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半导体
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支持
协同
创新
重点
突破
20190920
证券
107
从美国技术禁运看大陆半导体投资机会从美国技术禁运看大陆半导体投资机会证券分析师:刘单于E-MAIL:SAC执业证书编号:S0020518120001联系人联系人:毛正电话毛正电话:021-51097188-1872 E-MAIL:行业研究报告行业研究报告 2019年年09月月政策支持、协同创新、重点突破政策支持、协同创新、重点突破半导体半导体投资评级推荐维持请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分目录目录 第一部分:中美贸易摩擦不断,半导体自主可控是唯一出路第一部分:中美贸易摩擦不断,半导体自主可控是唯一出路 第二部分:半导体产业周期性增长,行业发展模式和路径逐步清晰第二部分:半导体产业周期性增长,行业发展模式和路径逐步清晰 第三部分:第三部分:ICIC设计领域国内百花齐放,但部分领域任重道远设计领域国内百花齐放,但部分领域任重道远 第四部分:第四部分:ICIC制造大陆制程落后数代,设备材料差距巨大制造大陆制程落后数代,设备材料差距巨大 第五部分:第五部分:ICIC封测大陆跻身第一梯队,封测设备尚依赖海外封测大陆跻身第一梯队,封测设备尚依赖海外 第六部分:五个维度看大陆半导体有效突围第六部分:五个维度看大陆半导体有效突围 第七部分:新形势下大陆半导体产业投资大逻辑第七部分:新形势下大陆半导体产业投资大逻辑2请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分1.1 1.1 中美贸易冲突源于大国的博弈中美贸易冲突源于大国的博弈31中美矛盾背后实为世界经济地位的争夺中美矛盾背后实为世界经济地位的争夺中国经济在稳步追赶美国,中国GDP增速持续维持6%以上,美国GDP维持2%水平,如果中国维持如果中国维持6%增速,美国维持增速,美国维持2%增速,十多年增速,十多年后中国后中国GDP将超越美国成为全球最大经济体。将超越美国成为全球最大经济体。随着中国经济高速发展,中国经济占世界体量比重逐步提升,从不足2%上升至2017年15.12%,而美国经济比重在逐步降低,从美国经济比重在逐步降低,从40%下降下降至至2017年年27.08%。GDP是综合国力的保障,中国世界经济地位与美国越发接近。资料来源:Wind,国元证券研究中心图图1 1:中国和美国历年:中国和美国历年GDPGDP(不变价,十亿美元)(不变价,十亿美元)资料来源:Wind,国元证券研究中心图图 2 2:中国和美国:中国和美国GDPGDP占全球比重(占全球比重(%)05101520253035404519601963196619691972197519781981198419871990199319961999200220052008201120142017GDP占全球比重:中国(%)GDP占全球比重:美国(%)-4-202468101214160200040006000800010000120001400016000180002000019951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017美国GDP中国GDP美国GDP同比增速中国GDP同比增速请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分1.1 1.1 中美贸易冲突源于大国的博弈中美贸易冲突源于大国的博弈42中美贸易逆差背后是高科技的管制和禁运中美贸易逆差背后是高科技的管制和禁运中国研发支出占比逐步提升,已达到中国研发支出占比逐步提升,已达到2%比例,接近美国比例,接近美国2.5%,表明中国科技投入力度越来越大,最终将不输欧美国家。,表明中国科技投入力度越来越大,最终将不输欧美国家。美国限制高科技产品出口中国,中美之间呈现出中国高科技产品大幅顺差。中美之间呈现出中国高科技产品大幅顺差。美国对中国的出口主要以农产品和飞机、汽车等产品为主。美国对中国的技术管制由来已久,既想共享中国的发展红利,又不想让中国掌握先进和高端技术。