半导体行业即将开启新一轮增长 国产进程不断加速

半导体行业即将开启新一轮增长 国产进程不断加速,第1张

近日,各项数据都在显示,在5G需求拉动下,半导体行业回春,迎来新一轮发展契机。申港证券调研显示,从2019年3月开始,全球半导体销售止跌企稳,7月销售额333.7亿美元,比6月327.2亿美元增长1.99%。国内半导体销售额从2019年3月也开始回升,特别是5月份,销售额4月增长7.61%。国际半导体产业协会数据显示,中国半导体设备出货量达33.6亿美元,反超韩国成为半导体设备最大的市场,相比一季度的23.6亿的出货量,环比增加43%。

台湾国际半导体展上,刘德音表示,摩尔定律至今仍然存在,乐观看待半导体产业会迎向下个60年荣景。半导体行业是宏观经济的晴雨表,其发展水平与全球GDP增速呈正相关。中国半导体行业发展的韧劲很强,中国作为全球最大的半导体市场,发展潜力仍然可期。

作为半导体产业链最上游的设计行业,近两年呈现出了百家齐放的状态,不仅在一些专有芯片领域,如指纹芯片、CMOS芯片、消费SOC芯片等方面出现了汇顶 科技 、韦尔股份、全志 科技 等众多企业国产替代的现象,而且在一些核心芯片产品如基带芯片、FPGA、存储等领域,也有华为海思、紫光国微、兆易创新等公司在不断研发和渗透。

天风证券认为,在IC设计领域,最具国产替代逻辑的公司主要有五家,其中兆易创新在存储领域强势上升。据CINNOResearch对第二季度存储产业研究报告显示,在NOR Flash领域长久以来位居第五位的兆易创新,超越美光在史上首度站上第四名的位置,创下中国存储产业的新里程碑。

从上游看,国内半导体原厂的实力增强,从下游看,国内电子终端产品制造商强烈意识到本土产品和资源对于维持和促进其稳定发展的重要性,相比过往更加愿意以性能替代等方式使用本土产品来替换部分国外产品。

电子元器件分销环节是连接上下游厂商的重要纽带,深圳华强作为国内电子元器件分销龙头,旗下拥有多家定位各异的电子元器件授权分销商品牌,其中控股子公司淇诺 科技 以代理国内知名IC为特色,十多年来坚持代理分销国内半导体品牌,伴随着国内半导体自主品牌的成长获得了较快的发展,成为了华为海思、兆易创新、紫光国芯、澜至电子、上海高清、士兰微等三十余家国内知名IC设计制造厂商的重要合作伙伴,是华为海思全系列产品代理商。

深圳华强在接受机构调研时表示,从公司所处的电子元器件分销这个中间环节看,在对国内下游客户需求的理解能力、技术服务能力、响应速度、人工成本等方面,本土分销商具有国际分销巨头无法比拟的本土优势;国际分销巨头 历史 上都是伴随其本土半导体产业的快速发展而迅速成长起来。因此中国本土分销商一方面将在国内半导体产业的国产替代进程中受益,逐步提升市场份额,另一方面也将通过其专业化的服务,助力国内半导体自主品牌的成长。

招商证券认为,从长期成长的角度来看,中国半导体自主可控刻不容缓;近几年国家战略推动下政策、资金、人才环境对半导体产业持续利好,而国产厂商亦在加速关键芯片自研以及可替代国产芯片的认证,中国半导体产业自上而下的长线逻辑清晰。

来源: 证券网

在半导体这个技术高度密集的行业,大者恒大,强者愈强的规律体现得非常明显。业内常有这种说法:行业老大吃肉,次席喝汤,而第三名只能勉强维持生存。这在一定程度上体现了相关企业的生存现状,特别是在各细分领域,以上说法还是很形象的。

不过,世事无绝对,特别是对于行业排名第三的企业来说,有的勉强维持经营,甚至几乎被产业遗忘;有的则踌躇满志,受到多方关注和支持,前途光明;还有的成为了行业明星,光芒几乎盖过了前两强企业。总之,在纷繁复杂的半导体行业内,“老三”们也是有喜有忧。

不过,总体来看, 行业老大的营收规模和市占率的优势大都非常明显,排名次席的企业与老大之间的市占和营收差距非常明显,而“老三”与行业二哥之间的关系则依细分领域而各有不同。

在CPU领域,除了Intel、AMD,宝岛台湾的 威盛电子 (VIA) 也是会造x86处理器的,不知道还有多少人知道?

