2、华虹集团:集团内有上海华虹宏力、上海华力微电子、上海集成电路研发中心、华虹计能、虹日国际、华虹半导体、华虹科技、华虹挚芯等子公司,集团有3条8英寸生产线、3条12英寸生产线,并拥有唯一一家国家级集成电路研发中心。
3、西安微电子技术研究所(航天771所):属于航天科技集团第九研究院,主要是为航天军工企业生产芯片,这种芯片工艺不需要很领先,但可靠性要求极高。该所公开信息较少,其工艺水平应该不会超过28纳米。
人事变动始终牵动着半导体产界人士的心。
2019 年是不平凡的一年,众多半导体巨头进行了高管调整,或宣布调整信息。下面一起回顾 2019 年半导体产业都经历了哪些重大人事变动。
SK 海力士
2018 年 12 月,SK 海力士公布营运长李锡熙晋升 CEO,原 CEO 朴星昱则转任 SK 集团 Supex 追求协议会 ICT 委员长,负责开拓 SK 集团未来技术与新成长动力。
现年 56 岁的李锡熙产学界经历完整,取得首尔大学无机材料硕士后,1990 年加入 SK 海力士前身现代电子成为研究员,此后又到美国求学,取得史丹佛大学材料博士学位,2000 年进入英特尔(Intel)就职。
任职英特尔 10 年时间,多次获颁最高荣誉的英特尔成就奖,2010 年在韩国科学技术院(KAIST)担任教授,2013 年重回 SK 海力士负责 DRAM 开发,2017 年晋升营运长成为半导体事业负责人。
英特尔
2019 年 1 月 31 日,英特尔宣布任命临时首席执行官罗伯特 - 斯旺(Robert Swan)为正式 CEO。这是英特尔 51 年来第七次任命首席执行官。
自 2018 年 6 月,首席执行官布莱恩 - 科再奇(Brian Krzanich)因违反公司政策与一名员工存在不正当关系而被解职,罗伯特 - 斯旺担任临时首席执行官至今已有 7 个月,他自 2016 年起担任首席财务官,并获选为公司董事会成员。
现任财务副总裁托德 - 安德伍德(Todd Underwood)将接任临时 CFO 一职,公司将寻找一名永久性 CFO。
Swan 拥有布法罗大学工商管理学士学位和宾厄姆顿大学工商管理硕士学位。他是 eBay 的董事会成员。1985 年在通用电气公司开始了他的职业生涯,持有各种高级财务他在那里工作了 15 年。在其职业生涯早期,斯旺担任电子数据系统公司和 TRW 公司的首席财务官,以及担任 Webvan Group Inc。 首席运营官兼首席执行官的首席财务官。2006 年加入 eBay Inc。 担任首席财务官,负责 eBay 财务职能的各个方面,包括管理,财务规划和分析,税务,财务,审计,兼并和收购,和投资者关系。2015 年加入 General Atlantic 担任运营合作伙伴,与公司的全球投资公司密切合作,共同实现增长目标。2016 年 10 月起担任英特尔公司的执行副总裁兼首席财务官(CFO)。他负责监督英特尔的全球金融组织,包括财务,会计和报告,税务,财务,内部审计和投资者关系,信息技术;和公司的企业战略办公室。2018 年 6 月 21 日被任命为英特尔公司的临时首席执行官。
利扬芯片
2019 年 2 月,张亦锋加入广东利扬芯片测试股份有限公司任公司首席执行官。
张亦锋,在西安电子 科技 大学通信工程学院应用电子技术专业获学士学位,复旦大学管理学院工商管理专业(MBA)毕业,研究生学历。2000 年 7 月至 2013 年 12 月,,任职于上海华虹 NEC 电子有限公司,先后在计划部、Foundry 事业部、业务发展部等部门担任资深主管工程师、主任、科长等职。2014 年 1 月至 2015 年 8 月任职于上海华虹宏力半导体制造有限公司,担任产品销售科科长。2015 年 8 月至 2015 年 12 月任职于武汉力源信息股份有限公司,担任 IC 事业部总监。2016 年 1 月至 2019 年 1 月,任职于珠海博雅 科技 有限公司,担任首席商务官、副总裁,兼任全资子公司四川泓芯 科技 有限公司总经理。
华虹集团
华虹半导体
2019 年 3 月 28 日,华虹集团对旗下制造平台进行了人事调整,宣布上海华力集成总经理唐均君接替王煜担任上市公司华虹半导体总裁一职(5 月 1 日正式接任),希望发挥唐总在 12 英寸生产线的经验,以便更好的让华虹无锡基地的 12 英寸产线快速产生效益。
上海华力
