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数字芯片

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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/集成电路制造信息科技/半导体

行业定义

行业分类

按照使用功能，数字芯片可分为存储器、数字逻辑IC和微型元件。存储器可进一步分为易失性存储器RAM和非易失性存储器。数字逻辑IC即逻辑芯片，是以二进制为原理实现运算与逻辑判断功能的集成电路。微型元件指MCU单片机，指将运算、存储等功能集成于一个芯片之上的微控制单元。

行业特征

中国数字芯片行业具有细分领域众多、高端数字芯片国产化率低、周期性波动的三大特征。数字芯片包括存储器、逻辑芯片、单片机，不同类型数字芯片细分领域众多且技术差异大。国产芯片以低端为主，高端数字芯片国产化率较低。数字芯片行业具有高低波动循环的库存周期特征。

发展历程

数字芯片行业

目前已达到 3个阶段

产业链分析

上游分析中游分析下游分析

行业规模

数字芯片行业规模

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政策梳理

数字芯片行业

相关政策 5篇

竞争格局

中国数字芯片行业总体呈现韦尔股份、晶晨股份、紫光国微、北京君正作为头部厂商带领行业发展的竞争格局。

数据图表

摘要

按照处理的信号类型不同，芯片可分为数字芯片和模拟芯片。数字芯片指基于数字逻辑（布尔代数）而设计运行的芯片，该类芯片用于传递、加工和处理数字信号。典型的数字芯片包括各类CPU、微处理器、微控制器、存储器等。随着芯片集成度的提升，单纯处理数字信号的单一芯片已逐渐退出芯片市场，同时集成数字模块和模拟模块的数模混合芯片成为市场主流。数字芯片上游分为EDA工具、IP核授权商和晶圆代工厂。EDA工具代表企业有Synopsys、Candence、华大九天、西门子等。知名IP核授权商有ARM、Synopsys芯原微电子等。晶圆代工厂代表企业有台积电、中芯国际等。中游为数字芯片厂商，代表企业有韦尔股份、紫光国微等。下游为数字芯片终端应用，代表企业有联想、华为、步步高、比亚迪等。 AIoT市场的增长使中国数字芯片市场规模从2018年的3,986.0亿元增长至2022年的9,050.0亿元，年复合增长率达22.8%。未来，智能终端的持续普及将继续带动数字芯片市场规模的增长，预计从2023年的10,572.1亿元增长至2027年的17,897.0亿元，年复合增长率达14.1%。中国数字芯片行业总体呈现韦尔股份、晶晨股份、紫光国微、北京君正作为头部厂商带领行业发展的竞争格局。

数字芯片行业定义

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数字芯片行业分类

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按照使用功能分类

数字芯片分类

存储器

存储器指利用半导体、磁性介质等技术制成的存储数据的电子设备。根据断电后数据是否会丢失，存储器可分为易失性存储器RAM和非易失性存储器。易失性存储器RAM（即随机存储器）的典型代表是内存（内存是程序运行的临时场所），其主要特点为断电数据丢失，但存取数据速度快。按照存储结构分类，RAM可分为动态随机存储器和静态随机存储器。非易失性存储器的典型代表是硬盘，其主要特点为断电数据不丢失，可用于长期存储数据。非易失性存储器种类较多，分别是ROM只读存储器、FLASH存储器（闪存）和外部大容量存储器，如移动硬盘。

数字逻辑IC

数字逻辑IC即逻辑芯片，该类芯片指包含逻辑关系，以二进制为原理实现运算与逻辑判断功能的集成电路。常见的逻辑芯片有中央处理器（CPU）、图像处理器（GPU）、专用处理器（ASIC）和现场可编程门阵列（FGPA）。CPU由运算、控制、存储三个单元组成，主要负责进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。GPU是显卡的计算核心，主要负责图形渲染（图形渲染的实质是大量数据的快速并行计算）。ASIC是实现专门目的的集成电路，手机应用处理器是其中的典型代表。FGPA指半定制的ASIC集成电路，该类集成电路可通过修改软件程序更新或改变芯片逻辑功能。

微型元件

微型元件指将运算、存储等功能集成于一个芯片的微控制单元，即微控制器（MCU），别名单片微型计算机或单片机。微控制器是芯片级的计算机，该元件将中央处理器（频率与规格适当缩减）和各类部件整合在单一芯片上。MCU具有功耗低、成本低、可运算的特性，在对中央处理器计算性能要求不高的电子终端领域应用范围广泛，如家用电器，汽车多媒体系统等。

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5：21ic电子网，中科芯云微电子科技有限公司，胡说漫谈，智妍咨询

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数字芯片行业特征

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数字芯片细分领域众多

数字芯片包括存储器、逻辑芯片、单片机，不同类型数字芯片细分领域众多且技术差异大。

数字芯片细分领域众多，其中典型行业包括移动CPU、计算机CPU/MPU、ASIC、FPGA、MCU、存储芯片等。技术差异是导致数字芯片细分领域多的主要原因。数字芯片的细分领域对设计软件、材料、加工制造、工艺知识、装备精度等要求差异较大。因此，实现多领域覆盖对资金、研发能力的要求较高，大多数数字芯片企业专注于其中一个或几个细分领域。例如，长江存储专注于存储器的研发、海思半导体专注于处理器研发等。

高端数字芯片国产化率低

国产芯片以低端为主，高端数字芯片国产化率较低。

2022年1月，中国进口集成电路3,247块，按照个数计算，中国芯片国产化率达37%。然而，国产芯片以低端为主，并且部分国产芯片由外资企业在中国子公司生产。制程工艺先进是高端数字芯片的主要特征。目前，处理器等高端数字芯片制程基本小于14nm。在2020年中国的2,000多家芯片设计公司中，大多数公司仍采用0.11μm、0.13μm、0.18μm甚至更落后的制程工艺，仅海思半导体、寒武纪等厂商能设计出CPU、GPU、DSP和FPGA等高性能数字芯片。与此同时，制程工艺的提升意味着对芯片制造设备、封测工艺的要求同步提升。高端数字芯片对制程工艺、集成化能力、技术研发能力、规模化运营的要求使得高端数字芯片行业壁垒较高，行业壁垒加剧海外头部厂商的垄断程度，这一局面不利于中国数字芯片产业发展。因此，中国高端数字芯片国产化率亟待提升。

数字芯片呈现周期性波动的特征

数字芯片行业具有高低波动循环的库存周期特征。

库存错配是数字芯片行业周期性波动的主要原因。一个完整的库存周期包括被动去库存、主动补库存、被动补库存和主动去库存四个阶段。在被动去库存阶段，数字芯片需求量增大导致产品供不应求，库存持续减少，数字芯片价格开始上升。在主动补库存阶段，产能供给增加，供不应求的局面开始改变但需求仍大于供给，数字芯片价格增速放缓。在被动补库存阶段，供大于求，新增产能逐渐形成库存，数字芯片价格开始下跌。在主动去库存阶段，供给厂商由于数字芯片价格下跌盈利能力持续恶化，部分产能退出市场导致整体供应量减少，库存开始下降。2022年第三季度，消费类芯片库存达到顶点，芯片企业开始进入主动去库存阶段。以数字芯片设计公司为例，紫光国微2022年第三季度存货21亿元，紫光国微2022年第三季度存货22亿元，国科微2022年第三季度存货19亿元，大多数数字芯片设计企业在这一季度达到2021年第一季度以来存货最高峰。2022年第四季度开始，数字芯片行业进入主动去库存的下行周期，数字芯片供给开始收缩，库存下降。

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