图图3 3:中国从美国进口产品类别:中国从美国进口产品类别图图4 4:中美研发支出占:中美研发支出占GDPGDP的比重的比重图图5 5:美国对华高科技产品进出口额:美国对华高科技产品进出口额(百万美元百万美元)资料来源:美国商务部,国元证券研究中心资料来源:Wind,国元证券研究中心资料来源:Wind,国元证券研究中心0.00.51.01.52.02.53.0199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016美国:占GDP比重:研发支出(%)中国:占GDP比重:研发支出(%)-20-1001020304050020,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,000180,000200,000美国对华高科技产品进口额美国对华高科技产品出口额美国对华高科技产品进口同比(%)美国对华高科技产品出口同比(%)23.0%22.4%10.3%8.1%8.0%5.3%4.2%4.0%3.2%2.4%2.4%1.7%1.4%1.4%1.2%0.7%运输设备机电产品化工产品光学、钟表、医疗设备矿产品塑料、橡胶植物产品贱金属及制品纤维素浆;纸张木及木制品其他请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分1.2 1.2 中美贸易冲突上升为技术高地争夺战中美贸易冲突上升为技术高地争夺战51步步施压,美国对中国贸易战逐步升级步步施压,美国对中国贸易战逐步升级从2018年301调查到中兴、晋华事件,再到关税升级和华为事件,表明中美冲突不仅仅在贸易层面,而是美国试图通过限制贸易和打压高科技公司来达到限制中国发展的目的。图图6 6:中美贸易战大事件一览:中美贸易战大事件一览2017.8特朗普签发备忘录,指示USTR依据1974年贸易法第302节就中国展开调查2018.3USTR公布215页的301调查报告;特朗普随即签署备忘录,指示行政当局采取行动2018.4.2中国商务部发布针对232的反制清单;特朗普政府发布建议征税清单,拟对中国1333种商品加征25%的关税2018.4.16中兴事件中兴事件2018.6美国声明对华500亿美元加征关税;中国发布500亿美元反制征税清单;特朗普指示美国贸易代表确定2000亿美元商品清单2018.7.6清单1正式生效及公布清单1产品排除程序;第一批340亿美元产品开始征税,中国反制征税同时生效2018.7.10USTR发布建议征税2000亿清单(清单3);8月1日USTR声明可能将税率从10%提高到25%2018.8.3中国商务部公告对美国出口600亿产品征收5%至25%不等的关税2018.8.23清单2生效,美对话第二批160亿美元产品开始征税;中国160美元反制征税同时生效2018.9.24美对华2000亿产品加征收10%关税,并将在2019年上调关税至25%;中国对美国600亿美元产品加征关税2018.10晋华事件晋华事件2018.12.1中美同意不再加征新关税2019.6.23美国商务部将中科曙美国商务部将中科曙光、天津海光、成都光、天津海光、成都海光集成电路等公司海光集成电路等公司纳入“实体名单”。纳入“实体名单”。2019.5.15美国商务工业部和安美国商务工业部和安全局声明,把华为及全局声明,把华为及7070个附属公司列入出个附属公司列入出口管制的实体清单口管制的实体清单2019.5.13中国宣布将6月1日起对价值600亿美元的美国商品提高关税2019.5.92019.2.25美国将延后原定于3月1日对中国产品加征关税的措施USTR发布声明宣布,美方将于5月10日将2000亿美元中国输美商品的关税从10%上调至25%资料来源:SEMI,国元证券研究中心整理2019.8.2美国贸易代表办公室宣布将于9月1日起,对余下3000亿美元中国进口商品加徵10关税。请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分1.2 1.2 中美贸易冲突上升为技术高地争夺战中美贸易冲突上升为技术高地争夺战62美国通过长臂管辖对华为实施综合打击美国通过长臂管辖对华为实施综合打击市场端:市场端:限制华为进入美国市场。2018年1月,美国最大的无线电通讯公司Verizon放弃销售华为Mate 10 Pro,美国第二大移动运营商AT&T取消在美销售华为手机。2018年3月,美国最大电子产品零售商百思买停牌华为产品。