四大趋势看集成电路产业变革方向

集成电路(IntegratedCircuit，IC)是采用特定的加工工艺，按照一定的电路互联，把一个电路中所需的晶体管、电容、电阻等有源无源器件，集成在一小块半导体晶片上并装在一个管壳内，成为能执行特定电路或系统功能的微型结构。

集成电路由最初的电子管到后期的晶体管，集成电路里的电子元件向着微小型化发展，同时元器件也在成倍增长。

随着各种先进封装技术如铜互连、浸没式光刻、3D封装技术的不断涌现，集成电路已由最初加工线宽为10微米量级，2018年量产集成电路的加工技术已经达到7纳米。同时，作为集成电路的衬底，硅圆片早期的直径已由最初的1in(约25.4mm)增长到现在的300mm(约12in)。

集成电路对世界发展具有重大意义

信息交流活动是人类文明组成部分，人们在信息在共享和交换中产生价值。

进入21世纪，由于微电子技术的进步，液晶和等离子平板显示器逐渐取代了阴极射线管显示器，图像感知、传输和显示均在“固体”中进行，这使得移动设备传输信息成为了可能。

微电子技术为人类创造了全新的信息世界，进入了从1998年开始的初期信息社会，使得集成电路立下了人类社会发展的进程中不可磨灭的历史功绩。

▌趋势一:从世界GDP增长看半导体产业发展前景:触底反弹

当前，全球GDP增长与IC市场具有较高的相关性。据ICinsights的数据显示，在此时期之前的三十年中，相关系数的范围从20世纪30年代初的相对较弱的0.63到20世纪90年代的-0.10的负相关(即基本上没有相关性)。

在2010-2018年期间，全球GDP增长与IC市场增长之间的相关系数为0.86，这表示相关性非常强，因为完美的正相关为1.0。

ICInsights全球GDP和IC市场相关系数将于年达到0.95，反映出了信息化社会时代背景下，消费电子类产品需求对GDP贡献度日益增长，也反映出GDP增长与IC市场增长之间的关联性。

世界GDP实际增长率有望触底回升。作为与世界GDP增长率具有较高相关性费城半导体指数，在世界GDP实际增长率出现触底回升的情况下，费城半导体或在今年有望出现阶段性见底，并提前出现上升。

根据WSTS数据显示，2019年世界半导体产业市场增速将从2018年的13.7%，下跌至-12.1%，但是将在2020回升至5.4%，从侧面佐证我们以上的猜想:2019年世界半导体产业有望见底，2020年世界半导体产业将迎来翻转。

▌趋势二:中国已成全球产业重点市场，国产替代迫在眉睫

产业重心转向亚太地区，中国已成重要市场

世界集成电路重心已从欧美转向亚太地区。

1986年，全球半导体市场按区域分布的市场占比区分，日本市场是最大的区域市场，占全球半导体市场的39.7%，而此时亚太(除日本外)市场仅占7.8%。

进入21世纪后，亚太(除日本外)市场持续保持快速增长。2000年，日本市场占全球市场的比例下降至22.9%，较1986年下降了16.8%;与此同时，亚太(除日本外)地区市场已经快速增长至达到25.1%的占比，成为仅次于美洲地区的第二大区域市场，此时，美洲和欧洲地区市场分别占全球市场31.3%和20.7%。

随着技术的发展，亚太地区(除日本)的半导体生产研发技术不断进步，半导体生产体系日益完善，半导体生产重心已经转移至亚太(除日本)地区;同时，进入21世纪后，亚太(除日本)地区对经济水平获得快速发展，人们消费能力进一步提升，对半导体产品需求增加，因此，世界半导体市场中心也转移至亚太地区。2016年，亚太(除日本外)地区市场已占全球市场61.5%，成为全球最大的半导体市场地区。

