集成电路，一个让你觉得既陌生又熟悉的知识

Integrated Circuit

集成电路

根据上期的内容，相信我们已经对半导体有一定的了解了，今天我们来看一下半导体中的一个分支，一个让我们觉得既陌生却又熟悉的知识--集成电路。

01Number什么是集成电路

集成电路（Integrated Circuit，IC）是指组成电路的有源器件、无源元件及其互连一起制作在半导体衬底上或绝缘基片上，形成结构上紧密联系的、内部相关的电子电路。集成电路被广泛应用于通信、安防、军事、工业、交通、消费电子（例如：手机、电视、电脑等）等领域。

集成电路使用半导体材料制作而成，是半导体产品的主要组成部分，占半导体产品80%以上的市场份额，市场规模远超半导体领域中分立器件、光电子器件和传感器等其他细分领域。

那半导体、晶圆、芯片、集成电路又是怎样的关系呢？

简单来讲，半导体材料可以比作纸张材料，芯片比作纸张制成的书本，集成电路就是上面的文字或者图案，而EDA则是更好的编制书本的工艺。

芯片是集成电路一种简称，其实芯片一词的真正含义是指集成电路封装内部的一点点大的半导体芯片，也就是管芯。

集成电路按照电路分类可以分为：模拟电路、数字电路、数/模混合集成电路。

模拟电路：

用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间变化的信号），其输入信号和输出信号成比例关系。

模拟芯片负责把物理世界的信号，也就是模拟信号转换为数字信号，比如电源管理芯片，射频芯片；其中德州仪器、亚诺德占据大量市场份额，中国有望在模拟电路寻找新的增长点。

数字电路：

用来产生、放大和处理各种数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号）。数字芯片主要用来做计算。

数/模集成电路：

数字和模拟混合的集成电路、专用集成电路等。

集成电路产业由支撑端、产业链端和应用端构成，其中EDA、IP支撑端利润率最高。其中支撑端包括EDA、技术服务、材料、设备，产业链端分为设计、制造、封测三个部分，应用端包括各类电子设备等等。

集成电路作为现代信息产业的基础与核心，广泛应用于电子、通信、能源、军事等各个行业，对国家安全、经济建设、社会发展具有重要战略意义和核心关键作用。

集成电路主要分为模拟芯片和数字芯片，数字芯片主要分为存储器芯片、逻辑芯片和微型芯片。

光电器件是基于光电效应制作的半导体器件，主要包括光电管、LED、激光发射器等，规模占半导体市场的5%左右。

传感器是实现物理信号与电信号的转换，主要包括压力、温度、磁力等传感器，规模约占半导体市场3%。分立器件是指具有单一功能的电路基本元件，主要包括晶体管、二极管、电感、电阻、电容等，规模占半导体市场的9%左右。

从产业链环节分类，集成电路产业链按照生产流程，可以分为设计、晶圆制造、封装测试三个重要环节。从全球产业结构看，设计大致占比26%，制造占比58%，封测占比16%。此外，集成电路生产过程还需要自动化设计软件（EDA）、材料、设备等关键配套行业。

自动化设计软件（EDA）是芯片设计最为重要的基础，包括大量细分环节应用软件和集成电路原始IP，需要厂商较长时间的持续研发与技术积累。

半导体材料主要包括硅片（晶圆制造最重要的基础原材料）、光掩模/光刻胶（用于制造过程中显影、刻蚀等工艺）、特种电子气体（用于刻蚀、薄膜、沉积等工艺）、抛光液、超纯试剂、溅射靶材等，硅片、光掩模/光刻胶、特种电子气体是核心材料。

半导体设备主要用于晶圆制造、封测等过程，种类繁多，核心设备包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备等，此外还有各类封装、测试、清洗设备。

02Number集成电路的市场分析

集成电路作为信息产业的基础与核心，被誉为“现代工业的粮食”，在电子设备、通讯、军事等方面得到广泛应用，对经济建设、社会发展和国家安全具有重要的战略意义。受互联网、金融危机、新冠疫情等因素影响，全球集成电路市场呈“螺旋式上升”态势。

全球集成电路行业发展现状：

根据Frost&Sullivan数据，预计2025年全球集成电路市场规模将达到4,750亿美元，2020年至2025年年复合增速达6.0%。全球集成电路市场规模

全球集成电路销售额由2009年的2197亿美元增长至2020年的4404亿美元，年均复合增长率达6.53%。2021年全球销售额总计5559亿美元，创历史新高，与2020年相比增长26.2%。

