當(dāng)前，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)快速發(fā)展，持續(xù)為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)勁市場需求，全球集成電路產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇。

全球半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會(huì)(WSTS)數(shù)據(jù)顯示，2018年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)到4688億美元，同比增長13.7%。模擬芯片、微處理器、邏輯芯片和存儲(chǔ)器市場規(guī)模分別為588億美元、672億美元、1093億美元和1580億美元。2018年全球存儲(chǔ)器市場增速依舊領(lǐng)跑，達(dá)到27.4%;模擬芯片市場增速為10.7%，處理器電路市場增速為5.2%，邏輯芯片市場增速為6.9%。

全球半導(dǎo)體市場現(xiàn)狀

從全球半導(dǎo)體市場規(guī)模與增速來看，2018年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)4688億美元，增速達(dá)到13.7%。

半導(dǎo)體產(chǎn)品可分為集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器四類。其中，集成電路是半導(dǎo)體工業(yè)的核心。作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)類型，集成電路自誕生以來，帶動(dòng)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自20世紀(jì)60年代至90年代的迅猛增長，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直呈上升趨勢，但其生產(chǎn)和需求并不平穩(wěn)。從半導(dǎo)體銷售額同比增速來看，全球半導(dǎo)體行業(yè)大致以4~6年為一個(gè)“硅周期”，景氣周期與宏觀經(jīng)濟(jì)、下游應(yīng)用需求以及自身產(chǎn)能庫存等因素密切相關(guān)。

過去20年半導(dǎo)體市場經(jīng)歷了數(shù)次跌宕起伏，2000年的互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)有兩年的調(diào)整，通過積聚能量之后直至2004年時(shí)再次躍起。此后由于12英寸硅片的導(dǎo)入，產(chǎn)業(yè)開始又一輪的產(chǎn)能擴(kuò)充競賽，直至2008年，全球半導(dǎo)體市場出現(xiàn)了負(fù)增長，2009年上半年更是大幅下滑了25%。隨著終端電子產(chǎn)品市場如蘋果的iPhone、iPad等興起，并且來勢十分強(qiáng)勁，2010年半導(dǎo)體業(yè)進(jìn)入又一個(gè)歷史性的高點(diǎn)。半導(dǎo)體市場到2016年之前一直徘徊在3000億美元左右，到2017年突破了4000億美元。全球半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2018年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)到4688億美元，同比增長13.7%，是2010年以來增長最快的年份之一。

從全球半導(dǎo)體細(xì)分產(chǎn)品市場規(guī)模來看，存儲(chǔ)器連續(xù)兩年成為最大應(yīng)用領(lǐng)域。

從具體產(chǎn)品來看，2018年，集成電路、分立器件、光電器件和傳感器這四大類產(chǎn)品市場規(guī)模分別為3933億美元、241億美元、380億美元、134億美元。集成電路市場規(guī)模增速回落，達(dá)到14.59%;分立器件市場規(guī)模增速小幅回落，達(dá)到11.1%;光電器件市場規(guī)模繼續(xù)保持增長，增速達(dá)到9.2%;傳感器市場規(guī)模大幅下降，增速僅為6.3%。

集成電路產(chǎn)品分為模擬芯片、微處理器、邏輯芯片和存儲(chǔ)器，2018年市場規(guī)模分別為588億美元、672億美元、1093億美元、1580億美元，分別占集成電路市場份額的14.95%、17.09%、27.79%、40.17%。2018年全球存儲(chǔ)器市場增速依舊領(lǐng)跑，達(dá)到27.4%;模擬芯片市場增速為10.7%，微處理器市場增速為5.2%，邏輯芯片市場增速為6.9%。

從全球主要國家和地區(qū)半導(dǎo)體市場規(guī)模來看，2018年中國半導(dǎo)體市場規(guī)模及增速領(lǐng)跑全球。從區(qū)域市場結(jié)構(gòu)來看，2018年中國占比最高達(dá)到33.8%，美國、歐洲、日本、其他環(huán)太平洋區(qū)域分別占22%、9.2%、8.5%和26.5%。從增速來看，2018年中國依舊領(lǐng)先全球，增速達(dá)到20.5%，高于全球增速6.8個(gè)百分點(diǎn)。美國、歐洲、日本和其他環(huán)太平洋區(qū)域增速分別為16.4%、12.3%、9.3%和6.1%。

