东数西算全面启动 半导体行业如何受益？

《科创板日报》（上海，编辑 宋子乔）讯， 2月17日，“东数西算”全面启动，成为继“南水北调”“西电东送”“西气东输”后的又一大国家级超级工程。它被视作数字经济框架下的重点工程，是新基建的一部分，承载着建立健全全国一体化大数据中心体系的愿景。

数据中心产业链既包括传统的土建工程，还涉及IT设备制造、信息通信、基础软件、绿色能源供给等，覆盖门类广、带动效应大。除了IDC、精密温控、设备商、光模块、电信运营商等赛道，半导体产业也是其中的重要一环，可为数字产业提供底层算力支撑。

那么，哪些半导体板块与“东数西算”密切相关？

东数西算工程是新基建的范畴，“数”指的是数据，“算”指的是算力，即将东部的数据传输到西部进行计算和处理。为了提高西部地区的数据处理能力，亟待建立在当地更多的数据中心，而 数据中心需要很多高性能计算芯片，由此可衍生出三条投资主线：

计算芯片 ：数据处理量提升势必反向刺激数据处理速度，CPU、GPU、FPGA、XPU等高性能计算芯片需求有望持续提升；

存储芯片 ：数据存储是数据传输、处理的基础，在数据量的爆发式增长的趋势下，存储芯片的数量和性能需求大幅上升；

服务器芯片和接口芯片 ：服务器芯片和内存接口芯片的主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性，以匹配CPU日益提高的运行速度及性能。

中长期内 通信芯片、与数据产生有关的芯片等被看好

方正证券分析师谭珺、陈瑜熙今日发布研究报告，进一步梳理了中长期内的受益板块：

中期来看， 大量东部的数据需稳定地传输到西部存储、计算，而长距离的通信传输往往面临数据延迟的问题。因此， “东数西算”需进一步夯实网络通信基础建设，包括交换机、5G基站、路由器、服务器等传输设备和无线设备，将带动通信芯片需求高涨 。创耀 科技 、紫光股份、中兴通讯、星网锐捷、浪潮信息等公司有望受益。

长期来看，与数据产生有关的芯片保持高度景气。 该机构分析师表示，“东数西算”缓解了东部能源、土地紧张的情况，使得算力成本大幅下降，有利于下游应用领域大量的数据流量产生。 VR/AR/元宇宙、无人驾驶等领域的应用将加速落地，相关的芯片需求保持高度景气，同时也驱动数据流量的爆发。

另有多家机构指出，光模块是数字新基建不可或缺的一大基础元器件，受益于东数西算工程，数据中心建设将拉动国内数通市场光模块放量。

而光模块产品所需原材料主要包括光器件、电路芯片、PCB以及结构件等，在高端光模块中，光芯片的成本占比高达50%。因此， 上游光芯片有望进一步迎来增量空间。 该板块A股核心标的包括光库 科技 、光迅 科技 、仕佳光子、中际旭创等。

半导体是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质，其电导率容易受控制，可作为信息处理的元件材料。从科技或是经济发展的角度来看，半导体非常重要。很多电子产品，如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

基本简介

半导体

顾名思义：常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料，叫做半导体（semiconductor）。

物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料，如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等，称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的，直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术界认可。

半导体的分类，按照其制造技术可以分为：集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类，虽然不常用，单还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

基本定义

电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。

半导体室温时电阻率约在10E-5～10E7欧·米之间，温度升高时电阻率指数则减小。

半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。

锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化镓、磷化镓等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物(硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

半导体（东北方言）：意指半导体收音机，因收音机中的晶体管由半导体材料制成而得名。

本征半导体

不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下，半导体的价带是满带(见能带理论)，受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴。导带中的电子和价带中的空穴合称电子 - 空穴对，均能自由移动，即载流子，它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴，电子-空穴对消失，称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射（发光）或晶格的热振动能量（发热）。在一定温度下，电子 - 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时半导体具有一定的载流子密度，从而具有一定的电阻率。温度升高时，将产生更多的电子 - 空穴对，载流子密度增加，电阻率减小。无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率较大，实际应用不多。

分立功率器件按照功率的大小划分为大功率半导体器件和中小功率半导体器件。具体来说，大功率晶闸管专指承受电流值在200A 以上的晶闸管产品；大功率模块则指承受电流25A 以上的模块产品；大功率IGBT、MOSFET 指电流超过50A 以上的IGBT、MOSFET 产品。

1956 年美国贝尔实验室（Bell Lab）发明了晶闸管，国际上，70 年代各种类型的晶闸管有了很大发展，80 年代开始加快发展大功率模块，同时各种大功率半导体器件在欧美日有很大的发展，90 年代IGBT 等全控型器件研制成功并开始得到应用。

在国内，60 年代晶闸管研究开始起步，70 年代研制出大功率的晶闸管，80年代以来，大功率晶闸管在中国得到很大发展，同时开始研制模块；本世纪以来，开始少量引进超大功率晶闸管（含光控晶闸管）技术；近年来国家正在逐步引进IGBT、MOSFET 技术。中国宏观经济的不断成长，带动了大功率半导体器件技术的发展和应用的不断深入。

晶闸管、模块、IGBT 的发明和发展顺应了电力电子技术发展的不同需要，是功率半导体发展历程中不同时段的重要标志产品，他们的应用领域、应用场合大部分不相同，小部分有交叉。在技术不断发展和工艺逐步改善的双重推动下，[1]大功率半导体器件将向着高电压、大电流、高频化、模块化、智能化的方向发展。在10Khz 以下、大功率、高电压的场合，大功率晶闸管和模块具有很强的抗冲击能力及高可靠性而占据优势，同时又因成本较低、应用简单而易于普及。在10Khz 以上、中低功率场合，IGBT、MOSFET 以其全控性、适用频率高而占据优势。

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