記得在2016中國(guó)(深圳)集成電路創(chuàng)新應(yīng)用高峰論壇上，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)、清華大學(xué)微納電子學(xué)系教授魏少軍指出，中國(guó)大陸芯片設(shè)計(jì)業(yè)持續(xù)高速增長(zhǎng)，2000年~2015年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)45.68%，今年第一季度增長(zhǎng)率為26.1%。

 

    另?yè)?jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)ICInsights的數(shù)據(jù)顯示，2015年世界十大芯片設(shè)計(jì)公司中，中國(guó)的海思和展訊位居第6和第10位，分別是38.3億美元和 18.8億美元。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)設(shè)計(jì)分會(huì)的數(shù)據(jù)，海思和展訊占據(jù)前兩名，第三至第五名分別是中興微電子、華大半導(dǎo)體、大唐半導(dǎo)體。

 

    如果再計(jì)算中國(guó)前年收購(gòu)的海外上市企業(yè)落地所包含的產(chǎn)值，今年增長(zhǎng)率將肯定超過(guò)25%，預(yù)計(jì)將達(dá)到1600-1650億元人民幣，位居全球第二。

 

    魏少軍也指出，盡管2015年中國(guó)芯片設(shè)計(jì)業(yè)全球占比22.9%，但從細(xì)分產(chǎn)品來(lái)看并不理想。通信芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域一枝獨(dú)秀，從100億增長(zhǎng)到600 億，5年增長(zhǎng)6倍。但是其他領(lǐng)域，包括計(jì)算機(jī)、多媒體、導(dǎo)航、模擬、功率、消費(fèi)類等產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)非常緩慢。如果刨除通信業(yè)增長(zhǎng)，中國(guó)芯片設(shè)計(jì)業(yè)5年來(lái)幾乎沒(méi)有增長(zhǎng)。

 

    下面，來(lái)看看中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈

 

    設(shè)備和材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的上游核心：集成電路占半導(dǎo)體總市場(chǎng)的八成，是半導(dǎo)體的主要構(gòu)成部分。美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2015年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為3，352 億美元，比2014 年略減0.2%。

 

    半導(dǎo)體可以分為四類產(chǎn)品，分別是集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器。其中規(guī)模最大的是集成電路，達(dá)到2，753 億美元，占半導(dǎo)體市場(chǎng)的81%。由于半導(dǎo)體產(chǎn)品中大部分是集成電路，因此二者常常被混為一談，在此特別說(shuō)明二者的異同，以免混淆。

 

    半導(dǎo)體設(shè)備和材料處于IC 產(chǎn)業(yè)的上游，為IC 產(chǎn)品的生產(chǎn)提供必要的工具和原料。當(dāng)前IC 產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式可以簡(jiǎn)單描述為，IC 設(shè)計(jì)公司根據(jù)下游客戶(系統(tǒng)廠商)的需求設(shè)計(jì)芯片，然后交給晶圓代工廠進(jìn)行制造，之后再由封裝測(cè)試廠進(jìn)行封裝測(cè)試，最后將性能良好的IC 產(chǎn)品出售給系統(tǒng)廠商。

 

    IC 設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試是IC 產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié)，除此之外，IC 設(shè)計(jì)公司需要從IP/EDA 公司購(gòu)買相應(yīng)的IP 和EDA 工具，而IC 制造和封裝測(cè)試公司需要從設(shè)備和材料供應(yīng)商購(gòu)買相應(yīng)的半導(dǎo)體設(shè)備和材料化學(xué)品。因此，在核心環(huán)節(jié)之外，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中還需要IP/EDA、半導(dǎo)體設(shè)備、 材料化學(xué)品等上游供應(yīng)商。

 

    半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝復(fù)雜

 

    集成電路產(chǎn)業(yè)按照摩爾定律持續(xù)發(fā)展，制程節(jié)點(diǎn)不斷縮小，今年將量產(chǎn)10 納米。摩爾定律是由英特爾(Intel)創(chuàng)始人之一戈登摩爾(Gordon Moore)于1965 年提出來(lái)的。

 

    其內(nèi)容為：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。幾十年來(lái)，集成電路產(chǎn)業(yè)沿著摩爾定律發(fā)展，1971年集成電路的制程節(jié)點(diǎn)是10 微米(百分之一毫米)，今年臺(tái)積電將開(kāi)始量產(chǎn)10 納米(十萬(wàn)分之一毫米)，技術(shù)節(jié)點(diǎn)縮小到千分之一，意味著晶體管面積縮小百萬(wàn)分之一。

 

    82平方毫米的集成電路產(chǎn)品中有超過(guò)十億顆晶體管，制造工藝極其復(fù)雜。英特爾在2015 年CES 展會(huì)上發(fā)布的第五代酷睿處理器系列，采用14nm 3D 三柵極晶體管技術(shù)打造，U 系列核心面積相比采用22nm 3D 三柵極集體管技術(shù)的第四代酷睿U 系列處理器縮小了37%，但所集成的晶體管數(shù)量提升了35%，達(dá)到13 億個(gè)!

