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集成电路相关知识-企业去哪网

来源:企业去哪 发的时间:2018-05-26 04:00浏览次数:1216

集成电路相关知识

1)集成电路是一种微型电子器件或部件,采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

2)集成电路的芯片制造需要上千个工艺步骤,每个步骤都需要特定设备的加工。根据处理信号的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路、和兼具模拟与数字的混合信号集成电路。

3)作为高端制造业的“皇冠明珠”,集成电路是衡量一个国家综合实力的重要标志之一,是信息产业的核心。发展集成电路是实现信息安全的基石,涉及CPU、存储芯片、特色半导体、特种计算机及打印机等环节的自主可控。目前国内约有八成的芯片需要进口,芯片已经超过石油成为我国第一大进口商品,发展自主可控的集成电路的十分迫切。

4)集成电路产业是资金密集、技术密集、人才密集型产业。是一个高风险、高投入的产业。还是一个全球化产业。

5)随着科技的持续发展,人们的生活小到手机、电脑、家电和医疗,大到汽车、高铁、飞机和航天,均离不开芯片这个 “心脏”。 目前,芯片可分为设计、制造、封测、设备、材料、功率半导体等多个细分行业。

6)中国集成电路产业对于市场性的认知是在相当长的时间内,随着改革开放的深化才逐步形成的。现在ZF和产业界都已经认识到:集成电路产业不是全市场化或全计划经济的产业,它同时具有国家战略性和市场性的双重特性,是国家战略和市场的统一结合。

美国总统科学技术咨询委员会2017年1月发布的名为《确保美国半导体的领导地位》的报告中提到,“中国半导体的崛起,对美国已经构成了威胁,建议美国ZF对中国加以限制”。集成电路产业无论在哪个国家都不是自由竞争的产业,都需要ZF的大力支持和持续投入。

7)据悉,中国每年进口的工业品种,集成电路的规模远超其他品种,2016年总的进口金额为2271亿美元,是第二名汽车及其零部件的三倍,该进口额大约占全球市场的70%,这意味着中国是全球芯片需求量最大的国家,而这其中国产化芯片的自给率还不足8%。

8)中国半导体行业协会副理事长于燮康介绍,集成电路的产业链长,流程复杂,有二百余个步骤。核心环节包括芯片设计、晶圆制造、封装测试三个方面。而关键设备和材料等提供支撑必不可少。

经过多年发展,中国集成电路产业结构趋于完善。“以前封测占比达72%,设计和制造不到30%。2016年,中国集成电路产业收入4335.5亿元。其中,封测为1564.3亿元,占比36%。这个比例相对合理,设计的比重超过封测,制造方面不断提升。预计到2020年制造领域将超过封测领域。”

行业发展总体趋势情况

1)2015年,工信部正式发布《中国制造2025》,集成电路排名重点产业榜首。在国家一系列政策密集出台的环境下,在国内市场强劲需求的推动下,我国集成电路产业整体保持平稳较快增长,开始迎来发展的加速期。

2)安信证券研报认为,物联网时代对于芯片的需求仍然增加,但单个客户对于大企业的规模效应减少,低成本高性价比的国产芯片成为企业优良的选择,长期看好国内芯片企业在物联网趋势下的成长机会。

3)集成电路产业被业界认为是“被忽视的国家战略主题”,根据2017年初的统计数据,中国芯片进口的花费已经连续两年超过原油,芯片国产化也越来越受到重视。

4)集成电路正在扮演科技多元化应用的智能核心。在中国台湾半导体产业协会理事长、钰创科技董事长卢超群认为,实时视频流、VR/AR、无人机、3D打印、智能汽车、智能家居,在这些应用革命的背后,是功能更加强大、体积更小、功耗更低的集成电路。

行业发展速度和规模空间

1)随着我国集成电路企业快速发展以及市场需求增速的不断提升,机构预计,未来几年,我国集成电路产业销售额增速将上升至25%至30%,国内集成电路销售的增长将持续受益于国产化替代趋势的提高。

2)按照《国家集成电路产业发展推进纲要》提出的目标,到2020年,国内集成电路与国际先进水平的差距将逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,到2030年,产业链主要环节达到国际先进水平,实现跨越式发展。

3)华泰证券认为,2016年全球集成电路行业除设备业增速为13%外,设计、制造、封测、材料市场规模增长率均小于10%,而中国IC设计、制造、封测、材料和设备市场的增长率分别为24%、25%、13%、10%和31%,均显著高于全球市场的增长率。随着全球集成电路厂商在中国建厂导致全球产能东移,本土集成电路企业将迎来黄金发展十年。