中国是全球重要的集成电路市场。

经过多年的改革开放，招商引资，中国的集成电路市场获得了长足的发展;同时，随着科技与经济社会的进步与发展，我国对集成电路的需求也在不断提升。

从市场销售角度看，根据赛迪顾问的数据显示，2000年，我国集成电路市场销售额为975.3亿元;到2014年突破万元大关，达到10393.1亿元，在全球市场中所占份额已超过50%。

2016年，中国集成电路市场销售额达到11985.9亿元，同比增长8.7%，保持了良好的增长势头。中国已经成为全球最重要的市场。

从产业的角度看，中国集成电路设计、制造、封装测试等产业2002-2018年的年均复合增长率为23.04%，销售额已由2002年的268.40亿元扩大到2018年的6532.00亿元，集成电路产业在我国仍然经历着双位数的增长。

根据ICInsights数据显示，全球半导体产业市场达到4740亿美元，中国约占世界半导体产业的19.57%，是全球重要的半导体产业所在地。

集成电路需求旺盛，减税减负加速国产替代

我国集成电路产业高度依赖进口。我国集成电路进出口规模随着电子信息产业的迅速发展和集成电路市场需求的不断增长也在快速扩大。

2008-2018年中国集成电路进口量和进口额从1354亿块和1292.72亿美元到4059亿块和3104亿美元。

同比中国集成电路出口量和出口额则从2008年的485亿块和244亿美元到2018年的2103亿块和837亿美元。

可以看出出口与进口保持了同步增长的势头，但集成电路领域整体贸易逆差绝对值仍在快速扩大，从2008年的1049亿美元贸易逆差额扩大到2267亿美元，可以看出集成电路仍依赖进口。

“以市场换技术”不再可行，先进技术封锁倒逼国内自主创新。自贸易战开始时，CFIUS权限不断获得扩大，其他国家对美国技术企业的收购被收紧，以吸引先进技术为目的的我国对美直接投资受到限制。

除美国外，德国等国家也通过制定类似措施限制我国通过海外并购来获取先进技术，我国“以资金、市场换技术”的发展战略受到阻碍。

在核心技术受到威胁的过程，以中兴通讯和华为受到打压最为受到关注。中兴通讯一度出现公司主要经营活动已无法进行的情况;华为方面，由于技术储备较多，因此目前尚未发布运营活动停止的相关公告。

集成电路产业链:设计业飞速发展超越封装业

半导体行业主要有三种运行模式:IDM、Fabless、EDA、Foundry。

IDM是集芯片设计、制造、封测于一身，有利于设计、制造等环节协同效应从而发掘技术潜力，是早期多数集成电路企业采用的模式。但由于公司规模庞大，管理成本较高，目前仅有极少数企业能够维持，典型代表厂商有intel和三星。

Fabless是另一个直接面对市场的模式，是代指那些无生产线设计企业。通常他们初始投资规模较小，创业难度较低，转型相对灵活从而受到大多企业的青睐，但与IDM相比无法与工艺协同优化。

EDA是提供芯片设计工具软件的代称，而IP授权则是半导体设计的上游，通常设计公司无需对每个细节进行设计，可通过购买成熟可靠的IP方案，实现某些特定功能从而缩短开发时间。因此，EDA公司在某种程度上属于另一种芯片设计公司。

Foundry模式则为纯粹负责制造或封测;可以为多家fabless提供服务，不承担设计缺陷所带来的决策风险，但投资规模较大，维持生产线费用较高。

中国集成电路设计业销售额占比最大。

中国集成电路设计业销售额由2013年的808.80亿元增长到2018年的2519.30亿元，在2016年以37.93%的比重超越了封测产业，成为我国集成电路比重最大的产业，2018年设计业销售额占集成电路产业的38.57%。

制造业实现了20.27%的增长达到1818.20亿元，在2018年占比达到27.84%。封装测试行业也保持着稳定增长从1098.85亿元到2193.90亿元，占产业份额则调整至33.59%。

