萬物互聯、智慧生活等概念興起，數據、信息爆發式增長，數字化、自動化、智能化需求浪潮迭起。以人工智能、云計算、智能汽車、智能家居、物聯網等為代表的新興產業蓬勃發展，催生出許多新的半導體IC應用需求，如AI芯片、HPC芯片、汽車MCU等，這些創新應用將成為未來半導體IC行業長效發展的主要驅動力。來源：Wind，中國工控網等，艾瑞研究院自主整理。IC產業新興應用需求（部分列舉）手機/PC人工智能云服務汽車電子工業控制 高集成度、高性能SoC 圖像處理芯片CIS

149、各類人工智能場景下高性能邏輯芯片 高算力邏輯芯片，即HPC芯片 車規級MCU 智能駕駛芯片 大容量、低功耗存儲芯片 智能機床、機器人等所需大量運算和控制芯片 用于電力控制的功率IC和電源管理芯片（PMIC）用于自動化控制的功率IC 智能手機5G射頻芯片數字IC模擬IC新興市場增長態勢物聯網新能源發電分類 各類物聯終端設備需要的MCU 物聯設備需要的低功耗閃存芯片 更節能的自適應混合信號模擬前端設備 用于自動化控制的功率IC 高壓高頻電源管理芯片（PMIC）Part3：半導體IC產業下游Part2：半導體IC產業中游Part1:半導體IC產業上游2018202120182021CAGR=41.0

150、%CAGR=6.2%CAGR=47.3%CAGR=24.8%CAGR=41.6%CAGR=20.6%波動2018201820192018201820212021202120212021注釋：下游市場增長率具體情況：時間范圍為2018-2021年，手機/PC為中國智能手機出貨量數據（wind）；汽車電子為中國新能源汽車銷量數據（wind）；工業控制為中國工業控制軟硬件市場規模數據（中國工控網）；云服務為中國云服務整體市場規模數據（艾瑞研究院）；人工智能為中國人工智能產業規模數據（艾瑞研究院）；物聯網為中國物聯網設備連接量數據（艾瑞研究院）；新能源發電為中國光伏發電總裝機量數據（wind）。以上數

151、據用以說明半導體IC新興市場的增長態勢。中國智能手機出貨量（億部）中國新能源汽車銷量（萬輛）中國工業控制市場規模（億元）中國云服務市場規模（億元）中國人工智能市場規模（億元）中國物聯網設備連接量（億臺）中國光伏發電裝機容量（億千瓦）3513.43.03.73.913712112618372200206318801026161222563280115715851998315574881.82.02.53.162半導體及IC產品概述1芯火：中國半導體IC發展歷程2相傳：中國半導體IC產業鏈全景3玉汝：中國半導體IC產品機遇洞察4于成：中國半導體IC產業發展趨勢5632022.9 iResearch

152、 I數字電路 V.S.模擬電路（1/2）自然界信息以連續可變的模擬信號存在，數字電路無法直接處理自然界的真實信息，需通過模擬電路將模擬信號轉化為數字信號，輸入到容量大、速度快、保密性強的現代化數字系統處理后，再重新轉換為模擬信號輸出。模擬電路與數字電路作為電子系統不可或缺的一部分，廣泛應用在下游的消費、工控、汽車、通信等領域。來源：艾瑞根據公開資料自主研究繪制。數字電路與模擬電路的產品對比分別處理離散與連續信號，在消費/工控/汽車等領域協同工作數字電路模擬電路處理信號技術難度EDA輔助工具成熟，學習曲線3-5年，需要團隊共同協作，工藝要求復雜，和工藝制程強相關EDA輔助工具少，學習曲線10-1

153、5年，依靠工程師個人經驗，和工藝制程弱相關制程節點追求先進制程，高端數字芯片主要采用12寸晶圓線成熟制程為主產品工藝CMOS工藝CMOS/BCD/BICMOS，高頻領域有SiGe和GaAS主要產品存儲電路、邏輯電路、微型集成電路信號鏈產品、電源鏈產品產品要求高運算速度、高性價比、低功耗高信噪比、高穩定性、低失真、低功耗產品特點品類少，單價高品類多，單價低產品生命周期1-3年5-10年應用場景消費電子、服務器/基站、汽車電子等通信、工業控制、汽車、消費電子等現實世界數字世界現實世界01模擬信號數字信號模擬信號模數轉換模數轉換對應模擬電路對應模擬電路對應數字電路642022.9 iResearch

154、 I數字電路 V.S.模擬電路（2/2）全球數字電路和模擬電路的產品規模比穩定在85：15上下根據WSTS世界半導體貿易統計組織公開披露數據，2021年全球數字電路市場規模預計達到3880億美元，占全球集成電路市場規模比例達到84.2%，全球模擬電路市場規模預計達到728億美元，占全球集成電路市場規模比例為15.8%。從歷史發展趨勢來看，數字電路與模擬電路的產品規模雖有波動，但比例長期穩定在85:15上下。來源：WSTS，世界半導體貿易統計組織，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。2014-2022年全球集成電路產品規模2329229322932875334527082966388042314

155、44452478527588539557728792277327452771340239333248352246085023-1.0%1.0%22.8%15.6%-17.4%8.5%30.8%9.0%20142015201620172018201920202021e2022e全球數字電路市場規模（億美元）全球模擬電路市場規模（億美元）全球集成電路規模增長率（%）65半導體IC產品-數字電路 處理離散數字信號，產品壁壘因技術生態不一而有所差異根據WSTS數據，全球數字電路產業規模占比穩定在85%，是集成電路產業規模的重要組成部分，可分為存儲電路、邏輯電路與微型集成電路三大類。未來，數據中心、新能

156、源汽車等需求漸漲，數字電路市場增量可期，國內高端產品技術與性能差距仍存，把握發展機遇需循序漸進。存儲電路：細分為ROM只讀存儲器與RAM隨機存儲器兩大類。從市場規模來看，存儲電路被RAM中的DRAM產品與ROM中的NAND Flash產品核心占據。國際廠商占據主流市場，中國廠商在部分產品（Nor Flash）實現市場突破。邏輯電路：細分為CPU、GPU、FPGA與ASIC四類產品。其中，CPU與GPU產品因技術與生態而高筑壁壘，GPGPU迎來更多創業機會。而FPGA與ASIC國產化進程加速，中國處于廠商多元的創新爆發期。微型集成電路：由CPU中央處理器的微型趨勢演變發展而來，可分為MCU微控制

157、器單元、MPU微處理器單元、DSP數字信號處理、SoC芯片（系統級芯片）等產品。國內MPU、MCU廠商正憑借低端產品迅速進入市場，但在中高端領域仍待突破。而DSP/SoC產品壁壘較高，國產突破道阻且長。662022.9 iResearch I數字電路產品概述主要分為存儲電路、邏輯電路與微型集成電路三大類數字電路主要可分為存儲電路、邏輯電路與微型集成電路三大類。按功能分類，存儲電路屬于存儲類，往下細分為ROM只讀存儲器與RAM隨機存儲器兩類產品；邏輯電路與微型集成電路歸屬于計算類。其中，邏輯電路按照通用性可分為CPU、GPU-通用芯片、FPGA-半定制化芯片與ASIC-定制化芯片，微型集成電路由

158、CPU中央處理器的微型趨勢演變發展而來，可分為MCU微控制器單元、MPU微處理器單元、DSP數字信號處理、SoC芯片（系統級芯片）等產品。根據WSTS世界半導體貿易統計組織公開披露數據，全球邏輯電路產品規模長期占據三類產品的首位，而后存儲電路進入市場增長期，逐年發力，于2021年成功超越邏輯電路成為細分產品規模第一。2021年全球存儲電路、邏輯電路與微型集成電路產品規模分別為1582億美元、1507億美元與791億美元。來源：WSTS，世界半導體貿易統計組織，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制2014-2022年全球數字電路細分產品規模792 7727721229158010641175158

159、21717916 908915101410931066118415071674621 613606631672578607791840-1.6%0.0%25.4%16.4%-19.0%9.5%30.8%9.0%2014201520162017201820192020 2021e 2022e全球微型集成電路市場規模（億美元）全球邏輯電路市場規模（億美元）全球存儲電路市場規模（億美元）全球集成電路規模增長率（%）數字電路產品分類及市場規模存儲電路 RAM ROMSRAMDRAMFRAM等新技術FlashEROMEPROMEEPROM 通用 半定制CPUGPUASIC邏輯電路FPGA 定制MCUMP

160、UDSPSoC微型集成電路Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路672022.9 iResearch I存儲電路市場結構國際廠商占據主流市場，中國廠商在部分產品實現市場突破 存儲電路的產品結構 DRAM產品全球競爭格局及中國廠商突圍情況DRAM,56.2%NAND Flash,40.1%Nor Flash,2.1%PROMs,0.8%SRAM/FRAM,0.4%其他,0.4%2021年全球存儲電路細分產品規模分布存儲電路的產品細分為ROM只讀存儲器與RAM隨機存儲器兩大類。從市場規模來看，存儲電路被RAM中的DRAM產品與ROM中的NAND Flash產品核心占據，加

161、總占比超過96%，其次為NOR Flash，占比為2.1%。DRAM與NAND Flash市場長期被以三星、美光為代表的國際廠商占據，中國以長江存儲為代表的存儲電路廠商在加速追趕中。Nor Flash市場規模較小且技術門檻相對較低，隨著國際廠商在低端產品的退場，中國廠商已實現快速趕超。以兆易創新為代表的存儲電路廠商正快速獲得市場份額，并加緊技術迭代以進一步擴張在存儲電路市場的產品實力。全球存儲電路競爭格局與中國存儲電路廠商突圍情況 NAND Flash產品-中國廠商突圍 Nor Flash產品-中國廠商突圍情況三星,43.6%海力士,27.7%美光,22.8%其他,5.9%2021年全球DRA

