2017年中国集成电路市场发展现状及未来发展空间分析

　　半导体是常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，因其可受控制的导电性成为电路中极为重要的材料。集成电路（IC、Integrated Circuit）是采用一定的工艺，将包含常用电子元件及布线的电路制作在半导体晶片或介质基片上，成为具有所需电路功能的微型结构。集成电路的载体称为芯片，由于含义相近，“芯片”与“集成电路”、“IC”在表达中常混用。

　　沙子中含有的硅元素为当今集成电路工业基本原料。硅以化合物形式广泛地存在于自然界，最常见便是以二氧化硅（SiO2）形式存在于砂砾、岩石当中。硅单质则是当今主流集成电路工业最为常用的材料，常见芯片均由硅单质为基础制造而来。从沙子到芯片，需经历以下一系列生产步骤。多次提纯制造极高纯度硅晶圆片。沙子经一系列还原、提纯制成晶圆，即制作硅基集成电路所采用的电子级纯度硅片。硅砂首先提炼还原为纯度约 98%的冶金级粗硅，再经数次提纯，得到电子级高纯度多晶硅（纯度达 99.9999999%以上，9~11 个 9），经过熔炉拉制得到单晶硅棒，再经切片、抛光制成晶圆。晶圆包括 6 吋、8 吋、12 吋等类型，是对应晶圆直径的简称，其实际直径分别为 150mm、200mm 和 300mm，当前高端市场 12 吋为主流，中低端市场则一般采用 8 吋。晶圆表面经特殊工艺层层制作微小电路。晶圆表面经过光罩、护膜、长晶圆、切片、研磨、氧化、蚀刻、扩散、离子植入、化学气象沉积、电极金属蒸煮等反复一系列工艺，按照IC 设计图制作出极微小的电路结构。加工后的晶圆经切割得到许多相同的晶粒，晶粒再经封装测试引出引脚、加以密封、剔除废品，成为平常所见的芯片，广泛应用于各种电子设备中。

从沙子到芯片

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　　集成电路制造技术代表着当今世界微细制造的最高水平。台积电为代表的世界一流厂商已在集成电路工艺上走到 7nm 水平，意味着单个晶体管器件栅极宽度仅为 7nm。ASML 单台先进 EUV 光刻机价格超 1 亿美元，中低端光刻机亦需约 1 亿元人民币，建设一条 12 吋集成电路生产线则需投资约 400~1000 亿元人民币。集成电路制造集人类超精细加工技术之大成，因此集成电路产业是一个国家高端制造能力的综合体现，是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。芯片强则产业强，芯片兴则经济兴，没有芯片就没有安全。在信息时代，集成电路是核心基石，电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人、工业控制等各种电子产品和系统都离不开集成电路，集成电路已成为现代工业的“粮食”。由于存在的普遍性，集成电路已涉及到国家信息安全问题。发展“中国芯”、硬件“去 IQT(Intel、Qualcomm、TI)”大势所趋，发展集成电路产业已经被提升为国家安全战略布局。

　　集成电路产业有两大显著趋势，空间上，产业经历了美国——日本——韩台——大陆的转移过程。半导体集成电路产业于 1950s 起源于美国，全球性的产业转移主要经历了两次：1）1970s，家电市场兴起，日本集成电路产业迅速赶超，其家电产业与集成电路产业良性互动，并孵化了索尼、东芝等厂商；2）1990s，PC 兴起，存储技术换代以及日本金融危机影响，产业开始转向韩国，孕育出三星、海力士等厂商；而晶圆代工环节则转向中国台湾，台积电、联电等厂商崛起。进入 2010s，智能手机、移动互联网爆发，随之带动物联网、大数据、云计算、人工智能等产业快速成长。人口红利促使中国大陆成为世界最大的集成电路消费区域，需求转移或将带动制造转移，全新的一轮产业转移已然开启，制造强国或将指日可待。

全球集成电路产业转移路径

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　　产业模式上，集成电路产业经历了从 IDM 模式向垂直分工模式的转化。全球集成电路产业有两种商业模式，一种为 IDM（Integrated Device Manufacture，集成器件制造）模式，即设计、制造、封装测试一体，另一种是垂直分工模式，即设计、制造、封装测试分别由不同公司承担。集成电路产业初期，IDM 模式是唯一一种商业模式，1987 年台湾积体电路公司成立后，开启了晶圆代工（Foundry）模式，拉开了垂直代工的序幕。集成电路制造因具有规模经济性，适合大规模生产；另一方面，集成电路产业为重资产重技术的行业，产线建设成本极高，沉没成本高，相关技术门槛也较高。Foundry 的出现使得 IC 设计门槛大大降低，无产线的设计公司（Fabless）纷纷成立，促进了垂直分工模式的繁荣。出于规模经济、建设维护成本、拓展经济效益等方面的考量，以英特尔、三星为首的传统 IDM 厂商纷纷加入晶圆代工行列，垂直分工模式逐渐成为主流。

集成电路产业链

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2016 年半导体 20 强

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　　集成电路市场空间达 3400 亿美元，大概率进入新需求景气周期。从历史数据来看，全球半导体市场大概 4~6 年为一个周期。从 2016Q4 开始，全球半导体市场规模数据出现显著回暖，2017H1 全行业市场规模为 1878 亿美元，同比增长 19.3%。受惠于集成电路板块 DRAM 和 Flash 市场需求强劲，2017 年全球半导体销售额有望较 2016 年增长 22%，达到 4135 亿美元。集成电路产品在全球半导体市场中占比 81.64%，由此计算，集成电路板块市场空间达到近 3400 亿美元。

全球半导体产品结构（按销售额）

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全球半导体销售额及年增率（百万美元）

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　　上游设备交易额创历史新高。2017 年第二季度全球半导体设备交易额达到 141 亿美元，同比增长 35%，环比增长 8%，创历史新高，这预示着下游制造、封测厂商对全球半导体市场高景气度认同，以及基于该判断下的积极扩产意愿。

全球各地区半导体设备交易额（亿美元）

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　　按使用终端分类，智能手机为最大应用。2016 年全球半导体下游终端需求主要以通信类（含智能手机）（31.5%）、PC/平板（29.5%）、工业/国防（13.9%）、消费电子（13.5%）、汽车电子（11.6%）为主，其中 PC/平板持续小幅下滑，消费电子较为平稳，主要增长动力在于智能手机、工业、汽车电子等领域。

全球半导体市场份额结构（按终端，2016）

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全球各类别终端年销量同比增速（按数量）

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　　按集成电路器件分类，最大细分市场为存储器和逻辑电路。从晶圆用量上来看，DRAM、NANDFlash 等存储器件晶圆需求占比最高，达 35%，12 吋及 8 吋逻辑芯片占比其次，达31%。存储器则成为行业主要增长驱动力。2017 年全球半导体产业收入预计同比增长 22%，其中 DRAM 预计同比增长 55%，NAND Flash 预计同比增长 35%。同时 IC Insights 分析认为，存储也将是未来数年平均市场增速最高的板块，预计 2016-2021 的 CAGR 将达到 7.3%。

2016 年全球晶圆需求（面积约当 12 寸）

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全球半导体主要细分类别 2016-2021 市场规模 CAGR（%）

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