半导体行业：回溯半导体周期趋势，聚焦产业发展机遇-20200601-万和证券-49页_3mb

半导体产业发展与投资分析总结

核心内容

半导体产业是现代信息技术的基础，其发展历程与宏观经济要素周期及内部技术变革密切相关。从美国起步，逐步向日本、韩国、台湾转移，最后在中国大陆形成新的增长中心。当前，半导体行业正处于“后摩尔定律”时代，技术发展呈现多样化趋势，系统集成、系统封装及新材料新技术成为行业突破方向。随着5G、人工智能、智能汽车等新兴应用的推动，全球半导体产业有望迎来新一轮发展。

主要观点

• 半导体产业变迁：半导体行业的发展与宏观经济和技术创新双轮驱动，呈现出由美国向日本、韩国、台湾，再到中国大陆的转移趋势。
• 产业模式演变：半导体产业逐步从垂直整合（IDM）模式向分工合作（Foundry、Fabless）模式演进，以提高效率和降低成本。
• IC设计、制造、封测环节：IC设计是附加值最高的环节，由欧美日韩主导；IC制造由台积电等企业主导，制程技术是关键；IC封测环节以台湾为主，中国大陆正在快速发展。
• 技术趋势：后摩尔定律时代，技术发展分为延伸摩尔（More Moore）、超越摩尔（More than Moore）和超越CMOS（Beyond CMOS）三大方向，系统级封装、先进封装和新材料新技术是重点。
• 中国半导体发展：尽管中国半导体产业增长迅速，但整体规模小，自给率低，核心技术受制于人，需加快国产化替代进程。
• 投资逻辑：建议关注布局下游新兴领域的创新企业、掌握全球优质资产及技术的龙头企业，以及具备自主可控芯片技术的企业，如兆易创新、中芯国际、长电科技等。
• 风险提示：贸易摩擦、技术管制、研发不及预期、下游需求疲软和宏观经济波动是主要风险。

关键信息

一、半导体产业是现代信息技术基础

• 半导体材料如硅、锗、砷化镓等，是制作半导体器件和集成电路的基础。
• 集成电路是半导体行业的主要门类，占全球半导体市场约83.9%。
• 存储芯片（如DRAM、NAND Flash）是集成电路产业的风向标，占集成电路市场约35%。
• 中国集成电路设计企业虽发展迅速，但整体规模小，自给率低，多数集中在中低端市场。

二、回溯半导体产业周期

• 半导体产业经历四个阶段：诞生阶段（1950-1970）、初级阶段（1970-1990）、发展阶段（1990-2010）、高级阶段（2010至今）。
• 产业转移趋势明显，从美国到日本、韩国、台湾，再到中国大陆。
• 每轮硅周期通常持续3~4年，由宏观经济环境与供需变化共同驱动。

三、中游细分环节梳理

1. IC设计

• 美国在IC设计领域占据主导地位，2018年全球市场份额达46%。
• 中国IC设计企业数量快速增长，但整体规模仍较小，市场占有率仅约13%。
• EDA软件是IC设计的重要工具，形成生态壁垒，国内EDA企业规模小、技术弱。

2. IC制造

• 台积电是全球晶圆代工龙头，占据全球52.7%的市场份额。
• 制程技术是晶圆制造的核心，当前全球先进制程已进阶至7nm，中国中芯国际仅实现14nm量产。
• 晶圆制造属于资本和技术密集型行业，集中度高。

3. IC封测

• 台湾在封测环节占据主导地位，中国大陆封测产业快速崛起，进入第一梯队。
• 先进封装技术（如3D封装、WLP）是未来发展方向，中国先进封装占比低但增长迅速。

四、半导体行业发展趋势

• 后摩尔定律时代：技术发展不再单纯依赖制程缩小，而是向系统集成、系统级封装和新材料新技术拓展。
• 下游应用驱动：5G、AI、智能汽车等新兴领域将推动半导体行业进入新的增长周期。
• 中美贸易摩擦影响：虽然短期内对本土半导体产业造成压力，但长期来看，是国产化替代的契机。
• 政策与资本支持：政策和资本是推动中国半导体产业突围的关键因素。

五、投资逻辑

1. 关注新兴应用领域：如5G、AI、新能源等，推动半导体行业新十年发展。
2. 把握技术突破方向：系统集成、系统级封装、新材料新技术等是未来重点。
3. 关注自主可控企业：如兆易创新、中芯国际、长电科技等，掌握核心技术，承接国产化替代。

