【半導體產(chǎn)業(yè)進入第三階段，中國半導體潛力挖掘點在何處？】隨著物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、汽車電子、5G、AR／VR及AI等多項創(chuàng)新應用發(fā)展，毋庸置疑，半導體行業(yè)的前景是明朗的。作為電子產(chǎn)品的核心，半導體幾乎可以稱之為整個信息產(chǎn)業(yè)的基石，而半導體行業(yè)具有上下游應用廣泛、工藝復雜、種類繁多、技術更新?lián)Q代快等特點。那么，從設計、制造、封測、設備、材料看半導體發(fā)展趨勢，國產(chǎn)半導體究竟處于何種水平，處在何處階段？

數(shù)據(jù)對比

根據(jù)世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計組織(WSTS)數(shù)據(jù)披露，全球半導體銷售額于1994年突破1000億美元，2000年突破2000億美元，2010年將近3000億美元,預計2017年將會突破4000億美元，半導體產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，逐漸成為一個超級巨無霸的行業(yè)。

從全球半導體銷售額同比增速上看，全球半導體行業(yè)大致以4-6年為一個周期，景氣周期與宏觀經(jīng)濟、下游應用需求以及自身產(chǎn)能庫存等因素密切相關。

美國半導體行業(yè)協(xié)會（SIA）數(shù)據(jù)顯示，2018年1月全球半導體銷售額增長22.7%，達到創(chuàng)紀錄的376億美元，連續(xù)18個月實現(xiàn)增長。其中，美國半導體銷售額同比飆升40.6%，創(chuàng)有史以來最大增幅；歐洲銷售額增長19.9%，亞太及所有其它地區(qū)銷售額增長18.6%，中國市場銷售額增長18.3%，日本銷售額增長15.1%。

SEMI預估，2018年半導體產(chǎn)值年增率約5%至8%，再創(chuàng)新高，2019年可望續(xù)增，產(chǎn)值將首度站上5,000億美元大關。研究機構(gòu)Gartner預期半導體市場2018年仍持續(xù)是個好年，但相較于2017年成長將會趨緩，2018年預測約達到7.5%，而在往后2019-2020年成長將呈現(xiàn)持平的狀態(tài)。

中國半導體市場接近全球的1/3。根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)，2016年全球半導體銷售額為3389億美元，其中我國半導體銷售額1075億，占全球市場的31.7%。中國為全球需求增長最快的地區(qū)。2010年-2016年，全球半導體市場規(guī)模年均復合增速為6.3%，而中國年均復合增速為21.5%。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，不難看出，中國對芯片需求巨大，但是芯片自給率低，國產(chǎn)化已是當務之急。根據(jù)ICinsights數(shù)據(jù)，2015國內(nèi)半導體自給率還沒超過10%，16年自給率剛達到10.4%。預計15年到20年，國內(nèi)的半導體自給產(chǎn)值CAGR能達到28.5%，從而達到2020年國產(chǎn)化比例15%的水平。

目前，從半導體全生產(chǎn)流程來看，我國半導體整體現(xiàn)狀是，芯片高端設計不足、設備與材料高端制程有待突破，晶圓制造穩(wěn)步前進，而封測是有望實現(xiàn)自主可控的領域。

半導體行業(yè)潛力有多大？

半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個階段，第一代半導體材料以硅（Si）為代表；再到以砷化鎵（GaAs）為代表的第二代半導體材料；現(xiàn)在逐漸過渡到以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鋅（ZnO）等寬禁帶為代表的第三代半導體材料。

以GaN、SiC為代表的第三代半導體材料最大的優(yōu)點在于能夠適應高壓，高頻和高溫的極端環(huán)境，性能大幅提升。由于SiC和GaN的禁帶寬度遠大于Si和GaAs，相應的寬禁帶半導體的最高工作溫度要高于第一、第二代半導體材料。擊穿場強和飽和熱導率也遠大于Si和GaAs。因此，它們是以5G時代為特點的信息產(chǎn)業(yè)的理想材料。