华虹集团对旗下制造平台进行了人事调整,宣布上海华力微总裁雷海波兼任上海华力集成总裁,作为中国大陆培养的本土 12 英寸产线领头人,雷总现在要负责两个 12 英寸产线的运营。华力微在 2018 年实现首次年度盈利。
上海新升
2019 年 5 月 5 日,邱慈云出任上海新升 CEO。
邱慈云生于 1956 年,获得加州伯克利分校电气工程博士学位和哥伦比亚大学高级管理人员工商管理硕士学位。他早年曾在德国慕尼黑固体技术研究所 At&t 贝尔实验室和台积电工作。2001 年曾追随张汝京创办中芯国际;2005 年加入华虹 NEC 担任运营副总裁;2007 年加入马来西亚 Silterra 担任 COO;2009 年回到华虹 NEC 担任总裁兼 CEO;2011 年 8 月起,担任中芯国际 CEO,至 2017 年 5 月因个人原因请辞。
瑞萨电子
2019 年 6 月 26 日,瑞萨电子官方发布公告,现任 CEO 吴文精( Bunsei Kure)将于 2019 年 6 月 30 日辞去其代表董事、总裁兼 CEO,柴田英利(Hidetoshi Shibata)将成为为其代表董事,总裁兼 CEO,任命自 2019 年 7 月 1 日起生效。
吴文精下台的原因是瑞萨经营业绩欠佳。
芯思想研究院认为,瑞萨是日本半导体产业界的一朵奇葩,越整合则越虚弱。
武汉弘芯
2019 年 7 月 17 日,蒋尚义正式出任武汉弘芯总经理。
蒋尚义,1968 年在国立台湾大学获电子工程学学士学位,1970 年在普林斯顿大学获电子工程学硕士学位,1974 年在斯坦福大学获电子工程学博士学位。毕业后,蒋博士曾在德州仪器和惠普公司工作。1997 年回到台湾,任职台积电研发副总裁,是台积电掌管单一部门时间最久的人。2013 年任台积电共同首席执行副总和共同运营官。
在台积电期间,蒋尚义将研发团队从 120 人扩编至 2013 年的 7000 多人,年度研发经费更从 25 亿台币激增至 2013 年的 480 亿台币;曾参与研发 CMOS、NMOS、Bipolar、DMOS、SOS、SOI、GaAs 激光、LED、电子束光刻、矽基太阳能电池等项目;带领台积电自主研发,一路从 0.25 微米、0.18 微米、0.15 微米、0.13 微米、90 纳米、65 纳米走到 40 纳米世代,还参与了 28 纳米 HKMG 高介电金属闸极、16 纳米 FinFET 等关键节点的研发,使台积电的行业地位从技术跟随者发展为技术引领者。
华微电子
2019 年 7 月 9 日,首席执行官(CEO)聂嘉宏先生辞呈。
经公司董事长提名,董事会提名委员会审核,公司董事会同意聘任于胜东先生为首席执行官,任期自董事会通过之日起至本届董事会届满为止。
凯世通
2019 年 8 月,陈克禄接替陈烔(JIONG CHEN)担任凯世通总经理。
陈克禄,原上海浦东 科技 投资有限公司投资总监。
2015 年,上海浦东 科技 投资有限公司(以下简称“浦科投资”)入主万业企业,并于 2018 年成为其控股股东(持股 28.16%),积极推动其战略转型。
万业企业将转型目标瞄准了集成电路装备及材料产业。2017 年,经董事会和股东大会审议通过,万业企业以 10 亿元自有资金认购上海半导体装备材料产业投资基金首期 20%份额,迈出了转型的第一步。
2018 年 7 月,万业企业启动收购上海凯世通半导体股份有限公司(以下简称“凯世通”)100%股权相关事宜,最终以 3.98 亿元的价格、以现金收购的方式,成功完成对凯世通 100%股权的收购。收购凯世通后,万业企业正式切入集成电路核心装备产业之一的离子注入机领域。
长电 科技
2019 年 9 月 9 日,长电 科技 发布公告称:董事会收到 LEE CHOON HEUNG(李春兴)先生请求辞去首席执行长(CEO)及第七届董事会董事职务的书面辞职书,经研究讨论公司董事会同意李春兴先生辞去首席执行长职务的请求。根据《公司章程》,李春兴先生辞去公司董事职务在书面辞职书送达董事会时已生效,其不再担任公司董事。辞去上述职务后,李春兴先生将继续担任公司首席技术长(CTO)职务,并继续致力于公司的发展。
根据长电 科技 董事长周子学先生提名,经董事会提名委员会审核,一致同意聘任郑力先生为公司首席执行长,同时提名郑力先生为公司第七届董事会非独立董事,任期自本次董事会聘任通过之日起至本届董事会任期届满。