六、风险提示

• 贸易摩擦升级：可能限制技术交流和市场准入。
• 技术管制风险：对高端技术的封锁可能影响行业发展。
• 研发不及预期：技术突破可能受阻，影响产业竞争力。
• 下游需求疲软：可能影响半导体行业景气度。
• 宏观经济波动：可能影响整体投资环境和行业增长。

附录：主要图表信息

• 图表1：近一年指数走势
• 图表2：集成电路构想
• 图表3：集成电路发展历程
• 图表4：从晶体管到集成电路制作流程
• 图表5：半导体技术发展历史（1979年）
• 图表6：半导体大类市场划分
• 图表7：2018年全球半导体产品结构销售额占比
• 图表8：半导体大类产品分类
• 图表9：2018年集成电路产品结构销售额占比
• 图表10：存储器分类
• 图表11：不同存储器在计算机系统中的应用
• 图表12：不同存储器性能对比
• 图表13：半导体产业历程
• 图表14：半导体产业链
• 图表15：IDM、Fabless、Foundry三种模式对比
• 图表16：2019Q1半导体企业排名及其经营模式
• 图表17：中国集成电路产业规模情况
• 图表18：1999-2018年中国集成电路进出口差额
• 图表19：集成电路中游产业链环节比较
• 图表20：2010-2018年全球IC设计行业市场规模
• 图表21：2018年全球IC公司按总部所在地区市场份额划分
• 图表22：全球前十大IC设计公司排名
• 图表23：全球主要IC设计公司简介
• 图表24：2010-2018年中国IC设计行业市场规模
• 图表25：2010-2018年IC设计营收过亿企业数量
• 图表26：中国IC设计企业营收分布
• 图表27：国内前十大IC设计公司排名
• 图表28：国内各类芯片国产化率
• 图表29：EDA技术与集成电路技术发展同步
• 图表30：IC设计环节常用软件
• 图表31：芯片架构绑定操作系统
• 图表32：ARM处理器架构分类
• 图表33：2018-2023年全球晶圆代工市场营收预测
• 图表34：2019Q4全球前十大晶圆代工厂营收排名及市占率
• 图表35：纯晶圆厂商市场份额按地区划分
• 图表36：晶圆尺寸与工艺制程发展历程
• 图表37：主要晶圆制造商制程规划
• 图表38：全球半导体单晶硅片尺寸发展历史
• 图表39：2014-2018全球硅晶圆尺寸市场需求结构
• 图表40：2018-2019全球前5大晶圆厂商产能（折算成等效8英寸产能）
• 图表41：IC封测工艺流程
• 图表42：2008-2018封测产业OSAT和IDM市场占比变化
• 图表43：OSAT模式
• 图表44：传统封装技术演变
• 图表45：传统封装技术简介
• 图表46：3D封装方式
• 图表47：3D封装技术发展阶段
• 图表48：倒装芯片技术与引线键合技术比较
• 图表49：圆片级封装制造流程
• 图表50：WLP与传统封装技术对比
• 图表51：堆叠封装（PoP）技术
• 图表52：硅通孔与引线互联技术对比
• 图表53：SiP与SoC对比
• 图表54：采用SiP封装的Apple Watch
• 图表55：先进封装技术发展路线图
• 图表56：全球封测市场规模
• 图表57：2018年Top25封测厂商销售额地域情况
• 图表58：2018年Top25 OSAT厂商营收
• 图表59：先进封装营收占总体比重
• 图表60：2018-2024先进封装营收预测
• 图表61：中国IC封测行业市场规模
• 图表62：国内先进封装占全球先进封装市场比重
• 图表63：中国IC封测企业并购汇总
• 图表64：摩尔定律与历年真实晶体管密度
• 图表65：超越摩尔定律
• 图表66：全球半导体市场规模及增速
• 图表67：IC下游应用领域及2016-2021复合增速
• 图表68：半导体下游终端需求结构
• 图表69：六大需求爆发形成景气周期共振
• 图表70：中美贸易摩擦事件线
• 图表71：2018年全球主要半导体企业资本支出
• 图表72：2014-2018年中国半导体企业资本支出与日本欧洲企业对比
• 图表73：国家出台扶持集成电路发展的相关政策