杏彩体育app下载:最全半导体产业链梳理(附股)

  半导体指常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的材料,常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是半导体材料应用中最具有影响力的一种。

  半导体主要由四个组成部分构成:集成电路、光电器件、分立器件、传感器。集成电路是半导体四大部分之一,也可以称之为芯片。

  半导体行业的产业链主要是由芯片设计、代工制造、封装测试三部分,以及产业链外部的材料,设备供应商组成。

  当客户产生需求后,芯片设计厂商根据需求设计芯片,主要设计成:集成电路(84%)、光电器件(8.11%)、分立器件(5.11%)、传感器(2.78%)。

  半导体材料分三种,一种是供应给代工制造厂商的材料如硅片、湿电子化学品、电子特气、靶材、CMP抛光材料、光刻胶ArF等;

  一种是供应给封装测试厂商的材料如:封装基板、引线框架、封装树脂;以及第三代半导体如氮化镓GaN和碳化硅SiC。

  芯片成品后会流入到通信网络、家用电器、汽车电子、消费电子、医疗电子以及军事航空电子等多个领域。

  2020年5月,美国对华为发起史上最严厉的制裁,使得包括台积电在内的一大批采用美国技术公司的企业,不能再给华为提供芯片的设计和制造服务了。

  关于芯片设计,最主要的一项就是EDA软件电子设计自动化服务了。在这个领域,全球70%的市场都被美国前三大巨头公司垄断(Synopsys、Cadence 和 Mentor Graphics)。而国产的EDA软件在设计效率和质量上都存在着明显的差异。

  不仅如此,目前国产半导体行业几乎方方面面都被外国企业所压制,要想继续使用高尖端的产品,我国本土厂商必须站出来。

  正是这一系列事情的发生,无疑将中国的半导体行业推向了风口浪尖,于是便大张旗鼓地开启了半导体国产替代的潮流,国内的一些半导体厂商不仅受到国家政策的大力支持,也受到了投资者的热捧。

  随着芯片工艺要求的提升,制造难度越加复杂,一块芯片的设计需要经过大量的精密且精确的计算。而人工设计耗时耗力准确性不高的特点逐渐显现出来,EDA电子设计自动化便应运而生,它可以辅助设计者进行物理设计和功能设计,大量节约人力与时间成本,提高设计效率。

  华大九天成立于2009年,其前身是华达集团的EDA部门,EDA领域的“国家队”。公司在2020年发布新一代模拟电路设计全流程EDA工具系统。华大九天是目前国内规模最大、产品线最完成的EDA工具提供商,国产EDA市场份额占比保持在50%以上。目前国内上市公司还没有一家EDA,其中华大九天、概伦电子创业板和科创板上市辅导完成,芯愿景从科创板已问询状态转戟转战主板。

  存储芯片是半导体元器件中不可或缺的一部分,市场规模庞大,约占半导体总体市场的三分之一。存储芯片可以分为NAND Flash(40%)、NOR Flash(1%)、DRAM(58%)、其他(1%)。

  DRAM是动态随机存储器,具有易失性,指的是每隔一段时间需要刷新充电一次,否则内部数据会消失,一般应用在计算机内存、手机和移动设备上。NAND Flash又称闪存,是一种非易失性存储器,被广泛应用于eMMC/EMCP、U盘、固态硬盘等市场。而NOR Flash相对于NAND来说存储密度低,写入速度慢,操作也稍微复杂一点,更多的应用在汽车电子上。

  兆易创新2020年营收44.97亿元,其中32.83亿源于存储芯片,占比73%。在NOR Flash中,提供了涵盖市场全部范围的需求;在NAND Flash方面,公司主流工结点在19nm-38nm,其中38nm技术已成熟且量产;在DRAM项目上也在大量研发,在今年上半年有产品推出。

  北京君正2020年营收21.56亿元,其中15.25亿源于存储芯片,占比70.3%。公司产品涵盖SRAM、DRAM、Flash等,其中最主要的是DRAM产品。公司与北京矽成在2020年合并,其DRAM产品收入位列全球第七。

