晶圓代工行業(yè)市場(chǎng)需求旺盛及發(fā)展趨勢(shì)分析課件

1、目 錄晶圓代工行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，行業(yè)呈現(xiàn)寡頭集中 5摩爾定律延續(xù)，先進(jìn)制程與成熟工藝齊飛 9摩爾定律延續(xù)，技術(shù)難度與資本投入顯著提升 9先進(jìn)制程占比持續(xù)提升，成熟工藝市場(chǎng)不斷增長(zhǎng) 12終端需求旺盛，晶圓代工賽道持續(xù)繁榮 155G 推動(dòng)手機(jī)芯片需求量上漲 15云計(jì)算前景廣闊，服務(wù)器有望迎來快速增長(zhǎng) 17三大趨勢(shì)推動(dòng)汽車半導(dǎo)體價(jià)值量提升 19IoT 快速增長(zhǎng)，芯片類型多 21需求與政策雙重驅(qū)動(dòng)，國內(nèi)晶圓代工迎來良機(jī) 23國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)快速增長(zhǎng)，代工需求進(jìn)一步放量 23政策與融資支持，中國晶圓代工企業(yè)迎來良機(jī) 27投資建議 2912圖表目錄圖 1：晶圓代工流程 5圖 2：全球晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模 5

2、圖 3：1991-2019 年臺(tái)積電營(yíng)業(yè)收入變化 6 圖 4：代工行業(yè)呈現(xiàn)寡頭集中 6 圖 5：11-19 年臺(tái)積電和中芯國際資本支出（億元） 7 圖 6：晶圓管結(jié)構(gòu)變化 7 圖 7：光刻機(jī)工藝進(jìn)程 8 圖 8：晶圓代工技術(shù)迭代快 8 圖 9：每千美元買到的算力隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增加 9 圖 10：臺(tái)積電先進(jìn)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)規(guī)劃到 3nm 10 圖 11：IMEC 先進(jìn)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)規(guī)劃到 1nm 10 圖 12：先進(jìn)制程建設(shè)成本顯著提升 10 圖 13：先進(jìn)制程設(shè)計(jì)成本顯著增加 10 圖 14：晶體管工藝路線圖 11 圖 15：ASML 預(yù)測(cè)半導(dǎo)體制程升級(jí)規(guī)劃 11 圖 16：先進(jìn)制程追趕者減少 1

3、2 圖 17：芯片制程持續(xù)提升 12 圖 18：先進(jìn)制程占比會(huì)持續(xù)提升 12 圖 19：12 寸晶圓和 8 寸晶圓對(duì)比 13 圖 20：14-19 年臺(tái)積電高壓及電源管理晶片出貨量 13 圖 21：成熟工藝晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模（億美元） 13 圖 22：主要代工廠特色工藝 14 圖 23：晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億美元） 15 圖 24：5G 手機(jī)出貨及預(yù)測(cè)（百萬臺(tái)，20Q1） 16 圖 25：手機(jī)芯片制程工藝不斷提升 16 圖 26：智能手機(jī)對(duì)晶圓的需求（12 寸，千片/月） 16 圖 27：射頻前端市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè) 17 圖 28：韓國用戶數(shù)據(jù)使用量對(duì)比：5G 是 4G 的 2.6 倍 17 圖

4、29：中國 5G 用戶數(shù)預(yù)測(cè)（萬人） 17 圖 30：2015-2024 年中國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模及預(yù)測(cè) 18 圖 31：2017-2024 年全球服務(wù)器市場(chǎng)出貨量及預(yù)測(cè) 19 圖 32：服務(wù)器對(duì)晶圓的需求預(yù)測(cè)（千片/月，12 寸片） 19 圖 33：汽車對(duì)半導(dǎo)體器件需求激增 203圖 34：19-22 年車用半導(dǎo)體 CAGR 為 12%（億美元） 20圖 35：英偉達(dá)自動(dòng)駕駛芯片的制程不斷提升 21 圖 36：自動(dòng)駕駛帶來的半導(dǎo)體價(jià)值增量 21 圖 37：18-23 年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 為 22.5%（億美元） 22 圖 38：19-25 年中國IOT 設(shè)備連接數(shù)量及預(yù)測(cè)（億臺(tái)） 2

5、2 圖 39：物聯(lián)網(wǎng)終端需要多種類型芯片 23 圖 40：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移 24 圖 41：國內(nèi)半導(dǎo)體需求旺盛，自給不足（億美元） 24 圖 42：國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)公司數(shù)量快速增加 25 圖 43：中國芯片設(shè)計(jì)成長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于其他公司（億美元） 25 圖 44：國內(nèi)重要的 IC 設(shè)計(jì)公司 26 圖 45：中國是全球半導(dǎo)體最大的需求市場(chǎng)（億美元） 27 圖 46：20Q2 全球晶圓代工市占率 27 圖 47：國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃 27 圖 48：國家政策全力支持半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)展 28 圖 49：國內(nèi)主要晶圓代工廠融資情況 29 圖 50：中芯國際生產(chǎn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)回顧 30 圖

6、51：公司營(yíng)業(yè)收入及增速 30 圖 52：公司凈利潤(rùn)情況 30 圖 53：公司下游收入分布（按領(lǐng)域） 31 圖 54：公司下游收入分布（按地域） 31 圖 55：公司產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)及未來規(guī)劃 32 圖 56：公司為國內(nèi)主要的半導(dǎo)體特種工藝平臺(tái)之一 33 圖 57：華潤(rùn)微功率半導(dǎo)體銷售額國內(nèi)第一（2018） 33 圖 58：公司主要產(chǎn)線及產(chǎn)能情況 33 圖 59：16-19 年公司主要業(yè)務(wù)毛利率情況 34 圖 60：16-20H1 兩大業(yè)務(wù)收入占比情況 34 圖 61：16-20H1 公司銷售、管理費(fèi)用率情況 34 圖 62：16-20H1 公司凈利潤(rùn)持續(xù)顯著提升 34 圖 63：公司營(yíng)業(yè)收入恢復(fù)快速

7、增長(zhǎng)（億元） 35 圖 64：歸母凈利潤(rùn) 2020H1 成倍提升 35 圖 65：華虹半導(dǎo)體產(chǎn)能 35 圖 66：華虹特色工藝及工藝節(jié)點(diǎn) 36 圖 67：2019 年 華 虹 收 入 結(jié) 構(gòu) 36 圖 68：15-19 年 華 虹 營(yíng) 業(yè) 收 入 變 化 36 圖 69：15-19 年 華 虹 凈 利 率 及 毛 利 率 361晶圓代工行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，行業(yè)呈現(xiàn)寡頭集中臺(tái)積電開啟晶圓代工時(shí)代，成為集成電路中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。1987 年，臺(tái)積電的成立開啟了 晶圓代工時(shí)代，尤其在得到了英特爾的認(rèn)證以后，晶圓代工被更多的半導(dǎo)體廠商所接受。晶圓代工 打破了 IDM 單一模式，成就了晶圓代工+IC 設(shè)計(jì)

