【半導體產業進入第三階段，中國半導體潛力挖掘點在何處？】隨著物聯網、區塊鏈、汽車電子、5G、AR／VR及AI等多項創新應用發展，毋庸置疑，半導體行業的前景是明朗的。作為電子產品的核心，半導體幾乎可以稱之為整個信息產業的基石，而半導體行業具有上下游應用廣泛、工藝復雜、種類繁多、技術更新換代快等特點。那么，從設計、制造、封測、設備、材料看半導體發展趨勢，國產半導體究竟處于何種水平，處在何處階段？

數據對比

根據世界半導體貿易統計組織(WSTS)數據披露，全球半導體銷售額于1994年突破1000億美元，2000年突破2000億美元，2010年將近3000億美元,預計2017年將會突破4000億美元，半導體產業規模不斷擴大，逐漸成為一個超級巨無霸的行業。

從全球半導體銷售額同比增速上看，全球半導體行業大致以4-6年為一個周期，景氣周期與宏觀經濟、下游應用需求以及自身產能庫存等因素密切相關。

美國半導體行業協會（SIA）數據顯示，2018年1月全球半導體銷售額增長22.7%，達到創紀錄的376億美元，連續18個月實現增長。其中，美國半導體銷售額同比飆升40.6%，創有史以來最大增幅；歐洲銷售額增長19.9%，亞太及所有其它地區銷售額增長18.6%，中國市場銷售額增長18.3%，日本銷售額增長15.1%。

SEMI預估，2018年半導體產值年增率約5%至8%，再創新高，2019年可望續增，產值將首度站上5,000億美元大關。研究機構Gartner預期半導體市場2018年仍持續是個好年，但相較于2017年成長將會趨緩，2018年預測約達到7.5%，而在往后2019-2020年成長將呈現持平的狀態。

中國半導體市場接近全球的1/3。根據WSTS數據，2016年全球半導體銷售額為3389億美元，其中我國半導體銷售額1075億，占全球市場的31.7%。中國為全球需求增長最快的地區。2010年-2016年，全球半導體市場規模年均復合增速為6.3%，而中國年均復合增速為21.5%。

根據以上數據，不難看出，中國對芯片需求巨大，但是芯片自給率低，國產化已是當務之急。根據ICinsights數據，2015國內半導體自給率還沒超過10%，16年自給率剛達到10.4%。預計15年到20年，國內的半導體自給產值CAGR能達到28.5%，從而達到2020年國產化比例15%的水平。

目前，從半導體全生產流程來看，我國半導體整體現狀是，芯片高端設計不足、設備與材料高端制程有待突破，晶圓制造穩步前進，而封測是有望實現自主可控的領域。

半導體行業潛力有多大？

半導體產業發展至今經歷了三個階段，第一代半導體材料以硅（Si）為代表；再到以砷化鎵（GaAs）為代表的第二代半導體材料；現在逐漸過渡到以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鋅（ZnO）等寬禁帶為代表的第三代半導體材料。

以GaN、SiC為代表的第三代半導體材料最大的優點在于能夠適應高壓，高頻和高溫的極端環境，性能大幅提升。由于SiC和GaN的禁帶寬度遠大于Si和GaAs，相應的寬禁帶半導體的最高工作溫度要高于第一、第二代半導體材料。擊穿場強和飽和熱導率也遠大于Si和GaAs。因此，它們是以5G時代為特點的信息產業的理想材料。

根據SIA數據，2016全球半導體下游終端需求主要以通信類（含智能手機）占比為31.5%，PC/平板占比為29.5%，消費電子占比13.5%，汽車電子占比11.6%。

未來，半導體產業除了傳統3C及PC驅動外，物聯網、5G、AI、汽車電子、區塊鏈及AR／VR等多項創新應用將成為半導體行業長效發展的驅動力。

物聯網IOT：到2020年全球產業規模將達到2.93萬億美元

移動通訊商愛立信的數據顯示，2015-2021年期間，全球基于蜂窩物聯網和非蜂窩物聯網的物聯設備年復合增長率將分別達到27%、22%，增速約為傳統移動電話的7倍。

物聯網設備增長帶動全球市場快速增長。

據ICInsights等機構研究，2016年全球具備聯網及感測功能的物聯網市場規模為700億美元，比上年增長21%。預計2017年全球物聯網市場規模將達到798億美元，增速為14%。2018年全球市場增速將達30%，規模有望超千億美元。

市場調研機構Gartner數據顯示，2017年全球物聯網市場規模將達到1.69萬億美元，較2016年增長22%。在新一輪技術革命和產業變革帶動下，預計物聯網產業發展將保持20%左右的增速，到2020年，全球物聯網產業規模將達到2.93萬億美元，年均復合增長率將達到20.3%。

人工智能AI&區塊鏈等特殊應用芯片高速成長

人工智能芯片的發展路徑經歷了從通用走向專用，從CPU到GPU到FPGA再到ASIC。

《2016-2017中國物聯網發展年度報告》顯示2016年全球人工智能芯片市場規模達到23.88億美金，預計到2020年將達到146億美金，增長迅猛，發展空間巨大。