162、M市場競爭格局DRAM市場歷經沉浮，現呈現“三足鼎立”的壟斷局面。DRAM產品的技術壁壘高，而中國又起步較晚，如今有紫光集團旗下的長江存儲、紫光南京、紫光成都、兆易創新和合肥政府合作的長鑫存儲等項目在發力布局中，長鑫存儲已具備自主生產DRAM產品并量產的能力，但要想實現市場突破尚需一段時日。NAND Flash產品市場相對于DRAM較為分散，但主流依舊被國際廠商把控。如今NAND FLASH正從2D到3D全面轉型，國際頭部廠商的研發重點也落在3DNAND產品的堆疊層數上。而長江存儲3D NAND產品在國內市場已處于領跑地位，并從其量產進度和挑戰計劃來看，有望從3D NAND產品的堆疊層數上追趕

163、上國際廠商，進一步縮小技術差距。隨著早期三星退出市場，美光和賽普拉斯退出低端產品市場，中國臺灣的華邦電子與旺宏電子已成功占據全球市場的一二位，中國大陸的兆易創新、普冉半導體與武漢新芯躋身全球六強。中國廠商早期選擇以技術壁壘較低的 NorFlash產品作為存儲電路市場的切入口，之后進一步向NAND Flash 和 DRAM產品市場進軍。三星,33.1%鎧俠,19.2%西部數據,14.2%海力士,14.1%美光,10.2%Soligidm,5.4%其他,3.3%2021年Q4全球NAND Flash市場競爭格局從市場規模占比來看，DRAM與NAND Flash為存儲電路的核心產品。根據Yole公開

164、數據披露，2021年DRAM與NAND Flash兩類產品占比分為達到存儲電路產品規模的56.2%與40.1%，其次為Nor Flash，占比為2.1%。華邦電子,25.4%旺宏電子,22.5%兆易創新,15.6%賽普拉斯,10.9%美光,4.0%普冉,2.9%武漢新芯,2.2%其他,16.4%2020年全球Nor Flash市場競爭格局來源：Yole，IC Insights，TrendForce，CINNO Research，艾瑞研究院自主研究繪制。Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路682022.9 iResearch I邏輯電路市場結構（1/2）CPU與GPU

165、技術生態高筑壁壘，GPGPU迎來更多創業機會CPU與GPU在邏輯電路中通用性高，具備更高技術壁壘?？傆[全球市場，CPU、GPU的大部分市場已被英特爾、AMD和英偉達三大巨頭占據，國際廠商依托軟硬件生態體系構建起強大護城河，進一步提升中國廠商的市場突破難度。在國家多年布局推動下，中國CPU廠商已出現兆芯、海光、飛騰、華為海思與申威等一眾代表性廠商角逐信創市場。隨著傳統GPU在高性能計算領域的發展，誕生出專用于服務器等高性能計算設備上的非圖形渲染GPU，即通用GPU，又稱GPGPU。一批中國創業企業選擇通過GPGPU產品切入細分領域，期望在人工智能與新經濟浪潮下獲得更多市場機會。來源：艾瑞研究院根

166、據公開資料自主研究繪制。指令集CISCRISC產品架構X86ARMMIPSRISC-VPower PCAlpha國際廠商（列舉）英特爾AMDARM高通三星蘋果MIPSMicrosemiIBM/中國廠商（列舉）兆芯海光飛騰華為展訊龍芯北京君正平頭哥（阿里）華米蘇州國芯申威全球CPU與GPU產品的競爭格局與中國廠商突圍情況 CISC指令集以X86架構為代表，適用于高主頻、高功耗，覆蓋高性能和通用計算場景，占據服務器與PC端核心市場，也有應用在手機和平板電腦上。英特爾與AMD在其中處于絕對壟斷地位；RISC指令集中，ARM架構因低能耗、高效率、推出時間長而發展最好，在移動終端市場占據主導地位。中國廠

167、商在各指令集架構均有進軍，已初具規模，受國家政策持續牽引有望實現一部分國產突破。產品GPU芯片國際廠商在包括圖顯的傳統GPU市場中，英偉達、英特爾、AMD占據絕大多數市場份額中國廠商（列舉）傳統GPU廠商：景嘉微（上市企業）、龍芯、兆芯通用GPU廠商：登臨科技、壁仞科技、天數智芯、沐曦集成電路等 全球GPU市場被英偉達、英特爾和AMD三強壟斷。英偉達憑借其自身CUDA生態在AI及高性能計算占據絕對主導地位。在傳統GPU領域，中國廠商景嘉微持續深耕，兆芯、龍芯在CPU外持續開拓GPU產品；另外中國一批主打AI及高性能計算的通用GPU（GPGPU）初創企業正加速涌入市場。CPU按指令集架構分類，可

168、分為復雜指令集CISC和精簡指令集RISC。CPU芯片的全球競爭格局與中國廠商突圍情況 GPU芯片的全球競爭格局與中國廠商突圍情況通用GPUGPU圖形渲染功能及部分Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路692022.9 iResearch I邏輯電路市場結構（2/2）FPGA與ASIC進程加速，中國處于廠商多元的創新爆發期全球FPGA競爭格局呈現“兩大兩小”局面，核心被美國企業所把控。但對比于CPU與GPU，FPGA的技術研發門檻稍低，伴隨多年研發布局，中國本土FPGA廠商積累一定核心技術，部分企業已實現成功上市。未來隨著5G、AI以及數據中心等市場的發展，國產替代進

169、程將進一步加速，中國FPGA市場需求量有望持續擴大。全球ASIC領域呈現百花齊放局面，雖早期ASIC芯片以谷歌TPU為代表性產品，但如今中國ASIC廠商已實現加速追趕，顯著縮小國內外產品技術差距與應用表現。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。全球邏輯電路FPGA與ASIC競爭格局與中國廠商突圍情況 FPGA芯片的全球競爭格局與中國廠商突圍情況 ASIC芯片的全球競爭格局與中國廠商突圍情況TPUNPUVPU昇騰昆侖云燧谷歌寒武紀華為百度燧原語音芯片含光啟英泰倫阿里英特爾 ASIC為專用集成電路，是針對某一領域優化的定制化芯片。因其以特定需求為核心，因此ASIC產品具備體積小、功耗低、成本低

170、及性價比高等優勢。在異構計算（CPU+X，X可為GPU、FPGA、ASIC等）加持下，ASIC需求攀升。如今，全球ASIC市場呈現百花齊放局面，中國廠商借人工智能應用的市場機遇高速發展，并以企業AI體系架構與應用生態建設為基礎，在ASIC領域迅速縮小與國際廠商的半導體技術差距。全球FPGA市場競爭格局 全球FPGA市場呈現“兩大兩小”的壟斷性格局。英特爾于2015年12月斥資167億美元收購Altera（阿爾特拉），AMD在2022年2月完成以約500億美元對Xilinx（賽靈思）的收購，英特爾與AMD兩家總計市場占有率超過80%。而中國廠商紫光國微（上市企業）、復旦微電子（上市企業）、安路科

171、技（上市企業）、成都華微（IPO）、高云半導體、西安智多晶、京微齊力、中科億海微等，已穩健發展多年并在國內中低端產品與軍工領域打開部分市場。未來隨著新基建浪潮、東數西算工程與數據中心建設的市場需求，國產FPGA將迎來更多發展機會?！皟纱蟆薄皟尚　笔召徥召弮纱蠛嫌嬍袌龇蓊~超過80%兩小合計市場份額超過10%Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路702022.9 iResearch I2022.9 iResearch I微型集成電路市場結構MPU/MCU國內廠商憑借低端產品迅速進入市場，中高端領域仍待突破MPU，即微處理器，由運算器、控制器、寄存器及相應的總線構成，可理解

172、為增強版CPU，但相較于CPU更加集成化，是計算機系統的運算與控制核心。MCU，即微控制器，在CPU的基礎上集成了更多功能單元，只需添加簡單的器件（如電容或電阻等）就可以構成微型系統從而運行代碼。目前國內MPU和MCU廠商主要在中低端應用領域競爭。在智能手機、工業控制、汽車電子等高端市場，國際廠商占據主導地位，國內企業有待突破。來源：IC insights，艾瑞研究院自主整理。來源：英飛凌官網，艾瑞研究院自主整理。MPU全球競爭格局與中國廠商突圍情況 定義：高度集成的通用結構的處理器，具備較高主頻與較為強大的運算能力，屬于通用處理芯片。特點：與傳統CPU相比，MPU體積更小、重量更輕、更易模塊

173、化。應用：主流應用為消費電子、物聯網、手機和PC等領域。競爭格局：全球MPU市場多被英特爾、蘋果和高通等美系廠商占據。中國廠商，如紫光展銳與華為海思已逐步走進國際視野，在21年ICInsight競爭格局中分別位列第八、九位，未來份額有待進一步提升。英特爾,50.9%蘋果,13.0%高通,9.1%AMD,8.9%聯發科,4.0%其他,14.1%2021年全球MPU市場競爭格局 MCU全球競爭格局與中國廠商突圍情況 定義：MCU又稱單片機，是將計算機的CPU、RAM、ROM、定時計數器和多種I/O接口集成在單一芯片上，形成芯片級計算的微型集成電路產品。特點：微型化、運算/處理能力相對MPU弱。應用

174、：應用于汽車、消費電子、工控和醫療等領域。競爭格局：歐美及日韓系廠商在全球MCU市場占據絕對優勢，尤其在汽車/車規級與工控領域的中高端產品線。中穎電子、兆易創新等中國廠商多由消費電子切入，正發力轉型突破以進入中高端市場。瑞薩電子,17.1%恩智浦,16.7%英飛凌,14.6%意法半導體,14.5%微芯,12.7%德州儀器,7.3%其他,17.1%2020年全球MCU市場競爭格局全球MPU、MCU競爭格局與中國廠商突圍情況Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路712022.9 iResearch I2022.9 iResearch I微型集成電路市場結構SoC/DSPS