2011-2021年全球集成电路产业销售额

从集成电路区域分布方面来看，中国大陆为集成电路产业第一大市场，销售额占比达34%，亚太地区位居次位，销售占比为27%，美国是第三大市场，占比22%。

2020年全球集成电路销售区域占比

中国集成电路产业起步较晚，2018年以来美国商务部将多家中国知名科技企业及实体列入“实体清单”，对中兴、华为等企业进行贸易制裁后，中国更加重视集成电路产业发展，政府出台多项政策促进国产集成电路发展，国产集成电路进入高速发展阶段。

我国集成电路行业发展现状：

受益消费电子、PC等市场蓬勃发展，以及国产替代不断推进，国内集成电路市场规模不断扩张，2022年有所回落，中国集成电路市场规模约为2.56万亿元，同比下降10.34%。

根据国家统计局数据，国内集成电路行业总生产量从2011年的719.52亿块上升到2021年的3594.3亿块，年均复合增长率约为17.45%。受疫情等因素影响，2022年中国集成电路产量下滑至3241.9亿块，同比下降9.8%，集成电路需求量减少至5892.3亿块，同比下降1.88%。伴随着疫后复工复产以及经济整体复苏，中国集成电路产量及需求量有望恢复增长态势。

我国是半导体芯片需求大国，但所需芯片高度依赖进口，仅2022年，我国就进口集成电路5384亿块，2015年以来累计进口数量总额达到36233亿块。出口方面，2022年累计出口集成电路2733.6亿块，较2021年减少373.4亿块。

据中商产业研究院大数据库显示，2021年我国集成电路产量达3594.3亿块，同比增长33.3%；2022年1-11月，我国集成电路产量达2958亿块，同比下降12%，预计2023年我国集成电路产量将达3676.2亿块。

2017-2023中国集成电路产量预测趋势图（单位：亿块）

据IT桔子数据显示，我国国内集成电路领域投融资情况整体呈增长趋势。于2021年达到顶峰，投融资事件达747起，投融资金额达1361.29亿元。2022年我国集成电路领域投融资事件达689起，投融资金额达1105.39亿元。

2017-2022年中国国内集成电路投融资情况

中国集成电路市场规模从2017年的5411亿元增长至2021年的约9145亿元，其中2017-2021年复合增长率为14%。预计2026年中国集成电路市场规模将达到22755亿元， 2021-2026CAGR为20%。

从细分产业看，目前中国集成电路发展仍以集成电路设计为主，且销售额占比不断增加，预计2021年集成电路设计占比将达到45%。

03Number我国集成电路发展趋势

1）国家政策大力扶持集成电路产业发展

集成电路产业和软件产业是信息产业的核心，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。国家出台《“十四五”数字经济发展规划》《“十四五”国家信息化规划》《“十四五”信息通信行业发展规划》等政策均提到，完成信息领域核心技术突破也要加快集成电路关键技术攻关，着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平，强化关键产品自给保障能力。我国集成电路产业和软件产业快速发展，有力支撑了国家信息化建设，促进了国民经济和社会持续健康发展。

2）应用领域多样化，下游需求持续增长

随着下游产品功能的日益复杂和应用领域的持续拓展，其性能要求持续提升，为集成电路行业带来新的市场需求。同时，5G技术发展将为电源管理芯片带来广阔的市场空间。此外，以智能手环、TWS耳机为代表的智能可穿戴设备等新兴消费电子产品呈现快速增长，为市场带来了新热点，催生新的市场需求。

3）国产替代势在必行

目前我国高端芯片几乎完全依赖进口，严重威胁我国国防信息安全和通信、能源、工业、汽车和消费电子等支柱行业的产业安全。而全球电子产品90%的制造能力在中国，5G、物联网和人工智能行业的最大市场也是在我国。在国家对集成电路设计行业大力扶持的政策下，高端芯片技术国产替代势在必行。

综上所述，我国政府的政策支持、技术进步、市场需求和产业链完善等因素都将推动中国集成电路产业不断发展壮大。最终集成电路将会朝着朝着更小、更强大、更多功能、更节能、更自主可控等方向发展。

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