供给端:供给端:2019年5月15日,美国总统特朗普签署行政命令,要求美国进入“紧急状态”,美国商务部将把华为及70家关联企业列入列入出口管制的所谓实体清单。这项禁令适用于那些拥有25%或更多源自美国的技术或材料,并可能影响非美国公司的商品。美国出口管制法律体系 出口管理法(EAA,Export Administration Act);武器出口管制法(AECA,Arms Export Control Act);国际突发事件经济权利法(IEEPA,International Emergency Economic Powers Act)。美国商务部根据出口管理法制定的出口管理条例(EAR,Export Administration Regulations);美国财政部则制定的伊朗交易与制裁条例(ITRS,Iranian Transactions and Sanctions Regulations);美国国务院根据武器出口管制法制定的武器国际运输条例(ITAR,International Traffic in Arms Regulations)等。法律法规规则及指引 美国商务部制定的商业管制清单(CCL,Commerce Control List);美国商务部制定的商业国家列表(CCC,Commerce Country Chart);美国国务院制定的美国防务目录(USML,United States Munitions Lists)EAA:1969年为了对管制出口行为提供授权,提高出口管制效率和尽量减少对商业活动的干扰,美国通过EAA,EAA并不是一项永久性立法,它曾经在1979、1985、1988年多次修订或到期,最近于2001年到期失效。尽管EAA已失效,但其中与军民“两用”产品和技术出口管制相关的规定事实上仍然有效。为执行该法,美国商务部颁布了(EAR),具体规定原产于美国的产品、软件和技术的出口和再出口管制制度。军民“两用”产品和技术出口的授权和审批主要由美国商务部负责,但在决定是否批准的过程中美国采取了一种类似于联席会议协商决策的机制。也就是说,对于具体产品和技术,美国商务部可能在接到出口申请后将是否批准出口的决定权交给其他更加熟悉该产品和技术的相关部委,包括美国国务院、国防部、能源部,甚至美国国家航空航天局(NASA),连中央情报局(CIA)都可能参与其中,负责对交易一方的背景进行调查。美国商务部中具体负责出口管制事务的是产业和安全局(BIS)。请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分1.2 1.2 中美贸易冲突上升为技术高地争夺战中美贸易冲突上升为技术高地争夺战73美国通过长臂管辖对华为实施综合打击美国通过长臂管辖对华为实施综合打击美国本土公司:美国本土公司:绝大部分符合EAR,美国公司对华为基本中断供给。非美国公司:非美国公司:部分拥有25%或更多源自美国的技术或材料的公司会受到限制。技术组织协会:技术组织协会:这些组织主要由欧美建立,害怕被受到美国制裁因而态度摇摆,目前更多的是媒体报道,目前会员名单里没有华为的只有PCI-SIG。学术组织:学术组织:IEEE注册在美国纽约。IEEE禁止华为员工参与旗下期刊编辑和审稿的邮件,华为及其员工仍可以继续正常保持IEEE个人及企业会员资格。表表1 1:“禁令”初期对华为暂停出货或评估出货情况的:“禁令”初期对华为暂停出货或评估出货情况的美国公司美国公司表表2 2:“禁令”初期对华为暂停出货或评估出货情况:“禁令”初期对华为暂停出货或评估出货情况的欧洲公司的欧洲公司表表 3 3:“禁令”初期声称禁止华为会员资格的技“禁令”初期声称禁止华为会员资格的技术或学术组织术或学术组织公司分类公司分类公司名单公司名单软件商Alphabet、微软、Synopsys芯片商Broadcom、Qualcomm、Intel、Xilinx、Qorvo、Analog、Micron、INPHI等组装厂商伟创力硬盘商希捷、西部数据光器件商Neophotonics、Lumentum、Finisar等材料商康宁运营商AT&T、VERIAZON、SPRINT-NEXTEL资料来源:公开资料整理,国元证券研究中心公司分类公司分类公司名单公司名单芯片架构AMD、ARM功率器件商英飞凌、意法半导体运营商EE、Vodafone资料来源:公开资料整理,国元证券研究中心公司分类公司分类公司名单公司名单标准技术组织JEDEC(固态技术协会)、Wi-Fi联盟、SDA、PCI-SIG、USB-IF学术组织IEEE资料来源:公开资料整理,国元证券研究中心请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分1.2 1.2 中美贸易冲突上升为技术高地争夺战中美贸易冲突上升为技术高地争夺战84芯片自主可控是唯一出路芯片自主可控是唯一出路中美科技竞争日趋激烈,中美关系进入新时期对抗阶段,技术管制会愈发增多。