芯片产业百科（附行业分类、商业模式、产业链全景分析及发展趋势预测）

一、定义及分类 芯片通常是集成电路经过设计、制造、封装、测试后可以立即使用的独立的整体。使用单晶硅晶圆用作基层，利用微影、扩散等技术制成金属氧化物半导体场效应晶体管或双极结型晶体管等组件，使用微影、薄膜、和CMP技术制成导线，即完成芯片制作。按功能不同可分为计算芯片、存储芯片、感知芯片、通信芯片、能源芯片五大类。 二、行业政策 1、主管部门和监管体制 芯片制造企业在主管部门的产业宏观调控和行业协会自律规范的约束下，面向市场自主经营，自主承担市场风险。芯片行业的主管部门主要为中华人民共和国工业和信息化部，主要负责提出新型工业化发展战略和政策，协调解决新型工业化进程中的重大问题，拟订并组织实施工业、通信业、信息化的发展规划；制定并组织实施行业规划、计划和产业政策，拟订行业技术规范和标准并组织实施，指导行业质量管理工作等。行业自律组织为中国半导体行业协会，主要负责贯彻落实政府产业政策； 开展产业及市场研究，向会员单位和政府主管部门提供咨询服务；行业自律管理；代表会员单位向政府部门提出产业发展建议和意见等。 2、行业相关政策 芯片是国家的战略性、基础性和先导性产业，为中国新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化进程的强劲推动力量。2023年为了鼓励行业发展、规范行业秩序，我国各级政府及相关主管部门先后出台了《关于推动能源电子产业发展的指导意见》《电子信息制造业2023—2024年稳增长行动方案》等一系列针对芯片行业的法律法规和产业政策，提出基于能源电子需求，发展高速光通信芯片、高速调制器芯片、光传输用数字信号处理器芯片、高速驱动器和跨阻抗放大器芯片；着力提升芯片供给能力，积极协调芯片企业与应用企业的对接交流等举措。此外，我国政府还提供了财政、税收、融资等资金支持，为我国芯片实现技术突破提供了良好的政策及市场环境。 三、行业壁垒 1、技术及产品壁垒 合格的芯片产品不仅需要在体积、容量、读写速度等性能指标满足市场要求，还需要能适用于市场上种类繁多的各种电子系统。这要求芯片企业具备从产品设计、生产、应用到系统平台等全方位的技术储备。同时，下游不同厂商或同一厂商产品型号不同，需要的芯片产品类型也不尽相同。下游厂商为降低运营及采购成本、缩短产品开发周期，更倾向于选择能提供完整解决方案的芯片厂商。从而构成一定的技术和产品壁垒。 2、资金及规模壁垒 芯片企业为保持产品竞争力，需进行持续的研发投入。但芯片研发投入高、周期长、风险大，且在研发阶段需要反复修改、反复投入，回报周期过长，从而形成较高的资金壁垒。此外，芯片产品单位售价相对较低，但芯片研发、生产投入大，因此企业研发的芯片产品市场销售数量需达到一定规模才能实现盈亏平衡。具备一定规模的芯片厂商在内部研发资源分担、产品良率、与上游供应商议价能力、日常运营等方面存在优势，以抢占更多的市场份额，从而对规模较小的企业形成一定壁垒。 3、市场及客户壁垒 芯片下游应用包括移动设备、网络通讯、汽车、军事等高端消费领域，其对于芯片的可靠性以及稳定性要求较高。因此，下游客户在选择芯片供应商时极为严格谨慎，通常需经过长期产品审核和验证才能进入其供应体系。同时，芯片产品一旦进入下游供应体系，客户基于供应链稳定性、产品可靠性及切换成本等考虑，一般不会轻易切换供应商，从而形成较高的市场及客户壁垒。 四、产业链 1、行业产业链分析 芯片产业链上游为集成电路设计、单晶硅片等核心材料以及晶圆制造、封装、测试等设备。