郑力,男,1967 年 8 月出生,天津大学工业管理工程专业工学士,东京大学金融经济管理硕士。郑力在美国、日本、欧洲和中国国内的集成电路产业拥有超过 26 年的工作经验。曾任曾任恩智浦全球高级副总裁兼大中华区总裁;中芯国际全球市场高级副总裁,瑞萨电子大中华区 CEO,NEC 电子(后与日立公司和三菱公司的半导体部门合并为瑞萨电子)大中华区总裁,华虹国际有限公司副总裁,上海虹日国际电子有限公司总经理,日本东棉美国公司(现丰田通商美国公司)加州圣荷西分公司总经理,日本东棉公司总部(现日本丰田通商公司)电子信息系统本部担任产品开发经理、集成电路项目管理经理等职务。
安靠
2019 年 6 月,安靠中国区总裁周晓阳正式离职,10 月由曹持论接任。
周晓阳,西安人,1984 年本科毕业于西安交通大学半导体专业,1984 年至 1987 年在骊山微电子研究所师从黄敞老师,获得硕士学位;1987 年至 1993 年在西安 771 所工作,时任组合车间副主任;1993 年至 1997 年任职国家半导体上海公司工作;1997 年至 2007 年任职英特尔;2007 年至 2011 年任职星科金朋;2011 年至 2014 年在楼氏电子工作,曾任楼氏电子苏州和北京公司总经理;2014 年加入安靠,任中国区总裁及安靠封装测试(上海)有限公司总经理。
安靠中国区在周晓阳的带领下,创下了辉煌的业绩,公司已经成为中国大陆及安靠全球技术最先进、产能最大、发货量最大的 NAND 封测厂,为很多中国集成电路设计公司保驾护航。
在周晓阳带领下,2014-2018 年间,安靠上海年平均贡献税收约为 1 亿元人民币,并获得浦东“纳税突出贡献奖”;进出口额约 224 亿美元,连年获得浦东“贸易贡献奖”;此外,安靠上海名列中国十大封测企业、荣获市外资进出口百强、市外资吸收就业人数百强、市外资双优企业等奖项。
曹持论,2001 年 5 月加入安靠公司,曾担任安靠中国区副总裁及厂长职务。
芯聚能半导体
2019 年 11 月正式加入创业公司芯聚能半导体,接替王颖颖担任法人和总经理。
周晓阳,西安人,1984 年本科毕业于西安交通大学半导体专业,1984 年至 1987 年在骊山微电子研究所师从黄敞老师,获得硕士学位;1987 年至 1993 年在西安 771 所工作,时任组合车间副主任;1993 年至 1997 年任职国家半导体上海公司工作;1997 年至 2007 年任职英特尔;2007 年至 2011 年任职星科金朋;2011 年至 2014 年在楼氏电子工作,曾任楼氏电子苏州和北京公司总经理;2014 年加入安靠,任中国区总裁及安靠封装测试(上海)有限公司总经理。2019 年 6 月离开安靠。
北方华创
10 月 31 日,北方华创发布公告称,董事会于 2019 年 10 月 31 日收到公司副总经理张国铭先生提交的书面辞职报告,张国铭先生由于个人原因申请辞去公司副总经理职务,辞职后不在公司担任任何职务。
张国铭先生曾任北方华创 科技 集团股份有限公司高级副总裁、首席战略官,并兼任北京北方华创微电子装备有限公司董事、副总裁,北京七星华创流量计有限公司董事长,北京七星华创集成电路装备有限公司执行董事。曾任北京建中机器厂总工程师、副厂长,北京七星华创电子股份有限公司微电子设备分公司总经理,北京七星华创电子股份有限公司副总经理。
张国铭先生担任国家 02 科技 重大专项总体专家组专家、 科技 部“十三五”重点专项先进制造专家组专家、国家集成电路产业投资基金股份有限公司投资审核委员会委员、北京电子制造装备行业协会秘书长、国际 SEMI 协会全球董事会董事、SEMI 中国半导体设备及材料委员会主席等多种职务。
据悉,张国铭已经加盟华海清科。
来源: 与非网
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台积电开启晶圆代工时代,成为集成电路中最为重要的一个环节。 1987 年,台积电的成立开启了 晶圆代工时代,尤其在得到了英特尔的认证以后,晶圆代工被更多的半导体厂商所接受。晶圆代工 打破了 IDM 单一模式,成就了晶圆代工+IC 设计模式。目前,半导体行业垂直分工成为了主流, 新进入者大多数拥抱 fabless 模式,部分 IDM 厂商也在逐渐走向 fabless 或者 fablite 模式。
