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逻辑芯片

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周惠娜·头豹分析师

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行业：

制造业/计算机、通信和其他电子设备制造业/电子器件制造/半导体分立器件制造信息科技/半导体

关键词：

半导体晶圆逻辑芯片

行业定义

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。

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行业分类

逻辑芯片按照功能分类可分为：通用处理器芯片（中央处理芯片CPU、图形处理芯片GPU，数字信号处理芯片DSP 等）、专用集成电路芯片（ASIC）和现场可编程逻辑阵列芯片（FPGA）

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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

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发展历程

逻辑芯片行业

目前已达到 4个阶段

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产业链分析

上游分析中游分析下游分析

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行业规模

逻辑芯片行业规模

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政策梳理

逻辑芯片行业

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竞争格局

FPGA芯片行业呈现集中度较高的态势。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

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摘要

1.逻辑芯片应用领域及分类。逻辑芯片指包含逻辑关系、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；按功能分类：通用处理器芯片（包含中央处理芯片CPU、图形处理芯片GPU，数字信号处理芯片DSP等）、专用集成电路芯片（ASIC）和现场可编程逻辑阵列芯片（FPGA）。2.全球逻辑芯片市场规模，持续保持稳定增长态势。全球逻辑电路产业市场规模从2016年915亿美元增长至2020年1,134.2亿美元，期间年复合增长率为5.5%，预计未来将保持4.9%年复合增长率从2021年1,215.1亿美元增长至2025年1,468.9亿美元；中国逻辑电路产业市场规模从2016年1,579亿元增长至2020年2,732亿元，期间年复合增长率为14.7%，预计未来将保持11.8%年复合增长率从2021年3,161亿元增长至2025年4,937亿元。3.得益于应用场景广泛，下游需求带来电源管理芯片发展新契机。下游应用来看，汽车/通信/工业类占比较高为主要应用市场。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年市场规模占比分为25.4%、20.1%、29.1%、15.4%。下游应用领域广阔且相关应用终端发展繁荣，未来强劲的下游需求将是带动整个芯片产业持续增长的强劲动力。

2021年中国半导体系列报告：逻辑芯片行业概览行业定义

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专家访谈

Prompt

逻辑芯片是一种集成电路，其功能是通过逻辑门电路实现逻辑运算和控制。在逻辑芯片行业中，有几种最常用的定义，包括数字集成电路（Digital Integrated Circuit，简称DIC）、逻辑集成电路（Logic Integrated Circuit，简称LIC）和数字逻辑集成电路（Digital Logic Integrated Circuit，简称DLIC）。数字集成电路是指由数字电路组成的集成电路，其主要用于数字信号处理、计算机存储器、计算机控制等方面。逻辑集成电路则是指集成了逻辑门电路的集成电路，其主要用于逻辑运算、控制器、定时器等方面。数字逻辑集成电路则是数字集成电路和逻辑集成电路的结合，既能实现数字信号处理，又能实现逻辑运算和控制。在这几种定义中，数字集成电路和逻辑集成电路的区别主要在于其应用领域不同，数字集成电路主要应用于数字信号处理领域，而逻辑集成电路主要应用于逻辑运算和控制领域。数字逻辑集成电路则是两者的综合，应用领域更为广泛。此外，数字集成电路和逻辑集成电路的逻辑门种类也有所不同，数字集成电路常见的逻辑门包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等，而逻辑集成电路常见的逻辑门包括与门、或门、非门、与或门、或与门等。总体而言，逻辑芯片行业最常用的定义有数字集成电路、逻辑集成电路和数字逻辑集成电路，它们之间的区别主要在于应用领域和逻辑门种类。在实际应用中，根据具体需求选择合适的定义和芯片类型，可以更好地实现逻辑运算和控制。

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1：http://www.elecfans.com/pld/1208050.html

2：https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%AF%E7%BC%96%E7%A8%8B%E9%80%BB%E8%BE%91%E5%99%A8%E4%BB%B6/6040979?fr=aladdin

