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中國半導體行業發展現狀及未來發展趨勢分析

發佈時間:2018-08-27 瀏覽量:651 來源: 字號:[ ]
中國半導體產業發展現狀及未來發展趨勢分析

半導體是電阻率變化的材料aaa,導致在常溫下導體和絕緣體之間的導電性aaaaa。根據生產過程aaaaa,半導體產業鏈包括芯片設計aaaaa,製造和封裝測試aaa。後兩個鏈接支持上游半導體材料aaaaa,設備和軟件服務的開發aaa。根據製造技術aaa,它可以分爲分立器件和集成器件aaaaa。有四大類電路aaaa,光電子學和傳感器aaaaa。通過人工摻入特定的雜質元素aaaaa,可以控制半導體的導電性aaa,從而產生巨大的經濟效益aaa。因此aaa,半導體廣泛應用於下游通信aaaa,計算機aaaa,網絡技術等行業aaaaa。

半導體產業鏈和下游應用

資料來源:公共信息

集成電路(IC)佔半導體總產值的80%以上aaaaa,是半導體行業最重要的組成部分aaa。在通常意義上aaa,半導體是指集成電路aaaaa,包括邏輯芯片aaa,存儲器芯片aaaa,處理器芯片和模擬芯片aaaaa。類aaaaa。 IC是指一種特殊的電路設計aaaaa,它將諸如晶體管aaaaa,電阻器aaaaa,電容器和電感器之類的元件互連到具有所需電路功能的微結構中aaa。在廣泛使用IC之前aaaaa,通過引線鍵合單獨的電路部件來構造傳統的分立電路aaa。集成電路的結構非常緊湊aaa,並且分立電路比相同的功能小得多aaaaa。同時aaa,體積越小aaaa,能耗越低aaaaa,工作性能也越好aaaaa。半導體的卓越技術性能aaaa,製造技術的發展以及使用結構單元的電路設計使得標準化IC能夠在過去快速取代傳統的分立元件電路設計aaaaa。半導體行業繼續打破製造業的極限aaaaa。英特爾創始人戈登摩爾提出了摩爾定律:當價格保持不變時aaaa,集成電路可容納的元件數量將每18-24個月增加一倍aaaaa,性能將翻倍aaa。集成電路的尺寸不斷變小aaaaa。經過十多年的發展aaaa,中國集成電路製造企業的技術水平已經提高到28納米aaaa,與先進水平的差距逐漸縮小aaaa。目前12英寸生產線的65-55 nmaaa,45/40 nmaaa,32/28 nm工藝產品已批量生產;開發了16/14 nm關鍵工藝技術aaaaa,取得了一定的技術突破和成果; 8英寸生產線技術水平涵蓋0.25微米至0.11微米aaaaa。國際領先的製造商已經將半導體工藝研究到10nm以下aaaaa,業界普遍認爲5nm工藝將是極限aaaaa。此時aaa,晶體管只有10個原子aaaaa,由於物理極限的近似aaaa,開發難度大大增加aaaaa。