從全球半導(dǎo)體終端應(yīng)用市場規(guī)模來看，2018年通信和計(jì)算機(jī)兩大細(xì)分市場規(guī)模占比最高。

通信和計(jì)算機(jī)已經(jīng)占據(jù)全球半導(dǎo)體最大用量，2018年占比分別達(dá)到32.4%和30.8%。受益于新一代通信技術(shù)的普及和應(yīng)用，通信用芯片的占比從1999年的21.2%增加至2018年的32.4%。電腦的市場占有率不斷被智能手機(jī)、平板電腦等新興電子產(chǎn)品取代，電腦用芯片的市場占有率從1999年的50.4%下跌至2018年的30.8%。

隨著汽車電子化程度的普及，電子化、電動(dòng)化和智能化逐漸成為汽車半導(dǎo)體發(fā)展的趨勢，使得汽車半導(dǎo)體占比從1999年的5.9%增加至2018年的11.5%。此外，隨著全球工業(yè)4.0進(jìn)程的加速，工業(yè)設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度的不斷增加，工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诎雽?dǎo)體的需求日益旺盛，其占比從1999年的7.6%增加至2018年的12%。

全球半導(dǎo)體市場未來展望

全球半導(dǎo)體市場在2018年增長13.7%至4688億美元，創(chuàng)歷史新高。預(yù)計(jì)2019年將下降3.0%，為4545億美元，預(yù)計(jì)到2020年將適度增長并回歸。

預(yù)計(jì)2019年，美國，歐洲和亞太地區(qū)應(yīng)用規(guī)模經(jīng)過連續(xù)兩年的強(qiáng)勁增長后將出現(xiàn)負(fù)增長。存儲(chǔ)器市場規(guī)模將下降14.2%，其他產(chǎn)品市場增速將放緩。

驅(qū)動(dòng)全球半導(dǎo)體市場未來發(fā)展的主要因素包括器件創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新。

器件創(chuàng)新。基于近平衡態(tài)物理的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成熟，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)逼近極限。盡管目前依賴于特征尺寸不斷縮小的硅基CMOS技術(shù)發(fā)展遇到越來越多的挑戰(zhàn)，但不依賴于特征尺寸的器件創(chuàng)新此起彼伏。特別是MEMS器件和系統(tǒng)級封裝技術(shù)(SIP)的發(fā)展促使集成電路的“集成”涵義更為廣泛。2004年石墨烯的發(fā)現(xiàn)，對于下一代工作速度更快、更大規(guī)模、成本更低、功耗更小的集成電路提供了最可能的路徑。雖然目前利用石墨烯制備FET(場效應(yīng)晶體管)還有許多困難，但從石墨烯固有的卓越本征電子屬性以及近年來對石墨烯FET開發(fā)的進(jìn)展程度來看，碳基集成電路可能會(huì)成為一個(gè)重要的發(fā)展趨勢。

技術(shù)創(chuàng)新。與以往相比，當(dāng)前硅基CMOS技術(shù)面臨著許多前所未有的重大挑戰(zhàn)。從28nm向22nm，甚至更小特征尺寸過渡時(shí)，平面MOSFET被立體的FinFET所替代。為加工更細(xì)的線寬，EUV(極紫外)光刻技術(shù)或電子束光刻技術(shù)將替代目前的193nm浸沒式光刻技術(shù)。從經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模出發(fā)，采用18英寸(450nm)晶圓和建設(shè)單片晶圓全自動(dòng)生產(chǎn)線或?qū)⑹切碌慕鉀Q方案。可以想象到5/3nm及以下特征尺寸時(shí)，半導(dǎo)體芯片工藝又將進(jìn)入一個(gè)相對全新的時(shí)代。

