半导体板块将孕育下一个三星 半导体板块上市公司解析

　　背景：

　　芯片，极为微小的电子器件，从来没有像现在这么重要，在当下智能化、信息化的时代，足以撑起一个庞大的市场。芯片出现一大批知名公司，高通、英特尔、三星等，今年也造就了很多牛股，如英伟达今年涨幅近翻倍。

　　据数据显示，2016年全球芯片市场达到3397亿美元，同比增长1.5%，2017年预计将超过4000亿美元，涨幅高达10%以上。不过令人窘迫的是，在这么大的蛋糕面前，尽管我国已消化了近1/3的市场需求而成为全球最大的芯片消费国，但繁荣背后却是残酷的事实：我国国产芯片的自给率不到30%，产值不足全球的7%，市场份额更是不到10%，也就是说，中国芯片90%以上依赖进口。截至2016年底，中国芯片进口金额达到1.3万亿人民币左右，而同期的原油进口不到0.7万亿元。中国在芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。芯片自产不足成为我国经济发展及产业升级、国家信息安全的重要短板。

　　当前半导体国产化政策支持不断加码，国家投入不断加大，《中国制造2025》提出，到2020年，我国芯片自给率将达到40%，2025年将达到50%，以目前的7%自产率为基点，年复合增长率将超20%。因此我国以芯片制造为首的半导体产业领域有望成为全球引领者，是未来10年全球半导体行业发展最快的地区，产业链上将形成数万亿元大蓝海市场。有机构认为，A股科技未来之星将诞生在半导体电子领域而非业界所期待的互联网领域，半导体板块将孕育下一个“三星”。

　　我国的市场前景

　　受益于下游如汽车电子、工业控制和消费电子市场需求的拉动，2016年我国集成电路行业得到快速发展。

　　作为全球最大的集成电路消费国家，我国集成电路市场仍严重依赖进口。中国集成电路产值不足全球7%，而市场需求却接近全球1/3。集成电路进口总额已超过同期原油进口额，成为我国第一大进口商品，作为电子信息产业的基石，“中国芯”的进口依赖严重影响我国信息产业安全，我国芯片的国产化需求强烈。

　　集成电路作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，国家给予了高度重视和大力支持。

　　芯片的定义

　　在媒体报道中，经常会听到半导体板块、集成电路和芯片概念，他们到底是什么关系呢？

　　半导体行业可以分为集成电路、分立器件、光电子和传感器四大领域。在半导体产业中，集成电路（IC）销售额占比82%，其次是光电子器件（9%），分立器件（6%），传感器（3%）。集成电路行业与半导体其他行业虽略有差异，但是大致相似，因此直接分析集成电路行业来代替半导体行业。芯片是集成电路的载体。很多时候“芯片”和“集成电路/IC” 会混着使用。因此，可以说三个概念基本画上等号关系。半导体=集成电路=芯片。

　　芯片，虽然体积很小，但它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。芯片的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备。在AI、汽车智能化、5G、物联网等新兴领域驱动下，AI芯片、FPGA、GPU、MCU、功率放大器、存储器、CIS芯片等需求出现爆发增长。

　　以手机为例，包括：处理器（CPU）芯片，ROM容量（内存：6GB）芯片、闪存芯片以及各个单模块芯片，GPU芯片以高通为主，三星是内存芯片市场最大供应商。

　　芯片市场现状

　　早期的集成电路企业以IDM（Integrated Device Manufacturing）模式为主，IDM模式也称为垂直集成模式，即IC制造商（IDM）自行设计、并将自行生产加工、封装、测试后的成品芯片销售。随着加工技术的日益成熟和标准化程度的不断提高，集成电路产业链开始向专业化分工方向发展，逐步形成了独立的芯片设计企业（Fabless）、晶圆制造代工企业（Foundry）、封装测试企业（Package & TestingHouse），并形成了新的产业模式——垂直分工模式，在该模式下，设计、制造和封装测试分离成集成电路产业链中的独立一环。收入分别约占产业链整体销售收入的27%、51%和22%。