半導體行業分類

資料來源:公共信息

集成電路分類

資料來源:公共信息

代表製造商流程節點技術路線圖

資料來源:公共信息

工業模式從IDM轉變爲垂直分工aaaa。半導體產業發展的歷史伴隨着產業鏈分工的深化aaaa。目前有兩種商業模式aaaa,一種是IDM(集成設備製造)模式aaaaa,另一種是垂直分割模式aaa。 20世紀50年代的半導體公司都是IDM集成模型aaa。隨着臺灣集成電路公司(臺積電aaaa,臺積電)於1987年成立aaaa,IC設計aaaaa,晶圓製造aaa,封裝測試的代工模式誕生了aaaa。經過半個多世紀的發展aaaaa,全球半導體產業已經爲IP供應商aaaaa,IC設計aaa,製造和包裝形成了高效的深度分工aaa。垂直分工有兩個原因:1aaa。行業是規模經濟aaa。隨着製造工藝的進行和晶片尺寸的增加aaa,每單位面積可以容納的IC的數量急劇增加aaaaa,並且產量顯着提高aaa。擴大生產規模將降低單位產品的成本並提高競爭力aaaaa。 2.行業所需的投資非常巨大aaaaa,沉沒成本很高aaa。一般來說aaaaa,8英寸的生產線需要15億美元的投資aaaaa,而12英寸的生產線則需要數十億美元的投資aaa,這意味着aaaa,除少數強大的IDM供應商外aaaa,其他公司根本無法擴展aaaaa。單個公司的資本支出或技術不能支持IC產業的進一步發展aaaaa。該行業的公司業務模式已經變得多樣化aaaaa,新製造商的進入也導致了整個行業的結構變化aaa。臺積電的成立標誌着半導體產業的垂直分工的形成aaaaa。它只是鑄造而非設計aaa,使臺灣在鑄造和密封中的生產能力比例最高aaaaa。作爲半導體的發源地aaaaa,美國在IDM模式和IC設計(Fabless)方面仍然具有很大的優勢aaaaa。 Fabless和Foundry的快速發展促進了垂直分工的繁榮aaaaa。

半導體行業模型開發過程

資料來源:公共信息

2016年產業鏈中所有環節的產能比率 IDM

資料來源:公共信息

無晶圓廠

資料來源:公共信息

鑄造

資料來源:公共信息

包裝及放大器;測試

資料來源:公共信息

全球半導體市場已進入成熟期aaaa。自從全球半導體產業誕生以來aaaa,它從20世紀60年代到90年代經歷了快速增長aaa。進入21世紀後aaaa,市場已經成熟aaaaa,行業增長速度逐漸放緩aaaaa。 2015年和2016年aaaaa,行業銷售額同比僅增長-0.2%和1.1%aaa,主要是由於需求疲軟aaaa,美元走強aaaa,市場趨勢和週期性因素共同作用aaaaa。按地區劃分aaaaa,亞太地區(不包括日本)已成爲全球半導體市場增長最快的地區aaa。 2016年aaaaa,該地區半導體銷售額達到2084億美元aaaa,佔全球市場的61.49%aaaa。與此同時aaaaa,該行業的資本支出同比增長5%aaaa。 SEMI預計aaaaa,從2017年到2020年aaaa,全球將有約62家新的晶圓代工廠aaaa,將迎來新一輪的建設aaa。

全球半導體行業銷售額(百萬美元)

資料來源:公共信息

2016年地區銷售額%

資料來源:公共信息

全球半導體資本支出(百萬美元)

資料來源:公共信息

在企業併購浪潮的影響下aaa,前25大半導體製造商的總收入增長了10.5%aaaaa,遠遠好於整體行業增長率aaaaa,但前十大總收入下降了5.85%aaaa,與龍頭企業進一步縮小aaa。 aaaa。 2016年aaa,半導體行業出現小幅反彈aaaa。雖然由於年初庫存調整的影響而疲軟aaaa,但下半年需求增加aaaaa,匯率相對溫和變化aaaa,各電子設備部門產量增加導致NAND閃存的價格aaaaa。環境得到改善aaaa,有助於提高全球半導體收入aaaa。

2016年全球十大半導體製造商(百萬美元)

2016年排名 2015年排名 公司 2016年收入 2016年市場份額 2015年收入 2015年市場份額 15-16增長率 1 1 英特爾 53996 15.90% 51690 15.40% 4.46% 2 2 三星電子 40143 11.80% 37852 11.30% 6.05% 3 3 高通公司 15351 4.50% 16079 4.80% -4.53% 4 4 SK海力士 14267 4.20% 16374 4.90% -12.87% 五 16 博通 13149 3.90% 5216 1.60% 152.09% 6 五 美光科技 12585 3.70% 13816 4.10% -8.91% 7 6 德州儀器 11776 3.50% 11533 3.40% 2.11% 8 7 東芝 10051 3.00% 9162 2.70% 9.70% 9 12 NXP 9170 2.70% 6543 2.00% 40.15% 10 11 聯發科 8697 2.60% 6704 2.00% 29.73% 其他 150449 44.20% 159799 47.70% -5.85% 總 339634 100.00% 334768 100.00% 1.45%

