发布时间:2024-11-21 05:01:14 来源:杏彩体育app 作者:杏彩体育app手机版
IC 的中文叫“集成电路”,在电子学中是把电路(包括半导体装置、组件)小型化、并制造在半导体晶圆表面上。因为是将电路缩小化,你也可以叫它“微电路 (microcircu
半导体是许多工业整机设备的核心,普遍应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等核心领域。半导体主要由四个组成部分组成:集成电路(约占81%),光电器件(约占10%),分立器件(约占6%),传感器(约占3%),因此通常将半导体和集成电路等价。集成电路按照产品种类又主要分为四大类:微处理器(约占18%),存储器(约占23%),逻辑器件(约占27%),模拟器件(约占13%)。
40-50年代,IC诞生:二战期间,在战争需求的推动下,全球科技发明出现了大爆发,1958年TI公司设计出基于锗的IC,紧接着Fairchild研发出了基于硅的IC,基于硅IC的诞生让大规模工业生产成为可能。
60 年代,IC 集成电路的时代:半导体技术的革新使半导体工业获得批次生产能力,开始快速成长。半导体进入了商用阶段,同时也提出了摩尔定理。
70-80 年代,大规模集成电路出现,PC 普及:1976年苹果推出第一款民用计算机,随后IBM使PC风靡全球,在之后的30年,整个半导体市场基本都围绕PC发展,特别是半导体内存和微处理器。
90 年代,PC 走向成熟,Internet 诞生:随着PC应用越来越广泛,凭借Windows操作系统,微软和英特尔联盟占据了PC产业的绝对主导权。90年代,Internet开始商用,很快颠覆了整个IT以及半导体行业。
2000-2010年,网络和移动通讯爆发:90年代末,Internet爆发,全球半导体快速增长,2000年增速达到30%以上,2001年互联网泡沫破裂,直到2004年全球半导体市场才开始恢复增长。2007年苹果手机发布,Google推出开放式的android手机系统,使得移动通讯设备出现了井喷式的爆发。
最近几年,半导体产业的增速出现放缓,维持在6%左右的增长率。而其中的原因主要是由于智能手机的出货量增速出现明显下降,以及pc销量出现萎缩。并且新的需求仍处于青黄不接的阶段。对整个半导体的出货量造成拖累。
我们可以看到,PC在12年以及15年销售量是负增长10%多。对整个半导体行业出货量造成拖累。而目前PC端的销量已经探底企稳。IDC最新公布的市场预期显示,2016年PC市场销量是降幅最为明显的一年。但与此同时,IDC也表示,自此一直到2020年间PC销量都将非常的平稳。
而智能手机端,智能手机在2016年增速几乎停滞。而据国际数据公司(IDC)最新预测,智能手机的出货量在2016年平淡,预计将在2017回升。IDC表示,2017年3月1日预计智能手机出货量将达到15.3亿台,与去年同期相比上升了4.2%。该公司表示,预计2018年的出货量将增长4.4%。智能手机出货恢复增长将拉动芯片需求。
目前能看到未来2-3年消费电子确定性创新方向有:(1)LCD屏幕往OLED屏幕转变,(2)指纹识别普及率继续提升,(3)无线充电渗透率逐步提升,(4)双摄像头。而这些创新都会带动IC产品需求的增加。所以即使未来智能手机的出货量保持稳定,但是随着手机的升级,手机上芯片应用也会逐渐增多。这将对芯片形成巨大的需求。
汽车电子行业三大核心驱动力:电气化+智能驾驶+新能源汽车,预计全球汽车电子领域每年增速在5-10%,是目前半导体下游中增速最快的。
电气化:主要包括机械零部件电子化,例如门窗机械控制到电子控制;新增电子零部件,比如车内显示屏幕、电子音视频终端等。
智能驾驶:智能驾驶需要更多传感器和通信网络来制程,因此会新增很多电子需求,主要包括车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达、Tbox、汽车通讯系统等。
新能源汽车:新能源汽车系统中用电动机取代传统的内燃机,新增大量高价值量电子部件,包括锂电池、IGBT等功率器件
据PWC数据,目前全球汽车的电子化率(电子零部件成本/整车成本)不到30%,未来会逐步提升到50%以上,发展空间很大。
物联网主要应用在智能家居,车联网,智能医疗,智能工控等领域,据IC Insight数据,2015年全球物联网半导体领域市场规模在224亿美元,预计到2020年、2025年市场规模分别为429亿美元、919亿美元,基本实现5年翻一倍的增速,未来10年CAGR约为14%。
中国是世界上最大的半导体消费市场,2015 年,中国半导体需求位居全球第一,占比达29%。但是中国半导体产业供需严重不匹配,供给方面,供给全球的半导体产品和服务的市占份额仅为4%,存在很大的供需缺口。巨大的供需缺口意味着巨大的成长和国产替代空间,将倒逼整个半导体行业的发展。