全球晶圆代工市场一直呈现快速增长,未来有望持续 。晶圆代工+IC 设计成为行业趋势以后,受益 互联网、移动互联网时代产品的强劲需求,整个行业一直保持快速增长,以台积电为例,其营业收 入从 1991 年的 1.7 亿美元增长到 2019 年的 346 亿美元,1991-2019 年,CAGR 为 21%。2019 年全球晶圆代工市场达到了 627 亿美元,占全球半导体市场约 15%。未来进入物联网时代,在 5G、 人工智能、大数据强劲需求下,晶圆代工行业有望保持持续快速增长。
晶圆代工行业现状:行业呈现寡头集中。 晶圆代工是制造业的颠覆,呈现资金壁垒高、技术难度大、 技术迭代快等特点,也因此导致了行业呈现寡头集中,其中台积电是晶圆代工行业绝对的领导者, 营收占比超过 50%,CR5 约为 90%。
晶圆代工行业资金壁垒高。 晶圆代工厂的资本性支出巨大,并且随着制程的提升,代工厂的资本支 出中枢不断提升。台积电资本支出从 11 年的 443 亿元增长到 19 年的 1094 亿元,CAGR 为 12%。 中芯国际资本性支出从 11 年的 30 亿元增长到了 19 年的 131 亿元,CAGR 为 20%,并且随着 14 nm 及 N+1 制程的推进,公司将显著增加 2020 年资本性支出,计划为 455 亿元。巨额投资将众多 追赶者挡在门外,新进入者难度极大。
随着制程提升,晶圆代工难度显著提升。 随着代工制程的提升,晶体管工艺、光刻、沉积、刻蚀、 检测、封装等技术需要全面创新,以此来支撑芯片性能天花板获得突破。
晶体管工艺持续创新。 传统的晶体管工艺为 bulk Si,也称为体硅平面结构(Planar FET)。 随着 MOS 管的尺寸不断的变小,即沟道的不断变小,会出现各种问题,如栅极漏电、泄漏功 率大等诸多问题,原先的结构开始力不从心,因此改进型的 SOI MOS 出现,与传统 MOS 结 构主要区别在于:SOI 器件具有掩埋氧化层,通常为 SiO2,其将基体与衬底隔离。由于氧化 层的存在,消除了远离栅极的泄漏路径,这可以降低功耗。随着制程持续提升,常规的二氧 化硅氧化层厚度变得极薄,例如在 65nm 工艺的晶体管中的二氧化硅层已经缩小仅有 5 个氧 原子的厚度了。二氧化硅层很难再进一步缩小了,否则产生的漏电流会让晶体管无法正常工 作。因此在 28nm 工艺中,高介电常数(K)的介电材料被引入代替了二氧化硅氧化层(又称 HKMG 技术)。随着设备尺寸的缩小,在较低的技术节点,例如 22nm 的,短沟道效应开始 变得更明显,降低了器件的性能。为了克服这个问题,FinFET 就此横空出世。FinFET 结构 结构提供了改进的电气控制的通道传导,能降低漏电流并克服一些短沟道效应。目前先进制 程都是采用 FinFET 结构。
制程提升,需要更精细的芯片,光刻机性能持续提升。 负责“雕刻”电路图案的核心制造设备是光刻机,它是芯片制造阶段最核心的设备之一,光刻机的精度决定了制程的精度。第四 代深紫外光刻机分为步进扫描投影光刻机和浸没式步进扫描投影光刻机,其中前者能实现最 小 130-65nm 工艺节点芯片的生产,后者能实现最小 45-22nm 工艺节点芯片的生产。通过多 次曝光刻蚀,浸没式步进扫描投影光刻机能实现 22/16/14/10nm 芯片制作。到了 7/5nm 工艺, DUV 光刻机已经较难实现生产,需要更为先进的 EUV 光刻机。EUV 生产难度极大,零部件 高达 10 万多个,全球仅 ASML 一家具备生产能力。目前 EUV 光刻机产量有限而且价格昂 贵,2019 年全年,ASML EUV 销量仅为 26 台,单台 EUV 售价高达 1.2 亿美元。
晶圆代工技术迭代快,利于头部代工厂。 芯片制程进入 90nm 节点以后,技术迭代变快,新的制程 几乎每两到三年就会出现。先进制程不但需要持续的研发投入,也需要持续的巨额资本性支出,而 且新投入的设备折旧很快,以台积电为例,新设备折旧年限为 5 年,5 年以后设备折旧完成,生产 成本会大幅度下降,头部厂商完成折旧以后会迅速降低代工价格,后进入者难以盈利。
2.1摩尔定律延续,技术难度与资本投入显著提升