資料來源:公共信息

在行業整體產能增長緩慢的情況下aaaa,區域結構悄然發生變化aaaa,中國半導體產業不斷擴大aaaaa。近十年來aaa,隨着中國經濟的快速發展aaa,智能手機和平板電腦市場呈爆炸式增長aaaaa,對各類集成電路產品的需求持續增長aaaa。 2016年aaaa,集成電路銷售額達到4335億元aaaa,同比增長20%aaaaa。在過去14年中aaa,它的平均年複合增長率爲22%aaaa,已成爲全球集成電路的主要消費市場aaa。在中國工業化和信息化一體化的共同影響下aaaaa,信息消費正在升溫aaaa,智慧城市建設正在加速aaa,我們預計IC市場將保持穩定增長aaaaa。

中國半導體行業銷售額(億元)

資料來源:公共信息

半導體行業的驅動力正在從存儲器和PC轉向以智能手機爲主導的消費電子產品aaa。縱觀半導體產業的歷史aaaaa,隨着技術和製造工藝的進步aaaa,下游需求逐漸發展aaaaa,產業發展的動力不斷變化aaaaa。在歷史上aaaa,該行業經歷了四個階段:1aaaa。由軍用和原始計算機驅動的最初開發階段aaaa。第二次世界大戰後aaaa,原始計算機的出現和軍工業的巨大需求催生了原有的半導體產業aaaaa。 1958年aaa,德州儀器(TI)設計了基於模塊的IC模塊aaa,並且集成電路誕生了aaa。在接下來的二十年中aaaaa,基於硅的電路設計逐漸發展aaaa,使集成電路製造業大規模生產aaaa。 2.基於內存和主機的快速發展時期aaaaa。在20世紀70年代和80年代aaa,記憶被廣泛使用aaaaa,商業公司開始配備大型機以提高工作效率aaaaa。工藝進步導致大規模集成電路和半導體的出現進入商業階段aaaa。 3.基於個人電腦的民間發展時期aaaaa。在20世紀80年代後期aaa,IBM的PC業務迅速在全球範圍內廣受歡迎aaa。生產成本的降低使半導體更適合PCaaa。整個行業基本上是圍繞PC開發的aaa,尤其是半導體存儲器和微處理器aaa,並且該行業進入了民用階段aaa。 4.基於消費電子產品的成熟度aaa。自新世紀以來aaaa,互聯網得到了廣泛的推廣aaaa。與此同時aaaa,蘋果推出智能手機aaaaa,谷歌推出Android系統aaa,移動通信進入爆發期aaaa,迅速取代PC成爲新的推動力aaaa,半導體經歷了21世紀初的10年增長aaaa,而近年來恢復平靜aaa。總體而言aaaa,經過半個世紀的發展aaaaa,半導體行業的銷售增長逐漸放緩成熟aaa。

推動半導體產業發展的動力

資料來源:公共信息

從歷史上看aaa,該行業經歷了兩次產業轉移aaa,目前正在向消費電子時代轉移到中國aaa。半導體是一種高科技屏障行業aaa,這些行業通常具有“馬太效應”aaaaa。積累資金的龍頭企業可以投入大量的研發費用進行新技術的研究和擴展aaaa,這將進一步擴大追逐者與追逐者之間的差距aaaa,形成強大而強大的格局aaa。只有當巨大的機會來臨時aaaaa,追逐者纔有機會崛起aaaa。在第一次產業轉移中aaa,美國移居日本aaaaa,日本半導體產業以存儲器爲切入點aaa,主要是DRAM(動態隨機存取存儲器)aaa。在20世紀80年代aaa,由於汽車工業和大型計算機市場的快速發展aaaaa,DRAM需求激增aaa。當時aaa,日本在DRAM方面取得了技術領先地位aaaa。此時aaaaa,日本企業憑藉其大規模的生產技術aaa,實現了成本和可靠性的優勢aaaaa,並通過低成本促銷的競爭戰略迅速成爲全球DRAM的主要供應商aaaaa。國家aaa。世界市場迅速洗牌aaaaa。到1989年aaaa,日本芯片的全球市場份額爲53%aaa,美國僅爲37%aaaa,而歐洲佔12%aaa。在這個階段aaaaa,日本半導體產業的主要競爭力是產品的成本優勢和可靠性aaaa。第二次從日本轉移到韓國和臺灣aaa。與DRAM質量和可靠性的高主機要求不同aaaa,PC對DRAM的主要吸引力已轉向低價aaaa。 DRAM的技術門檻不高aaa。韓國通過技術引進掌握了核心技術aaaa,並在1988年取代了日本的勞動力成本優勢aaaa。它已成爲最大的DRAM生產商aaaa,全球工業中心已從日本轉移到韓國aaa。臺灣增加了投資aaaa。世界領先的晶圓代工公司臺積電和聯華電子的建立將工業模式從集成IDM轉變爲設計aaaaa,製造和密封分離aaaa,並實現了世界頂級的生產技術aaa。