8、模式。目前，半導(dǎo)體行業(yè)垂直分工成為了主流， 新進(jìn)入者大多數(shù)擁抱 fabless 模式，部分 IDM 廠商也在逐漸走向 fabless 或者 fablite 模式。圖 1：晶圓代工流程全球晶圓代工市場(chǎng)一直呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)，未來有望持續(xù)。晶圓代工+IC 設(shè)計(jì)成為行業(yè)趨勢(shì)以后，受益 互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代產(chǎn)品的強(qiáng)勁需求，整個(gè)行業(yè)一直保持快速增長(zhǎng)，以臺(tái)積電為例，其營(yíng)業(yè)收 入從 1991 年的 1.7 億美元增長(zhǎng)到 2019 年的 346 億美元，1991-2019 年，CAGR 為 21%。2019 年全球晶圓代工市場(chǎng)達(dá)到了 627 億美元，占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)約 15%。未來進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，在 5G、 人工

9、智能、大數(shù)據(jù)強(qiáng)勁需求下，晶圓代工行業(yè)有望保持持續(xù)快速增長(zhǎng)。圖 2：全球晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模4圖 3：1991-2019 年臺(tái)積電營(yíng)業(yè)收入變化晶圓代工行業(yè)現(xiàn)狀：行業(yè)呈現(xiàn)寡頭集中。晶圓代工是制造業(yè)的顛覆，呈現(xiàn)資金壁壘高、技術(shù)難度大、 技術(shù)迭代快等特點(diǎn)，也因此導(dǎo)致了行業(yè)呈現(xiàn)寡頭集中，其中臺(tái)積電是晶圓代工行業(yè)絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者， 營(yíng)收占比超過 50%，CR5 約為 90%。圖 4：代工行業(yè)呈現(xiàn)寡頭集中晶圓代工行業(yè)資金壁壘高。晶圓代工廠的資本性支出巨大，并且隨著制程的提升，代工廠的資本支 出中樞不斷提升。臺(tái)積電資本支出從 11 年的 443 億元增長(zhǎng)到 19 年的 1094 億元，CAGR 為 12%。中芯國際資

10、本性支出從 11 年的 30 億元增長(zhǎng)到了 19 年的 131 億元，CAGR 為 20%，并且隨著 14nm 及 N+1 制程的推進(jìn)，公司將顯著增加 2020 年資本性支出，計(jì)劃為 455 億元。巨額投資將眾多 追趕者擋在門外，新進(jìn)入者難度極大。140%120%100%80%60%40%20%0%010,00020,00030,00040,000營(yíng)業(yè)收入（百萬美元)同比5隨著制程提升，晶圓代工難度顯著提升。隨著代工制程的提升，晶體管工藝、光刻、沉積、刻蝕、 檢測(cè)、封裝等技術(shù)需要全面創(chuàng)新，以此來支撐芯片性能天花板獲得突破。晶體管工藝持續(xù)創(chuàng)新。傳統(tǒng)的晶體管工藝為 bulk Si，也稱為體硅平面結(jié)

11、構(gòu)（Planar FET）。 隨著 MOS 管的尺寸不斷的變小，即溝道的不斷變小，會(huì)出現(xiàn)各種問題，如柵極漏電、泄漏功 率大等諸多問題，原先的結(jié)構(gòu)開始力不從心，因此改進(jìn)型的 SOI MOS 出現(xiàn)，與傳統(tǒng) MOS 結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在于：SOI 器件具有掩埋氧化層，通常為 SiO2，其將基體與襯底隔離。由于氧化 層的存在，消除了遠(yuǎn)離柵極的泄漏路徑，這可以降低功耗。隨著制程持續(xù)提升，常規(guī)的二氧 化硅氧化層厚度變得極薄，例如在 65nm 工藝的晶體管中的二氧化硅層已經(jīng)縮小僅有 5 個(gè)氧 原子的厚度了。二氧化硅層很難再進(jìn)一步縮小了，否則產(chǎn)生的漏電流會(huì)讓晶體管無法正常工 作。因此在 28nm 工藝中，高介電常數(shù)

12、（K）的介電材料被引入代替了二氧化硅氧化層（又稱HKMG 技術(shù)）。隨著設(shè)備尺寸的縮小，在較低的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，例如 22nm 的，短溝道效應(yīng)開始 變得更明顯，降低了器件的性能。為了克服這個(gè)問題，F(xiàn)inFET 就此橫空出世。FinFET 結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)提供了改進(jìn)的電氣控制的通道傳導(dǎo)，能降低漏電流并克服一些短溝道效應(yīng)。目前先進(jìn)制 程都是采用 FinFET 結(jié)構(gòu)。圖 6：晶圓管結(jié)構(gòu)變化制程提升，需要更精細(xì)的芯片，光刻機(jī)性能持續(xù)提升。負(fù)責(zé)“雕刻”電路圖案的核心制造設(shè)1,0008006004002000圖 5：11-19 年臺(tái)積電和中芯國際資本支出（億元）1,20020112012 201320142015201

13、6201720182019臺(tái)積電中芯國際6備是光刻機(jī)，它是芯片制造階段最核心的設(shè)備之一，光刻機(jī)的精度決定了制程的精度。第四 代深紫外光刻機(jī)分為步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)和浸沒式步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)，其中前者能實(shí)現(xiàn)最 小 130-65nm 工藝節(jié)點(diǎn)芯片的生產(chǎn)，后者能實(shí)現(xiàn)最小 45-22nm 工藝節(jié)點(diǎn)芯片的生產(chǎn)。通過多 次曝光刻蝕，浸沒式步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)能實(shí)現(xiàn) 22/16/14/10nm 芯片制作。到了 7/5nm 工藝，DUV 光刻機(jī)已經(jīng)較難實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，需要更為先進(jìn)的 EUV 光刻機(jī)。EUV 生產(chǎn)難度極大，零部件 高達(dá) 10 萬多個(gè)，全球僅 ASML 一家具備生產(chǎn)能力。目前 EUV 光刻機(jī)產(chǎn)量有限而且價(jià)格

14、昂 貴，2019 年全年，ASML EUV 銷量?jī)H為 26 臺(tái)，單臺(tái) EUV 售價(jià)高達(dá) 1.2 億美元。圖 7：光刻機(jī)工藝進(jìn)程晶圓代工技術(shù)迭代快，利于頭部代工廠。芯片制程進(jìn)入 90nm 節(jié)點(diǎn)以后，技術(shù)迭代變快，新的制程 幾乎每?jī)傻饺昃蜁?huì)出現(xiàn)。先進(jìn)制程不但需要持續(xù)的研發(fā)投入，也需要持續(xù)的巨額資本性支出，而 且新投入的設(shè)備折舊很快，以臺(tái)積電為例，新設(shè)備折舊年限為 5 年，5 年以后設(shè)備折舊完成，生產(chǎn) 成本會(huì)大幅度下降，頭部廠商完成折舊以后會(huì)迅速降低代工價(jià)格，后進(jìn)入者難以盈利。圖 8：晶圓代工技術(shù)迭代快72摩爾定律延續(xù)，先進(jìn)制程與成熟工藝齊飛2.1 摩爾定律延續(xù)，技術(shù)難度與資本投入顯著提升追尋摩爾