以區塊鏈為底層技術的加密貨幣帶動挖礦芯片及其封裝市場的增長。

據預測，2017年若以主流28納米流片的芯片數目來計算，2017年對應的芯片用量約為3.2億個挖礦芯片，2017年全年礦機芯片封裝市場約為9-11億元之間。展望2018，往后還將出現12納米制程以下的ASIC礦機芯片，根據DIGITIMES預估，2018年礦機芯片封測市場規模預估將成長至少四倍，逼近40億元人民幣以上。

汽車電子：電動化+智能化+網聯化推動汽車電子附加值顯著提升

隨著全球能源、環境、交通安全等問題日漸突出和消費者對汽車的舒適、便利、娛樂等的要求越來越高，汽車向電動化、輕量化、智能化、聯網化發展。根據普華永道和思略特預測，從2025年開始，電動車將迅速發展；而到2028年，4/5級無人駕駛汽車將成為主流。

汽車電動化+智能化+網聯化趨勢下，汽車電子含量顯著提升，主要來自于兩方面：一是電動化帶來功率半導體、MCU、傳感器等增加；二是智能化和網聯化帶來車載攝像頭、雷達、芯片等增加。在智能化帶來的增量方面，自動駕駛級別每提升一級，傳感器的需求數量將相應的增加，到L4/L5級別，車輛全身傳感器將多達十幾個以上。

中國的半導體發展策略

目前，美、日、歐等國都在積極進行第三代半導體材料的戰略部署，重點圍繞SiC。在高速列車、風力發電以及智能電網，SiC借其優異的材料特性有不可替代的優勢。

全球SiC產業格局已呈現美、日、歐三足鼎立之勢，其中美國居于領導地位，其SiC產量占全球70%~80%; 歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應用產業鏈。而日本在設備和模塊開發方面早已占據絕對優勢。與此同時，中國在SiC、GaN材料和器件方面的研究工作方面開展比較晚，與國外差距不小。為此，在以第三代半導體材料為代表的新材料原始創新方面難免捉襟見肘。但是，認清形勢迎頭追趕并不是沒有機會，中國的企業、政策、學校在半導體產業發展方面正在砥礪合作。

政策支持：國家和地方政府陸續出臺政策，建立產業發展基金以扶持第三代半導體產業，2014年《國家集成電路產業發展推進綱要》將半導體產業新技術研發提升至國家戰略高度。大基金首期投資成果顯著，撬動了地方產業基金達5000億元。地方政府在2016年起出臺相關政策性鼓勵措施，包括廣東、福建、江蘇、北京、青海等27個地區，相繼把第三代半導體相關政策寫入“十三五”規劃，有針對性的對具有一定優勢的SiC和GaN材料企業進行扶持。

產學研聯盟：近日，第三代半導體產業技術創新戰略聯盟發布國內首個《第三代半導體電力電子技術路線圖》，該聯盟由相關科研機構、大專院校、龍頭企業自愿發起的民間產業機構，背后有國家科技部、工信部以及北京市科委的鼎力支持。聯盟成員的理事會提名中國科學院半導體研究所、北京大學、南京大學、西安電子科技大學、三安光電股份有限公司、國網智能電網研究院、中興通訊股份有限公司、蘇州能訊高能半導體有限公司、山東天岳先進材料科技有限公司等創新鏈條上的重要機構作為副理事長單位。

自主發展，循序漸進：海思展訊進入全球前十。根據ICInsights2017年全球前十大Fabless排名，國內有兩家廠商殺進前十名，分別是海思和紫光集團(展訊+RDA)，這兩者分別以47.15億美元和20.50億美元的收入分居第七位和第10位，其中海思的同比增長更是達到驚人的21%，僅僅次于英偉達和AMD，在Fabless增長中位居全球第三。

創新型企業瞄準未來產業：2017年中國IC設計產業廠商技術發展僅限于低端產品的狀況已逐步改善，海思的高端手機應用處理芯片率先采用了10nm先進制程，海思、中興微的NB-IoT、寒武紀、地平線的AI布局在國際嶄露頭角，展銳、大唐、海思的5G部署也順利進行。

利用優勢，晶圓代工：在半導體向國內轉移的趨勢下，國際大廠紛紛到大陸地區設廠或者增大國內建廠的規模。據ICInsight數據，2016年底，大陸地區晶圓廠12寸產能210K（包括存儲產能），8寸產能611K。本土的中芯國際、華力微以及武漢新芯的12寸產能合計為160K。國內出現了中芯國際、華虹半導體、華力微為代表的大陸代工廠。根據ICinsight預測，2017年大陸地區晶圓代工市場達到70億美金，同比增長16%，顯著高于全球平均增速。臺積電依然是一家獨大，占比高達47%。

經過多年的發展，通過培育本土半導體企業和國外招商引進國際跨國公司，國內逐漸建成了覆蓋設計、制造、封測以及配套的設備和材料等各個環節的全產業鏈半導體生態。大陸涌現了一批優質的企業，包括華為海思、紫光展銳、兆易創新、匯頂科技等芯片設計公司，以中芯國際、華虹半導體、華力微電子為代表的晶圓制造企業，以及長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技等芯片封測企業。