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2020/06/03

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【上海电力电子展】半导体国产替代快速崛起

上海国际电力元件、可再生能源管理展览会新展期定于2020年11月16-18日在上海世博展览馆举行,邀您关注今日上海电力电子展新资讯:

       美国工业与安全部要求,无论是否美国企业,只要在产品中使用了一定比例美国技术,向华为出口时都需要许可证。芯片领域美国的技术占比非常高,这使得华为的海思芯片受到较大的影响。

       同时,华为的消费者业务也受到较大影响。消费者业务以消费电子为主,包括手机、耳机、平板等,消费电子对芯片的要求是最高的。根据华为历年年报数据来看,消费者业务占比逐年提升,2019年占比超过了50%;反观运营商业务,销售收入占比逐渐下滑,但运营商及企业业务对芯片技术的要求并没有消费者业务那么高。

上海电力电子展

       半导体行业国产替代砥砺前行的时刻已至

       随着信息时代的来临,芯片广泛用于电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、工业控制等各种电子产品和系统中,芯片的重要性可见一斑。目前,我国的半导体非常依赖进口,海关公布数据显示,2019年我国进口芯片共耗费了3055亿美元,远远超过了作为战略物资的原油。

       中国的企业要想完全独立于美国发展半导体技术,必须大力发展国产替代。从产业链的自主性,以及国内市场需要的背景下,国产替代都到了砥砺前行的时刻。

       目前,华为正在开启一轮国产供应链重塑,加强自主可控的国产企业布局,从目前的产业跟踪来看,代工生产、封装测试以及配套设备、材料已经开始实质性受益。

       现代集成电路(IC)产业分工愈发清晰,可以划分为:设计~制造~封测。此外,EDA(电子设计自动化)、材料、设备并称为集成电路的三大基础,EDA面向设计和制造,材料、设备面向制造和封测。如果不考虑下游应用,半导体的全产业链主要可以分为IC设计、IC制造、IC封测、EDA软件、半导体材料、半导体设备等六个主要环节,本文将分别研究这六个环节的行业现状及A股中的国产替代潜力股。

       集成电路是将海量的逻辑电路密集地分布在一块小小的硅片中,从而使其具有高速处理数据的能力,IC设计就是构筑逻辑电路并将其完整、合理地分布在硅片上的过程。IC设计分为前端设计和后端设计,前端设计(也称逻辑设计)和后端设计(也称物理设计)并没有统一严格的界限,涉及到与工艺有关的设计就是后端设计。

       IC制造:科技含量十足

       IC制造科技含量十足,涉及微电子、化学、光学等一系列高科技领域的协作,可划分为六个独立的生产步骤:扩散(包括氧化、膜淀积和掺杂工艺)、光刻、刻蚀、薄膜、离子注入和抛光。

       目前来看,IC制造是中国大陆半导体发展的最大瓶颈,无论是设计还是封测,中国大陆企业已经有了不错的发展,但是制造环节则一直掌握在中国台湾、韩国、美国等地区和国家的企业手中,其技术很多来自美国,很容易受到外部市场环境及政策的影响。

       全球晶圆厂市占率排名为:台积电、三星、格罗方德、联电、中芯国际、高塔、力晶、世界先进、东部高科。中国大陆代工龙头中芯国际排名第五,市场占有率4.3%。中芯国际在产能及先进制程的发展上,落后台积电一定的距离,目前台积电已经可以量产7nm,中芯国际刚在梁孟松加盟后突破14nm的量产。目前华为、小米等国产企业的旗舰产品都已全面升级到7nm水平,如果制造环节受到制约,那对中国大陆消费电子企业的影响会比较大。

       另一个值得忧虑的是,制造环节对于光刻机等制造设备依赖非常大,主要的设备都掌握在欧美日企业手中,受到美国影响一直供货不正常,这也是制约国内IC制造行业发展的一大瓶颈。 

       封测即集成电路的封装、测试,位于半导体产业链的末端中下游。封装是将芯片在基板上布局、固定及连接,并用可塑性绝缘介质灌封形成电子产品的过程;测试主要是对芯片、电路等半导体产品的功能和性能进行验证的步骤。

       EDA软件:国内半导体产业链最弱小的一环

       EDA全称为电子设计自动化,是一种在计算机辅助下,完成芯片设计方案输入、处理、模拟、验证的软件工具集群,是现今芯片设计行业不可或缺的基础工具,甚至被部分业内人士称为“芯片之母”。近年来随着集成电路技术的不断发展,EDA的技术含量也在以惊人的速度上升。

       在此方面,美国基本上一枝独大,美国的三家EDA企业几乎垄断了全球的EDA市场,华为海思芯片在此方面每年要付出巨额费用。这三家公司号称都可以提供芯片设计的全套解决方案,但实际上是在混合用。其中Synopsys占有的市场份额达到32%,Cadence市场份额达到22%,Mentor市场份额达到10%。Mentor尽管被德国西门子收购,但是其总部仍然在美国,仅这三家公司市场份额就超过了60%。

       半导体材料:大基金二期或开启国产化浪潮

       半导体材料在整个产业链中非常重要,是实现芯片制造、封测必不可少的原材料。全球半导体材料市场规模超500亿美元。中国大陆2019年半导体材料行业规模达88.6亿美元,是全球唯一实现正增长的市场,中国巨大的市场需求正是国内材料企业实现突破的最大机会。

       从半导体材料的市场结构来看,硅片占据31%的份额,是半导体材料行业最重要的一环,此外的电子气体、掩膜版、光刻胶及配套试剂等也都占据较大的份额。

       从行业竞争格局看,全球半导体材料产业依然由日、美、韩、德等国家占据绝对主导。在最重要的硅片领域,日本信越化工、日本胜高、台湾环球晶圆、德国Siltronic、韩国LG Silitron占比全球前五;在靶材领域,日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯等为行业龙头。

文章来源:"跑赢大盘的王者"微信公众号


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