中兴晋华事件表明没有自主可控技术储备将面临“断粮”“卡脖子”风险。华为事件始末:从最初欧美企业和技术组织的相继顺从表态,到中间华为坚定迎战和启动备胎计划,到后来国际组织陆续恢复华为会员身华为事件始末:从最初欧美企业和技术组织的相继顺从表态,到中间华为坚定迎战和启动备胎计划,到后来国际组织陆续恢复华为会员身份,份,美国商务部两度推迟针对华为的禁令。美国商务部两度推迟针对华为的禁令。华为事件案例表明中国企业在科技领域唯有充分实现芯片供应链的自主可控方能应对国际形势华为事件案例表明中国企业在科技领域唯有充分实现芯片供应链的自主可控方能应对国际形势突变形成的危机。突变形成的危机。贸易保护主义给“全球化分工”带来风险。晋华事件结局项目暂停美光与晋华的官司陷入了僵局。中兴事件结局缴纳10亿美元罚款,额外缴纳4亿美元罚款放入监管账户30天内撤换整个董事会及高层管理人员,并选定符合美国要求的新团队。安排合规人员监督中兴。华为事件进展备胎转正,大部分芯片供给不受影响;美国供应商加紧备货,美国供应商股价大跌;华为5G技术领先,欧洲继续使用华为5G设备;操作系统“鸿蒙”,应对系统软件封锁;方舟编辑器,打造华为软件生态链。美国两度推迟对华为的禁令。请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分目录目录 第一部分:中美贸易摩擦不断,半导体自主可控是唯一出路第一部分:中美贸易摩擦不断,半导体自主可控是唯一出路 第二部分:半导体产业周期性增长,行业发展模式和路径逐步清晰第二部分:半导体产业周期性增长,行业发展模式和路径逐步清晰 第三部分:第三部分:ICIC设计领域国内百花齐放,但部分领域任重道远设计领域国内百花齐放,但部分领域任重道远 第四部分:第四部分:ICIC制造大陆制程落后数代,设备材料差距巨大制造大陆制程落后数代,设备材料差距巨大 第五部分:第五部分:ICIC封测大陆跻身第一梯队,封测设备尚依赖海外封测大陆跻身第一梯队,封测设备尚依赖海外 第六部分:五个维度看大陆半导体有效突围第六部分:五个维度看大陆半导体有效突围 第七部分:新形势下大陆半导体产业投资大逻辑第七部分:新形势下大陆半导体产业投资大逻辑9请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.1 2.1 全球半导体产业周期性增长,大陆发展相对落后全球半导体产业周期性增长,大陆发展相对落后101全球半导体销售额周期性增长全球半导体销售额周期性增长半导体行业的周期性分别来自于:下游各行业需求的波动和上游集成电路供给的波动。全球半导体销售增速呈现周期性变化:需求变化与供给端扩产的错配现象为行业带来周期性波动。需求变化与供给端扩产的错配现象为行业带来周期性波动。中国半导体产业起步晚但发展迅速,连续多年保持两位数以上增速,显著高于全球增速。集成电路三大产业均保持稳定增长。大陆半导体市场抗周期性主要源于大陆处于产业成长初期,在庞大产业需求缺口刺激下产业投资和产出均表现快速增长。资料来源:Wind,国元证券研究中心图图7 7:全球半导体年销售额同比增长(:全球半导体年销售额同比增长(%)图图9 9:中国集成电路三大细分产业销售额(亿元):中国集成电路三大细分产业销售额(亿元)资料来源:Wind,国元证券研究中心-40-20020406080100120140050100150200250300350400450500全球半导体年销售额(十亿美元)YoY(%)图图8 8:中国集成电路历年销售额(亿元):中国集成电路历年销售额(亿元)资料来源:Wind,国元证券研究中心2508.53015.43609.84335.55411.36531.40%5%10%15%20%25%30%01000200030004000500060007000201320142015201620172018销售额(亿元)增长率0%5%10%15%20%25%30%35%05001,0001,5002,0002,5003,0002012201320142015201620172018设计业销售额制造业销售额封测业销售额设计业YoY制造业YoY封测业YoY请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.1 