15、定律能讓消費(fèi)者享受更便宜的算力，晶圓代工是推動(dòng)摩爾定律最重要的環(huán)節(jié)。1965 年， 英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登摩爾提出，當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目， 約每隔 18-24 個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍，這也是全球電子產(chǎn)品整體性能不斷進(jìn)化的核心驅(qū)動(dòng)力，以上定律就是著名的摩爾定律。換而言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔 18-24 個(gè)月翻一倍以上。推動(dòng)摩爾定律的核心內(nèi)容是發(fā)展更先進(jìn)的制程，而晶圓代工是其中最重要的 環(huán)節(jié)。圖 9：每千美元買到的算力隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增加摩爾定律仍在延續(xù)。市場(chǎng)上一直有關(guān)于摩爾定律失效的顧慮，但是隨著 45nm、28nm、10n

16、m 持續(xù) 的推出，摩爾定律仍然保持著延續(xù)。臺(tái)積電在 2018 年推出 7nm 先進(jìn)工藝，2020 年開始量產(chǎn) 5nm， 并持續(xù)推進(jìn) 3nm 的研究，預(yù)計(jì) 2022 年量產(chǎn) 3nm 工藝。IMEC 更是規(guī)劃到了 1nm 的節(jié)點(diǎn)。此外， 美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局進(jìn)一步提出了先進(jìn)封裝、存算一體、軟件定義硬件處理器三個(gè)未來發(fā)展研 究與發(fā)展方向，以此來超越摩爾定律。在現(xiàn)在的時(shí)間點(diǎn)上來看，摩爾定律仍然在維持，但進(jìn)一步提 升推動(dòng)摩爾定律難度會(huì)顯著提升。8圖 10：臺(tái)積電先進(jìn)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)規(guī)劃到 3nm圖 11：IMEC 先進(jìn)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)規(guī)劃到 1nm先進(jìn)制程資本性投入進(jìn)一步飆升。根據(jù) IBS 的統(tǒng)計(jì)，先進(jìn)制程資本性支出

17、會(huì)顯著提升。以 5nm 節(jié) 點(diǎn)為例，其投資成本高達(dá)數(shù)百億美金，是 14nm 的兩倍，是 28nm 的四倍。為了建設(shè) 5nm 產(chǎn)線，2020 年，臺(tái)積電計(jì)劃全年資本性將達(dá)到 150-160 億美元。先進(jìn)制程不僅需要巨額的建設(shè)成本，而 且也提高了設(shè)計(jì)企業(yè)的門檻，根據(jù) IBS 的預(yù)測(cè)，3nm 設(shè)計(jì)成本將會(huì)高達(dá) 5-15 億美元。圖 12：先進(jìn)制程建設(shè)成本顯著提升圖 13：先進(jìn)制程設(shè)計(jì)成本顯著增加3nm 及以下制程需要采用全新的晶體管工藝。FinFET 已經(jīng)歷 16nm/14nm 和 10nm/7nm 兩個(gè)工藝 世代，隨著深寬比不斷拉高，F(xiàn)inFET 逼近物理極限，為了制造出密度更高的芯片，環(huán)繞式柵極

18、晶 體管（GAAFET，Gate-All-Ground FET）成為新的技術(shù)選擇。不同于 FinFET，GAAFET 的溝道被 柵極四面包圍，溝道電流比三面包裹的 FinFET 更加順暢，能進(jìn)一步改善對(duì)電流的控制，從而優(yōu)化 柵極長(zhǎng)度的微縮。三星、臺(tái)積電、英特爾均引入 GAA 技術(shù)的研究，其中三星已經(jīng)先一步將 GAA 用 于 3nm 芯片。如果制程到了 2nm 甚至 1nm 時(shí)，GAA 結(jié)構(gòu)也許也會(huì)失效，需要更為先進(jìn)的 2 維、 甚至 3 維立體結(jié)構(gòu)，目前微電子研究中心（Imec）正在開發(fā)面向 2nm 的 forksheet FET 結(jié)構(gòu)。2,134 2,5043,082 3,950 4,746

19、6,2728,44911,42015,55721,49505,00010,00015,00020,00025,000每5萬片晶圓產(chǎn)能的設(shè)備投資（百萬美元）02004006008001,0001,200主流設(shè)計(jì)的成本（百萬美元）9圖 14：晶體管工藝路線圖3nm 及以下制程，光刻機(jī)也需要升級(jí)。面向 3nm 及更先進(jìn)的工藝，芯片制造商或?qū)⑿枰环N稱為 高數(shù)值孔徑 EUV（high-NA EUV）的光刻新技術(shù)。根據(jù) ASML 年報(bào)，公司正在研發(fā)的下一代極紫 外光刻機(jī)將采用 high-NA 技術(shù)，有更高的數(shù)值孔徑、分辨率和覆蓋能力，較當(dāng)前的 EUV 光刻機(jī)將 提高 70%。ASML 預(yù)測(cè)高數(shù)值孔徑 E

20、UV 將在 2022 年以后量產(chǎn)。圖 15：ASML 預(yù)測(cè)半導(dǎo)體制程升級(jí)規(guī)劃除上面提到巨額資本與技術(shù)難題以外，先進(jìn)制程對(duì)沉積與刻蝕、檢測(cè)、封裝等環(huán)節(jié)也均有更高的要 求。正是因?yàn)槊媾R巨大的資本和技術(shù)挑戰(zhàn)，目前全球僅有臺(tái)積電、三星、intel 在進(jìn)一步追求摩爾定 律，中芯國際在持續(xù)追趕，而像聯(lián)電、格羅方德等晶圓代工廠商已經(jīng)放棄了 10nm 及以下制程工藝 的研發(fā)，全面轉(zhuǎn)向特色工藝的研究與開發(fā)。先進(jìn)制程的進(jìn)一步推薦節(jié)奏將會(huì)放緩，為中芯國際追趕 創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。10圖 16：先進(jìn)制程追趕者減少2.2 先進(jìn)制程占比持續(xù)提升，成熟工藝市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)高性能芯片需求旺盛，先進(jìn)制程占比有望持續(xù)提升。移動(dòng)終端產(chǎn)品、高性

21、能計(jì)算、汽車電子和通信 及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)算力的要求不斷提升，要求更為先進(jìn)的芯片，同時(shí)隨著數(shù)據(jù)處理量的增加，存儲(chǔ)芯 片的制程也在不斷升級(jí)，先進(jìn)制程的芯片占比有望持續(xù)提升。根據(jù) ASML2018 年底的預(yù)測(cè)，到 2025 年，12 寸晶圓的先進(jìn)制程占比有望達(dá)到 2/3。2019 年中，臺(tái)積電 16nm 以上和以下制程分別占比 50%，根據(jù)公司預(yù)計(jì)，到 2020 年，16nm 及以下制程有望達(dá)到 55%。圖 17：芯片制程持續(xù)提升圖 18：先進(jìn)制程占比會(huì)持續(xù)提升CPU、邏輯 IC、存儲(chǔ)器等一般采用先進(jìn)制程（12 英寸），而功率分立器件、MEMS、模擬、CIS、 射頻、電源芯片等產(chǎn)品（從 6m 到 40

