《電子技術(shù)應(yīng)用》
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新一輪硅含量提升周期到來,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新機(jī)遇產(chǎn)生

2020-04-15
來源:Ai芯天下

    前言:

    繼PC與智能手機(jī)之后,5G、AI、IoT、云計(jì)算以及汽車電子等新興應(yīng)用領(lǐng)域崛起的起點(diǎn),市場(chǎng)規(guī)模的壯大對(duì)半導(dǎo)體的需求與日俱增。

    背景:硅含量不斷上升

    長期維度下電子化趨勢(shì)推進(jìn),硅含量不斷提升。半導(dǎo)體硅含量代表電子系統(tǒng)中半導(dǎo)體集成電路芯片總價(jià)值占電子系統(tǒng)價(jià)值的百分比,可用來衡量半導(dǎo)體的滲透率。

    從長期的維度上來看,電子化是不斷推進(jìn)的趨勢(shì),而各類電子產(chǎn)品中的半導(dǎo)體含量過去20年來都在不斷上升。

    以5G、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、AI、高性能運(yùn)算、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)機(jī)器人、智能穿戴等為驅(qū)動(dòng)因素的新一輪硅含量提升周期到來,帶來了行業(yè)發(fā)展新的機(jī)遇。

    

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    前景:半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展簡述

    以5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等等賽道的發(fā)展正在為國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展帶來新的機(jī)遇;

    由于疫情影響,2020年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模將大幅縮水;

    但隨著國內(nèi)疫情緩解、國外疫情爆發(fā),中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)彎道超車;

    半導(dǎo)體是技術(shù)密集、資本密集和知識(shí)密集的行業(yè),已經(jīng)形成高度全球化分工、行業(yè)高度集中、馬太效應(yīng)顯著。

    中國和美洲(主要是美國)已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體前兩大消費(fèi)市場(chǎng)。但中國企業(yè)與行業(yè)領(lǐng)先者的規(guī)模和投資強(qiáng)度上均差距大。

    

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    半導(dǎo)體材料:晶圓作為主要發(fā)展趨勢(shì)

    半導(dǎo)體材料細(xì)分品種多,目前國內(nèi)主要以不同規(guī)格晶圓作為主要的半導(dǎo)體材料發(fā)展趨勢(shì)。受益于大基金推動(dòng)的國內(nèi)晶圓廠大量投建,晶圓產(chǎn)能將在3-5內(nèi)面臨新的爆發(fā)點(diǎn),國內(nèi)半導(dǎo)體材料的需求將加速增長。

    值得一提的是,國外疫情的爆發(fā),將對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的格局造成一定影響,特別是日本及歐美疫情的加劇,將影響全球半導(dǎo)體材料供給。

    從2019年下半年開始,半導(dǎo)體材料生產(chǎn)廠家一直在產(chǎn)能爆滿的狀態(tài),而且在今年下半年預(yù)計(jì)產(chǎn)能還有大幅擴(kuò)張。

    半導(dǎo)體材料目前國產(chǎn)化率約為15-20%,替代空間巨大。由于國內(nèi)疫情已經(jīng)緩解,國外疫情加劇,半導(dǎo)體材料格局將在短期內(nèi)有新的調(diào)整。半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化將進(jìn)一步推進(jìn)。

    

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    半導(dǎo)體設(shè)備:集成電路站穩(wěn)核心

    從類型來看,半導(dǎo)體設(shè)備可以分為集成電路、光電子、分立器件和傳感器這四大類。其中集成電路占比最大,超過80%。

    從下游應(yīng)用來看,通信和計(jì)算機(jī)占據(jù)集成電路市場(chǎng)前兩大市場(chǎng)份額。隨著智能手機(jī)市場(chǎng)逐漸飽和,手機(jī)出貨量連續(xù)下滑,市場(chǎng)份額逐漸減少。不過中短期內(nèi)智能手機(jī)仍是應(yīng)用領(lǐng)域的第一大場(chǎng)景。

    半導(dǎo)體設(shè)備最主要的集成電路可以細(xì)分為數(shù)字芯片和模擬芯片,其中數(shù)字芯片又分為存儲(chǔ)器、邏輯電路和微處理器。近年來,存儲(chǔ)器已成為集成電路中增長最為迅速的賽道,也是最熱賽道。