175、oC在智能家居初步實現國產布局，DSP國產突破道阻且長SoC，即系統級芯片，是通用芯片高度集成化和功能全面化的產物，集成了CPU、RAM、ROM等單元的同時具有強大的運算處理能力，可以運行系統級代碼。國內成熟制程的SoC芯片已在智能家居領域初步實現國產化布局，先進制程在被美國限制之后有待突破。DSP芯片功能專一，用于處理數字信號，是通信、計算機、消費電子等領域的基礎器件。DSP芯片長期被德州儀器、ADI等國外廠商主導，這些廠商擁有深厚的軟硬件技術積累和完善的用戶生態。我國DSP芯片起步較晚，國產突破道阻且長。來源：公開資料，艾瑞研究院自主整理。來源：公開資料，艾瑞研究院自主整理。全球SoC、D

176、SP芯片廠商布局與中國企業突圍情況 定義：DSP（Digital Signal Processor）即數字信號處理器，指能夠實現數字信號處理技術的芯片。目前，市場上DSP芯片主要有兩種形式，單芯片或通過IP或模塊集成到SoC。特點：核心優勢為可實時高速處理數字信號，且相較于CPU、GPU、FPGA等具有更低功耗。應用：可廣泛應用于通信、計算、消費電子、自動控制等領域。競爭格局：總覽DSP全球市場，多被模擬芯片巨頭TI、ADI、恩智浦等占據。這些廠商積累了多年的硬件研發經驗和完善的軟件開發環境，用戶生態完備，對國內企業突破DSP芯片造成較高的壁壘。中國代表廠商有中電14 所、38所、湖南進芯電子

177、等。DSP芯片國際廠商DSP芯片國內廠商 DSP國內外廠商布局與中國企業突圍情況第一梯隊SoC芯片國際廠商SoC芯片國內廠商 定義：SoC（System on Chip）即片上系統，是智能設備的大腦，指集成了CPU、GPU、DSP、ISP、NPU以及接口IP等多個具有特定功能的集成電路，可以實現完整系統功能的芯片。特點：集成度高、芯片尺寸小、功耗低、可靠性強、運行速度快，但設計難度高、生產周期長。應用：可廣泛應用于智能手機、智能家電、智能座艙、智慧物流以及其他智能場景。競爭格局：國內SoC芯片產品覆蓋廣泛，中低端成熟制程SoC已在智能家居領域實現初步國產化布局；高端先進制程僅有麒麟SoC和國際

178、主流移動處理器的差距最小，但受美國限制無法自主生產。SoC國內外廠商布局與中國企業突圍情況第一梯隊Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路722022.9 iResearch I數字電路需求市場數據中心、新能源汽車等需求漸漲，數字電路市場增量可期數字電路傳統下游應用集中在計算機、通信（包括手機）、傳統汽車電子、存儲等領域。經過幾十年的發展，數字電路在這些領域的應用已經十分成熟，市場已經趨于飽和。2022年3月，國家東數西算工程啟動實施，帶動區域數據中心建設需求；與此同時，后疫情時代汽車智能化、工業自動化趨勢方興未艾，人工智能基礎設施建設如火如荼，數字電路迎來增長機遇期。

179、來源：專家訪談，公開資料，艾瑞研究院自主研究繪制。數字電路需求時間201820222025平穩增長期未來探索期萬物互聯需求爆發期人工智能東數西算 通信數據中心汽車電子物聯網計算機存儲DRAMHPC芯片智能駕駛MCUMPUSoC增量市場基本市場中國數字電路需求增長示意圖手機APDSP等電腦CPUGPU等存儲器等基本需求驅動增量需求萌芽這一時期數字電路的增長主要由基本需求驅動，包括智能手機市場增長、服務器市場增長、疫情導致的PC、平板等線上需求釋放。增量需求在這一時期開始萌芽：如物聯網企業大量出現、新能源汽車概念走進千家萬戶等。Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路732

180、022.9 iResearch I數字電路發展機遇高端產品技術與性能差距仍存，把握發展機遇需要循序漸進總覽國內數字電路廠商的發展現狀，在車規MCU、計算機MPU、通用CPU以及DRAM等高端數字電路領域，國內廠商依然處于初步發展階段，存在技術落后、產品生態不完善等問題。但國內廠商在低端應用領域的探索為突破高端積累了經驗，依托國內IC產業基礎，外加IC人才歸國潮以及政策資金支持等紅利，國內廠商可在穩固低端市場的同時循序漸進，突破先進制程與高端應用領域。來源：專家訪談，艾瑞研究院根據公開資料自主整理。數字電路產品技術/生態/應用國內外差距國內廠商策略與發展機遇微處理器邏輯電路存儲電路MCUMPUS

181、oC等CPUGPUASIC等DRAMNANDNor Flash國內MCU以8位為主，落后先進的32位兩代。國內廠商產品集中應用于消費電子領域，高端領域仍需突破。MPU軟硬件生態門檻高，計算機MPU國產化率極低。SoC華為海思在高端領域已有突破，但被限制；紫光展銳5G SoC制程為6-12nm，落后先進制程1-2代。國產CPU與全球領先水平的差距在于設計、晶圓制造工藝以及軟硬件生態。軍工領域的CPU國產化相對領先，計算機、服務器CPU國產化率低。GPU國內發展較晚，廠商技術積累及專利儲備不夠。專用芯片領域我國在AI芯片方面具有相對優勢。DRAM和NAND國產化比例低，國內廠商在產品成本和性能上仍

182、有差距。Nor Flash 領域國產化替代成效顯著，中國大陸的兆易創新、普冉半導體與武漢新芯已躋身全球六強。國內微型IC廠商通常從低端消費電子領域切入，逐步積累經驗并向汽車等中高端領域突破，或結合國內豐富的下游應用場景實現差異化、定制化發展?？紤]到軟硬件生態問題，微型IC的突破需要上下游協同，搭建成熟的產品生態。通用邏輯電路CPU/GPU，國內廠商首先需要克服產品穩定性與用戶體驗差等問題，做好產品生態。性能提升則需要靠設計和制造的進步來推動，是長期問題。AI產業發展對國內專用芯片廠商來說是可突破機遇。存儲電路是通用量化產品，國產化難以實現彎道超車。國內存儲電路廠商在成本和性能方面處于劣勢，國內

183、產品需要做到比國際廠商更經濟更穩定才有競爭力，需要一定程度的國家政策支持。政策引導資金涌入人才回流國產替代數字電路國內外差距與發展機遇Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路74半導體IC產品-模擬電路 處理連續模擬信號，貿易摩擦與缺芯潮打破封閉供應鏈根據WSTS數據，全球模擬電路產業規模占比穩定在15%。在中國，貿易摩擦與缺芯潮打破模擬電路產業的封閉供應鏈，為國內企業帶來發展的黃金窗口期。以通信、工業與汽車領域為三架需求驅動馬車，國內企業以提升精度、速度、穩定性為策略進軍高端產品市場。產品分類：以電源鏈、信號鏈為兩大細分，其中信號鏈產品包括了數?；旌闲盘栃酒c射頻前端

184、芯片。根據公開數據披露，2020年電源鏈產品占據模擬電路市場的59%，其次為信號鏈中的射頻前端芯片，規模占比為23%，最后為信號鏈產品，規模占比達到18%。市場結構：全球模擬電路市場格局相對分散但穩定，德州儀器（TI）與亞德諾（ADI）穩坐一二把交椅。其中，德州儀器TI擅長電源管理，在電源管理和運算放大器領域處于龍頭地位；亞德諾ADI以運算放大器起家，是數據轉換器龍頭，在成功收購凌特與美信后實力大增，進一步鞏固全球第二位置并縮小與龍頭德州儀器TI的差距。發展空間：中國模擬芯片企業穩中有進，對比國際龍頭仍有數十倍空間。未來，中國模擬芯片企業將不斷加強自身競爭力，借助缺芯潮與下游需求推動，依托于本

185、土優勢與客戶服務，進一步拓展發展空間。752022.9 iResearch I模擬電路產品概述作為信息處理中介，搭建數字系統與現實世界的橋梁模擬芯片是連接真實世界與數字世界的橋梁。真實世界的模擬信號，如溫度、壓力、光、聲等，會通過傳感器收集進入，而后經由放大器對輸入信號進行放大減小處理，經模數轉換器（A/D）轉化為數字信號，交由數字芯片處理。最終數字芯片處理后的信號再經過數模轉化器（D/A）轉化為模擬信號，某些設備還會涉及到接口等產品，用以提高信號范圍與質量，整個信號鏈路的過程被稱為信號鏈，而中間涉及到的放大器、數據轉換器、接口等產品即為信號鏈芯片產品。在信號處理過程中，需要電能的轉換、分配與

186、檢測，因此電源鏈產品即負責管理和分配電源，提供穩壓、直交流轉換、電路保護與電池管理等功能。來源：德州儀器TI，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。模擬芯片原理解析電源鏈產品信號鏈產品實際的物理量溫度壓力位置速度流量溫度光聲等傳感器、接收器放大器數據轉換器A/D電源管理產品放大器D/A數據轉換器嵌入式處理器數字芯片接口/RF射頻/時鐘/計時等產品物理信號模擬信號預處理的模擬信號對模擬信號加強加工等處理處理后的數字信號處理后的模擬信號提供電能的轉換、分配與檢測提供電能的轉換、分配與檢測數字信號處理模數轉換數模轉換Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路762022.9 iR

