中国集成电路产业 —— “中国芯”如何突围

    2019-05-31 13:37

    集成电路(integrated circuit),又称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)或芯片,承担着运算和存储的功能,是电子设备中最重要的部分。集成电路的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有电子设备。在新一轮产业革命正处于酝酿中的历史背景下,芯片成为一切技术的核心,战略地位越来越高。

    集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定性也会提升。

    集成电路分类

    来源:沙利文研究院绘制

    集成电路产业链包括四个主要环节

    完整的集成电路产业链包括芯片的设计、制造、封装、测试四个主要环节,此外还衍生出包括集成电路设备制造、关键材料生产等在内的相关支撑产业。按照集成电路产业链上下游产业划分,可分为集成电路设计业和制造业,其中制造业可衍生出代工产业。芯片设计环节是整个芯片产业的上游,是最能体现创新附加值的环节,具有“高门槛、高投入、高风险、高产出”的特点。芯片设计指将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图,即根据客户需求转化为具体的电路设计图,从而定制所需芯片。芯片设计环节包含逻辑设计、电路设计、图形设计等子环节。芯片制造处于产业链中游,也是芯片产业的核心环节,其中包括晶圆、切片氧化、校准、扩散等很多细分子环节。封装和测试环节通常绑定在一起,具体包括划片、装片、电镀、电性测试、老化测试等重要子环节。

    芯片市场产业链

    来源:沙利文研究院绘制

    中国集成电路产业市场规模将稳步提升

    2015年以来,得益于下游移动智能终端、平板电脑、消费类电子以及汽车电子产品等的市场需求爆发式增长,中国集成电路产业获得了强大的发展动力。沙利文数据显示,2017年中国集成电路产业规模达到713.5亿美元,与2016年的612.1亿美元同比增长16.6%。在一系列政策措施扶持下,中国集成电路行业保持快速发展的势头,产业规模持续扩大,技术水平显著提升。

    国集成电路产业规模,2013-2022预测

    来源:fsTEAM软件采编,沙利文数据中心编制

    中国政企均大力进行集成电路产业投融资

    2014年以来,得益于国务院颁布的《国家集成电路产业发展推进纲要》等政策带来的推动作用,国家集成电路产业投资基金(即“大基金”)以及各地方政府投资基金相继设立,带动社会资本加大对集成电路产业的投资。截至2017年年底,国家大基金累计有效决策投资67个项目,累计项目承诺投资额1,188亿元,实际出资818亿元,分别占一期募资总额的86%和61%,投资项目覆盖了集成电路设计、制造、封装测试、装备、材料、生态建设等各环节,实现了产业链上的完整布局。从大基金投入去向来看,“大基金”一期对集成电路制造市场的投资比重最高,达到了65%;其次是集成电路设计市场,投资比重17%;对集成电路封测市场、集成电路装备及材料的投资比重相对较小。

    2017年下半年,“大基金”二期将有望推出,规模预计不低于千亿。在“中兴事件”等因素的发酵下,“大基金”二期对集成电路设计环节的投资比重将会有所提升。整体而言,在产业基金的带动下,政府资本、社会资本、金融机构等更加关注集成电路产业,行业融资困难逐步缓解。

    中国集成电路产业向设计环节突破

    受技术水平、产业结构等的制约,在中国集成电路产业中,销售收入占比最高的长期以来是封测业,但是这一现象即将发生扭转。集成电路设计在中国集成电路市场中的占比不断提升,在2016年以37.9%的占比首次超过集成电路封测,成为中国集成电路第一大细分行业,产业结构趋于合理。2017年,中国集成电路设计业占整个行业结构的34.4%,与封测业38.4%的差距甚小,集成电路制造业受到国内芯片生产线满产以及扩产的带动,其比例也在逐渐上升中,达到了27.2%。从市场整体结构来看,中国集成电路产业结构正逐渐向技术含量高的方向发展。在国家政策的支持和规格升级与创新应用的驱动下,沙利文预计中国集成电路设计业将持续保持着高速成长的态势,设计业占比将在2022年超过46%,与发达国家看齐。

    中国集成电路产业结构,2013-2022预测

    来源:fsTEAM软件采编,沙利文数据中心编制

    关联行业发展带动中国集成电路产业发展

          2018年以 “AI”和“5G” 为首的物联网产业及汽车电子进入快速成长期,再加上人脸识别、AMOLED 等新兴应用渗透率的逐步提高,将会带动对集成电路产品需求量的持续提升。

    人工智能产业的迅速发展,带动GPU、FPGA、ASIC 和类脑芯片为代表的计算芯片开发,不同环节的需求同时又催生专用芯片的需求。

    以物联网为代表的信息告知及处理正推动信息产业的发展,它的价值在于“万物互联”,被看成是计算机、互联网之后的第三次信息产业浪潮。物联网的下游应用极其广泛,包括工业、医疗、交通、通信、电力、安防等等。因此,物联网芯片作为物联网的关键器件将迎来爆发期。

    物联网产业链

    来源:沙利文研究院绘制

    汽车行业的变革,也带动集成电路行业的发展。由于用户对汽车的舒适性、安全性、电动化等方面要求的提升,汽车ECU(电控单元)的数量和价值将显著增加。ECU数量和单体又将带动汽车电子零部件及集成电路元件用量的增加。当前“电动化+智能驾驶+新能源汽车”已经成为汽车行业三大核心驱动力,汽车电子也因此成为集成电路行业需求增长最快的市场。

    沙利文全球合伙人、全球市场战略规划副总裁兼中华区总裁王昕博士指出,作为信息技术产业的核心及发展的源动力,集成电路产业的技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要指标。芯片关系着国家的信息安全、经济安全,乃至国防安全,是国家发展战略的重中之重。为实现中国高端制造与高质量发展模板,国家将不断出台相关政策,全力支持国内集成电路行业的发展。


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