　　目前虽然全球半导体前20大厂商中大部分仍为IDM 厂商，如三星（Samsung）、英特尔（Intel）、德州仪器（TI）、东芝（Toshiba）、意法半导体（ST）等，但由于近年来半导体技术研发成本以及晶圆生产线投资成本呈指数级上扬，更多的IDM 厂商开始采用轻晶圆制造（Fab-lite）模式，即将晶圆委托晶圆制造代工企业厂商制造，甚至直接变成独立的芯片设计企业，如超微（AMD）、恩智浦（NXP）和瑞萨（Renesas）等，垂直分工已成为半导体行业经营模式的发展方向。

　　芯片市场巨头

　　根据IC insight发布的2016年全球半导体20强，因特尔、三星和台积电分别位列前三，高通和博通随后，没有一家中国内地公司上榜。在其他任何一个地球上存在的大型产业，世界前20位都没有中国公司的，几乎找不到。也可以国家大力发展半导体行业的急迫性。

　　在区域分布上，美国有 8 家半导体厂进入前20，分别为英特尔、高通、美光、德州仪器、苹果、英伟达、格罗方德、安森美；3家来自日本，分别是东芝、索尼、瑞萨、3家来自欧洲，分别是恩智浦、英飞棱、意法半导体，2家来自台湾地区，分别是台积电、联发科、联电；韩国2家挤进榜单， 分别是三星 SK海力士；来自新加坡的博通上榜。

　　在前20大半导体中，有3家为纯代工厂（台积电、格罗方德和联电）和5家IC设计公司（高通、博通、联发科、苹果、英伟达）。

　　不过大家也不要灰心，我国半导体产业销售额最大的公司是华为旗下的海思半导体，2016年销售额为303亿人民币，折合美元也是大约44.5亿美元，刚好和第20名的44.55亿美元几乎不相上下。

　　芯片产业链解析

　　上文提到，垂直分工已成为半导体行业经营模式的发展方向。主要是以下三个部分：设计、制造、封测。收入分别约占产业链整体销售收入的27%、51%和22%。另外，包括所需的半导体材料和制造设备，下面分别按照这五个部分进行分析。

　　一、芯片设计公司

　　集成电路（IC）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。我国目前IC 设计过度依赖通信芯片。在通信、智能卡、计算机、多媒体、导航、模拟、功率和消费电子等8 个领域中，通信芯片设计领域由于其良好的成长性和巨大的市场容量占据50%市场容量，而其他领域产业规模较小。

　　根据市场调查机构 IC Insights 的最新调查显示，2016 年全年 IC 设计企业占整体 IC 产业的营收比重达 30%，相较 2006 年的 18% 成长了近七成。其中，中国大陆的 IC 设计企业成长幅度最大，达到10% 的比例，仅次于美国及台湾地区。

　　2016年，全球排名前十的IC设计公司中，6家来自美国，2家来自大陆，2家来自台湾地区。排名前三的分别是高通、新博通和联发科，在排名前十的企业营收总和中占比67%。

　　2016年全球集成电路设计十强企业（单位：亿美元）

　　根据中国半导体行业协会统计，2016年中国集成电路产业销售额达到4335.5亿元，同比增长20.1%。其中，设计业继续保持高速增长，销售额为1644.3亿元，同比增长24.1%。

　　中国前十强依次为华为海思、清华紫光展锐、中兴微电子、华大半导体、智芯微电子、汇顶科技、士兰微、大唐半导体、敦泰科技和中星微电子。

　　2016年中国集成电路设计十强企业（单位：亿元）

　　令人欣喜的是，根据IC insight的报告，全球纯芯片设计公司50强，2009年中国只有一家，也是中国第一家闯入世界50强的是华为旗下的海思公司，2016年增长到了11家，包括海思，展讯，中兴微电子，大唐，南瑞，华大，锐迪科，ISSI，瑞芯微（Rockchip），全志科技（All winner），澜起科技（Montage）。