    目前,國產(chǎn)芯片主要分布在邏輯電路、電源管理、特殊存儲(chǔ)、MCU、NORFLASH、半導(dǎo)體分立器件等制程和工藝相對(duì)要求不高的領(lǐng)域,主要為中低端產(chǎn)品。

    下游應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在通信、消費(fèi)電子、電視、機(jī)頂盒、安防、安卓系統(tǒng)的平板、智能計(jì)量、金融、智能家居、電源管理等方面,并逐漸向中高端領(lǐng)域滲透。

    

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    汽車半導(dǎo)體:自動(dòng)駕駛+電動(dòng)化趨勢(shì)

    目前汽車電子半導(dǎo)體仍集中于動(dòng)力系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)、底盤、安全以及車身,四者占據(jù)七成以上的車用半導(dǎo)體份額。

    汽車的自動(dòng)駕駛和電動(dòng)化趨勢(shì),推動(dòng)ADAS和動(dòng)力系統(tǒng)增速明顯,推動(dòng)汽車硅含量及單車半導(dǎo)體價(jià)值量持續(xù)提升,根據(jù)PwC數(shù)據(jù),目前全球汽車的電子化率(電子零部件成本/整車成本)不到30%,未來會(huì)逐步提升到50%以上。

    半導(dǎo)體AI:新時(shí)代的新機(jī)遇

    目前,谷歌、亞馬遜、阿里巴巴、百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司都在大力布局人工智能,此外,眾多的處理器公司也在布局未來的人工智能市場(chǎng),2016 年 8 月英特爾 4 億美元收購深度學(xué)習(xí)公司 Nervana Systems,隨后又推出了人工智能專用芯片 Xeon Phi。2016 年 9 月,Nvidia 針對(duì)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域推出了專為無人駕駛汽車設(shè)計(jì)的新一代人工智能系統(tǒng)Xavier。

    伴隨著物聯(lián)網(wǎng)以及 2020 年 5G 商用的臨近,數(shù)據(jù)體量將會(huì)越來越大,再加上 CPU/GPU 運(yùn)算力的進(jìn)一步提升,2020 年之后人工智能將會(huì)逐漸走向成熟。

    

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    機(jī)遇:技術(shù)節(jié)點(diǎn)的突破

    技術(shù)節(jié)點(diǎn)的突破是周期更迭的支撐力,在半導(dǎo)體集成電路的早期發(fā)展進(jìn)程中,英特爾公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一戈登-摩爾扮演著重要的角色,根據(jù)摩爾定律,每隔 24 個(gè)月,晶體管的數(shù)量將翻番,性能也將提升一倍。

    長期以來,技術(shù)節(jié)點(diǎn)的突破也基本按照這這個(gè)規(guī)律。未來 7nm、14nm、28nm 將是最重要的三個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)。

    到 2020 年,最新的 7nm 技術(shù)節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生最大的收入占比,同時(shí) 28nm 和 14nm 這兩個(gè)高性價(jià)比的平臺(tái)技術(shù)節(jié)點(diǎn)都將維持超過 100 億美元的收入空間。

    疫情:存儲(chǔ)器影響程度最小

    由于疫情造成的全球經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩,不少行業(yè)面臨壓倒性沖擊,但同時(shí),一些企業(yè)或也迎來了抄底上下游,拓展產(chǎn)業(yè)鏈的佳機(jī)。

    受新冠肺炎疫情的影響,原本將進(jìn)入上行期的半導(dǎo)體行業(yè)又面臨不確定性,收入或?qū)⑾禄?,而存?chǔ)器或許是影響較小的一類。

    主流機(jī)構(gòu)已紛紛下調(diào)2020年半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)表現(xiàn),其中市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner于4月10日預(yù)計(jì),受疫情影響,2020年全球半導(dǎo)體行業(yè)收入為4154億美元,將下滑0.9%。

    不過,占半導(dǎo)體收入約三分之一的存儲(chǔ)器市場(chǎng)規(guī)模今年仍將達(dá)到1247億美元,較上年增長13.9%,而非存儲(chǔ)器收入同比下降6.1%。

    不過從目前來看,雖然智能手機(jī)、消費(fèi)電子類產(chǎn)品和汽車的銷售疲軟,但由于游戲、電子商務(wù)和遠(yuǎn)程辦公活動(dòng)增加了對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求,這部分增長抵消了較低的消費(fèi)電子產(chǎn)品需求,存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)仍將增長。

  

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