追寻摩尔定律能让消费者享受更便宜的 算 力,晶圆代工是推动摩尔定律最重要的环节。 1965 年, 英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔提出,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目, 约每隔 18-24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍,这也是全球电子产品整体性能不断进化的核 心驱动力,以上定律就是著名的摩尔定律。换而言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔 18- 24 个月翻一倍以上。推动摩尔定律的核心内容是发展更先进的制程,而晶圆代工是其中最重要的 环节。
摩尔定律仍在延续。 市场上一直有关于摩尔定律失效的顾虑,但是随着 45nm、28nm、10nm 持续 的推出,摩尔定律仍然保持着延续。台积电在 2018 年推出 7nm 先进工艺,2020 年开始量产 5nm, 并持续推进 3nm 的研究,预计 2022 年量产 3nm 工艺。IMEC 更是规划到了 1nm 的节点。此外, 美国国防高级研究计划局进一步提出了先进封装、存算一体、软件定义硬件处理器三个未来发展研 究与发展方向,以此来超越摩尔定律。在现在的时间点上来看,摩尔定律仍然在维持,但进一步提 升推动摩尔定律难度会显著提升。
先进制程资本性投入进一步飙升 。根据 IBS 的统计,先进制程资本性支出会显著提升。以 5nm 节 点为例,其投资成本高达数百亿美金,是 14nm 的两倍,是 28nm 的四倍。为了建设 5nm 产线, 2020 年,台积电计划全年资本性将达到 150-160 亿美元。先进制程不仅需要巨额的建设成本,而 且也提高了设计企业的门槛,根据 IBS 的预测,3nm 设计成本将会高达 5-15 亿美元。
3nm 及以下制程需要采用全新的晶体管工艺。 FinFET 已经历 16nm/14nm 和 10nm/7nm 两个工艺 世代,随着深宽比不断拉高,FinFET 逼近物理极限,为了制造出密度更高的芯片,环绕式栅极晶 体管(GAAFET,Gate-All-Ground FET)成为新的技术选择。不同于 FinFET,GAAFET 的沟道被 栅极四面包围,沟道电流比三面包裹的 FinFET 更加顺畅,能进一步改善对电流的控制,从而优化 栅极长度的微缩。三星、台积电、英特尔均引入 GAA 技术的研究,其中三星已经先一步将 GAA 用 于 3nm 芯片。如果制程到了 2nm 甚至 1nm 时,GAA 结构也许也会失效,需要更为先进的 2 维 、 甚至 3 维立体结构,目前微电子研究中心(Imec)正在开发面向 2nm 的 forksheet FET 结构。
3nm 及以下制程,光刻机也需要升级。 面向 3nm 及更先进的工艺,芯片制造商或将需要一种称为 高数值孔径 EUV(high-NA EUV)的光刻新技术。根据 ASML 年报,公司正在研发的下一代极紫 外光刻机将采用 high-NA 技术,有更高的数值孔径、分辨率和覆盖能力,较当前的 EUV 光刻机将 提高 70%。ASML 预测高数值孔径 EUV 将在 2022 年以后量产。
除上面提到巨额资本与技术难题以外,先进制程对沉积与刻蚀、检测、封装等环节也均有更高的要 求。正是因为面临巨大的资本和技术挑战,目前全球仅有台积电、三星、intel 在进一步追求摩尔定 律,中芯国际在持续追赶,而像联电、格罗方德等晶圆代工厂商已经放弃了 10nm 及以下制程工艺 的研发,全面转向特色工艺的研究与开发。先进制程的进一步推荐节奏将会放缓,为中芯国际追赶 创造了机会。
2.2先进制程占比持续提升,成熟工艺市场不断增长
高性能芯片需求旺盛,先进制程占比有望持续提升。 移动终端产品、高性能计算、 汽车 电子和通信 及物联网应用对算力的要求不断提升,要求更为先进的芯片,同时随着数据处理量的增加,存储芯 片的制程也在不断升级,先进制程的芯片占比有望持续提升。根据 ASML2018 年底的预测,到 2025 年,12 寸晶圆的先进制程占比有望达到 2/3。2019 年中,台积电 16nm 以上和以下制程分别占比 50%,根据公司预计,到 2020 年,16nm 及以下制程有望达到 55%。
