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来源： 学术plus

 作者：plus观察者

半导体集成电路行业是一类特殊的行业，几乎整个电子信息领域都有半导体产品应用。自上世纪五十年代半导体技术商用、集成电路发明以来，电子信息技术改变了人类的生产生活方式，人类社会发展快速步入了信息时代。作为支撑信息时代的基石行业，半导体集成电路扮演着不可或缺的角色。

本系列报告将围绕半导体集成电路进行多维度、多视角的行业透视，针对行业发展的市场格局、发展历程、核心技术、产业链主要环节、机遇挑战等方面，从“技术+市场”的角度对全行业进行分析。系列报告内容主要包括半导体集成电路行业市场篇、历史篇、设计篇、工艺篇、封测篇、装备篇、材料篇以及工具篇，希望通过行业透视构建半导体集成电路行业的全景图，为读者认识、投资、发展该行业提供参考。

集成电路是半导体的主要产品。半导体是指导电性介于金属和绝缘体之间的一种材料，半导体材料由于其独特的物理性质，能制成各类电子元器件，以实现调制、开关、放大等功能，广泛应用于电子信息产业的各个环节之中。

半导体产品主要包括四类：集成电路，光电器件，分立器件，传感器。

在半导体产品类别中，集成电路产品占比最大，根据Wind数据，2018年全球半导体产值为4687.78亿美元，首次突破4500亿美元大关，创十年以来新高。其中，集成电路产值为3932.88亿美元，在半导体产品中产值占比84%。光电子器件、分立器件和传感器虽然应用广泛，但需求和单价与集成电路差距较大，人们常用集成电路产业代指半导体产业，也是指在未涉及分立、光电、传感器件（D-O-S）等情况而言。

集成电路也就是人们常说的芯片。集成电路（IC，integrated circuit）是一种微型电子器件，是在特定的设计结构下，通过一定的工艺将晶体管、电阻、电容等元件集成在基片上，然后进行封装，成为具有所需电路功能的微型结构。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于锗的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于硅的集成电路），现代集成电路大多应用的是基于硅的工艺技术。集成电路产品主要包括微处理器、逻辑电路、存储器、模拟电路等。

集成电路的实体往往以芯片的形势存在，但两者并非同一个概念：芯片由核心电路、基板、针脚构成，更加注重电路集成、生产和封装等环节，是一个产品概念；集成电路更加注重电路的设计和布局布线，是一个系统概念。通常在未特殊说明的情况下，芯片可等同于集成电路。

集成电路行业目前存在两种业务模式。根据企业涉及的业务流线，集成电路企业的业务模式主要分为两种：整合制造模式（IDM，Integrated Devices Manufacture）和垂直分工模式（Fabless+Foundry+OSAT）。IDM模式是指一家公司覆盖集成电路全产业链，所有的生产环节由自己完成。垂直分工模式是指芯片生产每个环节由不同的企业完成，上游的芯片设计公司（Fabless）负责芯片的设计，设计好的芯片掩膜版图交由中游的晶圆厂（Foundry）进行制造，加工完成的晶圆交由下游的封装测试公司（OSAT）进行切割、封装和测试。

集成电路产业作为信息时代的基石产业，一直以来保持高速发展态势。2017/2018连续两年全球半导体总销售额均超过4000亿美元，集成电路产品占比超过80%，并且保持最高增速。根据Wind数据，2018年全球半导体产值4687.78亿美元，其中，集成电路产值约3932.88亿美元，同比增长14.60%；分立器件241.02亿美元，同比增长11.32%；光电器件380.32亿美元，同比增长9.25%；传感器件133.56亿美元，同比增长6.24%。在半导体产品中，集成电路产品增速高于D-O-S产品的增速。

集成电路产品中，存储器是行业风向标。2017年存储器价格上涨，据IC Insights报道，DRAM 2017年平均售价同比上涨77%，销售总值达720亿美元，同比增长74%，NAND Flash 2017年平均售价同比上涨38%，销售总额达498亿美元，同比增长44%。2017年存储器销售额为1239.74亿美元，同比增长61.49%，占到全球半导体市场总值30.1%，超越历年占比最大的逻辑电路（24.8%），2018年存储器市场规模占半导体总规模33.7%，同比增长27.42%，其销售增长率仍远高于其他产品。

集成电路产业中，IC制造市场规模占比最大。根据IC Insights、Gartner数据，2018年全球IC设计产值为1139亿美元，IC封测产值为560亿美元，IC制造环节的产值约为2233亿美元，从产值占比而言，全球集成电路设计、制造、封测环节的产值占比分别为28.96%、56.80%、14.24%。可以看出，IC制造是集成电路行业最大板块，其产值占据集成电路总产值的一半。从发展趋势来看，2017-2018年，全球集成电路制造业份额有所提升，设计和封测业占比小幅下降。