成立于1992年的威盛,经过几年的发展,于1999年收购了Cyrix (当时是国家半导体的一个部门) 以及Centaur。自从收购了Cyrix之后,威盛开始涉足x86架构的CPU设计领域,先后推出了多款处理器,虽然性能无法与第一、第二名的Intel和AMD抗衡,但是其特长在于低功耗,因此得以在某些特殊领域的市场上站住脚跟。此外,威盛CPU有一个与众不同的特色,就是 硬件整合了数据加密/解密的功能

与此同时,威盛也为Intel和AMD提供PC用芯片组,但随着市场的发展,第三方提供的芯片组逐步退出市场,这也使得威盛在CPU及相关芯片市场的存在感越来越弱。如今,其CPU市占率不足1%。只能看着“苏妈”领导下的AMD单q匹马地对抗Intel。不过,不知道2016年以来AMD在CPU领域对Intel的强劲逆袭势头是否能带给威盛更多的信心和动力?

在GPU芯片领域,英伟达和AMD已经统治多年,一个主攻高性能应用,如服务器和 汽车 ,另一个则主攻消费类产品,以PC和 游戏 机为主。而自从2005年AMD收购ATI之后,市场上就再也没有出现过第三家能有一定市占率的独立GPU芯片供应商。这不禁让我们怀念起40多年前那个GPU诞生和处于生长期的时代,Intel、IBM和TI等群雄逐鹿,你方唱罢我登场,热闹非常。

而在半导体行业的上游,IP供应商的行业角色愈加重要,掌握标准制定权和产业上游核心资产的重要性已深入人心。 而在当今的GPU IP领域,主要厂商只剩下Imagination和Arm了,几乎找不出第三家。

当下,无论是泛IT领域,还是半导体行业,最受瞩目、发展潜力最大、对人们的生活和工作影响最为深远的非人工智能 (AI) 莫属了,而谁能在AI发展初期针对该时期的应用推出适当的芯片,无疑就会有巨大的商机,而这正是英伟达最近几年在做的。

拓墣产业研究院发布的2020年第一季度全球前十大IC设计公司榜单显示,排名第三的 英伟达 (NVIDIA) 表现依然稳健,第一季度营收年增长率达到39.6%。

英伟达在数据中心的增长相当强劲,特别是其GPU在高性能AI计算应用方面,在当下的芯片界一枝独秀。 也正是因为如此,该公司的市值在前些天一度超过了Intel,成为了全球市值排名第三的半导体企业,前两名分别是台积电和三星

这样风光无限的第三名,在半导体发展史上也不多见,特别是对于一家IC设计企业来讲,更是如此,因为它是轻资产企业,自家没有芯片制造和封装厂,在这种情况下,市值能够超越Intel,且紧跟台积电和三星这样的资金、技术高度密集的重资产半导体企业,实属难得。记得上一次出现类似情况,还是在智能手机市场“疯狂”增长的2013年,当时,高通凭借其在手机基带和4G技术方面的提前布局,抓住了那一波智能手机高速发展的风口期,市值也一度超过了Intel,当时也是无限风光。

对于晶圆代工和封装测试这种重资产领域,起步早的企业具有非常大的先发优势,台积电和日月光都是如此。而对于后来者来说,追赶起来就显得非常吃力,几乎可以肯定地讲,只要细分领域的龙头老大不犯方向性的错误,后面的二哥和老三就很难逼近甚至超过。

而要缩短与领头羊,或是行业二哥的差距,往往就要采取一些“非常规”手段。

在全球封测业,中国台湾地区的 日月光和矽品长期占据着第一和第三的位置 ,二哥则是美国的安靠。而中国大陆的 长电 科技 为了提升营收规模和行业影响力,于2015年收购了新加坡的星科金朋,排名也来到了行业第三的位置。

那之后,一度出现了“消化不良”的状况,整体规模虽然提升了,但利润水平却出现了明显下滑,经过这些年的调整和适应,长电 科技 与星科金朋逐步实现“化学反应”,营收和利润不断改善,2019年实现扭亏为盈,且2020年第一季度经营业绩创 历史 同期新高。

从上图也可以看出,行业排名第三的长电 科技 ,无论是市占率,还是营收的同比增长情况,都是比较 健康 的。在收购星科金朋四年后,该公司以行业第三的位置继续向前发起着冲击。

