12月12日丨全球半导体发展格局!

鲁召辉论财富 2019-12-12 23:43

半导体产业起步于上世纪50年代在 ,在80年前后逐步形成市场规模。1947年贝尔实验室采用锗材料研制出了第一只点接触三极管,奠定了微电子工业的基础,以晶体管的发明为标志,IC 产业诞生。60年代中期,仙童半导体将硅表面的氧化层做成绝缘薄膜,发展出扩散、掩膜、照相和光刻于一体的平面处理技术,并实现了集成电路的规模化生产。70年代“摩尔定律”得到同行业认可,相关产品性能快速翻倍。

随着技术迅速提升 ,资本开支快速增加 ,垂直化分工是产业链转移的主要原因。半导体行业因具有下游应用广泛,生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高风险大等特点,叠加下游应用市场的不断兴起,半导体产业链从集成化到垂直化分工越来越明确,并经历了两次空间上的产业迁移。

70年代美国将装配产业转移到日本,半导体产业转变为IDM模式,即负责从设计、制造到封装测试所有的流程。与垂直整合模式不同,IDM 企业的芯片产品是为了满足其他系统厂商的需求。随着家电产业与半导体产业相互促进发展,日本孵化了索尼、东芝等厂商。我国大部分分立器件生产企业也采用该类模式。

随着PC兴起,80、90年代逐渐分工转移至韩国、台湾地区,孕育出三星、海力士等厂商。同时,台湾积体电路公司成立后,开启了晶圆代工(Foundry)模式,解决了要想设计芯片必须巨额投资晶圆制造产线的问题,拉开了垂直代工的序幕,无产线的设计公司(Fabless)纷纷成立,传统 IDM 厂商英特尔、三星等纷纷加入晶圆代工行列,垂直分工模式逐渐成为主流,形成设计(Fabless)、制造(Foundry)、封测(OSAT)三大环节。

 

数据显示2019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。作为全球最大市场却没有巨头公司,表明大陆半导体产业进口替代空间巨大,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。在这15 家半导体厂商中,包括 5 家美国公司,3 家欧洲,3 家韩国,2 家日本,以及两家中国台湾地区厂商。

IC insights预计2019年排名前15位的半导体公司的销售额将比2018 年下降15%,比预期的全球半导体行业总销售额下降13%低2个百分点,其中营收波动最大的为SK 海力士,2018 年营收同比增长了41%,为去年15家中最高,2019 年预计同比下降38%。

国内IC设计少数企业形成突破,根据相关上市公司财报披露,按照营收排名,华为海思目前已在芯片设计领域排名第五,2018 年营收增速高达 34.2%,在同行中排名第一。但总体来看,设计行业的核心技术仍然在美国,2018 年美国占了全球 IC 设计份额的 53%,中国占比为 11%。

晶圆代工环节和所涉及到的设备材料于集中度远高于IC 设计,主要原因是制造过程中,涉及到巨大的固定资产投入,若技术无法做到全球领先,在投资周期内很可能无法盈利。晶圆代工方面, 整个行业CR3 接近80%,台积电占全球市场份额超50%,其次为三星、格芯,国内最大的晶圆代工厂为中芯国际,目前最高技术水平在 12-14nm 左右。

设备与材料方面, 关键技术被 欧美日垄断。半导体设备主要以欧美日企业为主,从分布来看,全球前15的半导体设备企业中,美国 4 家,日本 7 家,欧洲 3 家,韩国 1 家。从营业收入的角度看,大陆半导体设备公司的市占率很小,尚未在国际舞台上看到大陆公司的身影。如美国的应用材料公司产品几乎包括除光刻机之外的全部半导体前端设备,荷兰的 ASML 是高端光刻机的全球第一。设备行业的整体集中度基本达到了CR3大于90%。

目前国内排名第一为北方华创,2018 年营业收入为约 4.75 亿美元,距离应用材料公司 140 亿美元的营收有30倍以上的差距,技术节点多数都还比较落后,大部分设备在 28nm 制程以上,在高端光刻机等核心设备生产仍依赖进口;国内先进企业中,北方华创的刻蚀机、PVD 等设备已达到14nm 级别,氧化炉已经批量应用于中芯国际、华力微电子、长江存储等厂家;中微半导体刻蚀机的技术水平已经达到77nm,达到国际先进水平。

IC封测门槛相对较低,本土厂商逐渐占据一定份额,目前国内已有三家企业进入世界前十,分别是长电科技华天科技通富微电,按照市场份额来看,分别排在全球第三、六、七名。

作者:周红生  执业证书:A1130616110001

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