CPU、逻辑 IC、存储器等一般采用先进制程(12 英寸),而功率分立器件、MEMS、模拟、CIS、 射频、电源芯片等产品(从 6μm 到 40nm 不等)则更多的采用成熟工艺(8 寸片)。 汽车 、移动 终端及可穿戴设备中超过 70%的芯片是在不大于 8 英寸的晶圆上制作完成。相比 12 寸晶圆产线,8 寸晶圆制造厂具备达到成本效益生产量要求较低的优势,因此 8 寸晶圆和 12 寸晶圆能够实现优 势互补、长期共存。
受益于物联网、 汽车 电子的快速发展,MCU、电源管理 IC、MOSFET、ToF、传感器 IC、射频芯 片等需求持续快速增长。 社会 已经从移动互联网时代进入了物联网时代,移动互联网时代联网设备 主要是以手机为主,联网设备数量级在 40 亿左右,物联网时代,设备联网数量将会成倍增加,高 通预计到 2020 年联网 设备数量有望达到 250 亿以上。飙升的物联网设备需要需要大量的成熟工艺 制程的芯片。以电源管理芯片为例,根据台积电年报数据,公司高压及电源管理晶片出货量从 2014 年的 1800 万片(8 寸)增长到 2019 年的 2900 万片,CAGR 为 10%。根据 IHS 的预测,成熟晶 圆代工市场规模有望从 2020 年的 372 亿美元增长到 2025 年的 415 亿美元。
特色工艺前景依旧广阔,主要代工厂积极布局特色工艺。 巨大的物联网市场前景,吸引了众多 IC 设计公司开发新产品。晶圆代工企业也瞄准了物联网的巨大商机,频频推出新技术,配合设计公司 更快、更好地推出新一代芯片,助力物联网产业高速发展。台积电和三星不仅在先进工艺方面领先布局,在特色工艺方面也深入布局,例如台积电在图像传感器领域、三星在存储芯片领域都深入布 局。联电、格罗方德、中芯国际、华虹半导体等代工厂也全面布局各自的特色工艺,在射频、 汽车 电子、IOT 等领域,形成了各自的特色。
5G 时代终端应用数据量爆炸式提升增加了对半导体芯片的需求,晶圆代工赛道持续繁荣。 随着对 于 5G 通信网络的建设不断推进,不仅带动数据量的爆炸式提升,要求芯片对数据的采集、处理、 存 储 效率更高,而且也催生了诸多 4G 时代难以实现的终端应用,如物联网、车联网等,增加了终 端对芯片的需求范围。对于芯片需求的增长将使得下游的晶圆代工赛道收益,未来市场前景极其广 阔。根据 IHS 预测,晶圆代工市场规模有望从 2020 年的 584 亿美元,增长到 2025 年的 857 亿美 元,CAGR 为 8%。
3.15G 推动手机芯片需求量上涨
5G 手机渗透率快速提升。手机已经进入存量时代,主要以换机为主。2019 年全球智能手机出货量 为 13.7 亿部,2020 年受疫情影响,IDC 等预测手机总体出货量为 12.5 亿台,后续随着疫情的恢 复以及 5G 产业链的成熟,5G 手机有望快速渗透并带动整个手机出货。根据 IDC 等机构预测,5G 手机出货量有望从 2020 年的 1.83 增长到 2024 年的 11.63 亿台,CAGR 为 59%。
5G 手机 SOC、存储和图像传感器全面升级,晶圆代工行业充分受益。 消费者对手机的要求越来越 高,需要更清晰的拍照功能、更好的 游戏 体验、多任务处理等等,因此手机 SOC 性能、存储性能、 图像传感器性能全面提升。目前旗舰机的芯片都已经达到了 7nm 制程,随着台积电下半年 5 nm 产 能的释放,手机 SOC 有望进入 5nm 时代。照片精度的提高,王者荣耀、吃鸡等大型手游和 VLOG 视频等内容的盛行,对手机闪存容量和速度也提出了更高的要求,LPDDR5 在 2020 年初已经正式 亮相小米 10 系列和三星 S20 系列,相较于上一代的 LPDDR4,新的 LPDDR5 标准将其 I/O 速 度从 3200MT/s 提升到 6400MT/s,理论上每秒可以传输 51.2GB 的数据。相机创新是消费者更 换新机的主要动力之一,近些年来相机创新一直在快速迭代,一方面,多摄弥补了单一相机功能不 足的缺点,另一方面,主摄像素提升带给消费者更多的高清瞬间,这两个方向的创新对晶圆及代工 的需求都显著提升。5G 时代,手机芯片晶圆代工市场将会迎来量价齐升。
5G 手机信号频段增加,射频前端芯片市场有望持续快速增长。射频前端担任信号的收发工作,包 括低噪放大器、功率放大器、滤波器、双工器、开关等。相较于 4G 频段,5G 的频段增加了中高 频的 Sub-6 频段,以及未来的更高频的毫米波频段。根据 yole 预测,射频前端市场有望从 2018 年 的 149 亿美元,增长到 2023 年的 313 亿美元,CAGR 为 16%。