  CPU即中央处理器,是计算机的运算核心和控制核心,主要功能是处理指令、执行操作、眼球进行动作、控制时间、处理数据,相当于不能思考的大脑。CPU最主要的应用领域主要是电子计算机。

  在CPU领域,基本上都被国外英特尔和AMD所垄断,国内能自主生产CPU的就是龙芯CPU了,其中最新的是龙芯3A5000处理器,从顶层架构,到指令功能和ABI标准等,全部自主设计,不需要国外授权,可以说是100%纯正的自研国产CPU。

  GPU一般指图形处理器,显示芯片,是执行图像运算的微处理器,配合CPU分担运算工作。通俗来说就是显卡的核心,显卡的好坏完全取决于GPU芯片。当然,GPU芯片除了在电脑上应用,在其他电子设备,图像处理上都有应用。

  GPU被国外三巨头垄断,分别是英特尔(63%)、英伟达(18%)、AMD(19%),其他公司微乎其微,甚至可以忽略。

  景嘉微是国产GPU的主要参与者,也是唯一自主开发且大规模商用的企业。目前景嘉微已完成3款GPU(JM5400、JM7200、JM7201)的量产应用,覆盖军民用两大市场,打破国外产品长期垄断市场的局面。

  MCU又称单片微型计算机或单片机,是把CPU的频率和规格适当缩减,也就是简化版的CPU。主要的应用领域有工业控制、智能家电、医疗健康、机器人控制等。(其中CPU、GPU、MCU占所有集成电路的14%)

  兆易创新除了在存储芯片上是国产龙头,在MCU方面也是国内顶尖。2020年兆易创新在MCU上营收7.55亿元,同比2019年增长70.14%,毛利率达47.61%。而同行业中颖电子在MCU上营收9.50亿元,同比2019年增长21.66%,毛利率达41.62%。虽然在营收上兆易创新低于中颖电子,但在成长性和毛利率方面,兆易创新是当之无愧的龙头。

  FPGA器件属于专用集成电路中的一种半定制电路,是可编程的逻辑阵列,能有效地解决原有的器件门电路数少较少的问题。通俗来说,可以通过编程使FPGA任何数字芯片。FPGA主要应用领域主要是通信、消费电子、汽车和数据中心

  紫光国微持有紫光同创36.5%股份,紫光同创主营FPGA芯片,2020年FPGA收入达3.16亿元。

  复旦微电年收入5.02亿元,其中FPGA业务收入达4.52亿元,公司目前已推出28nm工艺制程的亿门级FPGA产品。

  DSP又称数字信号处理,是将信号以数字的方式表示并处理的理论和技术,目的是对连续模拟信号进行测量或滤波。其特点是小而精,在数字信号相关的运算时非常快速,低消耗。主要应用在通信、计算机、消费电子、军事等领域。

  我国目前主要有2款自主研发的高性能数字信号芯片,分别是:“华睿2号”和“魂芯2号A”。其中华睿2号由中国电科14所牵头研制,国睿科技为旗下上市公司;魂芯2号A由中国电科38所完全自主设计,四创电子为旗下上市公司。

  识别芯片主要分为触控芯片和识别芯片,触控芯片应用在智能手机、平板电脑、导航仪器、家用电器等智能终端的触摸屏以及按键的控制;指纹识别芯片应用在手机、平板电脑等3C产品的屏幕解锁方案上。

  汇顶科技在屏幕解锁方案上,可以称得上全球龙头,几乎所有安卓阵营的手机都使用汇顶科技的指纹识别芯片,包括三星、华为、小米、OPPO、Vivo等(苹果使用人脸识别,指纹识别技术使用自家公司Authen Tec)。在汇顶科技推出屏下指纹解锁技术后,进一步巩固了全球垄断的竞争格局。

  射频前端芯片是手机核心芯片之一,射频前端器件是移动电话的射频收发器和天线之间的功能区域,直接与天线连接,负责无线接收链路,完成天线开关调谐、低噪声放大、射频功率放大、滤波,并把处理好的信号传递给射频SoC进行下一步的变频和数字信号处理。