22、nm 不等）則更多的采用成熟工藝（8 寸片）。汽車、移動(dòng) 終端及可穿戴設(shè)備中超過 70%的芯片是在不大于 8 英寸的晶圓上制作完成。相比 12 寸晶圓產(chǎn)線，118 寸晶圓制造廠具備達(dá)到成本效益生產(chǎn)量要求較低的優(yōu)勢(shì)，因此 8 寸晶圓和 12 寸晶圓能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu) 勢(shì)互補(bǔ)、長(zhǎng)期共存。圖 19：12 寸晶圓和 8 寸晶圓對(duì)比12 寸晶圓8 寸晶圓產(chǎn)線成本產(chǎn)線多為近期新建產(chǎn)線，固定成本及前期投入較 高，但可使用率較高，是 8 寸片的 2.5 倍左右，達(dá) 到成本效益生產(chǎn)量要求較高。前期折舊攤銷較多，成本較低，達(dá)到成本效益生產(chǎn) 量的要求較低，不需前期投入過多的資本，達(dá)到成 本效益生產(chǎn)量要求較低應(yīng)用領(lǐng)域主要針對(duì)

23、高端領(lǐng)域：GPU、CPU、DRAM 等主要針對(duì)成熟領(lǐng)域：功率器件、電源管理器、非易 失性存儲(chǔ)器、MEMS、顯示驅(qū)動(dòng)芯片與指紋識(shí)別芯 片等領(lǐng)域。受益于物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子的快速發(fā)展，MCU、電源管理 IC、MOSFET、ToF、傳感器 IC、射頻芯 片等需求持續(xù)快速增長(zhǎng)。社會(huì)已經(jīng)從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代進(jìn)入了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 主要是以手機(jī)為主，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量級(jí)在 40 億左右，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)量將會(huì)成倍增加，高通預(yù)計(jì)到 2020 年聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量有望達(dá)到 250 億以上。飆升的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要需要大量的成熟工藝制程的芯片。以電源管理芯片為例，根據(jù)臺(tái)積電年報(bào)數(shù)據(jù)，公司高壓及電源管理晶片出貨量

24、從 2014 年的 1800 萬片（8 寸）增長(zhǎng)到 2019 年的 2900 萬片，CAGR 為 10%。根據(jù) IHS 的預(yù)測(cè)，成熟晶 圓代工市場(chǎng)規(guī)模有望從 2020 年的 372 億美元增長(zhǎng)到 2025 年的 415 億美元。圖 20：14-19 年臺(tái)積電高壓及電源管理晶片出貨量圖 21：成熟工藝晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模（億美元）特色工藝前景依舊廣闊，主要代工廠積極布局特色工藝。巨大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)前景，吸引了眾多 IC 設(shè)計(jì)公司開發(fā)新產(chǎn)品。晶圓代工企業(yè)也瞄準(zhǔn)了物聯(lián)網(wǎng)的巨大商機(jī)，頻頻推出新技術(shù)，配合設(shè)計(jì)公司 更快、更好地推出新一代芯片，助力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。臺(tái)積電和三星不僅在先進(jìn)工藝方面領(lǐng)先01,00

25、02,0003,0004,0002014 20152016201720182019（萬片八寸晶圓）420410400390380370360350122020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E布局，在特色工藝方面也深入布局，例如臺(tái)積電在圖像傳感器領(lǐng)域、三星在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域都深入布 局。聯(lián)電、格羅方德、中芯國際、華虹半導(dǎo)體等代工廠也全面布局各自的特色工藝，在射頻、汽車 電子、IOT 等領(lǐng)域，形成了各自的特色。圖 22：主要代工廠特色工藝公司工藝制程介紹/產(chǎn)品臺(tái)積電MEMS工藝0.5um-0.11um單片電容式氣壓計(jì)，未來計(jì)劃開發(fā)下一代高靈敏度薄型麥克風(fēng)CMOS圖像傳感器

26、0.5um-28nmPC相機(jī)，數(shù)碼相機(jī)和錄像機(jī)，數(shù)字電視，玩具，安全系統(tǒng)，攝像機(jī)和其他便攜式設(shè)備。NVM0.5um-40nm2018年開始批量生產(chǎn)用于汽車的40nm嵌入式閃存技術(shù)，現(xiàn)在正在開發(fā)28nm嵌入式閃存。MS/RF28/22nm22nm RF（22ULP / ULL RF）,28nm RF（28HPC + RF）,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)芯片Analog(模擬工藝)0.5um-16nm模擬芯片，將光，熱，速度，壓力，溫度和聲音準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。HV0.5um-40nm40nm高壓（HV）技術(shù)，用于面板驅(qū)動(dòng)器CMOS-DMOS（BCD）0.6um-40nm0.13mBCD Plus，0.18m第三代

27、BCD，8英寸90nm BCD(電源管理IC)，12英寸40nm BCD三星RF180nm-10/8nmRF芯片eFlash130nm-28nm嵌入式閃存eMRAM28nm嵌入式磁阻內(nèi)存HV180nm-65/70nm面板驅(qū)動(dòng)器BCD130/90nm電源管理Image sensor90nm圖像傳感器Finger Print Sensor180/90nm指紋傳感器中芯國際Analog&Power0.18/0.35/0.15um雙極晶體管、高壓LDMOS晶體管、精密模擬無源器件和eFuse/OTP/MTP非易失性存儲(chǔ)器，同時(shí)提供有競(jìng)爭(zhēng)力的Rds(on)功率器件。IGBT Field Stop已完成整

28、套深溝槽（Deep Trench）+薄片（Thin Wafer）+場(chǎng)截止（Field-Stop）技術(shù)工藝的自主研發(fā)HV0.3um-40nm大尺寸及中小尺寸面板IC,并提供具競(jìng)爭(zhēng)力的SRAM單元尺寸，eNVM0.35um-40nm包括一次性可編程技術(shù), 多次性可編程技術(shù),嵌入式電可擦除只讀存儲(chǔ)器技術(shù)和嵌入式閃存技術(shù)。NVM0.18um-24nm閃存產(chǎn)品混合信號(hào)/射頻工藝0.18um-28nmPolySiON工藝，提供精確的RF SPICE模型和完整的PDK工具包。MEMS工藝-開放式結(jié)構(gòu)，例如MEMS麥克風(fēng)；封閉式結(jié)構(gòu)，例如慣性傳感器，loT解決方案-95ULP、55ULP射頻技術(shù)平臺(tái)，0.13

29、微米和55納米低漏電嵌入式閃存(embedded Flash)工藝汽車電子0.18um-40/45nm55納米以下嵌入式非揮發(fā)性記憶平臺(tái)，90納米及以下包括BCD聯(lián)電BCD0.5um-55nm提供高達(dá)150V工作電壓的電源IC設(shè)計(jì)，器件產(chǎn)品包括LV MOS，HV DMOS，混合信號(hào)和模擬器件，無源器件以及嵌入式非易失性存儲(chǔ)器eHV(Logic CMOS工藝)0.8um-40nm嵌入式高壓（eHV），用于制造各種顯示驅(qū)動(dòng)器IC，這些IC在包括LCD，OLED以及新興的micro-LED，micro-OLED等各種顯示面板中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。eNVM0.35um-65nmeE 2 PROM、eFla