3：http://www.elecfans.com/pld/1208050.html

4：间接参考

2021年中国半导体系列报告：逻辑芯片行业概览行业分类

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专家访谈

Prompt

逻辑芯片行业的主流分类标准是按照功能分类和按照制造工艺分类。按照功能分类，逻辑芯片可分为以下几类： 1.门电路：包括与门、或门、非门、异或门等，用于实现基本的布尔逻辑运算。 2.触发器电路：包括D触发器、JK触发器、T触发器等，用于实现时序逻辑运算。 3.计数器电路：包括二进制计数器、十进制计数器等，用于计数操作。 4.寄存器电路：包括移位寄存器、并行寄存器等，用于存储数据。 5.多路选择器电路：用于选择不同的输入信号。 6.编码器电路：用于将多个输入信号编码为一个输出信号。 7.解码器电路：用于将一个输入信号解码为多个输出信号。按照制造工艺分类，逻辑芯片可分为以下两大类： 1.数字信号处理（DSP）芯片：采用CMOS工艺制造，集成了高速运算器、存储器、控制器和IO接口等，用于数字信号的处理和分析。 2.场效应管（FET）芯片：采用MOS工艺制造，主要用于模拟电路和低功耗数字电路等应用。这两类芯片的主要差异在于制造工艺的不同，以及适用场景的不同。DSP芯片通常用于高速、大规模的数字信号处理，如音频、视频、图像等领域，而FET芯片则主要应用于模拟电路和低功耗数字电路等领域。此外，DSP芯片的功耗、成本和复杂度较高，而FET芯片则相对较低。总的来说，逻辑芯片行业按照功能和制造工艺两个维度进行分类，不同类别的芯片适用于不同的应用场景，具有各自的特点和差异。随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，逻辑芯片行业也将不断发展和演变。

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逻辑芯片分类

通用处理器芯片

（1）中央处理芯片CPU：指超大规模集成电路，是计算机运算核心和控制核心，功能为解释计算机指令以及处理计算机软件中数据。结构包括控制单元、运算器、高速缓存器、动态随机存取存储器，分别对应控制、运算、高速数据交换存储、短暂存储用途。性能上稳定性好、运算能力突出、功耗适中、开发周期相对较短、成本较低。适应不同应用场景，包括手机、汽车、工业制造、计算机；（2）图形处理芯片GPU：运用于移动设备上图像运算工作的微处理器，拥有很强的浮点运算能力，擅长逻辑控制。GPU是并行计算，同时使用大量运算器解决计算问题过程，有效提高计算机系统计算速度和处理能力；GPU结构中没有控制器无法单独工作，由CPU进行控制调用，适合简单大量处理类型统一的数据。适用于个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）；（3）数字信号处理芯片DSP：适用于系统较低取样速率、低数据率、多条件操作、处理复杂多算法任务、使用C语言编程、由通用计算机中CPU演变而来。系统结构简单，使用方便实现模块化；可靠性高，可保持长时间无故障工作；处理功能强，速度快；控制功能强；环境适应能力强。广泛应用于移动通信、电机控制、汽车毫米波雷达图像处理、测量仪表等领域

专用集成电路芯片（ASIC）

ASIC芯片是专用集成电路，针对用户对特定电子系统需求，从根级设计、制造的专有应用程序芯片，其计算能力和计算效率可根据算法需要进行定制，是固定算法最优化设计的产物

现场可编程逻辑阵列芯片（FPGA）

FPGA芯片，在硅片上预先设计实现的具有可编程特性的集成电路，用户在使用过程中可通过软件重新配置芯片内部资源实现不同功能，有效帮助企业降低投资风险及沉没成本

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1：https://www.elecfans.com/pld/1208050.html

2：https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%AF%E7%BC%96%E7%A8%8B%E9%80%BB%E8%BE%91%E5%99%A8%E4%BB%B6/6040979?fr=aladdin