產(chǎn)品創(chuàng)新。產(chǎn)品創(chuàng)新是推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的永恒動(dòng)力。即使摩爾定律趨于失效，但產(chǎn)品創(chuàng)新仍是引領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)維持高速發(fā)展的主導(dǎo)因素。目前世界集成電路產(chǎn)品在經(jīng)歷了Tr(晶體管)、ASSP(標(biāo)準(zhǔn)通用產(chǎn)品)、MPU(微處理器)、ASIC(專用IC)、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)、SoC(系統(tǒng)級芯片)的產(chǎn)品特征循環(huán)周期，目前正在向U-SoC(超系統(tǒng)級芯片)過渡。新一代信息技術(shù)的每一個(gè)需求都可能激發(fā)半導(dǎo)體新一代產(chǎn)品的誕生。

全球半導(dǎo)體市場發(fā)展趨勢

全球半導(dǎo)體市場未來發(fā)展將呈現(xiàn)出以下五方面的主要趨勢。

一是5G、AI等新興應(yīng)用成為市場增長的驅(qū)動(dòng)力。隨著傳統(tǒng)PC市場進(jìn)一步萎縮和移動(dòng)智能終端需求的下降，5G、AI、汽車電子、IoT等新興應(yīng)用成為半導(dǎo)體市場新的重要增長點(diǎn)。5G方面，5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端發(fā)展將為芯片帶來巨大的市場需求，業(yè)界認(rèn)為2020年5G將會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，將帶動(dòng)千億美元的半導(dǎo)體市場。在5G商用初期，運(yùn)營商大規(guī)模開展網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資帶來的設(shè)備制造上收入將成為5G直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的主要來源。預(yù)計(jì)2020年，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備收入將超過5000億元，大幅拉動(dòng)半導(dǎo)體市場需求。人工智能方面，人工智能計(jì)算任務(wù)可借助GPU、FPGA、ASIC等芯片結(jié)合軟件算法庫實(shí)現(xiàn)加速，為集成電路領(lǐng)域帶來新的市場增長空間。同時(shí)，人工智能芯片與深度學(xué)習(xí)算法和特定場景融合，為全球芯片初創(chuàng)企業(yè)提供新的發(fā)展機(jī)遇。

二是摩爾定律持續(xù)成為技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。雖然摩爾定律在過去兩年有放緩的趨勢，但很多物理極限仍被不斷打破和刷新，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)依然沿著摩爾定律不斷推進(jìn)。目前最先進(jìn)的量產(chǎn)工藝已經(jīng)達(dá)到7nm、5nm，工藝產(chǎn)業(yè)化已取得重大突破，并有望繼續(xù)推進(jìn)至3nm工藝。英特爾、臺(tái)積電、三星等領(lǐng)軍企業(yè)在先進(jìn)工藝方面持續(xù)推進(jìn)。英特爾2018年量產(chǎn)10nm，2020年以后預(yù)計(jì)推出7nm。臺(tái)積電和三星都宣布采用深紫外(EUV)光刻技術(shù)，臺(tái)積電已經(jīng)投資新建5nm生產(chǎn)線，2020年后將啟動(dòng)建設(shè)3nm制程工廠。

三是圍繞超越摩爾定律的產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新活躍。在半導(dǎo)體技術(shù)繼續(xù)延續(xù)摩爾定律發(fā)展的同時(shí)，以新材料、新結(jié)構(gòu)、新器件為特點(diǎn)的超越摩爾定律為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供了新的發(fā)展方向。一方面，三維異質(zhì)器件系統(tǒng)集成成為發(fā)展趨勢，英特爾、三星、臺(tái)積電等企業(yè)在三維器件制造與封裝領(lǐng)域發(fā)展迅速。英特爾聯(lián)合鎂光推出革命性的3D Xpoint新技術(shù);三星實(shí)現(xiàn)多層3D NAND閃存，成為存儲(chǔ)領(lǐng)域的顛覆性產(chǎn)品;臺(tái)積電的整合扇出晶圓級封裝技術(shù)(InFowlp)應(yīng)用于蘋果公司最新的處理器中。另一方面，微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科與信息技術(shù)的交叉滲透日益深入，促使新型微機(jī)電系統(tǒng)工藝、寬禁帶半導(dǎo)體材料器件、二維材料與神經(jīng)計(jì)算、量子信息器件等創(chuàng)新技術(shù)的集中涌現(xiàn)，拓展了半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展方向。超越摩爾產(chǎn)業(yè)不追求器件的尺寸，而是通過研究新原理、新工藝、新材料、新器件以及新裝備加速促進(jìn)處理器、存儲(chǔ)器、模擬器件、功率器件等實(shí)現(xiàn)變革，推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。