 

    半導(dǎo)體設(shè)備和材料規(guī)模合計(jì)超800 億美元

 

    從全球范圍看，美國(guó)、日本、荷蘭是世界半導(dǎo)體裝備制造的三大強(qiáng)國(guó)，全球知名的半導(dǎo)體設(shè)備制造商主要集中在上述國(guó)家。

 

    根據(jù)SEMI 的統(tǒng)計(jì)，2014 年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為375 億美元，前十大半導(dǎo)體設(shè)備廠商的銷售額為351 億美元，市場(chǎng)占有率高達(dá)93.6%，行業(yè)處于寡頭壟斷局面。前十大半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)商中，有美國(guó)企業(yè)4 家，日本企業(yè)5 家，荷蘭企業(yè)1 家。

 

    其中美國(guó)的應(yīng)用材料公司以79.4 億美元的銷售額位居全球第一，全球設(shè)備市場(chǎng)市占率21.2%;荷蘭阿斯麥(ASML)公司以75.5 億美元的銷售額位居全球第二，全球設(shè)備市場(chǎng)市占率20.1%;日本的東京電子(TEL)銷售額為55.4 億美元，位列第三，全球設(shè)備市場(chǎng)市占率14.8%。

 

    中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)顯示，2014 年我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)35 家主要制造商共完成40.53 億元銷售收入，同比增長(zhǎng)34.5%;實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)8.48 億元，同比增長(zhǎng)13.8%;出口交貨值4.41 億元，同比增長(zhǎng)50.5%;2015 年銷售收入達(dá)到50 億元左右，同比增長(zhǎng)25%。預(yù)計(jì)今年全球銷售有望突破800 億美元。

 

    半導(dǎo)體行業(yè)材料種類越來(lái)越多

 

    隨著半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的變化和半導(dǎo)體制程復(fù)雜程度的提高，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)采用的化學(xué)元素越來(lái)越多。在1985年，化學(xué)元素周期表中只有11 種元素用于半導(dǎo)體行業(yè)。而到了2015 年，半導(dǎo)體行業(yè)使用的化學(xué)元素種類達(dá)到49 種。除了材料種類的增多，半導(dǎo)體材料也隨著半導(dǎo)體制程的進(jìn)步而不斷發(fā)展。

 

    硅是目前最重要的半導(dǎo)體材料，全球95%以上的半導(dǎo)體芯片和器件是用硅片作為基底功能材料而生產(chǎn)出來(lái)的。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，還沒(méi)有其它材料(如石墨 烯等)可以替代硅的地位。在1960 年時(shí)期就有了0.75 英寸(約20mm)左右的單晶硅片。在1965 年左右Gordon Moore 提出摩爾定律時(shí)，還是以分立器件為主的晶體管。

 

    然后開(kāi)始使用少量的1.25 英寸小硅片，進(jìn)而集成電路用的1.5 英寸硅片更是需求大增。之后，經(jīng)過(guò)2 英寸，3 英寸， 1975 年4 英寸登場(chǎng)開(kāi)始在全球普及，接下來(lái)5 英寸，6 英寸，8 英寸，然后從2001 年開(kāi)始進(jìn)入12 英寸。預(yù)計(jì)在2020 年左右，18 英寸(450mm)的硅片將開(kāi)始投入使用。
 

    此外，還出現(xiàn)了新的硅材料——SOI(Silicon-On-Insulator，絕緣襯底上的硅)，SOI技術(shù)是在頂層硅和背襯底之間引入了一層埋氧化層。

 

    SOI 材料具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：1、低功耗;2、低開(kāi)啟電壓;3、高速;4、提高集成度;5、與現(xiàn)有集成電路完全兼容且減少工藝程序;6、耐高溫;7、抗輻照等。 基于SOI 結(jié)構(gòu)上的器件在本質(zhì)上可以減小結(jié)電容和漏電流，提高開(kāi)關(guān)速度，降低功耗，實(shí)現(xiàn)高速、低功耗運(yùn)行。作為下一代硅基集成電路技術(shù)，SOI 廣泛應(yīng)用于微電子的大多數(shù)領(lǐng)域，同時(shí)還在光電子、MEMS 等其它領(lǐng)域得到應(yīng)用。

 

    最后，再談一下中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)八個(gè)預(yù)測(cè)

 

    日前，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體市場(chǎng)研究調(diào)查機(jī)構(gòu)公開(kāi)了2016年中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)十大預(yù)測(cè)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將蓬勃發(fā)展，中國(guó)產(chǎn)業(yè)的崛是必然。

 

    1、中國(guó)存儲(chǔ)器起航，與存儲(chǔ)器相關(guān)的產(chǎn)業(yè)投資將會(huì)增多。

 

    2、紫光除在封裝和存儲(chǔ)等領(lǐng)域繼續(xù)布局外，2016年紫光的壓力和挑戰(zhàn)將會(huì)更大，運(yùn)作也會(huì)更加務(wù)實(shí)。

 

    3、國(guó)際并購(gòu)放緩，中國(guó)資本無(wú)論成功案例還是并購(gòu)數(shù)額將會(huì)有大幅度下降，受阻甚至失敗的案例會(huì)不止一次發(fā)生。

 

    4、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)將會(huì)繼續(xù)突破：集成電路設(shè)計(jì)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)值再創(chuàng)新高，

 

    5、國(guó)內(nèi)資本運(yùn)作活躍，直接上市、借殼上市的企業(yè)將會(huì)是資本運(yùn)作的主線，預(yù)估會(huì)有4-8家企業(yè)實(shí)現(xiàn)上市。

 

    6、企業(yè)發(fā)展相對(duì)艱難，虧損、裁員、被并購(gòu)現(xiàn)象將會(huì)增多，部分大公司銷售額下降，虧損加大，部分小公司將出現(xiàn)生存問(wèn)題。

 

    7、國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)并購(gòu)、產(chǎn)業(yè)外企業(yè)對(duì)半導(dǎo)體投資將會(huì)增多，國(guó)內(nèi)企業(yè)之間的并購(gòu)、產(chǎn)業(yè)外企業(yè)對(duì)半導(dǎo)體企業(yè)的投資并購(gòu)將會(huì)增多。

 

    8、中小地方政府會(huì)半導(dǎo)體投資項(xiàng)目增多，眾多二三小公司與中小地方政府的合作案例將會(huì)增多;其中眾多8寸廠、封測(cè)廠等項(xiàng)目會(huì)成為熱點(diǎn)。