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中国半导体异军突起 全球产业面临超级周期

中国半导体异军突起 全球产业面临超级周期

最近几年,半导体产业风起云涌。一方面,中国半导体异军突起,另一方面,全球产业面临超级周期,加上人工智能等新兴应用的崛起,中美科技摩擦频发,全球半导体现状如何?全球半导体的机会又将如何?

 

  半导体的前世今生

 

  半导体历史沿革

 

  芯片是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

 

  自从1958年德州仪器发明出世界上第一块集成电路以来,集成电路迅猛发展,历史上大致从西从东形成转移。从上世纪50年代发展至今,集成电路大体经历了三次产业变迁,分别是:在美国发明起源——在日本加速发展——在韩国台湾分化发展。

 

  纵贯全球半导体产业发展的时间轴,可以划分出七大时间节点:20世纪40-50年代晶体管时代及IC的诞生;60年代集成电路制造进入量产阶段,IC进入了商用阶段;70年代个人计算机出现,大规模集成电路进入民用领域;80年代PC普及,整个行业基本都在围绕PC发展;90年代PC进入成熟阶段;21世纪前10年互联网大范围推广,网络泡沫和移动通讯时代来临,消费电子取代PC成为半导体产业新驱动因素;2010年至今大数据时代到来,半导体产业经历了增速放缓逐步进入成熟。

 

  半导体的产业链全景

 

  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。半导体主要分为四部分:集成电路、分立器件、光电子器件、微型传感器,其中集成电路按其功能可分为微处理器、逻辑IC、存储器、模拟电路。其中集成电路占到整个市场的80%以上,可按其功能分为计算类、储存类和模拟类集成电路。

 

  把整个半导体生产流程简化了看,我们可得出下图,芯片在出厂前主要经历了设计、制造阶段、封测,最后流向终端产品领域。

 

  半导体产业链庞大而复杂,可以分为上游支撑产业链,包括半导体设备、材料、生产环境;中游核心产业链,包括IC设计、IC制造、IC封装测试;下游需求产业链,覆盖汽车电子、消费电子、通信、计算机。从产业链分布的公司来看:美国、日本、欧洲、台湾公司形成对上中游核心产业全覆盖,依靠技术自主可控垄断半导体产业。

 

  从全球集成电路市场看,随着PC应用市场萎缩,4G手机市场逐渐饱和,全球集成电路市场的增长步伐放缓,但2018年全球集成电路销售额仍保持了15.94%的增长,达到4779.36亿美元。从1999年到2018年,全球半导体销售额从1494亿美元增长至了4779.36亿美元,年复合增长率为6.31%。

 

  据Gartner公司的数据显示,三星电子和苹果仍然是2018年两大半导体芯片买家,占全球市场总量的17.9%,与上一年相比下降了1.6%。受出货量和平均销售价格增长的推动,英特尔去年的半导体营收较2017年增长了13.8%。此外,其他主要内存芯片厂商去年的表现也较为强劲,包括SK海力士和美光。

 

  计算类IC——硬核科技的代表

 

  计算类芯片也称逻辑电路,是一种离散信号的传递和处理,以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路,它们在计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面中被大量运用。逻辑电路可以分为标准化和非标准化两大类。

 

  纵观全球半导体,作为资金与技术高度密集行业,半导体目前形成深化的专业分工、细分领域高度集中的特点,逻辑IC作为半导体行业的核心,自上世纪末开始,近20年来持续保持增长态势,CAGR达到8.51%,2018年逻辑IC市场规模达到新高1093亿美金,约占全球半导体市场总值的四分之一。

 

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