四是產(chǎn)業(yè)綜合競爭能力向體系化、生態(tài)化演進(jìn)。隨著產(chǎn)品競爭日益加劇，產(chǎn)業(yè)競爭模式正在向體系化、生態(tài)化方向演進(jìn)變革。一方面，圍繞新興領(lǐng)域生態(tài)布局的兼并重組活躍。軟銀收購ARM布局物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，三星收購汽車電子零部件供應(yīng)商哈曼公司進(jìn)入汽車電子行業(yè)，英特爾收購以色列公司Mobileye打造無人駕駛領(lǐng)域的整體解決方案。另一方面，整機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用企業(yè)涉足上游芯片領(lǐng)域成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展新特征。終端企業(yè)為了維持綜合競爭實(shí)力，通過使用定制化芯片產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)整機(jī)產(chǎn)品具備差異化與系統(tǒng)化優(yōu)勢。繼蘋果公司后，谷歌、亞馬遜、Facebook、特斯拉等應(yīng)用企業(yè)紛紛進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域，自研或者聯(lián)合開發(fā)芯片產(chǎn)品。

五是全球主要國家和地區(qū)圍繞芯片競爭態(tài)勢加劇。美、歐、日、韓等半導(dǎo)體制造強(qiáng)國/地區(qū)發(fā)布相關(guān)政策，加快半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的布局，進(jìn)一步強(qiáng)化政府對產(chǎn)業(yè)的支撐力度，鞏固先發(fā)優(yōu)勢和競爭地位。2016年7月，創(chuàng)新英國技術(shù)戰(zhàn)略委員會(huì)成立“化合物半導(dǎo)體應(yīng)用創(chuàng)新研究中心”;2016年，由韓國三星、海力士聯(lián)合成立總規(guī)模超過2000億韓元“半導(dǎo)體希望基金”;2017年美國發(fā)布《持續(xù)鞏固美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位》報(bào)告。近期美國DARPA提出了“電子復(fù)興計(jì)劃”，計(jì)劃未來5年投入超過20億美元，組織開發(fā)用于電子設(shè)備的新材料，開發(fā)將電子設(shè)備集成到復(fù)雜電路中的新體系結(jié)構(gòu)。

全球主要國家和地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

美國：在全球市場中占據(jù)舉足輕重地位

自1959年美國人基爾比和諾伊斯發(fā)明了第一塊集成電路以來，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球一直處于領(lǐng)導(dǎo)地位。盡管在20世紀(jì)80年代，面對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移趨勢和日本半導(dǎo)體企業(yè)的競爭，美國半導(dǎo)體廠商喪失了部分市場份額。但隨著美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由工藝為主轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)為主的重大結(jié)構(gòu)調(diào)整，以英特爾為代表的一些企業(yè)，主動(dòng)放棄存儲(chǔ)器市場，開始大力發(fā)展微處理器，促使美國重新奪回世界半導(dǎo)體霸主地位。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為美國帶來了持續(xù)且穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)利益，并為美國創(chuàng)造了超過100萬個(gè)就業(yè)崗位。另外，從美國和全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的對比中可以看出，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球市場中占據(jù)舉足輕重的地位，其產(chǎn)業(yè)運(yùn)行狀況直接表現(xiàn)為全球半導(dǎo)體市場的“晴雨表”，全面影響全球半導(dǎo)體市場形勢。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)除了產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢之外，在企業(yè)競爭力方面同樣具有霸主地位。