30、sh用于高耐久性應(yīng)用，eMTP用于中低耐久，eOTP或eFuse一次性RFCMOS0.25m-22nmRFIC，支持從sub-GHz，sub-6GHz到mmWave的廣泛頻譜。具有FDK（鑄造設(shè)計(jì)套件）平臺(tái)RFSOI-具有RF N / PMOS，用于RF前端組件設(shè)計(jì)的各種無源組件CMOS3.2m-1.1m最小像素尺寸照相電話，游戲，安全攝像機(jī)，光電鼠標(biāo)和醫(yī)療應(yīng)用MEMS工藝-8英寸，DRIE，晶圓減薄，離子束蝕刻等工藝結(jié)構(gòu)。麥克風(fēng)，慣性傳感器，壓力傳感器和環(huán)境MEMS（熱/濕度傳感器，氣體傳感器）格羅方德CMOS40nm模擬/混合信號(hào)，RF / mmWave和OTP / SRAM存儲(chǔ)器55/6

31、5nmRF，eFlash / BCDlite，ULP和汽車解決方案130 / 180nm高壓，功率，RF和嵌入式Flash / OTP / MTP存儲(chǔ)器High-k Metal Gate（HKMG）28nmRF,LDMOSAnalog/Power(BCD/HV)180nm-55nm功率IC和高壓晶體管，精密模擬無源器件和NVM存儲(chǔ)器Embedded Memory130nm-22nmeMRAM、eFlash、SIP Flash，適用于MCU和IoT市場(chǎng)RFCMOS-RF / mmWave應(yīng)用，RF收發(fā)器SiPh90nm-華虹半導(dǎo)體eNVM/NVM0.5um-55nm嵌入式非易失性存儲(chǔ)器RF0.1

32、8um-55nm射頻、高壓、嵌入式閃存、超低功耗、NOR閃存和圖像傳感器CIS110/65/55nmCMOS圖像傳感器HV65/55nm-PMIC0.5um-0.11um電源管理ICPower Discrete0.18um一流的深溝槽超級(jí)結(jié)工藝技術(shù)，車規(guī)級(jí)的IGBT生產(chǎn)技術(shù)MEMS工藝0.18um-133終端需求旺盛，晶圓代工賽道持續(xù)繁榮5G 時(shí)代終端應(yīng)用數(shù)據(jù)量爆炸式提升增加了對(duì)半導(dǎo)體芯片的需求，晶圓代工賽道持續(xù)繁榮。隨著對(duì) 于 5G 通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不斷推進(jìn)，不僅帶動(dòng)數(shù)據(jù)量的爆炸式提升，要求芯片對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理、 存儲(chǔ)效率更高，而且也催生了諸多 4G 時(shí)代難以實(shí)現(xiàn)的終端應(yīng)用，如物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)

33、等，增加了終 端對(duì)芯片的需求范圍。對(duì)于芯片需求的增長(zhǎng)將使得下游的晶圓代工賽道收益，未來市場(chǎng)前景極其廣 闊。根據(jù) IHS 預(yù)測(cè)，晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模有望從 2020 年的 584 億美元，增長(zhǎng)到 2025 年的 857 億美 元，CAGR 為 8%。圖 23：晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億美元）3.1 5G 推動(dòng)手機(jī)芯片需求量上漲5G 手機(jī)滲透率快速提升。手機(jī)已經(jīng)進(jìn)入存量時(shí)代，主要以換機(jī)為主。2019 年全球智能手機(jī)出貨量 為 13.7 億部，2020 年受疫情影響，IDC 等預(yù)測(cè)手機(jī)總體出貨量為 12.5 億臺(tái)，后續(xù)隨著疫情的恢 復(fù)以及 5G 產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，5G 手機(jī)有望快速滲透并帶動(dòng)整個(gè)手機(jī)出貨。根據(jù)

34、 IDC 等機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，5G 手機(jī)出貨量有望從 2020 年的 1.83 增長(zhǎng)到 2024 年的 11.63 億臺(tái)，CAGR 為 59%。1,00080060040020002020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E14圖 24：5G 手機(jī)出貨及預(yù)測(cè)（百萬臺(tái)，20Q1）5G 手機(jī) SOC、存儲(chǔ)和圖像傳感器全面升級(jí)，晶圓代工行業(yè)充分受益。消費(fèi)者對(duì)手機(jī)的要求越來越 高，需要更清晰的拍照功能、更好的游戲體驗(yàn)、多任務(wù)處理等等，因此手機(jī) SOC 性能、存儲(chǔ)性能、 圖像傳感器性能全面提升。目前旗艦機(jī)的芯片都已經(jīng)達(dá)到了 7nm 制程，隨著臺(tái)積電下半年 5 nm 產(chǎn) 能的釋放，手機(jī)

35、SOC 有望進(jìn)入 5nm 時(shí)代。照片精度的提高，王者榮耀、吃雞等大型手游和 VLOG 視頻等內(nèi)容的盛行，對(duì)手機(jī)閃存容量和速度也提出了更高的要求，LPDDR5 在 2020 年初已經(jīng)正式 亮相小米 10 系列和三星 S20 系列，相較于上一代的 LPDDR4，新的 LPDDR5 標(biāo)準(zhǔn)將其 I/O 速 度從 3200MT/s 提升到 6400MT/s，理論上每秒可以傳輸 51.2GB 的數(shù)據(jù)。相機(jī)創(chuàng)新是消費(fèi)者更 換新機(jī)的主要?jiǎng)恿χ唬┠陙硐鄼C(jī)創(chuàng)新一直在快速迭代，一方面，多攝彌補(bǔ)了單一相機(jī)功能不 足的缺點(diǎn)，另一方面，主攝像素提升帶給消費(fèi)者更多的高清瞬間，這兩個(gè)方向的創(chuàng)新對(duì)晶圓及代工 的需求都顯著

36、提升。5G 時(shí)代，手機(jī)芯片晶圓代工市場(chǎng)將會(huì)迎來量?jī)r(jià)齊升。圖 25：手機(jī)芯片制程工藝不斷提升圖 26：智能手機(jī)對(duì)晶圓的需求（12 寸，千片/月）廠商型號(hào)制程工藝發(fā)布時(shí)間蘋果A13 Bionic臺(tái)積電 7nm2019Q3A12 Bionic臺(tái)積電 7nm2018Q3A11 Bionic臺(tái)積電 10nm2017Q3A10臺(tái)積電 16nm2016Q3A9三星 14nm2015Q3臺(tái)積電 16nm高通驍龍 865臺(tái)積電 7nm2019Q4驍龍 855臺(tái)積電 7nm2019Q1驍龍 765G三星 7nmEUV2019Q4驍龍 845三星 10nm LPP2018Q1驍龍 835三星 10nm LPE201

37、7Q1華為麒麟 990 5G臺(tái)積電 7nm+EUV2019Q3麒麟 980臺(tái)積電 7nm2018Q3麒麟 810臺(tái)積電 7nm2019Q2麒麟 970臺(tái)積電 10nm2017Q3麒麟 710臺(tái)積電 12nm2018Q22%15%35%50%63%71%80%70%60%50%40%30%20%10%0%05001,0001,5002,00020192020E2021E2022E2023E2024E4G手機(jī)和其他5G手機(jī)5G滲透200018001600140012001000800600400200020192020E2021E2022E2023E2024EDRAMNANDlogic+CIS15