根据SEMI统计,2016、2017年全球新建的晶圆厂19座以上,其中高达10座落脚中国;SEMI预估,2017~2020年间全球投产62座半导体晶圆厂,其中26座位于中国,占比高达42%。晶圆厂的大力建设,一方面将惠及IC设计公司,投片更为便利,另一方面将惠及封测公司,因为需要下游封测环节配套。
其中最为重要的是2014年出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》。并且成立了专门的大基金对集成电路产业进行扶持。
有了大基金后,整个资金撬动效应是十分明显的,截止到2016 年8 月底,大基金承诺投资超过683 亿,带动社会投资超过1500 亿。
目前我国是世界上半导体消耗量最大的国家,而目前芯片自给率只有10%左右,市场替代空间广阔。随着半导体产业转移,晶圆厂大量在投资,国家政策的扶持,我国的半导体行业已经进入黄金时期。据预测,我国半导体产业规模到2020 年将达到1430 亿美元,2015-2020 复合增长率超20%,远高于全球的平均3%-5%的增速。所以,外部半导体需求旺盛,叠加内部国产芯片市场替代空间广阔,整个中国的半导体行业迎来发展黄金时期。
了解完半导体行业未来的发展趋势之后,我们需要来看看,半导体的产业链是怎样构成的,存在怎么样的投资机会。
芯片设计:芯片设计是芯片的研发过程,是通过系统设计和电路设计,将设定的芯片规格形成设计版图的过程;芯片设计公司对芯片进行逻辑设计和物理设计后,将不同规格和效能的芯片提供给下游厂商。
封装测试:是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封,使芯片电路与外部器件实现电气连接,并为芯片提供机械物理保护,并利用集成电路设计企业提供的测试工具,对封装完毕的芯片进行功能和性能测试。
集成电路是电子信息产业的基石,而IC设计作为集成电路产业链上游,是最具创新的重要环节,具有高投入、高风险、高产出的特点。一般而言,IC设计大致分为以下五个主要步骤:
1、规格制定:客户向芯片设计公司提出的设计要求,包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。
2、HDL编程:使用硬件描述语言(VHDL,VerilogHDL)将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来模块功能以代码来描述实现。
4、仿真模拟:仿真模拟检验编码设计的正确性,看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。设计和仿真验证是反复迭代的过程,直到验证结果显示完全符合规格标准。
从销售额来看,中国芯片设计业持续高速增长,产值由2004年82亿元逐年成长至2015年1325亿元,2004~2015年复合成长率达29%。中国IC设计业产值在全球市场的占有率逐步攀升,从2009年的7.1%迅速上升到2015年的18.5%。而其中,芯片设计占有率能排进世界前十的有两家,分别是华为海思以及紫方的展讯。
海思半导体:中国IC设计龙头。海思半导体成立于2004年10月,前身是华为集成电路设计中心。海思的业务包括消费电子、通信、光器件等领域的芯片及解决方案,已成功应用在全球100多个国家和地区。经过数年的快速发展,海思半导体成长为中国本土最大的集成电路设计企业,2016年销售收入预计达39.78亿美元,排名中国TOP1,世界TOP6。
目前,海思半导体的移动智能终端芯片全面应用于华为的整机产品,整体性能比肩国际的同类产品水平。与此同时,海思通过独立运作的商业模式,将逐步实现对外运营,供应非华为手机,发展成为一家专业、全球性的芯片供应商。
展讯通信聚焦手机芯片:展讯通信成立于2001年4月,始终致力于智能手机、功能型手机及其他消费电子产品的手机芯片平台开发,产品支持2G、3G及4G无线年展讯被紫光集团私有化后与锐迪科合并,变成了紫光的芯片事业部。
2015年展讯通信在全球移动芯片的出货量达5.3亿片,占全球基带芯片市场的22%,排在高通(38%)和联发科(26%)之后位列全球第三。
由于强大的市场购买力与自有品牌不断茁壮,自2009年以来,中国IC设计业产值在全球市场的占有率逐步攀升。而其中,诸多中小型IC设计公司也是带动中国IC设计产业成长的重要原因。中国IC设计公司从2000的98家快速增加至2014年664家,DIGITIMES Research预估,十三五规划期间,中国IC设计公司将有机会超过1000家。
半导体制造简单划分可以分为晶圆制造和集成电路制造两大块。其中晶圆制造大致经历普通硅沙(石英砂)--纯化--分子拉晶--晶柱(圆柱形晶体)--晶圆(把晶柱切割成圆形薄片)几个步骤。
1、研发投入大。以2015年的数据为例,三星当年研发投入151亿美。
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