4)半导体分立器件作为介于电子整机行业以及上游原材料行业之间的中间产品,是半导体产业的基础及核心领域之一。新能源汽车作为分立器件最大的应用领域,单台用量成本已达到2567元,是传统汽车用量的5倍以上。目前,我国是全球最大的新能源汽车市场,到2020年累计产销量目标超过500万辆。随着汽车电子化和智能驾驶的快速发展,未来半导体需求将呈爆发态势。

5)未来四年, 全球62座新建晶圆厂中将有26座落户中国大陆,完全达产后中国大陆全部产能将达111.4万片/月。中国存储、汽车、IoT及消费电子巨大市场空间推动芯片需求提升,国家战略政策聚焦+产业资本支持驱动中国半导体产业发展,从材料、设备到设计、制造、封装,产业链上所有企业将迎来黄金发展期。

6)根据《国家集成电路产业发展推进纲要》对行业增速超过20%的要求,预计我国半导体产业规模到2020年将达到 1430亿美元,2015-2020复合增长率超20%,远高于全球平均3%-5%的增速。

7)近年来中国半导体的消费一直增长,目前全球占比已接近70%。海关总署公布的2016年进口数据显示,集成电路以超万亿元进口额排第一。然而国内半导体发展却还处于很初级的水平:一方面,即便是制程最先进的中芯国际,其生产工艺还处于28nm水平,与台积电、三星及Intel等行业龙头相比仍有5年以上的差距;另一方面,制造芯片的设备材料严重依赖于欧美和日韩进口。这部分巨大的供需缺口将持续推动半导体产业链向国内转移,未来成长空间广阔。

有关政策支持情况

2014年国务院发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,随后国家集成电路领导小组和产业投资基金相继成立。共计募资1300多亿。目前,大基金第二次正在募资中,规模有望超过第一期。

工信部电子信息司副司长彭红兵2017年4月在深圳公开表示:十三五”期间,工信部将从五大方面着力,系统推进集成电路产业大发展。其中重点提到要“更加注重资源整合,加强顶层设计,聚焦骨干企业、关键节点、重大项目,推动产业链协同发展,打造制造业创新中心。

国务院在《中国制造2025》的报告里面就曾提出要求,到2020年中国芯片自给率要达到40%,2025年要达到50%,这意味着2025中国集成电路产业规模占到全世界35%,也就是超过美国位列世界第一。而工信部则提出了更高的要求,到2025年中国芯片自给率要达到70%,也就是中国集成电路产业规模要占到全球49%, 这意味着2025年中国集成电路产业从产值来说将达到全球之最,不仅能够供给全中国的需要,而且还将抢占相当一部分的世界市场。

2018年3月5日,第十三届全国人民代表大会第一次会议在北京人民大会堂开幕,国务院总理李克强作政府工作报告,指出“加快制造强国建设。推动集成电路、第五代移动通信、飞机发动机、新能源汽车、新材料等产业发展”,其中,集成电路被放在首位,其被重视程度不言而喻。

2018年3月30日,财政部联合税务总局、发改委、工信部发布《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》(简称《通知》),提出的政策优惠包括:对符合条件的企业免征及一定时间后按照25%的法定税率减半征收所得税;在过去“两免三减半”基础上享受“五免四减半”的进一步优惠等。


行业有关数据统计

1)近年来中国半导体市场需求旺盛,IC市场规模增速显著高于全球增幅。根据WSTS统计,2016年中国半导体消费额1075亿美元,占全球总量的32%,已经超过美国、欧洲和日本,成为全球最大的市场。同时,根据中国半导体行业协会(CSIA)统计,近几年中国集成电路销售保持两位数增速,其中2016年中国集成电路销售同比增速达20.1%。

2)中国芯片自给率却很低,甚至远低于石油。中国大陆晶圆制造产能仅为全球的10%左右,供需关系明显失衡。据SEMI数据,中国本土公司芯片需求与供应额绝对量正持续扩大,2016年中国公司仅能满足本土芯片需求的17%,2016年能满足27%的需求;到2019年预计只能满足25%左右的需求。

3)根据工信部和海关总署数据,2017年1-10月,集成电路产品进口金额高达2071.9亿美元,同比上涨14.5%,是同期原油进口额的1.57倍。原油同期进口额为1315.01亿美元。预计2017年全年集成电路进口额在2500亿美元左右。