38、5G 手機(jī)信號(hào)頻段增加，射頻前端芯片市場(chǎng)有望持續(xù)快速增長(zhǎng)。射頻前端擔(dān)任信號(hào)的收發(fā)工作，包 括低噪放大器、功率放大器、濾波器、雙工器、開關(guān)等。相較于 4G 頻段，5G 的頻段增加了中高 頻的 Sub-6 頻段，以及未來的更高頻的毫米波頻段。根據(jù) yole 預(yù)測(cè)，射頻前端市場(chǎng)有望從 2018 年 的 149 億美元，增長(zhǎng)到 2023 年的 313 億美元，CAGR 為 16%。圖 27：射頻前端市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)25%20%15%10%5%0%-5%-10%3503002502001501005002016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E射頻前端市場(chǎng)規(guī)模

39、（億美元）增速020000 25000300003G4G5G500010000 15000MBytes1400001200001000008000060000400002000002019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E3.2 云計(jì)算前景廣闊，服務(wù)器有望迎來快速增長(zhǎng)2020 年是國內(nèi) 5G 大規(guī)模落地元年，有望帶來更多數(shù)據(jù)流量需求。據(jù)中國信通院在 2019 年 12 月 份發(fā)布的報(bào)告，2020 年中國 5G 用戶將從去年的 446 萬增長(zhǎng)到 1 億人，到 2024 年我國 5G 用戶 滲透率將達(dá)到 45%，人數(shù)將超過 7.7 億人，全球?qū)⑦_(dá)到 12 億人，5G 用

40、戶數(shù)的高增長(zhǎng)帶來流量的 更高增長(zhǎng)。圖 28：韓國用戶數(shù)據(jù)使用量對(duì)比：5G 是 4G 的 2.6 倍圖 29：中國 5G 用戶數(shù)預(yù)測(cè)（萬人）ToalStandardUnlimited2G3G4G5G165G 時(shí)代來臨，云計(jì)算產(chǎn)業(yè)前景廣闊。進(jìn)入 5G 時(shí)代，IoT 設(shè)備數(shù)量將快速增加，同時(shí)應(yīng)用的在線 使用需求和訪問流量將快速爆發(fā)，這將進(jìn)一步推動(dòng)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模的增長(zhǎng)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的 報(bào)告，2018 年中國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到了 963 億元，到 2024 年有望增長(zhǎng)到 4445 億元，CAGR 為 29%，產(chǎn)業(yè)前景廣闊。圖 30：2015-2024 年中國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模及預(yù)測(cè)邊緣計(jì)算是云計(jì)算的重

41、要補(bǔ)充，迎來新一輪發(fā)展高潮。根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù)，2018 年全球邊緣計(jì) 算市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 51.4 億美元，同比增長(zhǎng)率 57.7%，預(yù)計(jì)未來年均復(fù)合增長(zhǎng)率將超過 50%。而中國 邊緣計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模在 2018 年達(dá)到了 77.4 億元，并且 2018-2021 將保持 61%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，到2021 年達(dá)到 325.3 億元。服務(wù)器大成長(zhǎng)周期確定性強(qiáng)。服務(wù)器短期拐點(diǎn)已現(xiàn)，受益在線辦公和在線教育需求旺盛，2020 年 服務(wù)器需求有望維持快速增長(zhǎng)。長(zhǎng)期來看，受益于 5G、云計(jì)算、邊緣計(jì)算強(qiáng)勁需求，服務(wù)器銷量 有望保持持續(xù)高增長(zhǎng)。根據(jù) IDC 預(yù)測(cè)，2024 年全球服務(wù)器銷量有望達(dá)到 1938 萬臺(tái)，

42、19-24 年，CAGR 為 13%。0%0500045%450040%400035%35003000250020001500100050030%25%20%15%10%5%2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E市場(chǎng)規(guī)模（億元）同比增長(zhǎng)17圖 31：2017-2024 年全球服務(wù)器市場(chǎng)出貨量及預(yù)測(cè)3.3 三大趨勢(shì)推動(dòng)汽車半導(dǎo)體價(jià)值量提升傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)主要價(jià)值量主要集中在其動(dòng)力系統(tǒng)。而隨著人們對(duì)于汽車出行便捷性、信息化的要求逐 漸提高，汽車逐步走向電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化，這將促使微處理器、存儲(chǔ)器、功率器件、傳感器、 車載攝像頭、

43、雷達(dá)等更為廣泛的用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制、底盤控制、電池控制、車身控制、導(dǎo)航及車 載娛樂系統(tǒng)中，汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品的用量顯著增加。16%-8%10%22%14%10%8%-10%-5%0%5%10%15%20%25%0510152025201720182019E2020E2021E2022E2023E2024E出貨量同比1,5001,0005000服務(wù)器半導(dǎo)體需求持續(xù)有望迎來快速增長(zhǎng)，晶圓代工充分受益。隨著服務(wù)器數(shù)量和性能的提升，服 務(wù)器邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片對(duì)晶圓的需求有望快速增長(zhǎng)，根據(jù) Sumco 的預(yù)測(cè)，服務(wù)器對(duì) 12 寸晶圓 需求有望從 2019 年的 80 萬片/月，增長(zhǎng)到 2024 年的 158

44、 萬片/月，19-24 年 CAGR 為 8%。晶圓 代工市場(chǎng)有望充分受益服務(wù)器芯片量?jī)r(jià)齊升。圖 32：服務(wù)器對(duì)晶圓的需求預(yù)測(cè)（千片/月，12 寸片）2,00020192020E2021E2022E2023E2024EDRAMNANDLogic18圖 33：汽車對(duì)半導(dǎo)體器件需求激增車用半導(dǎo)體有望迎來加速增長(zhǎng)。根據(jù) IHS 的報(bào)告，車用半導(dǎo)體銷售額 2019 年為 410 億美元，13-19 年 CAGR 為 8%。隨著汽車加速電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化，車用芯片市場(chǎng)規(guī)模有望迎來加速， 根據(jù) Gartner 的數(shù)據(jù)，全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng) 2019 年銷售規(guī)模達(dá) 410.13 億美元，預(yù)計(jì) 2022 年

45、有望 達(dá)到 651 億美元，占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的比例有望達(dá)到 12%，并成為半導(dǎo)體下游應(yīng)用領(lǐng)域中增 速最快的部分。圖 34：19-22 年車用半導(dǎo)體 CAGR 為 12%（億美元）700600500400300200100020132014201520162017201820192022E車用是增長(zhǎng)最快的半導(dǎo)體下游應(yīng)用領(lǐng)域19自動(dòng)駕駛芯片要求高，有望進(jìn)一步拉動(dòng)先進(jìn)制程需求。自動(dòng)駕駛是通過雷達(dá)、攝像頭等將采集車輛 周邊的信息，然后通過自動(dòng)駕駛芯片處理數(shù)據(jù)并給出反饋，以此降低交通事故的發(fā)生率、提高城市 中的運(yùn)載效率并降低駕駛員的駕駛強(qiáng)度。自動(dòng)駕駛要求多傳感器之間能夠及時(shí)、高效地傳遞信息， 并同時(shí)