　　重要公司点评：

　　第一名：海思

　　各位用的华为手机里面就有大量的海思处理器和海思基带芯片，另外买的智能电视，安防系统也有海思的芯片，海思在长时间内将是中国最大的芯片设计公司，未来将随着华为集团的增长而上升。世界第一名高通，2016年营收154亿美元，是海思的3.5倍。

　　第二名：紫光展锐

　　展讯，锐迪科合并之后成立，目前是三星手机处理器和基带芯片除自家产品之外的最大供应商，你买的三星手机，主要是中低端系列，里面的芯片是紫光展锐的。

　　第三名：中兴微电子

　　主要是自家的通信设备用的部分芯片，手机芯片也还是外购。

　　第四名：华大半导体

　　是中国电子信息产业集团有限公司（CEC）整合旗下集成电路企业而组建的集团公司。在智能卡及安全芯片、智能卡应用、模拟电路、新型显示等领域占有较大的份额。目前华大半导体旗下已经有三个上市企业，包括A股上海贝岭(行情600171,诊股)和港股公司中电控股、晶门科技。

　　第五名：智芯微电子

　　是国网信息产业集团全资子公司，涉及芯片传感、通信控制、用电节能三大业务方向，致力于成为以智能芯片为核心的高端产品、技术、服务和整体解决方案提供商。

　　第六名：汇顶科技

　　是一家上市公司，该公司在指纹识别芯片领域已经做到了世界第二，在全球范围内仅次于给苹果提供指纹识别芯片的AuthenTec。

　　第七名：士兰微电子

　　LED照明驱动IC是其主要业务收入之一，还给家电企业提供变频电机控制芯片。

　　第八名：大唐半导体

　　以智能终端芯片、智能安全芯片、汽车电子芯片为核心的产业布局。

　　第九名：敦泰科技

　　于2005年在美国成立，致力于人机界面解决方案的研发，为移动电子设备提供最具竞争力的电容屏触控芯片、TFT LCD显示驱动芯片、触控显示整合单芯片（支持内嵌式面板的IDC）、指纹识别芯片及压力触控芯片等。

　　第十名：中星微电子

　　占领全球计算机图像输入芯片60%以上的市场份额。2005年，中星微电子在美国纳斯达克证券市场成功上市， 2016年初，中星微推出了全球首款集成了神经网络处理器（NPU）的SVAC视频编解码SoC，使得智能分析结果可以与视频数据同时编码，形成结构化的视频码流。该技术被广泛应用于视频监控摄像头，开启了安防监控智能化的新时代。

　　重点上市公司有：紫光国芯、兆易创新（存储器）、汇顶科技、士兰微（IDM）、大唐电信、全志科技、中颖电子（家电MCU、锂电等）、北京君正、艾派克、富瀚微等。

　　芯片制造领域

　　半导体产业制造与面板产业相似，属于资产和技术密集型产业，设备需求量大、技术含量高、附加值高。单厂投资在百亿量级，资料显示一条最先进12英寸晶圆生产线需投资约450亿元，台积电的3纳米工厂投资预计200亿美元。

　　早期进入的英特尔、三星、台积电凭借其先发优势获取市场份额，赚取高额利润，然后将部分利润投入研发，取得技术上的领先，从而形成市场上强者恒强的局面。台积电市占率高达59%，成熟制程（能大量生产、且在效能与良率上都稳定）达16纳米，7纳米4月已试产，3 纳米制程已组织300-400人的研发团队。台积电每年拥有高额资本支出；自己建厂自己研发，拼先进制程；拥有最高的良率与庞大产能优势；中国有中芯国际和华虹宏力上榜，分列第四、第八位，市占率分别为6%、1%。国际龙头厂商大多已展开对10nm以下制程的研发。中芯国际最先进的工艺为28纳米；若中芯国际跳过20纳米的14纳米制程于2018或2019年顺利量产了，和台积电的制程差距就从四代变为两代。