2.1 全球半导体产业周期性增长,大陆发展相对落后全球半导体产业周期性增长,大陆发展相对落后112中国大陆半导体发展快速但自给率依旧较低中国大陆半导体发展快速但自给率依旧较低虽然大陆集成电路产业发展迅速,但中国集成电路进出口差额依旧在扩大,这是由于大陆半导体需求尤其高端产品需求继续在增长,而大陆集成电路产品更多在中低端,芯片进口依赖局面并没有改变,中国仍受缺芯的困扰。中国已经成为全球最大的半导体市场,但中国半导体自给率依旧非常低。中国已经成为全球最大的半导体市场,但中国半导体自给率依旧非常低。2017年中国半导体消费额1315亿美元,占全球32%,但芯片自给率仅10%左右。资料来源:Wind,国元证券研究中心图图1010:大陆集成电路产品进出口差额:大陆集成电路产品进出口差额(亿美元亿美元)图图1212:20182018年全球半导体市场销售额区域分布年全球半导体市场销售额区域分布资料来源:赛迪咨询,国元证券研究中心图图1111:中国半导体自给率:中国半导体自给率资料来源:勾股大数据,国元证券研究中心0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%0500100015002000250020112012201320142015201620172018进出口差额(亿美元)4.5%6.1%7.2%8.2%8.9%9.6%10.4%11.2%13.0%14.0%15.0%0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%14.0%16.0%201020112012201320142015201620172018 2019E 2020E33.80%22%9.20%8.50%26.50%中国美国欧洲日本环太平洋国家请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.1 2.1 全球半导体产业周期性增长,大陆发展相对落后全球半导体产业周期性增长,大陆发展相对落后123海外半导体公司领先全球,缺乏中国企业身影海外半导体公司领先全球,缺乏中国企业身影IC insights数据显示2018年上半年全球15大半导体公司全部为欧美、日韩和台湾公司,中国大陆没有公司入围。大陆作为全球最大市场却没有巨头的公司,表明大陆半导体产业进口替代空间非常巨大,同时也面临很大的挑战,行业落后是不争的事实。大陆半导体产业进口替代空间非常巨大,同时也面临很大的挑战,行业落后是不争的事实。从全球领先企业格局来看,从事存储和逻辑电路的企业相对靠前,与半导体细分行业市场规模匹配。存储以三星、SK海力士、美光为代表,逻辑电路以Intel、博通、高通为代表,晶圆代工以台积电为代表,模拟和分立器件以TI、英飞凌、NXP为代表。资料来源:IC insights,国元证券研究中心图图1313:半导体产业链示意图:半导体产业链示意图排名排名公司公司2018H12018H12017H12017H1YoYYoY1Samsung397852918136%2Intel325852883913%3SK Hynix177541139356%4TSMC163121460112%5Micon154061065345%6Broadcom914484049%7Qualcomm798477283%8Toshiba7717615925%9TI7346659511%10Nvidia6243408353%11WD/SanDisk4725371527%12Infineon4581389618%13NXP455944133%14ST4464373220%15MediaTek372837260%资料来源:IC insights,国元证券研究所表表4 4:20182018年上半年全球半导体排名(百万美元)年上半年全球半导体排名(百万美元)22%18%10%9%8%5%4%4%4%3%3%3%3%2%2%三星英特尔SK海力士台积电美光博通高通东芝德州仪器英伟达西部数据英飞凌恩智浦意法联发科请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.2 2.2 半导体产业细分方向众多半导体产业细分方向众多131下游产品多样,集成电路市场规模最大下游产品多样,集成电路市场规模最大半导体分类:半导体分类:主要分成分立器件、集成电路、光电器件、传感器几大类。