從芯片產(chǎn)業(yè)的三大環(huán)節(jié)看“中國芯”

目前的全球芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了比較成熟的階段，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)分工明確，形成了一個(gè)清晰又復(fù)雜的系統(tǒng)，支持著整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)上下游如下圖所示：

據(jù)分析，我國的芯片廠商更多的集中在產(chǎn)業(yè)的中下游，即晶圓制造和封裝測試，而上游的集成電路（IC，IntegratedCircuits）設(shè)計(jì)占比較小。

芯片產(chǎn)業(yè)上游：集成電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)落后于硅谷集成電路設(shè)計(jì)是通過先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)將核心技術(shù)算法、高速運(yùn)算能力或特定功能高度集成到微小的芯片內(nèi)，成為電子信息終端和設(shè)備的核心，包括計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和終端、汽車電子、消費(fèi)電子、工業(yè)系統(tǒng)和設(shè)備、軍事系統(tǒng)和終端等，高度滲透到現(xiàn)代社會(huì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的每個(gè)領(lǐng)域以及每個(gè)人的日常工作和生活。因此，IC 技術(shù)和產(chǎn)業(yè)對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、現(xiàn)代化建設(shè)、國家高科技核心技術(shù)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和國家安全十分重要。同時(shí)，IC 產(chǎn)業(yè)的輻射效應(yīng)十分明顯，可有效帶動(dòng)相關(guān)軟件、制造產(chǎn)業(yè)、運(yùn)營和服務(wù)業(yè)的發(fā)展，與GDP 增長聯(lián)系密切。

在集成電路設(shè)計(jì)過程中，需要用到各類編解碼技術(shù)、深度學(xué)習(xí)算法技術(shù)及信號(hào)處理算法技術(shù)等，這些核心算法技術(shù)和集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)決定了芯片產(chǎn)品的性能和市場競爭力。集成電路研發(fā)設(shè)計(jì)企業(yè)需要擁有強(qiáng)大的研發(fā)能力和多學(xué)科領(lǐng)域的綜合技術(shù)能力。這些知識(shí)、技術(shù)及技能，需要技術(shù)人員持續(xù)地進(jìn)行研發(fā)和創(chuàng)新，并在長期的實(shí)踐過程中逐步積累形成。

集成電路設(shè)計(jì)是芯片產(chǎn)業(yè)中附加值最高的環(huán)節(jié)，國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)在封測環(huán)節(jié)集中度較高，而電路布圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國硅谷中的科技公司。

根據(jù)IC Insights 調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2019 年全球 IC 設(shè)計(jì)總產(chǎn)值達(dá) 1094 億美元，同比增長8%，其中美國囊括了68% 的市場占比。

在上述背景下，國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)公司成了資本市場的寵兒，而近日成功過會(huì)的力合微和寒武紀(jì)就屬于這類。

芯片產(chǎn)業(yè)中游：晶圓制造業(yè)快速發(fā)展。根據(jù)SEMI 研究數(shù)據(jù)，從2016 年開始，中國大陸開始積極投資建設(shè)晶圓廠，陸續(xù)掀起建廠熱潮， 2018 年國內(nèi)晶圓廠建造數(shù)量為13 座，占到了全球擴(kuò)產(chǎn)總數(shù)的50%，而預(yù)計(jì)到2020 年，中國大陸晶圓廠裝機(jī)產(chǎn)能達(dá)到每月400 萬片8 寸等效晶圓，與2015 年的230 萬相比，年復(fù)合增長率為12%，增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過其他地區(qū)。

中國地區(qū)新增晶圓廠情況如附表所示，截至2019 年底，中國仍有9 座8 寸晶圓廠和10 座12 寸晶圓廠處于在建或者規(guī)劃狀態(tài)。另外，由于目前中國大多數(shù)12 寸晶圓廠處于試量產(chǎn)或者小批量量產(chǎn)狀態(tài)，處于產(chǎn)能底部。在得到客戶的產(chǎn)品驗(yàn)證和市場驗(yàn)證之后，將會(huì)迎來產(chǎn)能提升階段。

2020 年至2022 年是中國大陸晶圓廠投產(chǎn)高峰期，以長江存儲(chǔ)，長鑫存儲(chǔ)等新興晶圓廠商和以中芯國際，華虹為代表的老牌晶圓廠商均處于產(chǎn)能擴(kuò)張期，未來3 年將迎來密集投產(chǎn)。以12 寸等效產(chǎn)能計(jì)算，2019 年中國的大陸產(chǎn)能為105 萬片/ 月，根據(jù)浙商證券研究所相關(guān)分析，至2022 年中國大陸晶圓廠產(chǎn)能將提升至201 萬片/ 月。

芯片產(chǎn)業(yè)下游：封裝測試環(huán)節(jié)規(guī)模僅次于中國臺(tái)灣封裝測試環(huán)節(jié)，是我國最早進(jìn)入芯片產(chǎn)業(yè)的切入口，因而也是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)展最成熟的環(huán)節(jié)，增長穩(wěn)定。封裝測試行業(yè)分析指出，自2012 年以來，我國集成電路封裝測試業(yè)一直持續(xù)保持兩位數(shù)增長。2019 年我國集成電路封裝測試業(yè)的銷售規(guī)模為1564.3 億元，同比增長13%。我國大陸在全球半導(dǎo)體封裝測試產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的銷售規(guī)模僅次于中國臺(tái)灣。

大陸封測企業(yè)通過并購和自身研發(fā)，迅速拉近與海外企業(yè)的差距。例如，長電通過并購星科金朋擁有了SIP、TSV、Fan-out 等先進(jìn)封裝技術(shù)。目前大陸封裝龍頭的先進(jìn)封裝的產(chǎn)業(yè)化能力已經(jīng)基本形成，只是在部分高密度集成等先進(jìn)封裝上與國際先進(jìn)企業(yè)仍有一定差距。

從我國的芯片產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，下游的封裝測試是最早的突破口，目前已經(jīng)發(fā)展的比較成熟;中游的晶圓制造正處于快速擴(kuò)產(chǎn)中，預(yù)計(jì)未來3—5 年內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展;上游的集成電路設(shè)計(jì)仍然處于追趕階段，只有在部分細(xì)分應(yīng)用有所突破，例如功率器件、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等。

總的來看，未來中國芯片產(chǎn)業(yè)依然任重道遠(yuǎn)，但依靠龐大的市場和完整的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)有望得到持續(xù)的優(yōu)化，綜合競爭力再提升一個(gè)臺(tái)階。