　　重点上市公司有：中芯国际、华虹半导体等

　　存储芯片领域

　　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%）。ICInsights预计2017年DRAM市场增速达到74%，仅次于1994年78%的增速。NANDFlash市场将增长44%。存储器市场整体将增长58%，2018年将再增长11%。

　　半导体存储器芯片行业是一个高技术壁垒，高资金壁垒，高度垄断的“三高”行业，其三大主流产品DRAM，NAND Flash，NOR Flash更是如此，尤其是前两者，全球市场基本被前三大公司占据，且近年来垄断程度逐步加剧。

　　目前DRAM行业基本被三星，海力士，美光三家垄断了95%以上的市场。NAND Flash的垄断形势比DRAM更加严重，三星、东芝、美光和海力士四大寡头市占率接近100%；NOR Flash市场规模相对小得多，分散程度也更大，目前市场主要由美光、飞索半导体（被Cypress收购）、旺宏、三星、华邦、兆易创新、宜扬科技七家主导，前五家属于IDM模式，后两家属于Fabless模式，其中兆易创新是我国唯一一家在主流存储器设计行业掌握一定话语权的企业。

　　目前国内三大存储器厂商正处于紧锣密鼓的施工阶段，预计2018上半年陆续进入设备安装阶段，新一轮的设备入厂调试安装大戏即将上演。

　　长江存储：2016年3月，总投资约1600亿元人民币的国家存储器基地在武汉启动。四个月后“长江存储”集团正式成立，紫光集团参与了长江存储的二期出资。据武汉新芯介绍，长江存储的注册资本分两期出资。一期由国家集成电路产业投资基金、湖北国芯产业投资基金和武汉新芯股东湖北省科技投资集团共同出资，在武汉新芯集成电路制造有限公司（即“武汉新芯”）的基础上建立长江存储。二期将由紫光集团和国家集成电路产业投资基金共同出资。长江存储将以芯片制造环节为突破口，集存储器产品设计、技术研发、晶圆生产与测试、销售于一体，预计到2020年形成月产能30万片的生产规模，到2030年建成每月100万片的产能。

　　晋华存储器集成电路生产项目就坐落在泉州晋江的集成电路产业园，由福建省电子信息集团和泉州、晋江两级政府共同投建，总规划面积594亩，一期投资370亿元，建设内容包括晶圆制造、产业链配套等，预计2018年9月形成月产6万片12寸先进制程内存晶圆的生产规模。项目建成后将填补我国主流存储器领域空白。据悉，作为国家重点支持的DRAM存储器生产项目，晋华项目已纳入国家“十三五”集成电路重大生产力布局规划重大项目清单，并获得国家专项建设基金支持。

　　合肥长鑫：是由北京兆易创新（GigaDevice）与合肥市政府合作的存储器项目。投资72亿美元（约新台币2，166.46亿元），兴建12寸晶圆厂以发展DRAM产品，未来完成后，预计最大月产将高达12.5万片规模。

　　封测领域

　　封测企业相对而言壁垒较低，属于劳动密集型，技术含量最低，国内发展较快；目前封装测试业已成为我国集成电路产业链中最具有国际竞争力的环节。长电科技、华天科技、通富微电等都已跻身全球前10位。市占率分别是5.7%、1.6%、1.4%。通过高阶封装技术（Filp Chip、Bumping等）及先进封装（Fan-In、Fan-Out、2.5D IC、SiP等）的产能持续开出和企业并购带来的营收确认，预计三家公司均将实现两位数的增长，大幅优于全球IC封测2.2%的增速。