3.2云计算前景广阔,服务器有望迎来快速增长
2020 年是国内 5G 大规模落地元年,有望带来更多数据流量需求 。据中国信通院在 2019 年 12 月 份发布的报告,2020 年中国 5G 用户将从去年的 446 万增长到 1 亿人,到 2024 年我国 5G 用户 渗透率将达到 45%,人数将超过 7.7 亿人,全球将达到 12 亿人,5G 用户数的高增长带来流量的 更高增长。
5G 时代来临,云计算产业前景广阔。 进入 5G 时代,IoT 设备数量将快速增加,同时应用的在线 使用需求和访问流量将快速爆发,这将进一步推动云计算产业规模的增长。根据前瞻产业研究院的 报告,2018 年中国云计算产业规模达到了 963 亿元,到 2024 年有望增长到 4445 亿元,CAGR 为 29%,产业前景广阔。
边缘计算是云计算的重要补充,迎来新一轮发展高潮。 根据赛迪顾问的数据,2018 年全球边缘计 算市场规模达到 51.4 亿美元,同比增长率 57.7%,预计未来年均复合增长率将超过 50%。而中国 边缘计算市场规模在 2018 年达到了 77.4 亿元,并且 2018-2021 将保持 61%的年复合增长率,到 2021 年达到 325.3 亿元。
服务器大成长周期确定性强。 服务器短期拐点已现,受益在线办公和在线教育需求旺盛,2020 年 服务器需求有望维持快速增长。长期来看,受益于 5G、云计算、边缘计算强劲需求,服务器销量 有望保持持续高增长。根据 IDC 预测,2024 年全球服务器销量有望达到 1938 万台,19-24 年, CAGR 为 13%。
服务器半导体需求持续有望迎来快速增长,晶圆代工充分受益。 随着服务器数量和性能的提升,服 务器逻辑芯片、存储芯片对晶圆的需求有望快速增长,根据 Sumco 的预测,服务器对 12 寸晶圆 需求有望从 2019 年的 80 万片/月,增长到 2024 年的 158 万片/月,19-24 年 CAGR 为 8%。晶圆 代工市场有望充分受益服务器芯片量价齐升。
3.3三大趋势推动 汽车 半导体价值量提升
传统内燃机主要价值量主要集中在其动力系统。 而随着人们对于 汽车 出行便捷性、信息化的要求逐 渐提高, 汽车 逐步走向电动化、智能化、网联化,这将促使微处理器、存储器、功率器件、传感器、 车载摄像头、雷达等更为广泛的用于 汽车 发动机控制、底盘控制、电池控制、车身控制、导航及车 载 娱乐 系统中, 汽车 半导体产品的用量显著增加。
车用半导体有望迎来加速增长。 根据 IHS 的报告,车用半导体销售额 2019 年为 410 亿美元,13- 19 年 CAGR 为 8%。随着 汽车 加速电动化、智能化、网联化,车用芯片市场规模有望迎来加速, 根据 Gartner 的数据,全球 汽车 半导体市场 2019 年销售规模达 410.13 亿美元,预计 2022 年有望 达到 651 亿美元,占全球半导体市场规模的比例有望达到 12%,并成为半导体下游应用领域中增 速最快的部分。
自动驾驶芯片要求高,有望进一步拉动先进制程需求。 自动驾驶是通过雷达、摄像头等将采集车辆 周边的信息,然后通过自动驾驶芯片处理数据并给出反馈,以此降低交通事故的发生率、提高城市 中的运载效率并降低驾驶员的驾驶强度。自动驾驶要求多传感器之间能够及时、高效地传递信息, 并同时完成路线规划和决策,因此需要完成大量的数据运算和处理工作。随着自动驾驶级别的上升, 对于芯片算力的要求也越高,产生的半导体需求和价值量也随之水涨船高。英伟达自动驾驶芯片随 着自动驾驶级别的提升,芯片制程也显著提升,最早 Drive PX 采用的是 20nm 工艺,而最新 2019 年发布的 Drive AGX Orin 将会采用三星 8nm 工艺。根据英飞凌的预测,自动驾驶给 汽车 所需要的 半导体价值带来相当可观的增量,一辆车如果实现 Level2 自动驾驶,半导体价值增量就将达到 160 美元,若自动驾驶级别达到 level4&5,增量将会达到 970 美元。
3.4IoT 快速增长,芯片类型多