187、esearch I模擬電路產品分類以電源鏈、信號鏈為兩大細分，產品種類繁多狹義來看，完全由模擬電路的基本模塊構成的芯片稱為模擬芯片；廣義來看，根據WSTS定義，設備中50%及以上面積被模擬電路占用的芯片歸類為模擬芯片。本篇報告的研究領域為廣義范圍，將模擬電路產品分為電源鏈產品與信號鏈產品，其中信號鏈產品包括了數?；旌闲盘栃酒c射頻前端芯片。根據公開數據披露，2020年電源鏈產品占據模擬電路市場的近6成，其次為信號鏈中的射頻前端芯片，規模占比為23.2%，最后為信號鏈產品，規模占比達到17.8%。從應用場景來看，模擬芯片又可分為通用模擬芯片與專用模擬芯片，產品規模占比約為四成與六成，具體分布如下

188、圖所示。來源：WSTS，Frost Sullivan，IC insights，艾瑞研究院自主研究繪制。模擬電路產品分類2020年模擬電路產品規模分布電源鏈,59.1%射頻芯片,23.2%信號鏈,17.8%整體來看，信號鏈包括射頻器件，但從市場規模來看，射頻器件市場規模較大、可形成單獨賽道與信號鏈、電源鏈并列。電源管理,25.6%放大器,5.7%信號轉換,5.3%接口,3.8%通信,31.1%汽車,15.9%消費電子,3.8%計算機,3.8%工業與其他,5.1%2021年模擬電路產品規模細分注釋：以上產品規模為模擬芯片的廣義范圍。通用模擬芯片40.3%專用模擬芯片59.7%信號鏈產品電源鏈產品&

189、電源管理產品交直流轉換器產品線性/LDO穩壓器開關電源控制器LED/顯示驅動器其他驅動器線性產品接口產品信號轉換器產品射頻/微波產品時鐘/計時產品音頻/視頻產品線性產品注釋：通用模擬芯片為通用型產品，應用于不同場景中，設計性能參數不會特定適配于某類應用。專用模擬芯片根據專用的應用場景設計，一般集成數字和模擬IC，復雜度和集成程度更高。Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路772022.9 iResearch I模擬電路市場結構格局相對分散但穩定，德州儀器與亞德諾穩坐一二把交椅模擬芯片產品生命周期長、品類多、迭代慢，客戶不會輕易更換供應商，因此行業格局穩定，變化多源于企

190、業的兼并收購動作。從全球視角來看，模擬芯片市場格局相對分散，呈現由歐美系企業主導局面。根據IC Insights數據，2018年至2020年，德州儀器TI、亞德諾ADI穩坐一二把交椅，合計市場份額近三成。德州儀器TI擅長電源管理，在電源管理和運算放大器領域處于龍頭地位；亞德諾ADI以運算放大器起家，是數據轉換器龍頭，在成功收購凌特與美信后實力大增，進一步鞏固全球第二位置并縮小與龍頭德州儀器TI的差距。思佳訊Skyworks專注射頻領域，是射頻芯片巨頭之一，其核心客戶為蘋果等消費電子廠商及通信設備廠商。英飛凌則脫胎于西門子集團，自1999年開始獨立運營并成功上市?？偨Y來看，國際模擬芯片頭部廠商歷

191、史悠久，依靠對模擬技術的原始積累與產品迭代更新打造出核心競爭力，構建起了模擬芯片行業的護城河。來源：IC Insights，艾瑞研究院自主研究繪制。2018年全球模擬芯片競爭格局2019年全球模擬芯片競爭格局2020年全球模擬芯片競爭格局18.0%9.0%6.0%6.0%5.0%4.0%4.0%3.0%2.0%1.0%42.0%德州儀器亞德諾思佳訊英飛凌意法半導體恩智浦美信安森美微芯瑞薩其他19.0%10.0%7.0%7.0%6.0%5.0%4.0%4.0%3.0%2.0%33.0%德州儀器亞德諾思佳訊英飛凌意法半導體恩智浦美信安森美微芯瑞薩其他19.0%9.0%7.0%7.0%6.0%4.0

192、%4.0%3.0%2.0%2.0%37.0%德州儀器亞德諾思佳訊英飛凌意法半導體恩智浦美信安森美微芯瑞薩其他Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路782022.9 iResearch I2022.9 iResearch I模擬電路廠商情況中國模擬芯片企業穩中有進，對比國際龍頭仍有數十倍空間相比于國際龍頭，中國模擬芯片企業起步較晚，但經過十數年發展，中國模擬芯片企業不斷積累技術經驗以縮小與國際龍頭廠商的技術差距，并持續豐富產品種類適配下游細分場景，各廠商憑借不同路徑確立布局策略與發展定位。未來，中國模擬芯片企業將不斷加強自身競爭力，依托于本土優勢與客戶服務，進一步拓展發

193、展空間，未來有望替代國際巨頭。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。中國模擬芯片企業發展路徑中外模擬芯片企業對比 電源鏈、信號鏈、射頻器件的布局策略 通用產品與專用產品的布局策略 中外模擬芯片企業營收對比 中外模擬芯片企業特點對比1）信號鏈與電源鏈全布局 代表廠商：圣邦微、思瑞浦、韋爾股份、艾為電子等2）主要布局信號鏈3）主要布局電源鏈4）主要布局射頻器件 布局驅動器等代表廠商：明微電子、晶豐明源等 布局電源管理等代表廠商：希荻微、力芯微、芯朋微等 代表廠商：納芯微、鑫?？萍嫉?代表廠商：唯捷創芯、卓勝微等1）主要布局通用產品2）主要布局專用產品

194、代表廠商：圣邦微、思瑞浦、矽力杰、納芯微等 代表廠商：希荻微等國際企業中國企業不斷拓展通用料號以廣泛覆蓋下游場景，形成解決方案選取特定場景，針對客戶需求培養定制化專用產品 產品型號豐富，可覆蓋更多應用場景并滿足客戶多樣化需求 頭部多采用IDM模式降低產品生產成本。生產工藝先進，在中高端產品更具競爭力 中國龐大下游市場與模擬芯片細分領域多樣性，帶來國內頭部客戶的選擇傾向優勢 本土供應鏈更加安全，且對比國際企業，中國企業可提供更及時全面的客戶及售后服務2021年卓勝微、唯捷創芯、艾為電子、晶豐明源、圣邦股份等公司位列20+億元營收梯隊，中穎電子、富滿微等公司位列10+億元營收梯隊，而海外巨頭TI與

195、ADI的模擬業務營收分別在900億元*、600億元*左右，國內龍頭仍有數十倍的發展空間。2021年國內外頭部模擬芯片企業營收情況9066044635 23 23 22 20 15 14 13 13TIADI卓勝微唯捷創芯艾為電子晶豐明源圣邦股份上海貝嶺中穎電子富滿微思瑞浦明微電子2021年國內外頭部模擬芯片企業營收（元）注釋：TI與ADI的營收為2021年美元匯率換算的人民幣量級。Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路792022.9 iResearch I模擬電路黃金窗口期貿易摩擦與缺芯潮打破封閉供應鏈，為企業帶來黃金窗口期模擬芯片具備眾多市場機會與廣闊產品替代空間

196、，且門檻相對較低，易與國產供應鏈廠商搭建友好合作關系。另外，模擬芯片企業產品通常具備較短研發周期與較長生命周期，可快速幫助企業實現盈利并獲取高毛利。雖然模擬芯片企業在創業與經營角度均具備較大吸引力，但正由于模擬芯片迭代慢、生命周期長的特性，下游客戶粘性強，市場供應鏈長期處于封閉狀態，國產模擬芯片企業很長一段時間難有較大發展與突破。而如今在“貿易摩擦+缺芯潮”影響下，中國模擬芯片市場正出現松動，逐漸打破了原本封閉的產品供應鏈，為更多國內模擬芯片企業進入客戶供應商名單帶來黃金機會。來源：艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。中國模擬芯片企業投資機遇分析眾多細分市場機會，下游需求旺盛，中高端產品替代空

197、間與利潤空間大01海外人才回流，國產供應鏈走向成熟02高毛利與長生命周期更容易走出巨頭03貿易摩擦+缺芯潮給國產模擬芯片帶來更多客戶拓展機遇04模擬芯片細分產品種類繁多、下游應用需求旺盛，衍生眾多細分市場機會。當下模擬芯片企業策略更多選擇從低端產品開始滲透，通過中高端應用市場得到批量驗證的機會較少。未來，模擬芯片企業會繼續發力擴大低端市場，并著力進軍中高端領域，存在龐大市場替代空間與利潤提升空間。模擬芯片企業人員需求數量較低且對設計工具與團隊完備性依賴度較低，可較快達成產品的設計、流片與生產。而模擬芯片設計依賴人員經驗豐富度，伴隨海外人才回流浪潮，部分國內模擬芯片企業已初步實現技術積累。另外，

198、隨著本土工藝逐漸成熟，大陸模擬芯片配套供應鏈進一步完善。模擬芯片研發周期相對較短，可幫助企業快速實現盈利。模擬芯片產品迭代通常不受摩爾定律限制，更新換代速度慢，因而又具備較長生命周期，可進一步幫助企業獲取高毛利，持續為其積累豐富產品種類，實現企業自身規模的穩步擴張，發展為細分領域龍頭。受下游需求擴張與代工產能不足的供需錯位影響，模擬芯片自2020年中旬起歷經多輪“缺芯漲價潮”，眾多模擬芯片龍頭企業出現產品供應不足情況，為國內模擬芯片廠商帶來機會。若國內企業可保障自身產能供應，借此談判打入下游廠商供應鏈名單，有望與客戶建立起友好持久的合作關系。Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part

199、1:數字電路802022.9 iResearch I2022.9 iResearch I模擬電路需求熱度以通信、工業與汽車領域為三架需求驅動馬車模擬芯片市場的產品結構保持相對穩定，其中，通信（含手機）、工業和汽車市場合計長期占據70%以上份額，因此，加碼布局通信、工業和汽車賽道的模擬芯片廠商將具備更大發展空間。消費電子（不含手機）與PC市場的份額有所下降，且預計將持續走低，其原因一是PC需求的疲軟；二是消費電子產品對微型化、便攜式的追求使得越來越多的模擬芯片功能被集成到SoC芯片、CIS芯片等較大的數字芯片中。從增速來看，受益于新能源汽車放量對電源鏈芯片的強勁需求，未來汽車領域將成為模擬芯片增