集成电路集成电路是半导体产业最大的市场,也是应用最广泛的市场,市场份额占比超过80%。细分产品方向:存储和逻辑电路份额最大,二者占比超过存储和逻辑电路份额最大,二者占比超过50%50%。图图1515:20182018年全球半导体大类市场结构年全球半导体大类市场结构资料来源:Wind,国元证券研究中心图图1616:20172017年全球半导体细分产品市场结构年全球半导体细分产品市场结构资料来源:Wind,国元证券研究中心图图1414:半导体的产品分类:半导体的产品分类资料来源:国元证券研究中心半导体模拟电路数字电路84%8.1%5.1%2.8%集成电路光器件分立器件传感器30%25%16%13%8%5%3%存储器逻辑电路微元件模拟电路光电子器件分立器件传感器请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.3 2.3 数字集成电路沿着摩尔定律稳步发展数字集成电路沿着摩尔定律稳步发展141数字电路实际发展路径与摩尔定律理论轨迹契合数字电路实际发展路径与摩尔定律理论轨迹契合摩尔定律:摩尔定律:集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一倍;器件尺寸缩小70%可以降低50%的成本。真实的晶体管密度发展规律遵循摩尔定律。摩尔定律更多是经济规律而不仅仅是技术规律。以TSMC、Intel为代表的企业在摩尔定律的驱使下不断提高晶体管密度,良好的经济效益促使这些企业成长为世界领先企业。随着器件尺寸越来越小,逼近物理极限,摩尔定律将出现放缓的局面,新的发展规律呼之欲出。资料来源:EEFOCUS,国元证券研究中心资料来源:ittbank,国元证券研究中心图图1717:摩尔定律与历年真实晶体管密度:摩尔定律与历年真实晶体管密度图图1818:IntelIntel历年制程路径历年制程路径请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.3 2.3 超越摩尔逐渐成为新方向超越摩尔逐渐成为新方向152摩尔定律或到达极限,超越摩尔是未来的发展方向摩尔定律或到达极限,超越摩尔是未来的发展方向More than MooreMore than Moore:摩尔定律演进过程中所未开发的部分还有提升空间如功率器件、MEMS和传感器、RF器件等多样化功能的非数字器件或电路等。另外是系统集成方式上创新系统集成方式上创新,系统性能提升不再单纯依靠晶体管特征尺寸缩小,而是更多地依靠电路设计以及系统算法优化。事实证明晶闸管、IGBT等功率器件制程无法有效遵循摩尔定律,功率器件下游市场追求可靠性与品质,物理特性也决定高压器件CD无法过小。More MooreMore Moore:延续CMOS的整体思路,在器件结构、沟道材料、连接导线、高介质金属栅、架构系统、制造工艺等方面进行创新研发。由传统的“性能驱动的制程进化”转变为“由功耗驱动的制程进化”。资料来源:EETOP,国元证券研究中心图图1919:超越摩尔定律的发展路径:超越摩尔定律的发展路径图图2020:More than MooreMore than Moore与与More MooreMore Moore资料来源:EETOP,国元证券研究中心请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.4 2.4 集成电路产业链发展模式集成电路产业链发展模式16全球集成电路产业链发展模式分为两种:1.设计-制造-封测一体化的IDMIDM模式模式;2.设计-制造-封测分工协作模式分工协作模式。台积电的诞生加速了全球集成电路产业分工协作。晶圆专业代工激发了上游IC设计商的爆发,降低了IC产业进入的门槛,刺激了产业设计和应用创新,加速了IC产品的开发周期,成本的降低也大规模拓展了IC的下游应用。现在半导体行业多数采用Fabless(无工厂芯片供应商)+Foundry(代工厂)模式,Fabless只负责芯片的电路设计与销售,Foundry只负责制造、封装或测试的其中一个环节。