随着行业标准完善、技术不断进步、政策的扶持,全球物联网市场有望迎来爆发性增长。GSMA 预 测,中国 IOT 设备联网数将会从 2019 年的 36 亿台, 增到 到 2025 年的 80 亿台,19-25 年 CAGR 为 17.3%。根据全球第二大市场研究机构 MarketsandMarkets 的报告,2018 年全球 IoT 市场规模 为 795 亿美元,预计到 2023 年将增长到 2196 亿美元,18-23 年 CAGR 为 22.5%。
物联网的发展需要大量芯片支撑,半导体市场规模有望迎来进一步增长 。物联网感知层的核心部件 是传感器系统,产品需要从现实世界中采集图像、温度、声音等多种信息,以实现对于所处场景的 智能分析。感知需要向设备中植入大量的 MEMS 芯片,例如麦克风、陀螺仪、加速度计等;设备 互通互联需要大量的通信芯片,包括蓝牙、WIFI、蜂窝网等;物联网时代终端数量和数据传输通道 数量大幅增加,安全性成为最重要的需求之一,为了避免产品受到恶意攻击,需要各种类型的安全 芯片作支持;同时,身份识别能够保障信息不被盗用,催生了对于虹膜识别和指纹识别芯片的需求; 作为物联网终端的总控制点,MCU 芯片更是至关重要,根据 IC Insights 的预测,2018 年 MCU 市 场规模增长 11%,预计未来四年内 CAGR 达 7.2%,到 2022 年将超过 240 亿美元。
4.1 国内 IC 设计企业快速增长,代工需求进一步放量
国内集成电路需求旺盛,有望持续维持快速增长。 国内集成电路市场需求旺盛,从 2013 年的 820 亿美元快速增长到 2018 年的 1550 亿美元,CAGR 为 13.6%,IC insight 预测,到 2023 年,中国 集成电路市场需求有望达到 2290 亿美元,CAGR 为 8%。但是同时,国内集成电路自给率也严重 不足,2018 年仅为 15%,IC insight 在 2019 年预测,到 2023 年,国内集成电路自给率为 20%。
需求驱动,国内 IC 设计快速成长。 在市场巨大的需求驱动下,国内 IC 设计企业数量快速增加,尤 其近几年,在国内政策的鼓励下,以及中美贸易摩擦大的背景下,IC 设计企业数量加速增加,2019 年底,国内 IC 设计企业数量已经达到了 1780 家,2010-2019 年,CAGR 为 13%。根据中芯国际 的数据,国内 IC 设计公司营收 2020 年有望达到 480 亿美元,2011-2020 年 CAGR 为 24%,远 高于同期国际 4%的复合增长率。
国内已逐步形成头部 IC 设计企业。 根据中国半导体行业协会的统计,2019 年营收前十的入围门槛 从 30 亿元大幅上升到 48 亿元,这十大企业的增速也同样十分惊人,达到 47%。国内 IC 企业逐步 做大做强,部分领域已经形成了一些头部企业:手机 SoC 芯片领域有华为海思、中兴微电子深度 布局;图像传感领域韦尔豪威大放异彩;汇顶 科技 于 2019 年引爆了光学屏下指纹市场;卓胜微、 澜起 科技 分别在射频开关和内存接口领域取得全球领先。IC 设计企业快速成长有望保持对晶圆代 工的强劲需求。
晶圆代工自给率不足。 中国是全球最大的半导体需求市场,根据中芯国际的预测,2020 年中国对 半导体产品的需求为 2130 亿美元,占全球总市场份额为 49%,但是与之相比的是晶圆代工市场份 额严重不足,根据拓墣研究的数据,2020Q2,中芯国际和华虹半导体份额加起来才 6%,晶圆代 工自给率严重不足,尤其考虑到中国 IC 设计企业数量快速增长,未来的需求有望持续增长,而且, 美国对华为等企业的禁令,更是让我们意识到了提升本土晶圆代工技术和产能的重要性。
4.2政策与融资支持,中国晶圆代工企业迎来良机(略)
晶圆代工需求不断增长,但国内自给严重不足,受益需求与国内政策双重驱动,国内晶圆代工迎来 良机。建议关注:国内晶圆代工龙头,突破先进制程瓶颈的中芯国际-U、特色化晶 圆代工与功率半导体 IDM 双翼发展的华润微华润微、坚持特色工艺,盈利能力强的华虹半导体华虹半导体。
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(报告观点属于原作者,仅供参考。作者:东方证券,蒯剑、马天翼)
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