根據(jù)SIA數(shù)據(jù)，2016全球半導體下游終端需求主要以通信類（含智能手機）占比為31.5%，PC/平板占比為29.5%，消費電子占比13.5%，汽車電子占比11.6%。

未來，半導體產(chǎn)業(yè)除了傳統(tǒng)3C及PC驅(qū)動外，物聯(lián)網(wǎng)、5G、AI、汽車電子、區(qū)塊鏈及AR／VR等多項創(chuàng)新應用將成為半導體行業(yè)長效發(fā)展的驅(qū)動力。

物聯(lián)網(wǎng)IOT：到2020年全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到2.93萬億美元

移動通訊商愛立信的數(shù)據(jù)顯示，2015-2021年期間，全球基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)和非蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)設備年復合增長率將分別達到27%、22%，增速約為傳統(tǒng)移動電話的7倍。

物聯(lián)網(wǎng)設備增長帶動全球市場快速增長。

據(jù)ICInsights等機構(gòu)研究，2016年全球具備聯(lián)網(wǎng)及感測功能的物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為700億美元，比上年增長21%。預計2017年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達到798億美元，增速為14%。2018年全球市場增速將達30%，規(guī)模有望超千億美元。

市場調(diào)研機構(gòu)Gartner數(shù)據(jù)顯示，2017年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達到1.69萬億美元，較2016年增長22%。在新一輪技術革命和產(chǎn)業(yè)變革帶動下，預計物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將保持20%左右的增速，到2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到2.93萬億美元，年均復合增長率將達到20.3%。

人工智能AI&區(qū)塊鏈等特殊應用芯片高速成長

人工智能芯片的發(fā)展路徑經(jīng)歷了從通用走向?qū)Ｓ茫瑥腃PU到GPU到FPGA再到ASIC。

《2016-2017中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展年度報告》顯示2016年全球人工智能芯片市場規(guī)模達到23.88億美金，預計到2020年將達到146億美金，增長迅猛，發(fā)展空間巨大。

以區(qū)塊鏈為底層技術的加密貨幣帶動挖礦芯片及其封裝市場的增長。

據(jù)預測，2017年若以主流28納米流片的芯片數(shù)目來計算，2017年對應的芯片用量約為3.2億個挖礦芯片，2017年全年礦機芯片封裝市場約為9-11億元之間。展望2018，往后還將出現(xiàn)12納米制程以下的ASIC礦機芯片，根據(jù)DIGITIMES預估，2018年礦機芯片封測市場規(guī)模預估將成長至少四倍，逼近40億元人民幣以上。

汽車電子：電動化+智能化+網(wǎng)聯(lián)化推動汽車電子附加值顯著提升

隨著全球能源、環(huán)境、交通安全等問題日漸突出和消費者對汽車的舒適、便利、娛樂等的要求越來越高，汽車向電動化、輕量化、智能化、聯(lián)網(wǎng)化發(fā)展。根據(jù)普華永道和思略特預測，從2025年開始，電動車將迅速發(fā)展；而到2028年，4/5級無人駕駛汽車將成為主流。

汽車電動化+智能化+網(wǎng)聯(lián)化趨勢下，汽車電子含量顯著提升，主要來自于兩方面：一是電動化帶來功率半導體、MCU、傳感器等增加；二是智能化和網(wǎng)聯(lián)化帶來車載攝像頭、雷達、芯片等增加。在智能化帶來的增量方面，自動駕駛級別每提升一級，傳感器的需求數(shù)量將相應的增加，到L4/L5級別，車輛全身傳感器將多達十幾個以上。

中國的半導體發(fā)展策略

目前，美、日、歐等國都在積極進行第三代半導體材料的戰(zhàn)略部署，重點圍繞SiC。在高速列車、風力發(fā)電以及智能電網(wǎng)，SiC借其優(yōu)異的材料特性有不可替代的優(yōu)勢。