3：https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%AF%E7%BC%96%E7%A8%8B%E9%80%BB%E8%BE%91%E5%99%A8%E4%BB%B6/6040979?fr=aladdin

4：间接参考

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1：http://www.elecfans.com/pld/1208050.html

2：http://www.elecfans.com/pld/1208050.html

3：https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%AF%E7%BC%96%E7%A8%8B%E9%80%BB%E8%BE%91%E5%99%A8%E4%BB%B6/6040979?fr=aladdin

4：间接参考

2021年中国半导体系列报告：逻辑芯片行业概览行业特征

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专家访谈

Prompt

中国逻辑芯片行业特征分析随着人工智能、物联网、大数据等技术的不断发展，逻辑芯片作为计算机硬件的重要组成部分，正在逐渐成为技术创新和产业升级的重要支撑。在当前国际市场格局中，中国逻辑芯片行业还处于起步阶段，但随着政策扶持和市场需求的不断增长，逻辑芯片产业将迎来发展的重要机遇。商业模式中国逻辑芯片行业的商业模式主要是以芯片设计为核心，辅以芯片制造和封装测试等环节，形成完整的产业链条。目前，中国逻辑芯片行业的主要商业模式为代工模式，即芯片设计公司将芯片设计方案交由代工厂家制造，然后由芯片设计公司进行封装测试和销售。在这个模式下，芯片设计公司可以专注于技术创新和市场拓展，而代工厂家则可以发挥自身生产能力，提高产能和效率，从而实现双方的合作共赢。竞争环境中国逻辑芯片行业的竞争环境主要有两个方面：一是国内市场竞争，二是国际市场竞争。在国内市场，逻辑芯片行业的竞争主要来自于芯片设计公司之间的竞争。目前，国内有多家逻辑芯片设计公司，如展讯、紫光展锐等，它们之间的竞争主要体现在技术创新、产品质量、售后服务等方面。在国际市场上，中国逻辑芯片行业的竞争主要来自于国外公司，如英特尔、高通等。这些公司拥有先进的技术和强大的品牌优势，对中国逻辑芯片行业构成了较大的威胁。用户画像中国逻辑芯片行业的用户主要包括两类：一是终端用户，二是芯片设计公司。对于终端用户来说，逻辑芯片主要应用于消费电子、通信、汽车电子等领域。这些用户对逻辑芯片的需求主要集中在功耗、性能、成本等方面。对于芯片设计公司来说，它们是逻辑芯片产业的核心力量，其产品主要面向终端用户。这些公司需要不断进行技术创新，提高产品质量和性能，以满足终端用户的需求。利润成本中国逻辑芯片行业的利润主要来自于芯片设计和制造环节。目前，国内逻辑芯片设计公司的利润率比较高，而代工厂家的利润率相对较低。这是因为芯片设计需要具备较高的技术和创新能力，而代工厂家主要依靠生产能力和效率来获得利润。另外，逻辑芯片行业的成本主要包括人力成本、研发成本、设备成本等。其中，人力成本是逻辑芯片行业的主要成本之一，目前国内逻辑芯片产业的人力成本相对较低，这也是中国

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进入壁垒

逻辑芯片市场进入壁垒较高

由于欧美企业电子信息化拥有先发优势，形成对革命性产品的垄断，同时技术研发难度较大，逻辑IC行业形成了较高市场准入门槛，通用处理芯片三个主流领域多被欧美发达国家的电子巨头所控制

需求端

下游旺盛需求给逻辑芯片带来发展新契机

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年市场规模占比分为25.4%、20.1%、29.1%、15.4%。下游应用领域广阔且相关应用终端发展繁荣，未来强劲的下游需求将是带动整个芯片产业持续增长的强劲动力

竞争环境

中国逻辑芯片市场竞争激烈，未来国产替代化加速

中国逻辑芯片市场参与企业众多，竞争激烈，单个国内厂商所占市场份额不高，但芯片行业的旺盛发展将为企业带来很大发展空间，将加速国产替代化

产业链

全部产业链