46、完成路線規(guī)劃和決策，因此需要完成大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理工作。隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的上升， 對(duì)于芯片算力的要求也越高，產(chǎn)生的半導(dǎo)體需求和價(jià)值量也隨之水漲船高。英偉達(dá)自動(dòng)駕駛芯片隨 著自動(dòng)駕駛級(jí)別的提升，芯片制程也顯著提升，最早 Drive PX 采用的是 20nm 工藝，而最新 2019 年發(fā)布的 Drive AGX Orin 將會(huì)采用三星 8nm 工藝。根據(jù)英飛凌的預(yù)測(cè)，自動(dòng)駕駛給汽車所需要的 半導(dǎo)體價(jià)值帶來相當(dāng)可觀的增量，一輛車如果實(shí)現(xiàn) Level2 自動(dòng)駕駛，半導(dǎo)體價(jià)值增量就將達(dá)到 160 美元，若自動(dòng)駕駛級(jí)別達(dá)到 level4&5，增量將會(huì)達(dá)到 970 美元。圖 35：英偉達(dá)自動(dòng)駕駛芯片的制程

47、不斷提升Drive PXDrive PX 2Drive PX XavierDrive PX PegasusDrive AGX Orin發(fā)布年份20152016201620182019自動(dòng)駕駛等級(jí)L2L2-L3L3-L4L5L2-L5工藝節(jié)點(diǎn)20nm16nm12nm12nm8nm圖 36：自動(dòng)駕駛帶來的半導(dǎo)體價(jià)值增量3.4 IoT 快速增長(zhǎng)，芯片類型多隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完善、技術(shù)不斷進(jìn)步、政策的扶持，全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)有望迎來爆發(fā)性增長(zhǎng)。GSMA 預(yù) 測(cè)，中國 IOT 設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)將會(huì)從 2019 年的 36 億臺(tái)，增到到 2025 年的 80 億臺(tái)，19-25 年 CAGR 為 17.3%。根據(jù)全球第二大

48、市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) MarketsandMarkets 的報(bào)告，2018 年全球 IoT 市場(chǎng)規(guī)模 為 795 億美元，預(yù)計(jì)到 2023 年將增長(zhǎng)到 2196 億美元，18-23 年 CAGR 為 22.5%。050010001500560630970160417417417417Level2Level2+Level3Level4&5自動(dòng)駕駛帶來的半導(dǎo)體價(jià)值量增量（美元） 單個(gè)傳統(tǒng)汽車原有半導(dǎo)體價(jià)值量（美元）20圖 37：18-23 年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 為 22.5%（億 美元）圖 38：19-25 年中國IOT 設(shè)備連接數(shù)量及預(yù)測(cè)（億臺(tái)）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要大量芯片支撐，半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有望

49、迎來進(jìn)一步增長(zhǎng)。物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心部件 是傳感器系統(tǒng)，產(chǎn)品需要從現(xiàn)實(shí)世界中采集圖像、溫度、聲音等多種信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于所處場(chǎng)景的 智能分析。感知需要向設(shè)備中植入大量的 MEMS 芯片，例如麥克風(fēng)、陀螺儀、加速度計(jì)等；設(shè)備 互通互聯(lián)需要大量的通信芯片，包括藍(lán)牙、WIFI、蜂窩網(wǎng)等；物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代終端數(shù)量和數(shù)據(jù)傳輸通道 數(shù)量大幅增加，安全性成為最重要的需求之一，為了避免產(chǎn)品受到惡意攻擊，需要各種類型的安全 芯片作支持；同時(shí)，身份識(shí)別能夠保障信息不被盜用，催生了對(duì)于虹膜識(shí)別和指紋識(shí)別芯片的需求； 作為物聯(lián)網(wǎng)終端的總控制點(diǎn)，MCU 芯片更是至關(guān)重要，根據(jù) IC Insights 的預(yù)測(cè)，2018 年 MCU

50、 市 場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng) 11%，預(yù)計(jì)未來四年內(nèi) CAGR 達(dá) 7.2%，到 2022 年將超過 240 億美元。1822263136424918202224262931605040302010070908020192020E2021E2022E2023E2024E2025E企業(yè)個(gè)人消費(fèi)者05001,0001,5002,0002,50020182023E21圖 39：物聯(lián)網(wǎng)終端需要多種類型芯片物聯(lián)網(wǎng)芯片常見產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)中作用傳感器芯片麥克風(fēng)采集現(xiàn)實(shí)中的數(shù)據(jù)，如圖像、溫 度、壓力、光線、pH 值等陀螺儀加速度計(jì)磁力計(jì)壓力傳感器安全芯片嵌入式安全芯片在連接設(shè)備和數(shù)據(jù)量劇增的情況下保障數(shù)據(jù)的安全性USB 安全

51、芯片移動(dòng)支付芯片NFC 芯片保障快速、便捷的移動(dòng)支付通信芯片（常集成入MCU 中）Wi-Fi數(shù)據(jù)和信息的高效率傳輸藍(lán)牙ZigbeeNB-IoT2/3/4/5G身份識(shí)別芯片虹膜識(shí)別芯片進(jìn)行身份驗(yàn)證指紋識(shí)別芯片控制芯片MCU 芯片物聯(lián)網(wǎng)終端的控制部分224需求與政策雙重驅(qū)動(dòng)，國內(nèi)晶圓代工迎來良機(jī)4.1 國內(nèi)IC 設(shè)計(jì)企業(yè)快速增長(zhǎng)，代工需求進(jìn)一步放量半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向國內(nèi)轉(zhuǎn)移。半導(dǎo)體經(jīng)歷過三次大的規(guī)模轉(zhuǎn)移，第一次（1960-1970）：隨著家電行業(yè) 的興起，半導(dǎo)體主要需求從軍工領(lǐng)域開始轉(zhuǎn)向家電行業(yè)，日本索尼、東芝等企業(yè)快速發(fā)展，帶動(dòng)半 導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由美國轉(zhuǎn)向日本；第二次（1970-1980）：PC 開始普及對(duì)

52、半導(dǎo)體的需求量大增，韓國依 托存儲(chǔ)、臺(tái)灣依托代工逐步掌握主導(dǎo)權(quán)；第三次（1990-2000），到了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，中國憑借 在智能終端生產(chǎn)能力以及中國龐大的消費(fèi)市場(chǎng)，對(duì)半導(dǎo)體的需求巨大，并逐步承接半導(dǎo)體的第三次 轉(zhuǎn)移。近些年，國內(nèi)緊跟市場(chǎng)發(fā)展路線，深入布局物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算等領(lǐng)域，圍繞這些領(lǐng) 域，大力發(fā)展 IC 設(shè)計(jì)、封裝、代工等，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步轉(zhuǎn)向國內(nèi)。圖 40：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移國內(nèi)集成電路需求旺盛，有望持續(xù)維持快速增長(zhǎng)。國內(nèi)集成電路市場(chǎng)需求旺盛，從 2013 年的 820 億美元快速增長(zhǎng)到 2018 年的 1550 億美元，CAGR 為 13.6%，IC insight 預(yù)測(cè)，

53、到 2023 年，中國 集成電路市場(chǎng)需求有望達(dá)到 2290 億美元，CAGR 為 8%。但是同時(shí)，國內(nèi)集成電路自給率也嚴(yán)重 不足，2018 年僅為 15%，IC insight 在 2019 年預(yù)測(cè)，到 2023 年，國內(nèi)集成電路自給率為 20%。圖 41：國內(nèi)半導(dǎo)體需求旺盛，自給不足（億美元）需求驅(qū)動(dòng)，國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)快速成長(zhǎng)。在市場(chǎng)巨大的需求驅(qū)動(dòng)下，國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量快速增加，尤 其近幾年，在國內(nèi)政策的鼓勵(lì)下，以及中美貿(mào)易摩擦大的背景下，IC 設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量加速增加，2019 年底，國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了 1780 家，2010-2019 年，CAGR 為 13%。根據(jù)中芯