200、長的最大推動力。來源：Statista，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。來源：IC insights，艾瑞研究院根據公開資料自主研究繪制。2016-2020年中國模擬電路需求市場結構37.8%37.7%36.6%38.5%36.5%20.2%20.3%20.6%19.0%20.6%21.0%19.6%23.0%24.0%24.0%11.9%12.5%11.0%10.2%10.5%7.7%8.4%7.5%7.0%7.2%1.4%1.5%1.3%1.3%1.3%20162017201820192020通信工業汽車消費計算機政府/軍工模擬電路需求市場分析下游市場需求增長分析CAGR（E）通信工業

201、汽車消費計算機5G手機、5G基站驅動信號鏈（射頻）芯片需求增長。高壓、高功率場景驅動電源管理芯片等功率IC需求快速增長。新能源汽車驅動電源管理芯片、交直流轉換芯片等持續增長?？焖俚南M電子產品對電源鏈產品的需求不斷擴大。約2%4%-5%超過10%約4%0-1%云計算、服務器、顯示驅動芯片等需求。Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路812022.9 iResearch I模擬電路發展機遇精度、速度、穩定性提升是國產模擬芯片進軍高端的關鍵模擬芯片由低端到高端可劃分為消費電子級、工業通訊級和汽車電子級，各應用場景對模擬芯片的精度、速度及穩定性要求依次遞增。目前中美貿易

202、摩擦疊加結構性缺芯潮，為國產模擬芯片廠商突破高端產品帶來了良機。從廠商角度來看，國內模擬芯片頭部企業具備資源、技術優勢，轉型突破相對容易；但是中小型廠商轉型壓力比較大，或將迎來洗牌期。來源：專家訪談，公開資料，艾瑞研究院自主整理。模擬電路產品技術/生態/應用國內外差距國內廠商策略與發展機遇電源鏈信號鏈射頻及其他電池相關DC/DCLDO等運放ADC/DAC接口等射頻芯片驅動器其他產品國內電源鏈企業的主要差距在于大功率產品與電池相關產品，如Vicor電源、高精度電量監測儀、電池管理系統等。由于專利壁壘與技術快速演進，國內廠商跟進頭部企業存在一定的障礙。國內信號鏈企業在低壓低速低精度信號鏈產品方面已

203、經具備成熟的產品體系和足夠的生產能力。在高耐壓高速高精度信號鏈產品方面國內企業難以突破，主要受制于專利壁壘和技術積累不夠。射頻產品國內外差距主要在于高端濾波器等。驅動器產品國內外差距主要在于復合工藝，信號鏈工藝或邏輯工藝與分立器件MOS管或者IGBT工藝集成在一起，目前這項工藝國內短缺。電源鏈產品的國產布局正從消費電子級向工控通訊級躍遷，并對汽車電子級產品開始初步布局。頭部國產模擬芯片廠商正通過大額研發投入和外部并購全面推動產品高端化和多樣化發展。初創企業突破存在資金和人才困境。低端信號鏈產品市場競爭激烈，是價格戰和成本博弈的主戰場，未來發展機遇較小。高速高精度信號鏈產品（如高速ADC、高速專

204、用接口等）應用于工業控制、汽車電子、高端儀器儀表等領域，市場空間更大，是國內企業突破的主要方向。國外頭部射頻公司不斷進行整合演變，不斷擴展技術、產品及市場渠道，強強聯合，國內企業面臨較大的競爭壓力。國內企業或可從下游應用出發，結合國內市場環境進行定制化、差異化發展。高端化躍遷模擬芯片國內外差距與發展機遇Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路82半導體IC產品-第三代半導體 物理性能優異，功率器件市場需求強勁第三代半導體材料主要包括SiC、GaN、ZnO等，其中SiC和GaN商業化落地進程領先。第三代半導體材料因具備耐高溫、耐高壓、散熱快以及抗輻射能力強等諸多優良性質而

205、主要用于制造功率器件，應用于高壓高頻大功率場景。隨著新能源汽車、光伏發電等大功率應用場景需求的增長，第三代半導體或迎來快速增長期。半導體材料迭代：第一代半導體材料以Si為代表，主要應用于集成電路和低壓低頻器件；第二代半導體材料以GaAs和InP為代表，主要應用于光電子和微波射頻器件；第三代半導體材料以SiC、GaN為代表，應用于功率電子、光電子等領域。目前三代半導體材料存在部分替代關系，同時各有其核心應用領域，Si仍是最主要的半導體材料。第三代半導體產業鏈：第三代半導體產業鏈可分為上游襯底外延制備，中游器件設計制造和下游應用三個環節，其中襯底和外延是整個產業鏈附加值最高的兩大工序。第三代半導體

206、產業發展態勢：當前襯底材料短缺是產業主要矛盾。下游新能源汽車、光伏發電等需求放量，上游襯底材料供給短時間難以快速增長，產業供需矛盾凸顯，或為國內廠商提高市占率，突破高端器件帶來良機。832022.9 iResearch I半導體材料演進歷程半導體襯底材料歷經三個發展階段，第三代半導體嶄露頭角來源：公開資料，專家訪談，艾瑞研究院自主整理。從1950年代開始，半導體襯底材料發展至今經歷了三個階段：以Si為代表的第一代半導體材料，主要應用于集成電路和低壓低頻器件；以GaAs和InP為代表的第二代半導體材料，主要應用于光電子和微波射頻器件；以SiC、GaN為代表的第三代寬禁帶半導體材料，隨著技術與應用

207、日趨成熟開始嶄露頭角。目前三代半導體材料存在部分替代關系，同時各有其核心應用領域，Si仍是最主要的半導體材料。未來，三代半導體材料將長期共存，互補并行。第三代半導體包括SiC、GaN、AIN、ZnO、金剛石等。AIN、ZnO和金剛石技術與應用尚不成熟，未來3-5年或將迎來技術突破，實現商業化落地；SiC和GaN已規?；瘧糜谏漕l電子、功率電子和光電子領域。從產業化落地角度，本專題研究將聚焦于SiC和GaN兩種材料。半導體材料演進歷程與應用領域軍用雷達通訊基站衛星通訊GPS導航新能源汽車光伏逆變器工業電機智能電網高速鐵路半導體照明固態紫外光源LED顯示微波武器激光顯示射頻電子功率電子光電子應用于

208、低壓、低頻、低功耗、大規模集成電路（如CPU、GPU）和二極管、晶體管等第二代半導體第三代半導體1950年代1990年代2000年GeSi第一代半導體GaAsInPGaAsInP應用于光電子、微波射頻器件和模擬芯片SiCGaN應用于高頻、高壓、大功率器件和激光器應用領域SiSi第三代半導體應用領域展開圖替代關系GaAs和InP主要在微波射頻領域替代SiSiC 和 GaN 主要在功率電子領域替代SiSi仍在數字電路保留霸主地位，在模擬電路/數?；旌想娐坊虮坏诙?三代材料部分替代Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路842022.9 iResearch I2022.9 i

209、Research I第三代半導體材料特點SiC、GaN物理性能優異，可滿足嚴苛環境應用需求相比于第一代和第二代半導體材料，SiC和GaN禁帶寬度更大、飽和電子漂移速率更高、熱導率更高、臨界擊穿電場強度更大，具備耐高溫、耐高壓、散熱快以及抗輻射能力強等諸多優良性質，因而能制備出在高溫高壓、高功率、高頻率等極端應用場景下更為穩定的半導體器件?？梢詼p小系統體積、簡化系統設計、提升功率密度，在汽車電子、光伏發電、軌道交通、智能電網等領域具有明顯優勢，對節能減排、產業升級有重要作用，正成為全球半導體產業新的科技制高點和新一輪科技革命的關鍵點。來源：公開資料，艾瑞研究院自主整理。來源：第三代半導體產業技術

210、創新戰略聯盟，艾瑞研究院自主整理。物理指標第一代半導體第二代半導體第三代半導體SiGaAsInPSiCGaN禁帶寬度（eV）1.121.41.33.23.39飽和電子漂移速率（107cm/s）12122.5熱導率（W/cm*k）1.50.50.74.52-3臨界擊穿場強（MV/cm）0.30.40.52.23.3相對介電常數11.713.112.59.79.8半導體材料物理指標對比材料特點器件特性系統優勢禁帶寬度大導通損耗低、耐受溫度高，耐壓能力強飽和電子漂移速率高熱導率高擊穿場強大介電常數低導通電阻低，導通損耗低，高頻性能更好散熱快，對散熱系統要求低耐高壓，輸出功率更高小型化輕量化高功率高頻

211、率第三代半導體材料特點與性能優勢Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路852022.9 iResearch I第三代半導體產業鏈SiC可作襯底和外延，GaN主要作外延，上游價值量占比高第三代半導體產業鏈可分為上游襯底外延制備，中游器件設計制造和下游應用三個環節，其中襯底和外延是整個產業鏈附加值最高的兩大工序。SiC因制備工藝相對成熟，散熱性能好，主要作為襯底材料，生長SiC或GaN外延層制成不同種類的器件。GaN則因為單晶襯底制備困難，光電性能優異而主要作為外延材料，更多地應用于射頻和光電子領域。CASA相關研究表明，SiC基功率器件襯底成本占比近50%，外延成本占比