  卓胜微2020年营业收入达27.92亿元,射频模组营收25.54,占比91.5%,为三星、华为、小米、vivo等移动智能终端厂商提供产品。不像其他集成电路芯片,射频前端芯片几乎完全被美国垄断,很难找到美国之外的其他货源,因此射频前端芯片也是目前最卡脖子的技术之一,华为P50因卓胜微提供的射频前端芯片不支持5G从而是非5G手机,也间接表面目前射频前端芯片技术增长空间很大。

  集成电路分为数字芯片和模拟芯片两大类,其中数字芯片占比85%,模拟芯片占比15%。模拟芯片组成的集成电路用来处理连续变化的信息参数(如声音、光线、温度等),再转化为数字信号,已进行处理和储存。射频芯片、电源管理芯片和数模信号转换器等都属于模拟芯片。

  模拟芯片行业龙头,主营业务为高性能、高品质模拟芯片的研发和销售,其模拟芯片主要用于地洞电源、机顶盒等消费电子以及智能制造、安防设备的等工业领域。

  LED灯的核心组件是LED发光芯片,其主要功能是把电能转化为光能,LED等是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的潜力光源。

  光电领域的龙头,国内最大的全色系超亮度LED芯片生产企业,全球LED芯片在市占率达到了28%。在LED芯片产能过剩,市场竞争激烈时,三安光电不仅保持了LED龙头企业位置,还横向发展miniLED和化合物半导体等高端市场。

  miniLED就是用更小的LED灯作为背光源,主要应用于液晶屏显示器的背光源。其构造和LED基本上没有太大区别,但它以更小的发光源以及更灵活的亮度控制使其可以在显示屏中带来更好的显示效果,画面感更好。

  京东方拥有全球领先的MiniLED显示技术,实现超薄、超高亮度、超高分区的一体化解决方案,主要产品为75寸COGminiLED背光。

  TCL科技中TCL华星于19年8月全球首发基于Mini-LED on TFT的MLED星曜产品,是全球首款采用a-Si驱动Mini-LED阵列产品,目前已经具备量产准备,具体量产时间需结合终端厂商的计划。

  IGBT—绝缘栅双极型晶体管,可以理解为控制电路电流的装置,是一个非通即断的开关,导通时可以看做导线,断开时当做开路,特点为高速、大电流、高压。主要应用在新能源车、轨道交通、航空航天等领域。

  公司主营为以IGBT为主的半导体芯片和模块的设计、研发、生产和销售。2020年全年营收9.63亿元,其中IGBT模块营收9.12亿元占比94.65%。斯达半导还是唯一进入全球IGBT模块业务前十的中国厂商,位居第八名。

  MOSFET又称MOS管,作用和IGBT相似,IGBT是MOSFET+BIpolar。MOSFET的特点为高速、大电流、低压,主要应用在轨道交通、逆变器、新能源车等领域。

  华润微在中国MOSFET市场中排名第三,仅次于英飞凌和安森美,是国内做MOSFET产品最全、范围最广的厂商之一。是国内少数能提供-100V~1500V范围内低、中、高压全系列MOSFET产品的企业。

  功率二极管是电力电子线路最基本的组成单元,具有单向导电性,可用于电路的整流、箝位、续流,主要作用是为了防止电流反灌造成的期间损坏。功率二极管可以分为肖特基二极管、砷化镓二极管、碳化硅二极管、快恢复二极管。

  扬杰科技在功率二极管市场排名全国第一,市占率达13.5%,在全球市场中排名第四,综合市占率达6.3%,可以算的上功率二极管国产替代先锋了。

  晶闸管全称晶体闸流管,又称作可控硅整流器,和功率二极管一样,可以具有单向导电性,但用途较为单一,只能用于电路的整流。晶闸管可以在高电压、大电流的条件下工作。

  捷捷微电是国内研发最早、产品最齐全的晶闸管厂家,是第一大供应。