全球SiC產(chǎn)業(yè)格局已呈現(xiàn)美、日、歐三足鼎立之勢，其中美國居于領導地位，其SiC產(chǎn)量占全球70%~80%; 歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應用產(chǎn)業(yè)鏈。而日本在設備和模塊開發(fā)方面早已占據(jù)絕對優(yōu)勢。與此同時，中國在SiC、GaN材料和器件方面的研究工作方面開展比較晚，與國外差距不小。為此，在以第三代半導體材料為代表的新材料原始創(chuàng)新方面難免捉襟見肘。但是，認清形勢迎頭追趕并不是沒有機會，中國的企業(yè)、政策、學校在半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面正在砥礪合作。

政策支持：國家和地方政府陸續(xù)出臺政策，建立產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金以扶持第三代半導體產(chǎn)業(yè)，2014年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》將半導體產(chǎn)業(yè)新技術研發(fā)提升至國家戰(zhàn)略高度。大基金首期投資成果顯著，撬動了地方產(chǎn)業(yè)基金達5000億元。地方政府在2016年起出臺相關政策性鼓勵措施，包括廣東、福建、江蘇、北京、青海等27個地區(qū)，相繼把第三代半導體相關政策寫入“十三五”規(guī)劃，有針對性的對具有一定優(yōu)勢的SiC和GaN材料企業(yè)進行扶持。

產(chǎn)學研聯(lián)盟：近日，第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布國內(nèi)首個《第三代半導體電力電子技術路線圖》，該聯(lián)盟由相關科研機構(gòu)、大專院校、龍頭企業(yè)自愿發(fā)起的民間產(chǎn)業(yè)機構(gòu)，背后有國家科技部、工信部以及北京市科委的鼎力支持。聯(lián)盟成員的理事會提名中國科學院半導體研究所、北京大學、南京大學、西安電子科技大學、三安光電股份有限公司、國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院、中興通訊股份有限公司、蘇州能訊高能半導體有限公司、山東天岳先進材料科技有限公司等創(chuàng)新鏈條上的重要機構(gòu)作為副理事長單位。

自主發(fā)展，循序漸進：海思展訊進入全球前十。根據(jù)ICInsights2017年全球前十大Fabless排名，國內(nèi)有兩家廠商殺進前十名，分別是海思和紫光集團(展訊+RDA)，這兩者分別以47.15億美元和20.50億美元的收入分居第七位和第10位，其中海思的同比增長更是達到驚人的21%，僅僅次于英偉達和AMD，在Fabless增長中位居全球第三。

創(chuàng)新型企業(yè)瞄準未來產(chǎn)業(yè)：2017年中國IC設計產(chǎn)業(yè)廠商技術發(fā)展僅限于低端產(chǎn)品的狀況已逐步改善，海思的高端手機應用處理芯片率先采用了10nm先進制程，海思、中興微的NB-IoT、寒武紀、地平線的AI布局在國際嶄露頭角，展銳、大唐、海思的5G部署也順利進行。

利用優(yōu)勢，晶圓代工：在半導體向國內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢下，國際大廠紛紛到大陸地區(qū)設廠或者增大國內(nèi)建廠的規(guī)模。據(jù)ICInsight數(shù)據(jù)，2016年底，大陸地區(qū)晶圓廠12寸產(chǎn)能210K（包括存儲產(chǎn)能），8寸產(chǎn)能611K。本土的中芯國際、華力微以及武漢新芯的12寸產(chǎn)能合計為160K。國內(nèi)出現(xiàn)了中芯國際、華虹半導體、華力微為代表的大陸代工廠。根據(jù)ICinsight預測，2017年大陸地區(qū)晶圓代工市場達到70億美金，同比增長16%，顯著高于全球平均增速。臺積電依然是一家獨大，占比高達47%。

經(jīng)過多年的發(fā)展，通過培育本土半導體企業(yè)和國外招商引進國際跨國公司，國內(nèi)逐漸建成了覆蓋設計、制造、封測以及配套的設備和材料等各個環(huán)節(jié)的全產(chǎn)業(yè)鏈半導體生態(tài)。大陸涌現(xiàn)了一批優(yōu)質(zhì)的企業(yè)，包括華為海思、紫光展銳、兆易創(chuàng)新、匯頂科技等芯片設計公司，以中芯國際、華虹半導體、華力微電子為代表的晶圓制造企業(yè)，以及長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技等芯片封測企業(yè)。