其中，集成电路设计是产业链上游的核心，随着国家政策红利的持续释放，我国集成电路产业获得更深入的关注以及更持续资本助力，从而加速产业创新与变革，国产替代趋势明显，产品供应相对充足。同时，我国硅等半导体原材料生产、加工成本逐步降低，使芯片制造企业盈利空间进一步扩大，有利于产业实现规模化发展。 产业链下游涵盖移动通信、计算机、消费电子、家用电器、汽车、军事等多个领域。芯片作为电子产品以及软件系统的“大脑”，对下游产业冲击高端市场具有重要作用。全球步入信息时代，我国顺应市场发展趋势，大力推动电子产品、智能设备的市场化应用及普及，并通过生产技术升级丰富产品功能、降低产品价格，扩大高端产品市场需求。下游的需求升级和行业发展为芯片带来全新的市场增量。中国芯片行业产业链如下图所示： 2、行业领先企业分析 （1）杭州士兰微电子股份有限公司 杭州士兰微电子股份有限公司成立于1997年，专注于集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产业务，是国内主要的综合型芯片设计与制造上市企业之一。2023年士兰微聚焦高端客户和高门槛市场，重点瞄准当前汽车和新能源产业快速发展的契机，利用多条不同尺寸硅芯片产线和化合物产线优势，加大新技术新产品开发投入，实现业绩提升。2023年前三季度，士兰微营业收入为68.99亿元，同比增长10.49%。企业主营产品包括集成电路和分立器件5吋、6吋、8吋芯片以及发光二极管芯片。2023年上半年，士兰微集成电路和分立器件5吋、6吋芯片产量为106.47万片，同比下降16.6%；集成电路和分立器件8吋芯片产量为34.67万片，同比增长11.34%；发光二极管芯片产量为1318.15亿颗，同比下降20.67%。 （2）珠海航宇微科技股份有限公司 珠海航宇微科技股份有限公司成立于2003年，主要经营宇航嵌入式SOC处理器芯片、SIP立体封装模块/微系统的研制、设计、生产和销售等业务，是我国宇航SPARC V8处理器SOC芯片的标杆企业、SIP立体封装微系统的开拓者，解决了我国宇航电子系统核心处理器及微系统国产化、自主可控、高性能、高可靠等问题。2023年企业紧跟市场需求推动新产品技术升级，开展SoC、SiP、宇航总线新技术新产品预研，保持公司宇航电子技术的领先地位。2023年上半年，航宇微芯片业务收入为1.05亿元，同比增长16.24%；毛利率为79.05%。 五、行业现状 近年来，由于智能手机、个人电脑和服务器的需求上升，叠加汽车电气化、能源清洁化不断发展，全球芯片市场规模呈现波动上涨的趋势。2022年全球芯片市场规模已达5430.1亿美元。随着中国芯片制造工艺不断进步以及高端人才不断涌现，国产芯片实现核心技术突破，存储芯片、模拟芯片、GPU芯片等产业空白得以填补。2023年受地缘政治冲突、通胀，以及一些西方国家政府采取“单边主义”贸易政策的影响，全球芯片出货量有所下降，市场规模增速放缓。2023年全球芯片市场规模约为5593.9亿美元。同时，在我国利好政策的引导下，国产芯片进口替代的进程明显加快。2023年上半年，我国数十座芯片工厂实现量产，优质产能持续释放，中国芯片市场份额有望进一步提升。 六、发展因素 1、有利因素 （1）产业政策有力支持 芯片是代表国家科技水平的标志性行业之一，对国民经济和国家战略发展具有重要影响。目前，全球芯片产业链逐步向发展中国家转移，为紧跟市场潮流趋势，我国出台了一系列财政、税收、知识产权保护等政策。同时，国家还将高端通用芯片列为16个国家中长期重大科技专项之一，与载人航天与探月工程、重大新药创制等具有同等战略意义。国家产业政策的支持促进了国产芯片的创新发展，提高了国内芯片企业的整体竞争力。 （2）发展空间持续扩大 物联网、新一代移动通信、人工智能等新技术的不断成熟，以及工业控制、汽车电子等主要下游制造行业升级转型，成为国内芯片市场规模增长的重要推动力。随着国内企业技术研发实力以及整合资源能力不断增强，我国已形成多个全链条全要素的特色产业集群，推动国内芯片市场空间持续扩大，为行业内企业带来新的发展机遇。 （3）国产替代进程加快 国内芯片制造技术的日益成熟，叠加封装和测试工艺水平的快速进步，使得国产芯片单位成本逐步降低，芯片产品的性价比不断提升，从而提升国产芯片产品市场竞争力，吸引大量下游客户以国产芯片替换昂贵进口芯片。同时，国际贸易环境不确定因素日益增多，我国面临国外技术垄断、进口限制等风险，国产替代成为芯片发展的必然趋势，为国内芯片企业的发展提供重大机遇。 2、不利因素 （1）人才储备不足 芯片在电路设计、软件开发、封装测试等方面对创新型人才的数量和专业水平均有较高的要求，目前在政策、资本等的支持下，我国已经积累了一批中高端人才。但基于国内芯片发展速度较快且人才培养周期较长，我国芯片技术人才，尤其是专业能力强、技术水平高且经验丰富的领军型人才的需求缺口仍然较大。未来一段时间，高端芯片人才匮乏仍然是制约国产芯片高质量发展的瓶颈之一。 （2）企业资金实力相对不足 国际市场上主流的芯片企业大都经历了数十年以上的发展，具备一定的市场资源以及资产实力。 尽管我国政府对芯片发展高度重视，但由于大部分芯片企业发展时间相对较短，融资渠道及融资能力欠缺，导致资金实力普遍不足，无法支撑大规模产品研发和生产，技术发展存在滞后性。同时，芯片研发、生产投资回报周期较长，部分投资者不愿面临投资失败的巨大风险，导致我国芯片投资规模较小，行业发展受限。 （3）国际认可度有待提升 长期以来，我国芯片产品主要应用于中低端市场，高端产品供给不足，导致大部分产品生产工艺及产品性能无法得到国际先进企业的认可。同时，部分国内芯片制造企业专注于产品研发和设计，但对产品及企业的市场营销不够重视，尚未建立起全球性的品牌形象，即使自身产品在性能、可靠性上已经达到了国外厂商同等的水平，但在国际市场，特别是面对国际高端市场时，竞争力明显偏弱。 七、竞争格局 从全球芯片发展格局来看，国际一流芯片供应商德州仪器、亚德诺、思佳讯、Infineon、意法半导体等依托资金、技术、品牌知名度等方面的积累，在全球市场上形成领先优势，市场份额位居前列。 随着中国整体信息化水平不断提升，国内芯片设计、制造技术取得长足进步，国内芯片领先企业北斗星通、士兰微、华为海思、华微电子等凭借巨大的市场需求、经济的稳定发展和有利的政策环境等众多优势条件，吸引行业优质资源逐步聚集，增强企业自主研发能力，大幅提升品牌知名度和产品竞争力，成为中国芯片产业发展的主要驱动力。 八、发展趋势 当前，移动化、智能化、互联网化和低功耗化的发展趋势为大容量、高处理速度的芯片带来了良好的发展机遇，全球一流芯片厂商开始对下一代芯片产品进行布局。未来，嵌入式、独立式非易失性存储器以及功率器件、模拟与电源管理等多元化特色工艺技术得以快速发展，推动企业创新、生产、应用能力进一步提升，国产芯片产品趋向多元化发展。同时，随着芯片市场需求持续扩大，叠加国产替代能力持续增强，我国现有产业集群范围有望进一步扩大。此外，从我国芯片市场应用来看，汽车、通讯、智能设备等产业芯片应用相对成熟，但应用于生物、医疗领域的生物芯片比例相较于发达国家还有一定的差距。未来，突破生物芯片的基础核心技术，进行生物芯片技术和个体化医疗产业的扩大和集成，实现国产芯片在临床医学、生物研究等领域市场化应用，成为我国芯片产业的发展重点。