　　重点上市公司有：长电科技（龙头）、华天科技（财务指标优秀）、通富微电、太极实业（DRAM封测、洁净室）、深科技等。

　　集成电路设备：

　　设备制造业是集成电路的基础产业，是完成晶圆制造和封装测试环节的基础。一条最先进12英寸晶圆生产线需投资约450亿元，其中设备投资占75%以上。到2020年全球新建62座晶圆厂，其中26座落户中国。新建晶圆厂的热潮正在给半导体设备制造商，尤其是国内制造商带来新的机遇。在新需求驱动下，国产半导体装备制造业正在进入黄金发展期。

　　所需专用设备主要包括晶圆制造环节所需的光刻机、化学汽相淀积（CVD）设备、刻蚀机、离子注入机、表面处理设备等；封装环节所需的切割减薄设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等；测试环节所需的测试机、分选机、探针台等；以及其他前端工序所需的扩散、氧化及清洗设备等。其中一些关键的制程环节需要综合运用光学、物理、化学等科学技术，具有技术含量高、制造难度大、设备价值高等特点。

　　根据目前全球集成电路专用设备生产企业主要集中于欧美、日本、韩国和我国台湾地区等，以美国应用材料公司（APPlied Materials）、荷兰阿斯麦（ASML）、美国泛林半导体（Lam Research）、日本东京电子（Tokyo Electron）、美国科磊（KLA-Tencor）等为代表的国际知名企业起步较早，经过多年发展，凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优势，占据了全球集成电路装备市场的主要份额。2016年全球半导体专用设备前10名制造商销售规模占全球市场的79%，前20名销售占比87%，前10名销售占比92%，市场集中度高。荷兰ASML占据超过70%的高端光刻机市场，且最新的产品EUV光刻机售价高达1亿美元，依旧供不应求，订单已排到2018年。

　　中国仅有4家位列全球规模以上晶圆制造装备商，占比7%：根据Gartner发布的全球规模以上晶圆制造装备商的报告显示，其统计范围共有58家装备公司，中国仅占4席，分别是北方华创、中微半导体、盛美半导体和Mattson（2016年被亦庄国投收购），其他分别位于日本21家，欧盟13家，美国10家，韩国7家，以色列3家。

　　重点上市公司有：高端IC 工艺装备龙头北方华创、检测设备领先企业长川科技（覆盖制造和封装全领域）、高纯工艺龙头至纯科技（光刻、刻蚀等，这些环节都会用到化学品和特种气体，对纯度具有很高的要求。至纯科技就是控制气体的纯度的）和单晶设备龙头晶盛机电等。

　　半导体材料

　　中国半导体制造材料产业保持持续增长态势。2016年中国半导体材料企业销售收入256亿元。预计2018年之后中国将成为全球第三大市场。材料供应链的本土化不仅有利于制成成本的控制、服务的快速及时响应、技术的安全可控，所带来的产业协同效应好处更多。

　　目前我国在集成电路制造用硅材料、掩模、电子气体、工艺化学品、光刻胶、抛光材料、靶材、封装材料领域已经有一批相关企业，也拥有生产这些材料的有色金属、有机、无机化工等矿产资源优势，关键基础原材料的品质提升也逐渐进入行业视线。然而进入集成电路制造企业供应链是一个漫长而系统的工作，即使国内半导体材料企业已经有了替代产品，但若客户不了解，同样需要经过长时间的验证之后才会被采用。目前我国半导体材料和设备占全球市场不足1%，存在巨大的，存在巨大的发展空间。

　　重点上市公司有：随着试剂纯化和运输技术的不断突破，湿电子化学品在短期内放量比较确定，建议重点关注国内龙头晶瑞股份，江化微；靶材是目前国内半导体材料最先打入半导体核心产业链的子行业，建议重点关注国内靶材龙头江丰电子；大尺寸硅片也是未来方面比较确定的一个领域，建议关注已经处于试产认证阶段先锋公司的上海新阳。此外，在光刻胶领域的南大光电、CMP抛光垫领域的鼎龙股份等有望率先技术突破，早日实现进口替代。

　　涉及相关领域上市公司：