ICIC设计公司以高通、博通、华为海思为代表,设计公司以高通、博通、华为海思为代表,ICIC制造环节台积电独占鳌头;制造环节台积电独占鳌头;资料来源:国元证券研究中心整理图图2121:半导体产业链示意图:半导体产业链示意图图图2222:半导体产业链分工合作示意图:半导体产业链分工合作示意图资料来源:国元证券研究中心整理IC封测03IC设计01IC制造02材料设备材料设备1半导体产业链分工协作模式半导体产业链分工协作模式请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.4 2.4 集成电路产业链发展模式集成电路产业链发展模式172半导体产业链一体化模式(半导体产业链一体化模式(IDMIDM)IDM(Integrated Device Manufacture)模式:集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身,优势是可将设计、制造等环节协同优化,有助于充分发掘技术潜力;缺点是公司规模庞大,管理成本高。国内仅有极少数企业能够维持这种模式。国际知名数字IC设计企业中以英特尔和三星代表为IDM模式,三星晶圆厂除了满足自身需求,也还进行晶圆代工业务,业务规模仅次于台积电。其余采用IDM模式的多数都为功率IC厂商,其中恩智浦和英飞凌都以车用半导体业务作为成长主力,意法半导体的成长动力来源相比较为平均。表表6 6:2019Q12019Q1著名半导体企业及其经营模式(百万美元)著名半导体企业及其经营模式(百万美元)表表5 5:国际著名:国际著名IDMIDM厂商厂商2019Q1排名2019Q1排名2018Q1排名2018Q1排名公司公司2018Q1营收2018Q1营收2019Q1营收2019Q1营收经营模式经营模式12英特尔1583215799IDM21三星1849111992IDM33台积电84737096Foundry44SK海力士79965903IDM55美光74865475IDM66博通41253940Fabless77高通38973722Fabless89TI33393199IDM98东芝35172355IDM1012英飞凌13601352IDM1110英伟达31082220Fabless1211恩智浦20331885IDM1313意法16961581IDM1425海思12451755Fabless1519索尼200192IDM资料来源:IC Insights,国元证券研究中心公司公司业务描述业务描述英特尔Intel是世界顶尖IDM公司,主要从事处理器芯片和逻辑电路的设计与制造,预计2020年其制程将达到7nm三星世界半导体巨头,产品涉及各个领域,存储方面在DRAM、NAND等闪存业务上占据全球约一半的市场份额,晶圆代工领域仅次于台积电恩智浦主营功率半导体和模拟IC,产品广泛应用于汽车电子、移动设备、通讯设备、物联网等领域英飞凌全球功率半导体领先厂商,车载电子占营收比例最高,在IGBT等器件和电源管理IC等方面世界领先意法半导体世界功率半导体领先厂商,产品包括微控制器及数字IC、模拟IC以及车用电子等资料来源:国元证券研究中心整理请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分2.4 2.4 集成电路产业链发展模式集成电路产业链发展模式183国内部分半导体企业发展国内部分半导体企业发展IDMIDM模式模式中国企业IC的设计能力与制造能力相对都弱于海外,数字集成电路领域目前没有国内公司能同时兼有设计、制造与封测的能力,紫光集数字集成电路领域目前没有国内公司能同时兼有设计、制造与封测的能力,紫光集团正在朝着这个方向打造。少数几家能实现团正在朝着这个方向打造。少数几家能实现IDMIDM模式的国内企业均为功率半导体公司。模式的国内企业均为功率半导体公司。这些公司在公司实力、产能规模和盈利水平上与海外厂商差距巨大。目前国内IDM厂商以6-8寸线为主,国际IDM企业以8-12寸产线为主。闻泰科技通过收购安世半导体成为国内最大的IDM企业,安世半导体的分立器件、逻辑芯片和小信号MOSFET器件的市占率均位于全球前三,销售网络遍布全球,客户包括苹果、三星、博世、华为等企业。企业企业2018年营收(亿元)2018年营收(亿元)业务描述业务描述闻泰科技173.4通过收购安世集团,成为一个集半导体产品的设计、晶圆制造、封装测试于一体大型IDM企业。安世通过收购安世集团,成为一个集半导体产品的设计、晶圆制造、封装测试于一体大型IDM企业。