半導體二次產業轉移

資料來源:公共信息

隨着移動通信等電子產品的興起aaaa,中國正在迎來半導體產業發展的新機遇aaa。目前aaaaa,半導體產業的推動力已經由PC進一步轉變aaa,下游電子產品的發展帶來了新的市場機遇aaaaa。從週期的角度來看aaaa,半導體已進入成熟階段aaaaa,智能手機主導的移動通信將帶來新的爆炸aaa。 2016年aaaa,全球智能手機製造業13強中有10家中國公司aaa,市場份額接近40%aaa,已成爲全球最大的電子消費消費國aaa。強勁的下游需求推動中國半導體銷售穩步增長aaaaa。 2017年第二季度aaa,中國佔世界總銷售額的32%aaaaa。工業中心逐步從韓國和臺灣轉移到中國大陸aaaaa。中國的晶圓產能佔11%aaaaa,是世界上增長最快的地區aaaaa。每一個新機遇的到來都有利於追逐者的崛起aaaa,新興地區將超越技術引進和勞動力成本的優勢aaa。與此同時aaaa,隨着半導體工藝接近物理極限aaa,技術發展速度必將放緩aaaa,這將有助於中國企業和世界領先者縮小差距aaaa。

中國和全球半導體銷售額(1億美元)

資料來源:公共信息

全球半導體消費市場分佈於2017年第二季度

據消息來源:公共信息整理

國家晶圓生產能力2016年底

資料來源:公共信息

2014 - 2016年主要智能手機製造商的銷售排名(百萬)

2016年排名 公司 國家 2014年銷售額 2015年銷售額 2016年銷售額 2016年市場份額 1 三星 韓國 311.0 322.9 310.7 20.85% 2 蘋果 美國 192.9 231.6 215.4 14.46% 3 華爲 中國73.6 104.8 139.3 9.35% 4 OPPO 中國 29.9 50.0 93.9 6.30% 五 VIVO 中國 19.5 40.5 76.6 5.14% 6 中興 中國 43.8 56.2 58.0 3.89% 7 LG 韓國 59.2 59.7 55.1 3.70% 8 聯想 中國 70.1 74.0 53.1 3.56% 9 小米 中國 61.1 70.7 52.9 3.55% 10 TCL 中國 41.5 44.5 39.0 2.62% 11 金立 中國 19.2 20.0 30.6 2.05% 12 魅族 中國 4.4 20.2 22.0 1.48% 13 樂視網/冷 中國 45.2 30.5 21.5 1.44% 中國公司的市場份額位居前13位 32.40% 35.76% 39.39% - 總體 1260.0 1430.0 1490.0 -

資料來源:公共信息

縱觀歷史aaa,IC產業起源於美國aaaaa,在日本發展aaaa,並在韓國和臺灣加速發展aaa。在經歷了先進技術的引進後aaa,日本aaaa,韓國和臺灣已經開發出適合他們的工業發展模式aaaa。無論是日本的自主研發aaa,韓國的市場把握aaaa,還是臺灣的重點分工aaa,它都已成爲全球ICaaaaa。行業的支柱aaaaa。進入21世紀以來aaaa,處於集成電路發展新週期的中國迅速成爲半導體產業的新浪潮aaaaa,爲相關的中國企業帶來了巨大的商機aaaa。

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