212、23%，顯著高于其他環節。隨著襯底制備及外延生長技術不斷成熟，未來第三代半導體器件上游工藝的價值量占比預計會下降，但由于其材料生長工藝壁壘高，長期來看襯底及外延層的價值仍將明顯高于Si材料（硅基功率器件襯底和外延價值量占比在10%-20%）。來源：第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA），信熹資本，專家訪談，艾瑞研究院自主整理。第三代半導體產業鏈高壓功率器件中低壓功率器件射頻器件光電器件SiC襯底SiC外延GaN外延原材料、設備等上游中游應用智能電網光伏發電軌道交通汽車電子SBDIGBTMOSFETHEMTMOSFETHBTHEMTMESFETLDLEDVCSEL晶體生長襯底制備外延生長器

213、件制造封裝測試系統集成場景應用生產工序Si襯底藍寶石襯底GaN襯底GaN外延GaN外延GaN外延射頻器件功率器件PAMMICFETHEMT光電器件LED光電器件LD手機快充通信基站LED顯示激光模組目前主流的應用方案，SiC襯底穩定性高，散熱性能好。GaN 因 單 晶襯底制備困難，主要用作外延材料。Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路862022.9 iResearch I第三代半導體產業圖譜上游襯底環節企業數量眾多，IDM模式是未來趨勢由于第三代半導體產業鏈上游價值量占比高，行業投資擴產集中在襯底環節，所以產業鏈襯底企業數量眾多，頭部企業如山東天岳、天科合達在產能

214、和晶片質量上已逐步向國際廠商看齊，但現有產能仍不能完全滿足行業下游需求。目前單獨做外延的企業不多，典型如東莞天域，大部分為襯底企業兼做外延片或器件企業涉足外延制造，如英諾賽科。第三代半導體器件設計制造難度較集成電路更低，器件品質受襯底外延影響較大，所以器件環節有部分設計或晶圓代工企業向產業鏈上下游延伸，如泰科天潤，預計未來IDM模式會成為主流。來源：公開資料，公司官網，艾瑞研究院自主整理。底層材料器件應用襯底外延垂直分工垂直整合設備器件設計（Fabless）晶圓代工（Foundry）封裝測試第三代半導體產業圖譜注釋：產業圖譜僅統計整理行業內已具備一定規模的企業，以企業主營業務為主。公司LOGO

215、順序及大小無實際意義，不涉及公司排名。IDMPart3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路872022.9 iResearch I2022.9 iResearch I第三代半導體行業痛點與策略（1/2）襯底供需矛盾凸顯，提升拉晶工藝可有效緩解襯底短缺問題現階段阻礙第三代半導體大規模應用的主要因素是襯底供應不足，造成這一現象的根本原因是SiC晶棒生長（拉晶）速度緩慢，長度約2cm的SiC晶棒大約需要7-10天的生長時間，生長速度僅為Si晶棒的幾十分之一。除此之外，國內襯底廠商拉晶良率偏低，襯底制備工藝成熟度不足，同時下游需求不斷擴張，進一步加劇了襯底供需矛盾。短期來看，襯底短缺

216、問題將會持續存在；長期來看，廠商通過技術研發創新可促進拉晶工藝提升，提高SiC晶棒生長速度和良率，襯底短缺問題有望改善。來源：信熹資本，專家訪談，艾瑞研究院自主整理。來源：信熹資本，專家訪談，艾瑞研究院自主整理。4英寸6英寸襯底尺寸（英寸）20192009200019958英寸時間（年）當前主流襯底尺寸PVT法LPE法CVD法第三代半導體襯底短缺問題及對應策略SiC襯底尺寸演進路徑SiC晶棒生長方法襯底短缺問題拉晶工藝提升現狀原因策略國內4英寸SiC襯底供應能力較強，6英寸襯底供應能力不足，8英寸襯底暫無量產能力。一方面SiC晶棒生長速度緩慢，良率提升難度大；另一方面SiC基功率器件受新能源汽

217、車及光伏發電等應用驅動，需求增長較快，導致SiC襯底供不應求。提升拉晶良率、增大襯底尺寸、擴建生產線將有助于緩解襯底短缺問題，這也是當前投資大量向襯底集中的原因?，F狀難點策略業內大規模生產SiC晶棒采用PVT法。目前國內主流拉晶良率在40%-50%（傳統硅基在90%以上），有較大提升空間。PVT法整個反應處于2300C高溫，完全密閉的腔室內，反應過程較難控制。溫度控制是SiC拉晶工藝的核心，拉晶工藝直接關系到晶棒生長速度和良率。研發溫度控制技術、改進晶棒生長設備等，拉晶工藝提升需要長期技術探索與積累。Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路882022.9 iResea

218、rch I外延片的質量強烈依賴于襯底質量第三代半導體行業痛點與策略（2/2）高端器件市場占有率低，國產化替代需產業鏈企業協同創新器件方面，國內三極管器件品質及可靠性低于進口產品，市場占有率不足5%，國產替代空間巨大。根據專家訪談資料，國內有部分廠商預計在今年底或明年初推出車規級三極管產品，實現高端器件國產化突破。從產業鏈角度看，提高國產高端器件的品質和良率不僅需要提升芯片設計與制造水平，也需要高質量底層材料支持。因此，實現高端器件國產化替代，需要第三代半導體產業鏈企業發揮協同效應，加強上下游合作與自主創新，提升整體工藝水平。來源：專家訪談，艾瑞研究院自主整理。底層材料應用SiC-MOSFETS

219、iC-SBD國內車規級三極管、功率模塊等高端器件相較國外產品差距較大SiC功率模塊高端器件突破SiC-IGBT高端器件的突破也需要應用廠商從設計、資金、銷售渠道等方面給予器件廠商支持。目前已有部分應用廠商涉足第三代半導體器件制造環節，如小鵬汽車投資瞻芯電子，未來或有更多應用廠商向產業鏈上游延伸。第三代半導體高端器件突破與國產化替代要求材料廠商提升襯底與外延品質，降低襯底成本。襯底晶片外延片器件質量主要受外延片的影響現狀策略國內第三代半導體三極管（典型器件IGBT、MOSFET等）芯片制造水平與國外差距大，良率約為70%，器件品質和可靠性低于國際廠商，市場占有率不足5%。由于來自海外的技術轉移限

220、制等壁壘，國內第三代半導體高端器件的突破有賴于產業鏈協同和自主創新。第三代半導體高端器件現狀及發展策略Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路國內二極管產品穩步發展892022.9 iResearch I5.410.925.6201920212025e市場規模（億美元）第三代半導體投資機會受強勁需求推動，第三代半導體功率器件市場規?？焖僭鲩L受益于下游新能源汽車、光伏發電、軌道交通等產業的擴張，第三代半導體功率器件市場規?？焖僭鲩L。根據Yole的預測，全球第三代半導體功率器件市場規模將從2021年的10.9億美元增長至2025年的25.6億美元，CAGR超過20%。由于性

221、能顯著優于Si基功率器件，未來隨著成本的進一步下降，第三代半導體功率器件在新能源汽車、光伏發電等領域有望實現對Si基功率器件的全面替代，市場規模將迎來持續性的高速增長。來源：YOLE，專家訪談，公開資料，艾瑞研究院自主整理。第三代半導體功率器件替代優勢領域車載充電器和充電樁使用第三代半導體功率器件后將充分發揮其高頻、高溫、高壓三方面的優勢，可實現充電系統高效化、小型化。充電模塊電機驅動使用第三代半導體光伏逆變器，光電轉換效率可從96%提升至99%以 上，能 量 損 耗 降 低20%以上，還能縮小系統體積、增加功率密度、降低生產成本。2014年，日本小田急電鐵新型通勤車輛配備了三菱電機3300V

222、/1500A全SiC功率模塊逆變器，開關損耗降低55%，體積和重量減少65%，電能損耗降低20%-36%。將第三代半導體功率器件應用于電機驅動系統中的主逆變器可將電驅動控制器體積減小80%以上，提升控制效率和開關頻率。新能源汽車領域光伏發電領域軌道交通領域其他領域第三代半導體功率器件應用于智能電網、工業控制等其他領域均能實現降本增效。2019-2025年第三代半導體功率器件市場規模CAGR=42.1%CAGR=23.8%第三代半導體射頻器件主要應用于軍工領域（如雷達系統），應用門檻較高，民用受限，市場規模有限。1）射頻器件第三代半導體光電器件主要是氮化鎵激光器和LED，可應用于顯示、醫療、軍工

223、和金屬加工等領域，未來或有一定發展，但市場空間不及功率器件。2）光電器件第三代半導體功率器件具有高耐壓、高功率、高頻率特性，是最能體現寬禁帶材料優勢的半導體器件，下游新能源汽車、光伏發電等應用需求強勁，市場空間廣闊。3）功率器件第三代半導體器件下游市場空間分析Part3：第三代半導體Part2：模擬電路Part1:數字電路90半導體及IC產品概述1芯火：中國半導體IC發展歷程2相傳：中國半導體IC產業鏈全景3玉汝：中國半導體IC產品機遇洞察4于成：中國半導體IC產業發展趨勢5912022.9 iResearch I缺芯潮走向預判由全面缺芯轉向特定領域缺芯，預計中高端芯片缺貨將持續2020年以來

224、，新冠疫情導致全球晶圓廠開工不足，同時消費電子需求（PC、平板等）、新能源汽車需求上漲，引發全球范圍內的缺芯潮。芯片企業停產停工、出貨延期、產品漲價等問題一直持續到2022年上半年。隨著消費電子需求的集中釋放和芯片產能的擴張，缺芯潮逐漸由全面短缺轉向新能源汽車、工業控制、高性能計算等特定領域。預計隨著新能源汽車的進一步放量，車規級高端芯片短缺仍將持續。從國產替代的角度來看，當前高端芯片缺貨一定程度上為加速實現國產自給帶來了歷史性機遇。來源：專家訪談，新聞資訊，艾瑞研究院自主整理。缺芯潮的起因、演變與發展20192020202120222023-2025芯片需求時間新能源汽車、高性能計算領域智能