54、國際 的數(shù)據(jù)，國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)公司營(yíng)收 2020 年有望達(dá)到 480 億美元，2011-2020 年 CAGR 為 24%，遠(yuǎn) 高于同期國際 4%的復(fù)合增長(zhǎng)率。10%9%9%11%12%13%13%15%13%15%15%20%0%5%10%15%20%25%050010001500200025002008 2009 2010201120122013201420152016201720182023F中國IC市場(chǎng)規(guī)模中國IC生產(chǎn)規(guī)模產(chǎn)值占比23圖 42：國內(nèi) IC 設(shè)計(jì)公司數(shù)量快速增加圖 43：中國芯片設(shè)計(jì)成長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于其他公司（億美元）國內(nèi)已逐步形成頭部 IC 設(shè)計(jì)企業(yè)。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的

55、統(tǒng)計(jì)，2019 年?duì)I收前十的入圍門檻 從 30 億元大幅上升到 48 億元，這十大企業(yè)的增速也同樣十分驚人，達(dá)到 47%。國內(nèi) IC 企業(yè)逐步 做大做強(qiáng)，部分領(lǐng)域已經(jīng)形成了一些頭部企業(yè)：手機(jī) SoC 芯片領(lǐng)域有華為海思、中興微電子深度 布局；圖像傳感領(lǐng)域韋爾豪威大放異彩；匯頂科技于 2019 年引爆了光學(xué)屏下指紋市場(chǎng)；卓勝微、 瀾起科技分別在射頻開關(guān)和內(nèi)存接口領(lǐng)域取得全球領(lǐng)先。IC 設(shè)計(jì)企業(yè)快速成長(zhǎng)有望保持對(duì)晶圓代 工的強(qiáng)勁需求。-10%10%30%50%70%90%05001,0001,5002,0002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

56、2019芯片設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量增速120010008006004002000中國本土設(shè)計(jì)公司全球設(shè)計(jì)公司24圖 44：國內(nèi)重要的 IC 設(shè)計(jì)公司IC 設(shè)計(jì)公司業(yè)務(wù)所屬領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手備注華為海思手機(jī) SoC、AP、基帶高通、聯(lián)發(fā)科中國大陸 IC 設(shè)計(jì)公司營(yíng)收第一紫光展銳手機(jī)基帶、AP、功放等高通、聯(lián)發(fā)科旗下紫光國微是國內(nèi)智能安全芯片龍 頭企業(yè)；韋爾豪威圖像傳感索尼、三星全球前三的圖像傳感器供應(yīng)商中興微SoC 芯片高通、聯(lián)發(fā)科華大半導(dǎo)體ADC、安全和智 能卡恩智浦高性能 ADC 國內(nèi)領(lǐng)先匯頂科技指紋高通、神盾、思立 微19 年光學(xué)屏下指紋市占率 75%兆易創(chuàng)新NOR Flash/MCU旺宏、華邦電NOR

57、Flash 芯片領(lǐng)域全球前列瀾起科技內(nèi)存接口芯片IDT、Rambus18 年內(nèi)存接口芯片市占率 46%卓勝微射頻芯片Murata、Skyworks射頻開關(guān)領(lǐng)域全球領(lǐng)先晶晨機(jī)頂盒、電視 SoC海思、聯(lián)發(fā)科、瑞 昱全球機(jī)頂盒和電視 SoC 市場(chǎng)份額分別 約 15%和 10%25晶圓代工自給率不足。中國是全球最大的半導(dǎo)體需求市場(chǎng)，根據(jù)中芯國際的預(yù)測(cè)，2020 年中國對(duì) 半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求為 2130 億美元，占全球總市場(chǎng)份額為 49%，但是與之相比的是晶圓代工市場(chǎng)份 額嚴(yán)重不足，根據(jù)拓墣研究的數(shù)據(jù)，2020Q2，中芯國際和華虹半導(dǎo)體份額加起來才 6%，晶圓代 工自給率嚴(yán)重不足，尤其考慮到中國 IC 設(shè)

58、計(jì)企業(yè)數(shù)量快速增長(zhǎng)，未來的需求有望持續(xù)增長(zhǎng)，而且， 美國對(duì)華為等企業(yè)的禁令，更是讓我們意識(shí)到了提升本土晶圓代工技術(shù)和產(chǎn)能的重要性。圖 45：中國是全球半導(dǎo)體最大的需求市場(chǎng)（億美元）圖 46：20Q2 全球晶圓代工市占率4.2 政策與融資支持，中國晶圓代工企業(yè)迎來良機(jī)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)、資本壁壘高，分工細(xì)化，且馬太效應(yīng)顯著，后來的競(jìng)爭(zhēng)者想要在行業(yè)之中占得 一席之地，需要政策、資本、產(chǎn)業(yè)鏈等各個(gè)方面的助力。2014 年國務(wù)院發(fā)布的國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要，推進(jìn)綱要規(guī)劃了從 2015 年到 2030 年 中國芯片行業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域的主要目標(biāo)，力圖實(shí)現(xiàn)設(shè)備、材料、芯片設(shè)計(jì)、芯片制造和封裝測(cè)試多方 面的技

59、術(shù)突破，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，完成國產(chǎn)化替代。圖 47：國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃時(shí)間設(shè)備及材料IC 設(shè)計(jì)晶圓代工封裝測(cè)試2015 年45-65nm 關(guān)鍵設(shè)備和12 英寸硅片等材料在 生產(chǎn)線上得到應(yīng)用移動(dòng)智能終端、網(wǎng)絡(luò)通信 等重點(diǎn)領(lǐng)域 IC 設(shè)計(jì)技術(shù) 接近國際一流水平32/28nm 制造工藝 實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)中高端封裝測(cè)試銷 售收入占封裝測(cè)試 業(yè)總收入比例達(dá)到30%以上2020 年關(guān)鍵裝備和材料進(jìn)入 國際采購體系移動(dòng)智能終端、網(wǎng)絡(luò)通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大 數(shù)據(jù)等重點(diǎn)領(lǐng)域 IC 設(shè)計(jì) 技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平16/14nm 制造工藝 實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)封裝測(cè)試技術(shù)達(dá)到 國際領(lǐng)先水平2030 年國

60、際先進(jìn)水平，一批企業(yè)進(jìn)入國際第一梯隊(duì)國務(wù)院、財(cái)政部、工信部等多部門不斷出臺(tái)減稅免稅和產(chǎn)業(yè)培育政策支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。2018 年 3 月財(cái)政部等多部門發(fā)布的關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知中，制程工藝 小于 65nm 或投資額超過 150 億，且經(jīng)營(yíng)期在 15 年以上的企業(yè)和項(xiàng)目就能夠享受“五免五減半” 政策；2020 年 8 月 4 日，國務(wù)院發(fā)布進(jìn)一步發(fā)布了國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策的通知，該通知指出，國家鼓勵(lì)的集成電路線寬小于 28 納米（含），且經(jīng)營(yíng)期在 15 年以上的集成電路生產(chǎn)企業(yè)或項(xiàng)目，第一年至第十年免征企業(yè)所得稅，在線寬小于2,