设计业快速发展的背后需要考虑高端产品与行业集中度的问题。

芯片设计过程可以大概分为规格制定、设计芯片细节、花平面蓝图、电路布局和光罩。

大多数设计公司的运营模式为根据系统整机的发展需求定义、研发和设计集成电路产品，然后通过代工厂生产，过产品销售获取收益。当前全球IC设计仍以美国为主导，但是我国集成电路设计业近年发展迅速。

2018年的设计业销售额达到2519.30亿元。约为2004年的30.91倍。2004年到2018年产业年均销售额复合增长率为25.70%。虽然我国集成电路设计业发展迅速，但是仍存问题。

一方面，集成电路产品种类齐全，但高端核心芯片缺乏。我国在核心通用芯片设计领域，如CPU、存储器和高性能模拟芯片基础较为薄弱目前。

另一方面，中国有近1400家左右的设计企业，但是行业“整体实力不强”，行业集中度较低。美国头部芯片企业超过80%的份额相比，我国前十大集成电路设计企业的销售额占比刚刚超过30%。

制造业发展需要时间精耕细琢。

芯片制造业提供集成电路制造服务但自身不开展产品设计。芯片制造业对资本、技术、人才要求高。尤其以重资产为主，原因是根据市场需求以及技术发展趋势，制造代工企业需大规模投资建设圆片生产线，进行工艺技术升级换代。

2004年，我国集成电路制造产业销售额为181.2亿元，2016年集成电路制造业销售额突破1000亿大关，达到1126.9亿元。

2018年，中国集成电路制造业销售额为1818.20亿元，同比增长25.56%，2004-2018年，中国集成电路制造业年复合增长率为16%。

目前来看，国内的制造技术节点依然处于以中芯国际为代表的14nm研发工艺，与三星和台积电基本处于7nm量产有大概两代的差距。

封测业技术壁垒较低，追赶速度较好。

集成电路封装属于集成电路产品制造的后序工序，整体伴随着集成电路芯片技术的不断发展而变化。封装的主要作用是提供对芯片的支撑与机械保护，为了剔除不合格品而进行标准的各种测量与筛选的过程为测试。

由于封装测试领域技术壁垒相对较低，人力成本要求相对较高。在我国，集成电路封装测试业发展形势较好，占比在集成电路产业中始终保持在35-40%左右。

整个产业由2004年的282.60亿元增至2018年的2193.9亿元，在2004-2018年产业规模的年均复合率达到14%。

在未来，物联网将是推动半导体市场增长的主要动力。由于物联网产品比手机更强调轻薄短小，因此，完整的系统封装与系统模组整合能力将是封测企业的发展方向。

▌趋势三:摩尔定律是一个基于集成电路实际生产所得出来的结果

随着集成电路尺寸不断减小，技术瓶颈在制约工艺的发展，当前产品换代速度已下降，因此，需要重新确认集成电路的发展方向。

以小尺寸SOC为代表的延续摩尔，以及以SIP技术为代表的扩展摩尔，以目前的技术，相对于超越摩尔和丰富摩尔这两大方向，是较为容易突破于实现，从商业的角度也有望实现量产。

因此，从技术角度，以小尺寸SOC为代表的延续摩尔，以及以SIP技术为代表的扩展摩尔，将会是未来一段时间集成电路产业的发展趋势。

▌趋势四:5G带动新一轮集成电路下游应用爆发

5G发展提升集成电路产业下游景气度。5G通信与4G通信相比较，其具有更快的用户体验速率，更低的时延，和更高的设备连接密度的特点。

5G三大应用场景为增强移动带宽(eMBB)、高可靠低延时连接(uRLLC)、海量物联(mMTC)。

今年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，标志着我国5G商用迈入新台阶。发放商用牌照将加快商用网络建设和相关终端开发和生产步伐。基站建设和终端消费的提速，将带动集成电路需求量上升。

来源：东莞证券

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