225、手機、PC等消費電子領域2020年年初新冠疫情爆發，正常經濟秩序受到嚴重影響。疫情導致消費電子需求激增，同時疫情開始時汽車銷量下滑，晶圓廠產能更多向消費領域傾斜。分化2020年后半年，汽車銷量持續上漲，晶圓廠產能無法及時調整，缺芯首先在新能源汽車領域顯現。由于消費電子需求上漲，缺芯隨后擴展到消費電子等其他領域。隨著晶圓廠產能調整，以及擴產產能逐步釋放，消費電子領域缺芯大幅緩解，新能源汽車等領域持續缺芯。全球復工復產持續，晶圓廠擴產產能進一步釋放，消費電子需求已在疫情前兩年集中釋放，逐漸進入過剩階段。新能源汽車、高性能計算等高端芯片因產能不足持續缺貨，一定程度上為國內廠商突破高端芯片帶來機遇。全

226、面缺芯結構性缺芯特定領域缺芯芯片需求曲線922022.9 iResearch I跨界造芯態勢趨顯終端應用廠商紛紛入局，跨界造芯影響IC行業發展進程隨著芯片自主化浪潮的持續演進，跨界造芯成為半導體IC行業的潮流?；ヂ摼W企業、手機企業、車企、家電企業，甚至工業企業等都紛紛入局造芯或投資布局半導體產業。當前，云計算、新能源汽車、智能家居等新興應用需求強勁；國家層面對半導體IC產業扶持力度空前，芯片應用廠商入局芯片設計制造領域恰逢其時。然而，更多廠商進入半導體IC領域無疑會打破原有的分工布局，加劇芯片行業的競爭態勢，長期來看，或將促進半導體IC行業的生態融合，影響行業發展進程。來源：公開資料，艾瑞研究

227、院自主整理。動因最新動態產業影響與展望2018201920202021 阿 里 成 立“平頭哥”格力電器投資 500 億 進行芯片研發 美的成立美仁半導體有限公司 谷歌印度芯片團隊組建 平頭哥首發AI芯片“含光800”格蘭仕開發AIoT芯片 騰訊入局AI芯片 蔚來汽車宣布自研自動駕駛芯片 零跑汽車發布智能駕駛芯片-凌芯01 百度昆侖芯2發布 字節跳動自研AI芯片 小米發布自研快充芯片 TCL設立TCL半導體公司互聯網手機汽車家電宏觀 云服務高性能計算需求驅動 AI領域布局 芯片自主化、政策窗口 缺芯潮、資本涌入 國產自主芯片突破 保障供應鏈穩定及定價權 車規級高端芯片短缺 打破傳統汽車芯片束縛

228、，滿足差異化需求 智能化的趨勢下，家電對芯片數量和性能有了更高的要求跨界造芯的動因、動態及展望異構計算應用廠商針對各自領域推動芯片設計差異化發展，異構計算時代到來。摩爾定律逼近極限，靠制程工藝微縮來提升性能的成本過高，因此需要更多地根據應用做專用設計或創新芯片架構設計來提升性能。競爭加劇生態融合應用廠商入局芯片領域沖擊傳統半導體分工體系，加劇半導體IC行業競爭態勢。應用廠商追求定制化與差異化，會減少采購傳統半導體芯片；應用廠商拓展自身之外的市場會壓縮傳統芯片廠商的生存空間。遠期，芯片設計公司與應用廠商或可實現融合共生。即應用廠商負責定義芯片，完成小部分設計，并花錢完成設計定案流片；芯片設計公司

229、負責大部分設計并服務應用廠商，而代工廠負責芯片制造。932022.9 iResearch I來源：艾瑞研究院自主繪制。各級政府：政策引導（1/2）因地制宜、整體規劃、長期經營半導體和芯片的發展是全產業鏈合力的結果，非產業鏈某一環節獨立可為。在當前地方追求稅收、就業和產出等相關經濟指標的宏觀趨勢下，很容易誘發盲目投入、產能過剩和名不副實等問題?；诖?，我們提出芯片產業落地的總原則和相關的要點?？傮w來看地方引入芯片產業應遵循如下步驟：宏觀市場調研確定進入領域投后服務產業引入細分領域調研地方資源評估前期中期后期針對芯片產業的全產業鏈進行梳理，了解產業發展現狀。由于芯片行業的特殊性，要格外注重判斷芯片

230、行業的周期波動，評估需求的真偽。確定進入領域分為細分領域調研和地方資源評估兩部分，屬于傳統的市場進入戰略咨詢的框架。芯片產業投資周期長，所以完善的投后服務對于產業真正的落地生根非常有必要。要做到長期關注被投企業的經營動態；在服務中逐步優化現有的投資環境；鼓勵滿意度高的企業追加落地產業。針對產業引入過程中的不同周期，進行有針對性的引入策略，主要包括以下幾個方面：前期中期后期產業引入前期：著重打造區域內的環境紅利。針對所選擇細分產業，理想狀態下挑選有潛力的初創企業，以它發展過程中的剛需為基礎構建具備政策紅利的產業園區。產業引入中期：初期打造的標桿園區應該已具備一定的品牌效力，地方政府應基于區域內服

231、務芯片企業的不同功能區，突出地區服務平臺對企業的吸引力，并積累口碑。產業引入后期：地方芯片產業已經形成一定規模。擴大規模應基于芯片產業鏈，以已經落地的產業鏈節點為主，縱橫雙向拓展相關配套產業，繼而形成生態集群。中國半導體IC產業引入總綱942022.9 iResearch I來源：公開市場資料，艾瑞研究院自主研究繪制。各級政府：政策引導（2/2）推廣長期堅持，企業名錄實時更新，軟硬環境堅持不懈半導體各環節企業的所需，就是地方政府在盤點自身資源過程中，著重的參考方向。經過研究做出招商引資決策后，就可以著手落實后續的實際行動。產業落地是一件體系化的地方行動，不可追求短期效益，也不可唯KPI論。在地

232、方政府包裝自身產業園區和地方特色的過程中，與企業打造自身品牌如出一轍，所以存在品牌營銷與客戶留存層面的問題，可以借鑒優秀企業打造自己品牌的行動體系，進行操作執行。品牌營銷客戶留存服務打造在營銷和傳播領域，爆款和傳播量是業內普遍追求的成果。但這些可遇而不可求，即便一次成功也不可能經常性的實現。因在區域品牌營銷過程中，要注重行動的層次性：首先，利用公眾號、微博、短視頻平臺等主流媒體，發布日常信息，讓受眾形成地方政府“消息門戶”的認知；其次，依照每年的節假日，或行業內重要會議的節點，成體系的安排線上線下的推介會；最后，注重文體活動，研學團等可面對面交流的營銷活動安排。營銷推介得目的是企業留存，不斷關

233、注官方渠道的用戶名錄、用戶資產量、高價值用戶、忠誠度和成長價值等，通過洞悉用戶全生命周期的需求和特征，對用戶進行全生命周期的運營管理。在品牌推介過程中，要形成完善的用戶留存體系，建立目標企業名錄。主要的信息來源包括但不限于：官方渠道：國家官方機構成員名單、協會成員名單，國家級藍皮書名錄等；社會渠道：資本類研報及證券軟件、書報，尤其是業內知名企業長期訂閱的雜志、相關研究機構的調研報告等私人渠道：從業者朋友介紹等。服務的打造就是地方營商環境的打造。包括軟硬兩個層面。硬件環境主要是企業經營的場地和相關基礎設施。軟性環境是指招商政策的制定，適合企業的環境治理和指標設計等內容。對于硬件環境來說：要注重區

234、域整體的功能規劃，新建工作區與傳統人口密集的住宅區要有所交互，方便企業吸納人才。并且在園區內設置所有政府職能部門，比如企業登記，稅收和社保等。對于軟件環境來說：主要是政策的延續性，和能夠長期與企業溝通的機制打造。建立起保證鏈接的通道，并簡化相關的流程。中國半導體IC產業引入行動952022.9 iResearch I投資機構：資本助力（1/2）資本與技術存在錯位，考驗兩者雙向奔赴的決心與洞見半導體產業投資回報周期長且不確定性高，早期并未受到過多資本關注。而受益于國家戰略驅動與自主可控產業發展，半導體產業景氣度快速提升，近幾年資本大量涌入迅速炒熱市場，頭部機構的加注加碼更是進一步抬高企業估值。但

235、實際半導體IC企業的發展需要穩扎穩打，資本化進程的加速難以快速催熟企業。二級市場的破發遇冷已對市場敲起警鐘，未來資本投資將不再盲目于賽道與跟風，而是會更看重標的企業的產品力與長久發展能力。對于正在發展的半導體IC企業來說，需持續加強自身核心技術與競爭性優勢以獲得資本青睞，而沒有核心技術的空殼公司終將被淘汰，半導體IC市場將迎來新一波洗牌期。來源：wind數據庫，艾瑞研究院自主研究繪制。中國半導體IC市場資本市場發展分析首日破發，收盤價低于開盤價首日上漲，收盤價高于開盤價中國一級市場資金充裕，但是實際優質標的相對較少，資本的快速涌入推高半導體行業投資熱潮，借助基金加持、政策紅利與科創板快船，部分

236、企業實現迅速發展并登陸資本市場資本側：考量賽道發展外更關注企業層面競爭優勢企業側：融資更憑真才實學，保證投入與現金流兼具半導體IC企業上市后，投資者更著重考量上市企業的市占率、盈利能力及增長空間等。2022年有約半數中國半導體IC企業上市后首日破發，芯片光環不再，對一級市場投資亦有負面傳導。中國半導體IC以及市場存在資金與技術的深度錯位2022年半導體IC新股陷入破發怪圈相較于2021年，半導體市場的投資活躍度下降。一級市場資本跨過盲目期，進入審慎期。半導體IC企業大量的研發投入需要資本支持，但一級市場企業估值具備一定剛性，即后輪投資金額不低于之前估值，這些企業在資本審慎期將歷經大浪淘沙。迅速