歐洲：在特定領(lǐng)域形成市場和技術(shù)優(yōu)勢

自1987年以來，歐洲“三巨頭”幾乎從未跌出過全球半導(dǎo)體企業(yè)20強(qiáng)。其間，荷蘭飛利浦半導(dǎo)體和德國西門子半導(dǎo)體分別脫離了原有公司獨(dú)立發(fā)展成為了恩智浦(NXP)和英飛凌(Infineon)，意法半導(dǎo)體集團(tuán)(SGS-Thomson)也更名成為了意法半導(dǎo)體有限公司(ST)。在過去近30年中，歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)依托歐洲在機(jī)械工程和汽車工業(yè)上的傳統(tǒng)優(yōu)勢，歐洲半導(dǎo)體廠商進(jìn)行了一系列的戰(zhàn)略調(diào)整和對部分業(yè)務(wù)的主動(dòng)放棄，進(jìn)而聚焦于細(xì)分市場并且在特定領(lǐng)域形成巨大的市場和技術(shù)優(yōu)勢。此外，設(shè)備巨頭ASML和ASM，以及IP巨頭ARM也均是歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的重要成員。

歐洲是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，2018年，歐洲半導(dǎo)體銷售金額達(dá)到430億美元，較2017年的383億美元增長12.1%。2018年歐洲強(qiáng)勁增長的主要驅(qū)動(dòng)力是存儲(chǔ)器、邏輯芯片、模擬芯片和分立器件等的快速增長。

日本：產(chǎn)品和細(xì)分市場呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢

20世紀(jì)80年代，日本半導(dǎo)體一度超過美國，在全球半導(dǎo)體市場份額占比第一。隨著全球半導(dǎo)體市場的增長趨勢，2018年日本半導(dǎo)體市場規(guī)模時(shí)隔6年再次突破400億美元，增速達(dá)到9.3%，連續(xù)3年保持增長。

產(chǎn)品和細(xì)分市場呈現(xiàn)穩(wěn)定的增長的態(tài)勢。得益于消費(fèi)電子和汽車領(lǐng)域需求旺盛，存儲(chǔ)芯片增長最快，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的40.3%;MPU芯片增長次之，達(dá)到21.4%。得益于汽車和工業(yè)的巨大需求，MOSDRAM增速達(dá)到19.5%。

韓國：逐漸縮小與先進(jìn)國家差距

20世紀(jì)80年代，在韓國政府的支持下，三星、LG、現(xiàn)代(2001年分離出為海力士)、大宇(1997年亞洲金融危機(jī)中破產(chǎn))四大財(cái)閥開始進(jìn)軍半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。韓國抓住PC時(shí)代與移動(dòng)通信時(shí)代高速發(fā)展期對存儲(chǔ)器的巨大需求缺口，推動(dòng)成立類似日本VLSI的國家項(xiàng)目研究組，通過技術(shù)引進(jìn)-模仿-創(chuàng)新完成學(xué)習(xí)過程，逐漸縮小與先進(jìn)國家的差距。

2018年，韓國市場規(guī)模達(dá)到1147億美元，同比增長24.3%。市場主要由存儲(chǔ)器產(chǎn)品主導(dǎo)，其價(jià)值達(dá)到1016億美元。2018年韓國市場銷量主要由大數(shù)據(jù)、高端手機(jī)和高容量內(nèi)存推動(dòng)。

中國：持續(xù)保持快速發(fā)展勢頭

在政策支持、高額投資、工程師紅利、國內(nèi)需求快速增長等一系列有利因素的促進(jìn)下，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)保持快速發(fā)展勢頭。在部分細(xì)分領(lǐng)域，如智能卡芯片、通信芯片、移動(dòng)智能終端芯片設(shè)計(jì)等方面，中國企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量能夠比肩世界先進(jìn)水平。但在高端通用芯片領(lǐng)域，如CPU、DSP、FPGA、存儲(chǔ)器、模擬芯片等，中國企業(yè)在研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造方面與全球領(lǐng)軍企業(yè)還存在較大差距。

2018年，中國半導(dǎo)體銷售額達(dá)到2422億美元，較2017年的2124億美元增長14.0%。在終端領(lǐng)域，2018年中國市場強(qiáng)勁增長的主要驅(qū)動(dòng)力是網(wǎng)絡(luò)通信，占總份額的31.3%，其次是計(jì)算機(jī)，占比27%。2017年到2018年，所有主要終端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了同比增長，增速都在11%～15%之間。

來源：賽迪顧問股份有限公司集成電路產(chǎn)業(yè)研究中心