亚太地区半导体市场规模占全球比重超过五成。过去二十年全球半导体市场消费格局不断变迁，美国、日本等国作为半导体产业主要制造和消费国，市场占比保持稳定，而以中国市场为核心的亚太地区新兴经济体迅猛发展，自2015年开始占比已达60%，并保持稳步增长。主要原因是因为全球制造业产业重心转移等因素，亚太地区（不含日本）已成为过去十年全球半导体市场增长最为迅猛的区域，2000年该地区仅仅占全球25%份额，2018年该地区半导体市场销售规模达2816亿美元，占全球市场规模的60%，其次为美洲（22%）、欧洲（9%）和日本（9%）。

中国已成为全球最大的半导体市场。近十余年来随着全球集成电路市场逐渐步入成熟发展阶段，全球产业增速有所放缓。但随着我国电子信息行业飞速发展，智能手机、汽车电子、物联网以及安防、工控、大数据、云计算等应用兴起，2016/2017年以来人工智能发展步入快车道，半导体集成电路产品需求激增。根据Wind数据，过去5年，日本、欧洲等地半导体市场份额略有下降，而中国保持快速增长，中国半导体市场规模由2014年的917亿美元增长到2018年1579亿美元，市场占比由27%增长到34%。

我国集成电路起步较晚，发展速度全球领先。2000年以前集成电路产业薄弱，相关产品几乎全部依靠进口。随着我国经济不断发展，全球集成电路行业开始分工，我国承接了第三次半导体产业转移，同时国家大力支持集成电路产业，不断出台系列政策刺激产业发展，我国集成电路从封测、代工开始逐渐向设计、制造领域迈进，我国集成电路产业发展速度快于全球水平。

• 2008、2009年受到全球金融危机和全球半导体产业持续低迷的影响，我国集成电路市场规模连续两年呈负增长，分别下降1%和11%。
• 2010年以后全球半导体市场复苏，我国持续加大相关政策支持，我国集成电路销售收入大幅回升。
• 据中国半导体行业协会数据，2018年中国集成电路产业销售额6532元，同比增长20.71%，2008年国内集成电路总销售额仅1246.8亿元，过去十年间（2008-2018）年均复合增速（CAGR）达到18%。受到2018年第四季度全球半导体市场下滑影响，中国集成电路产业2018年第四季同比增幅只有17.26%，较比前三季度略有下降；2018年第二季的增幅超过26%。

国内集成电路芯片设计占比最高，制造业占比低增速快。2018年我国集成电路设计业销售额为2519.3亿元，同比增长21.49%；制造业销售额为1818.2亿元，继续保持快速增长，同比增长25.56%；封装测试业销售额2193.9亿元，同比增长16.09%。与全球产业结构对比，2018年国内集成电路设计、制造、封测的销售额占比分别为：38.57%、27.84%、33.59%，而全球集成电路产值在以上三个环节的分布分别为：28.96%、63.89%、7.14%，由此可见，国内集成电路的销售额更多倚重于劳动密集型的封测环节，而在与封测紧密相关的制造环节，中国市场的匹配度较差，尚不具备全面参与全球产业链分工的比较优势。

封测业占比下降，设计业占比提升。近十年来我国集成电路三业齐头并进，集成电路产业结构趋于优化，目前以芯片设计和封装测试为主。

从产业结构变化来看，2011年我国集成电路产业主要集中在封测业，封测占比高达50.46%，2018年封测占比降至33.59%，半导体封测业附加值较低，但是技术壁垒较低，是实现半导体国产化的重要突破口之一。2016年设计业超过封测业，并且占比逐步增加，2018年设计业占比38.57%。制造业在我国半导体领域比重最小的主要原因在于其较高的技术壁垒和较低的附加值，一个晶圆厂从规划到投入生产使用大概要两年的时间，后期还要经过产能爬坡和良率提升阶段。并且建设一条12英寸芯片生产线的投资预计30-50亿美元，其中仅半导体设备的投资占70%以上。除了时间和资金成本外，晶圆代工厂还要面临巨额的设备折旧和世界巨头价格战的打压，因此我国半导体制造业发展速度较为缓慢。

从全球集成电路产业现状和发展经验来看，一般集成电路设计、制造和封测的价值量比例为3:4:3，由我国产业结构变化情况可以看出，我国集成电路的主导产业朝着低附加值的封测业转变到高附加值的设计业，集成电路产业不断转型升级。

我国集成电路需求旺盛。我国有广阔的需求市场，已经成为全球最大的半导体消费市场。由于我国半导体集成电路行业仍处于发展阶段，部分核心技术掌握在美日等国手中，国内产品能满足部分消费需求，除此之外约80%消费需求来源于进口。根据我国海关总署数据，2015年我国集成电路进口金额2303亿美元，超出原油成为我国第一大进口商品。2018年我国集成电路进口总额3120.58亿美元，同比大幅增长19.8%，出口总额846.36亿美元，同比增长26.6%。从我国集成电路进出口规模可以看到，我国集成电路行业需求旺盛，市场空间进一步打开；出口增长率高于进口增长率，证明我国集成电路正在朝着健康方向发展，供给能力不断提高。