237、炒熱市場抬高企業估值快速登錄資本市場53.8%46.2%降幅均值在9.2%962022.9 iResearch I投資機構：資本助力（2/2）產業紅利下，更關注企業層面的核心競爭力與長久運營能力雖然半導體產業投資在熱潮涌起后逐漸趨于冷靜，但在國家自主可控、下游需求激增的大環境下，未來半導體產業仍是投資者可持續關注的黃金賽道。以廣泛被看好的汽車電子與工業控制為例，投資者可據市場規模、市場增量、國產替代空間與下游需求容量等角度判斷未來增長的主戰場，而在判斷行業賽道的大方向后，需聚焦審慎標的企業的核心競爭力與長久運營能力，從團隊能力、項目經驗、產業協作能力、軟件生態及客戶驗證、市場空間、產品能力的六

238、大維度展開全面分析，找到可并肩作戰的優質企業，助力半導體IC企業實現跨越式發展，共同走過半導體IC產業的深水區。來源：艾瑞研究院自主研究繪制。中國半導體IC產業投資分析維度列舉團隊能力：半導體產業人才匱乏，優質團隊是企業做出產品并實現市場化的技術基礎。需要協同合作的數字電路設計企業發展更關注全建制團隊。產業協作能力：考慮上游原料供給、上游產能/設備供應、下游客戶合作、股東背景加成等均是確保產品能否順利量產并銷售的關鍵要素。市場空間：標的企業所在賽道具備成長性，可從存量替代與增量擴張雙角度衡量，且企業自身需具備發現下游應用場景需求的洞察力項目經驗：關注團隊過往產出，IC產品的設計、制造與封測均依

239、賴人員多年產業積累經驗，更多成功量產的項目經驗將為企業發展更上一層保險。產品能力：能夠理解并開發出符合場景需求、生命周期長、有核心競爭優勢的旗艦產品，并對未來有清晰的產品迭代規劃保證長久發展軟件生態及客戶驗證：半導體產業高筑軟件生態及客戶壁壘，需關注標的企業的軟件生態建設與客戶驗證進度，極大影響企業商業化進程與變現能力。972022.9 iResearch I行業廠商：創新突破（1/3）芯片制程工藝微縮難題諸多，國內廠商仍需突破過去數十年來，半導體芯片制程工藝基本遵循著摩爾定律在持續推進。然而隨著制程工藝微縮至10nm以內，芯片設計制造成本快速攀升；同時，雜質漲落、量子隧穿等微觀物理效應開始凸

240、顯，摩爾定律正在逼近物理、技術和成本的極限。在摩爾定律逼近極限的趨勢下，IC產業正在探索可能的發展方向，通過結構優化和工藝微縮延續摩爾定律是發展方向之一。目前國際上最先進的芯片制程工藝已經達到5nm，國內先進制程仍然處于14nm階段，落后2-3代。由于先進制程主要用于中高端手機AP/SoC、CPU、GPU、ASIC等，而這些市場幾乎被國際企業完全占據，因此，國內廠商仍需攻堅克難，奮力追趕，突破先進制程。來源：半導體行業觀察，艾瑞研究院自主整理。2022摩爾定律的演進（Moores law）延續摩爾定律（More Moore）1970s1980s1990s2000s2010s2025單個芯片晶體

241、管數量（個）10210410810101014摩爾定律的演進與延續時間（年）10610121016倚天710IBMPower8DECAlphaMIPSR2000Intel40042030sIntel8088千億晶體管萬億晶體管10m2250個晶體管3m29000個晶體管2m11萬個晶體管0.5m930萬個晶體管IntelCore65nm2.91億晶體管22nm42億晶體管5nm600億晶體管延續摩爾定律，即在現有的框架下，通過提高設計、制造、封裝上的技術，繼續縮小制程工藝，增加集成電路晶體管數量。這一路徑要克服諸多困難：物理角度：當特征尺寸縮小到10nm以內，各種量子效應導致晶體管的特性難以控

242、制。技術角度：光刻技術是否能夠支撐工藝進一步微縮。經濟角度：特征尺寸進一步縮小使得芯片的設計制造成本不降反升。1nm10埃米時代2040s2nm摩爾定律是戈登摩爾于1965年在Fairchild Semiconductor工作時觀察到的現象：集成電路上可容納的晶體管數量，大約每隔2年便會增加一倍，性能也將提升一倍。數千億晶體管982022.9 iResearch I行業廠商：創新突破（2/3）Chiplet-SiP模式為中國廠商發展帶來機遇與挑戰Chiplet-SiP模式是業界在擴展摩爾定律（More than Moore）方向上的創新探索，發展潛力巨大，對于國內廠商而言既是機遇，也有挑戰。C

243、hiplet，即工藝和功能不同的芯粒；SiP，即系統封裝技術，Chiplet-SiP模式的本質是基于異構集成的系統封裝技術將不同功能和工藝的芯粒和元件封裝在一起形成能實現完整功能的芯片模塊。這一模式能夠在提高芯片性能的同時減少設計制造成本、縮短生產周期，使得芯片制造可以部分繞過先進制程工藝的限制，或為國內半導體產業實現彎道超車帶來新的機遇。然而，這一模式有賴于系統封裝技術和芯?；ヂ摷夹g的進步，以解決芯粒堆疊帶來的傳輸速度下降和散熱等問題，需要進一步探索。來源：公開資料，半導體行業觀察，艾瑞研究院自主整理。Chiplet-SiP模式解讀CPUGPUDSPBBUMOMORY電源IC接口其他單元拆分

244、為不同的功能單元先進制程先進制程先進制程先進制程成熟制程成熟制程成熟制程其他工藝系統芯片2.5D/3D封裝芯片組substrateCPUMEMORYGPUPower ICDSP其他接口接口SiPChiplet（芯粒）優勢 大幅提高大型高性能芯片良率 有效降低芯片設計復雜度和設計成本，縮短設計時間 降低制造成本挑戰 系統封裝技術難度較大，目前還在進一步探索中 不同芯粒之間缺乏統一的互聯標準 芯片測試難度大幅增加中央處理單元圖形處理單元數字信號處理單元基帶處理單元ROM/RAMADC/DACWIFI電源IC接口接口其他系統封裝中介層晶圓凸塊992022.9 iResearch I行業廠商：創新突破

245、（3/3）自組裝技術、自旋電子器件、硅光子技術等前沿技術探討近年來，部分學術界與業界科學家將目光轉向更加前沿的信息技術與集成電路發展領域，找尋性能更優的半導體材料或探索更加經濟的半導體工藝，試圖超越摩爾定律的原有框架，以新材料、新工藝或新架構推動集成電路產業邁向下一個推動人類社會快速進步的偉大時代。在超越摩爾定律的研究中，自組裝技術、自旋電子器件以及硅光子技術取得了領先的研究進展；量子器件、碳納米材料等超前沿技術尚處于基礎研究階段。從科技進步和半導體產業發展的角度出發，國內學術界與業界需共同參與推動半導體前沿技術的研究與成果轉化，以期能在下一個半導體技術大發展的時代占據有利位置。本報告將簡單呈

246、現目前領先的技術研究及其發展情況，供閱讀者參考。來源：公開資料，學術論文，艾瑞研究院自主整理。自組裝技術自旋電子器件硅光子技術集成電路前沿技術概述利用“分子工程和模擬自然的方法”來實現晶體管的“自組裝”(self-directedassembly)，從而極大的降低半導體制造的成本。優勢傳統芯片中晶體管的微型結構是一種高度周期性的結構。因此，采用自組裝材料，自然的組建周期性結構來構建晶體管可以突破掩膜版和光刻技術的限制?，F狀與發展利用“自組裝”技術來打造半導體芯片仍處于實驗室或者試驗生產階段，要想走向大規模商用還需要解決自組裝中的微小缺陷等問題，還需要有一套對應的開發工具以便于芯片設計公司進行開

247、發。概述基于硅材料，利用現有CMOS工藝進行光器件開發與集成的新一代低成本、高速通信技術。其核心理念是用激光束代替電子信號傳輸數據。優勢硅光子技術結合了集成電路超大規模、超高精度，以及光子技術超高速率、超低功耗的優點?，F狀與發展硅光子技術主要應用于光通信及數據中心，其下游市場預計將持續增長。目前國外已有英特爾、Mellonax等企業；國內有博創科技等企業布局硅光子技術。概述利用電子的自旋而不是傳統的電子電荷作為狀態變量來處理和存儲信息的新型電子器件。優勢由于電子的自旋極化和輸運只需要非常小的電流來控制，并且自旋反轉是瞬間完成的，所以自旋電子器件具有體積小、速度快、低功耗、數據非易失性等優勢?，F

248、狀與發展自旋電子器件能實現更高效率的信息存儲、傳遞和處理，越來越受到學術界、技術界和工業界的高度關注。已研制成功的自旋電子器件包括巨磁電阻、自旋閥和磁隧道結和磁性隨機存取存儲器。100行業咨詢投資研究市場進入競爭策略IPO行業顧問募投商業盡職調查投后戰略咨詢為企業提供市場進入機會掃描，可行性分析及路徑規劃為企業提供競爭策略制定，幫助企業構建長期競爭壁壘為企業提供上市招股書編撰及相關工作流程中的行業顧問服務為企業提供融資、上市中的募投報告撰寫及咨詢服務為投資機構提供擬投標的所在行業的基本面研究、標的項目的機會收益風險等方面的深度調查為投資機構提供投后項目的跟蹤評估，包括盈利能力、風險情況、行業競對表現、未來戰略等方向。協助投資機構為投后項目公司的長期經營增長提供咨詢服務艾瑞新經濟產業研究解決方案