作为封测业的上游,晶圆代工在全球半导体行业的地位举足轻重,甚至可以被看作为产业的核心。

台积电一直是该细分领域的龙头老大,而二哥和老三的位置在近些年有所变化。 2017年之前,行业排名第二的是格芯 (GlobalFoundries) ,而处于下风的 三星 一直将台积电作为赶超目标,为此,该集团于2017年将其晶圆代工业务部门独立了出去,也正是因为如此,三星晶圆代工业务的营收计算方法出现了很大的变化 (为三星自研的手机处理器代工营收归为晶圆代工业务部门) ,这样就使得三星晶圆代工的市占率提升了很多 (目前是18.8%) ,远高于格芯的7.4%,因此将后者挤到了第三的位置。

格芯自诞生之日起,一路走来,充满着坎坷。在4大纯晶圆代工厂中,GlobalFoundries的 历史 最短 (成立于2009年) ,而且是脱胎于传统的IDM公司AMD,在经过了一系列的分拆、整合、并购和更名以后,才形成了今天的格芯。

虽然有中东母公司的巨额投入,但格芯的盈利能力一直难以令人满意。2018年,该公司宣布放弃12nm以下 (不包括12nm) 先进制程技术的研发,将精力放在特色工艺技术研发。

这一策略,一方面是为了避开与台积电硬碰硬式的竞争,以降低风险,提升资金利用效率,另一方面,格芯要更加大力发展特色工艺SOI。实际上,SOI虽然不是什么新的技术,但这真的是一种比较好、接地气的工艺。当下,相对于FD-SOI,RF-SOI已经取得了比较广泛的应用,特别是以手机为代表的移动通信终端的RF前端,其应用的如鱼得水。而FD-SOI发展的相对较慢,其可以说是与体硅的逻辑工艺并驾齐驱的竞争技术,最大的特色就是漏电少,低功耗。

而今的晶圆代工行业老三正处在大调整时期,在市占率方面,要想追赶前面的两家,难于登天,与此同时,身后的联电和中芯国际对其位置也虎视眈眈,而且, 相对于格芯追赶前两名的难度来说,联电和中芯国际追赶格芯的难度要小得多 ,它们三家的市占率差距不是很大,联电为7.3%,排名第五的中芯国际市占率为4.8%。

最近,中芯国际登陆科创板,其市值一度超过了6000亿元,这极大地提升了其在A股市场的融资能力,对于资本高度密集的晶圆代工厂商来说,有足够和持续的资金供应是至关重要的,而科创板和“大基金”会给它巨大的支持。也因为如此,越来越多的人对于中芯国际进一步提升营收和市占率充满信心。

招商电子日前发表了研究报告,表达了对中芯国际的看好,认为该公司现在的研发强度及资本开支都要高于行业平均水平,到2021年,有可能接近或超越没有10nm及更先进制程的联电和格芯,从而来到行业第三的位置。

中芯国际已经量产了14nm芯片,12nm也已经导入客户验证,而且还在研究N+1、N+2代工艺,虽然官方一直不肯明确这两代工艺到底是什么节点的,不过,据业界分析,N+1大概是8nm制程,而n+2则接近7nm工艺。不过,这些只是猜测,准确信息还要以中芯国际的官方公告为准。

当然,在2021年就能来到行业第三的位置是我们美好的愿望,但要实现起来,难度非常大,特别是在晶圆代工这个技术壁垒高起的细分领域,短时间内赶超前者非常困难。

结语

可见,在半导体行业,要坐到、坐稳各细分领域老三的位置,也不是一件容易的事情。

作者 / 张健keya

#半导体芯片产业# #ARM将提高部分客户授权费# #华为海思#

行业主要上市企业:目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等。

本文核心数据:第三代半导体分类、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频市场规模

行业概况

1、定义

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料,被称为第三代半导体材料,目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

与传统材料相比,第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件,因此,其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热频,以及更强的抗辐射能力等诸多优势,在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。

第三代半导体主要包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO),其中,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)并称为第三代半导体材料的“双雄”,是第三代半导体材料的典型代表。

2、产业链剖析:产业链涉及多个环节

第三代半导体产业链分为上游原材料供应,中游第三代半导体制造和下游第三代半导体器件环节。上游原材料包括衬底和外延片中游包括第三代版奥体设计、晶圆制造和封装测试下游为第三代半导体器件应用,包括微波射频器件、电力电子器件和光电子器件等。中国第三代半导体行业产业链如下:

第三代产业链各个环节国内均有企业涉足。从事衬底片的国内厂商主要用露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳、维微科技、科恒晶体、镓铝光电等等从事外延片生产的厂商主要有瀚天天成、东莞天域、晶湛半导体、聚能晶源、英诺赛科等。苏州能讯、四川益丰电子、中科院苏州纳米所等从事第三代半导体器件的厂商较多,包括比亚迪半导体、闻泰科技、华润微、士兰微、斯达半导、扬杰科技、泰科天润等。

行业发展历程:兴起的时间较短

中国第三代半导体兴起的时间较短,2013年,科技部863计划首次阿静第三代半导体产业列为国战战略发展产业。

2016年,为第三代半导体发展元年,国务院国家新产业发展小组将第三半导体产业列为发展重点,国内企业扩大第三半导体研发项目投资,行业进入快速发展期。

2018年1月,中车时代电气建成国内第一条6 英寸碳化硅生产线2018年,泰科天润建成了国内第一条碳化硅器件生产线2019年9月,三安集成已建成了国内第一条6英寸氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)外延芯片产线并投入量产。在2020年7月,华润微宣布国内首条6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产。

2020年9月,第三代半导体写入“十四五”规划,行业被推向风口。

行业发展现状

1、产值规模逆势增长

随着5G、新能源汽车等市场发展,第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时,中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年在国内大半导体产业增长乏力的大背景下,我国第三代半导体产业实现逆势增长。

2020年我国第三代半导体产业电子电力和射频电子总产值超过100亿元,较2019年同比增长69.5%。

其中,SiC、GaN电子电力产值规模达44.7亿元,同比增长54%GaN微波射频产值达到60.8亿元,同比增长80.3%。

2、产能大幅增长但仍供应不足

根据CASA数据显示截至2020年底,我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年,SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年,SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。

GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年,GaN-on-Si器件/模块折算 6 英寸产能约为22万片/年。

但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展,我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求,目前有超过八成产品依赖进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。

3、电力电子器件市场规模接近50亿元

2017-2020年,中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长,2020年,SiC、GaN电力电子器件应用市场规模为46.8亿元,同比增长90%。

2020年,我国半导体分立器件的市场规模约3002.6亿元,SiC、GaN电力电子器件的应用渗透率约为1.56%。

目前,GaN主要应用在射频及快充领域。SiC重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场,第三代半导体器件在新能源汽车充电桩领域的渗透快于整车市场,占比达38%消费类电源(PFC)占22%光伏逆变器占了15%工业及商业电源、不间断电源UPS、快充电源、工业电机分别占6%、3%、3%、1%。

2020年,我国GaN微波射频器件市场规模约为66.1亿元,同比增长57.2%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元,成为GaN射频主要拉动因素。

国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域,2020年市场规模占整个GaN射频器件市场的53%其次是无线基础设施,下游市场占比为36%。

行业竞争格局

1、区域竞争格局:江苏省第三代半导体代表性企业分布最多

当前,我国第三代半导体初步形成了京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域。

从我国第三代半导体行业产业链企业区域分布来看,第三代半导体行业产业链企业在全国绝大多数省份均有分布。其中河南省第三代半导体企业数量分布最多,同时山东、江苏和甘肃等省份企业数量也相对集中。

从代表性企业分布情况来看,江苏省第三代半导体代表性企业分布最多,如苏州纳维、晶湛半导体、英诺赛科等。同时广东、山东代表性企业也有较多代表性企业分布。

2、企业竞争格局:主流企业加速扩张布局

经过初期的发展,第三代半导体迅速在新能源汽车、5G基站、PD快充等领域应用,市场规模增长迅速。同时,行业内的竞争也逐渐加剧。为了迎合市场需求,抢占市场地位,国内主流半导体企业均加强在第三代半导体产业的布局,扩充第三代半导体的产能。其中,代表性的主流企业有三安光电、中电科55所、泰科天润等。

行业发展前景及趋势预测

1、2025年行业规模有望超过500亿元

第三代半导体已经写入“十四五”规划。在国家政策的支持和下游需求增长的背景下,预计到2021-2025年,我国SiC、GaN电力电子器件应用市场将以45%的年复合增长率增长至2025年的近300亿元GaN微波射频器件市场规模将以25.4%的年均复合增长率增长至2025年的205亿元。2025年第三代半导体整体市场规模有望超过500亿元。

2、国产化进程将加速

未来,在市场竞争趋势方面,我国第三代半导体行业国产化率将会加深在细分产品发展趋势方面,SiC需求将会增长在技术发展趋势方面,大尺寸Si基GaN外延等问题将会有所进展。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。


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