4)中国已成为集成电路产业全球最具活力的地区之一,逐渐形成了以北京为中心的京津环渤海地区、以上海为中心的长三角地区以及以深圳为中心的珠三角地区等产业区域,三大产业聚集区销售收入占整个产业规模的90%以上。其中,上海集成电路产业2016年实现两位数增长,销售收入首次突破千亿大关,达1053亿元。

5)国产晶圆制造产能扩张持续加速,中国半导体设备将在2018年迎来大年。根据SEMI的预计2018年将成为仅次于韩国的全球第二大半导体设备市场,预计为110.4亿美元,同比增速达61.4%。

6)市场研究公司Gartner近日发布了2017年全球半导体市场初步统计报告。报告显示,2017年全球半导体收入为4197亿美元,同比增长22.2%。供应不足局面推动存储芯片收入增长64%,它在半导体总收入中的占比达到31%。三星去年在全球半导体市场的份额达到14.6%,首次超越英特尔公司成为全球最大芯片制造商。

7)根据IC Insights统计数据,2017年半导体出货总量达9862亿颗,创历史新高。2018年将续写新高纪录,出货量有望突破1兆大关,达1.07兆颗,增长9%。2018年半导体成长的最大动能,仍来自于智能手机、汽车电子以及物联网相关产品。

8)据赛迪智库预测,2017年中国集成电路产业规模是5100亿元,中国集成电路产业规模大概能占全球集成电路产业规模7%~10%。而中国每年消费的半导体价值超过1000亿美元,占全球出货总量的近1/3(集成电路市场规模占全部半导体行业约81%),也将意味着中国每年要消耗全球1/3的半导体,每年却只能生产1/10的产能。

9)根据中国半导体行业协会统计,2017年中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元,同比增长24.8%。其中,集成电路制造业增速最快,2017年同比增长28.5%,销售额达到1448.1亿元,设计业和封测业继续保持快速增长,增速分别为26.1%和20.8%,销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元。

10)银河证券分析师表示,我国半导体产业未来将继续保持健康快速增长。预计设计环节未来两到三年将保持30%左右的复合增速,代工环节将以30%以上的速度增长,封测环节未来两年有望实现近25%的增速。

行业近期总体情况

1)中科院微电子所所长叶甜春表示,中国集成电路要保持后劲,就必须对创新更加重视,加强基础研究、培育原始创新和集成创新刻不容缓。创新的重点:一是面向产业结构调整、战略性新兴产业和社会服务智能化,开展全局性、系统性、集成性创新,推动产业链创新;二是从跟随战略转向创新跨越,在全球产业创新链中形成自己的特色,这就要立足中国市场实现世界创新,在若干核心技术领域形成具有特色的创新技术和创新产品,通过产业链协同,从技术创新转入商业模式创新。

2)过去几年,我国半导体新增产能主要为外资厂商在华建厂房及扩产,中国本土厂商主要参与者仅有中芯国际。国内设备厂商起步较晚,技术相对落后,很难进入国际大厂供应链。随着技术的提高,如北方华创已可供国内龙头芯片厂商的量产线baseline机台。在“设备国产化”需求的政策引导下,国产设备将取得更多机会进入本土芯片生产线。

3)在LED芯片领域,新一轮扩产令国内产商话语权逐渐提升。随着国内企业竞争力增强,以三安、华灿为代表的中国LED厂商目前已经成为国内LED芯片主导者,2016年国产LED芯片占比达76%,LED芯片出口率进一步提升。

4)Insights数据统计,长电科技、华天科技、通富微电等内资企业已进入全球封测企业前20名。随着国内企业不断地海外收购或重组兼并,未来国内厂商有望进一步提升自身的市场份额。

5)2017年三季度被认为是中国大陆半导体设计企业的转折点,他们超越了台湾同业成为了全球高科技硅片供应商台积电的第二大出口目的地。在业内人士看来,全球半导体行业高景气有望持续,而国家对于集成电路国产替代化的战略意图明显,未来研发支出(R&D)将计入GDP这一调整也从侧面反映出国家大力支持高新技术发展的态度。

6)如果把芯片产业划分为高端、中端、低端市场的话,“高端芯片国产替代短时间内没戏”,职业投资人士司马迁直言不讳地表示,高端芯片领域,比如未来自动驾驶上要使用的芯片,今年英伟达股价走势强劲,也就是因为英伟达能够做出来相关的芯片,它用12个CPU加2个GPU,然后还要赋能,这个技术,A股企业以及中国的芯片企业,短期内是无法追赶的。此外,包括AI赋能的芯片,中国也是短板,比如百度发展自动驾驶必须要跟英伟达合作,再如发展5G,中兴、华为可以把通信的基础层搭好,但放在手机上的芯片还是得看高通,华为的麒麟芯片真正的商用空间并不大。