安世是世界前三的分立器件厂商是世界前三的分立器件厂商,年产销器件近1000亿颗。目前安世在德国和英国有一座前端晶圆加工厂,中国广东、马来西亚、菲律宾分别有一座后端封测工厂,在荷兰有一座工业设备研发中心ITEC。华润微电子62.7集芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业,产品聚焦于功率半导体,拥有1条8英寸和3条6英寸半导体晶圆制造生产线,国内前三的本土晶圆制造企业,国内营业收入最大国内前三的本土晶圆制造企业,国内营业收入最大的MOSFET厂商的MOSFET厂商士兰微30.32018年研发投入已将技术和制造平台延伸至功率器件、功率模块和MEMS传感器的封装领域已将技术和制造平台延伸至功率器件、功率模块和MEMS传感器的封装领域,建立了较为完善的IDM(设计与制造一体)经营模式,拥有5/6寸和8寸的生产线扬杰科技18.5集研发、生产、销售于一体,产品主要包括半导体功率器件、芯片等,消费类电子、安防、工控、汽车电子、新能源等领域台基股份4.2采用IDM模式,力于功率半导体芯片及器件的研发、制造、销售及服务,主要产品为功率晶闸管、整流管、IGBT、电力半导体模块等功率半导体器件,广泛应用于工业电气控制和电源资料来源:公司公告,国元证券研究中心表表7 7:中国大陆典型:中国大陆典型IDMIDM厂商厂商请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分目录目录 第一部分:中美贸易摩擦不断,半导体自主可控是唯一出路第一部分:中美贸易摩擦不断,半导体自主可控是唯一出路 第二部分:半导体产业周期性增长,行业发展模式和路径逐步清晰第二部分:半导体产业周期性增长,行业发展模式和路径逐步清晰 第三部分:第三部分:ICIC设计领域国内百花齐放,但部分领域任重道远设计领域国内百花齐放,但部分领域任重道远 第四部分:第四部分:ICIC制造大陆制程落后数代,设备材料差距巨大制造大陆制程落后数代,设备材料差距巨大 第五部分:第五部分:ICIC封测大陆跻身第一梯队,封测设备尚依赖海外封测大陆跻身第一梯队,封测设备尚依赖海外 第六部分:五个维度看大陆半导体有效突围第六部分:五个维度看大陆半导体有效突围 第七部分:新形势下大陆半导体产业投资大逻辑第七部分:新形势下大陆半导体产业投资大逻辑19请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分3.1 IC3.1 IC设计设计:海外公司占据全球领先地位,国内公司快速追赶海外公司占据全球领先地位,国内公司快速追赶201ICIC设计领域国内少数企业走向国际一流舞台设计领域国内少数企业走向国际一流舞台DIGITIMES数据显示,全球领先公司有大陆地区的华为海思上榜,华为海思跻身前五,全球领先公司有大陆地区的华为海思上榜,华为海思跻身前五,34.2%34.2%的增速是所有厂商中最高的的增速是所有厂商中最高的,这也使得其超过AMD,成为全球第5大Fabless IC设计公司。这也表明大陆IC设计产业已经具备追赶国际领先公司的能力,未来将涌现更多的大陆公司。虽然国内有海思这样的优秀企业,但整体虽然国内有海思这样的优秀企业,但整体ICIC设计产业依旧以美国公司为主导,美国占了全球设计产业依旧以美国公司为主导,美国占了全球ICIC设计份额的设计份额的53%53%,中国占比,中国占比11%11%,差距明显。,差距明显。图图2323:20172017年全球年全球ICIC设计区域分布(按销售额划分)设计区域分布(按销售额划分)资料来源:中国半导体协会,国元证券研究中心排名排名公司名称公司名称2018年营收2018年营收2017年营收2017年营收YoYYoY1Broadcom217541882415.6%2Qualcomm1645017212-4.4%3Nvidia11716971420.6%4Media Tek789478260.9%5Hisilicon7573564534.2%6AMD6475532921.5%7Marvell2931240921.7%8Xilinx2904247617.3%9Novatek1818154717.6%10Realtek1519137010.9%资料来源:DIGITIMES Research,国元证券研究中心表表9 9:20182018年全球前十大年全球前十大ICIC设计公司排名设计公司排名(百万美元百万美元)53%16%11%2%1%17