7)中国是全球最大的半导体市场,但是供应和需求之间存在巨大的鸿沟。在多重利好因素的作用下,中国大陆半导体产业持续快速增长,封测产业增速远高于全球平均水平。中国封测企业通过内生发展和外延并购不断增强实力,已经成为全球重要力量。

8)据科技日报消息,2017年12月28日,兆芯发布了自主设计研发的新一代开先KX-5000系列国产x86处理器,以及一系列由合作伙伴基于兆芯国产自主可控高端通用CPU设计开发的国产整机、服务器、商用办公解决方案。该系列处理器是兆芯第一款采用SOC设计的通用CPU,同时也是国内第一款支持双通道DDR4内存的国产通用CPU。

兆芯和华力微联合打造的28nm通用处理器生产线目前进展非常顺利,预计2018年能够完成工艺通线和试流片,2019年能够量产。

9)在最新公布的2017年全球前十大晶圆代工企业中,我国最大的中芯国际排在世界第五位,仅次于三星,而年增长率则要高于三星。根据去年年底,摩根士丹利(大摩)发布的对中芯国际的研究报告显示,中芯国际的晶圆产能中,2017年第三季度为44.795万片,环比增长2.2%,产能利用率2017年第三季度为84%,而去年同期为97.2%。

10)目前中国12寸晶圆厂共有22座、其中在建11座,8寸晶圆厂18座、在建5座,部分将新厂将陆续于2018年进入量产阶段,特别是2018年将是中国内存制造从无到有的关键年度,因此预计2018年中国代工产业产值年增率预估将达19%,增幅仍维持于高速成长阶段。

11)在2017年发布的《中国集成电路产业人才白皮书(2016-2017)》就曾强调,中国半导体产业无论是初级人才还是高端人才都依然处于缺乏的状态。相对欧美发达国家,中国半导体企业拥有10年以上工作年限的人员较少。 为了缩短技术差距,中国正在引入周边国家有实际经验的人员。

12)目前主流半导体硅片市场的全球寡头垄断已经形成, 2016 年日本、台湾、德国和韩国资本控制前五大半导体硅片厂商销量占全球 92%。 然而前五大硅片厂中目前已明确宣布扩产 12 英寸硅晶圆的硅晶圆厂仅有日本 SUMCO: SUMCO 月增产 11 万片硅片产能需到 2019 年才开出。

13)当前,苹果主要从东芝、西部数据、SK Hynix和三星电子为iPhone采购NAND芯片。根据Gartner数据,苹果的NAND采购量占全球15%。今年下半年,长江存储将正式量产NAND 闪存芯片。双方如果最终达成协议,最早2019年将可以供货。

有数据显示,苹果是全球全球最大的NAND闪存芯片客户,占全球需求的约15%。长江存储主要股东包括中国集成电路产业投资基金和紫光集团等。

14)目前中国集成电路产业发展已达到新的高度。清华大学微电子研究所所长、中国半导体行业协会IC设计分会理事长魏少军表示,中国集成电路领域相对完整,产业链逐渐形成。其中,封装测试与世界先进水平的差距大幅缩小,芯片设计相差不大,晶圆制造工艺差距在两三代左右。进步很快。但在处理器、存储器等关键高端领域仍有很长的路要走。

15)在上海中国家电及消费电子展同期论坛上,与会嘉宾坦言,业内还没有对人工智能芯片的界定达成共识。清华大学微纳电子系主任、微电子所长魏少军提醒,现在AI(人工智能)芯片发展太热,杀手级应用还没出现。目前大部分的AI芯片创业者都会成为“先烈”。

16)产业布局方面,在国家政策环境和融资环境向好的情况下,各地投资建线热情高涨,出现生产线项目多地开花、多地竞相引进同一外资企业的现象,重复和低端投资仍然存在。芯片设计企业散小乱问题依然突出,据统计,2017年集成电路设计企业达到1380多家,数量仍继续增长,小而散的格局有待改善。

17)从大的方面来看,中国产业正逐渐向高端制造产业升级,而过去高端制造业是美国的核心支柱,这意味着中美之间的未来冲突不可避免的加剧。一些机构分析师认为,本次中美贸易摩擦将促使中国在半导体、通信、计算机等相关高端制造产业的国产替代方面和中国制造2025进程加快。

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