中国大陆半导体集成电路企业格局分析

China&Chinese, 其他国际市场, 北美市场 作者: 张效广 2023-08-10 16:28

中国大陆半导体“国产替代”的呼声下,企业发展如何了?

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《芯片战争》一书中曾写到,“在人工智能的时代,数据总被认为是新的石油。然而如今我们面对的苦难不是数据的可获得性,而是算力的匮乏......不像石油一样可以在许多国家购买,算力的生产要复杂得多。”

半导体,指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料,在不同的电子产品中应用极广。世界半导体贸易统计组织(World Semiconductor Trade Statistics,WSTS)认为半导体有四大类,分别是集成电路、分立器件、光电子器件和传感器。由于集成电路占到半导体产品的80%以上,在日常生活中,人们通常将“半导体”“集成电路”与“芯片”几个概念交叉混用,用以指代广泛用于消费电子中的集成电路装置。

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半导体的重要性已经不言而喻,其发展历程受到二战以来经济发展和国际关系的深刻影响。又因半导体广泛应用于各种商业和军用领域,在新一轮的人工智能浪潮和中美竞争中,围绕半导体产业的政策深刻影响着从下游产业到国际关系的诸多方面,成为国家实力极其重要的一环。在世界范围内关于半导体的进出口政策变动中,中国大陆半导体行业的“国产替代”呼声越来越高,不少企业不仅在国产替代方面有所成就,也同时深度参与了半导体行业的国际分工。目前,半导体行业的运作模式主要有三种,分别是IDM、Fabless 和 Foundry。在这篇文章中,EqualOcean将对全球半导体产业链中的中国大陆企业进行分析和盘点。

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IDM

IDM模式是集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个上下游产业链环节于一体,早期多数集成电路企业采用的模式,目前仅有少数企业能够维持。公开信息显示,中国大陆企业在世界范围内的IDM类企业不占优势,绝对数量也相对偏少。

闻泰科技 WINGTECH

闻泰科技,成立于1993年,是集研发设计和生产制造于一体的产品集成、基础半导体和光学企业的全球领先企业,其主要业务涵盖手机、平板、笔电、服务器、IoT、汽车电子等终端产品研发制造;半导体功率器件、模拟芯片的研发设计、晶圆制造和封装测试;光学模组的研发制造服务。

其旗下的子公司安世半导体是全球知名的半导体IDM(垂直整合制造)公司,集芯片设计、晶圆制造和封装测试等全产业链环节于一体,前身是原飞利浦半导体标准产品事业部,拥有60多年半导体研发和制造经验。

长江存储 YANGTZE MEMORY

长江存储成立于2016年7月, 是一家3D NAND闪存设计制造一体化的IDM集成电路企业,同时也提供完整的存储器解决方案。长江存储主要供应3D NAND闪存晶圆及颗粒, 嵌入式存储芯片以及消费级、企业级固态硬盘等产品和解决方案,广泛应用于移动通信、消费数码、计算机、服务器及数据中心等领域。官网信息显示,2017年10月,长江存储通过自主研发和国际合作相结合的方式,成功设计制造了中国首款3D NAND闪存。2022年的数据显示,长江存储在中国国内NAND闪存市场的市占率约为5%。

士兰微电子 Silan

杭州士兰微电子股份有限公司主要业务是集成电路芯片设计以半导体微电子相关产品生产,成立于1997年9月,总部在中国杭州,在美国硅谷设置有研发中心。2003年3月士兰微电子在上海证券交易所挂牌交易,是第一家在中国境内上市的集成电路芯片设计企业。士兰微电子是中国规模最大的集成电路芯片设计与制造一体(IDM)的企业之一,其技术水平、营业规模、盈利能力等各项指标在国内同行中均名列前茅。

长鑫存储 CXMT

长鑫存储是一家一体化存储器制造公司,创立于2016年,总部位于安徽合肥,主要从事动态随机存取存储芯片(DRAM)的设计、研发、生产和销售。长鑫存储在国内外拥有多个研发中心和分支机构,目前已推出多款DRAM商用产品,广泛应用于移动终端、电脑、服务器、虚拟现实和物联网等领域。

比亚迪半导体 BYDMicro

比亚迪半导体股份有限公司(简称:比亚迪半导体)是国内领先的高效、智能、集成新型半导体企业,主要从事功率半导体、智能控制IC、智能传感器、光电半导体、制造及服务,覆盖了对光、电、磁等信号的感应、处理及控制,产品市场应用前景广阔。公司以车规级半导体为核心,产品已基本覆盖新能源汽车核心应用领域,同时也广泛应用于工业、家电、新能源、消费电子等应用领域。

扬杰科技  Yangjie Electronic Technology

扬杰科技是集半导体分立器件芯片设计制造、器件封装测试、终端销售与服务等产业链垂直一体化(IDM)的半导体厂商。产品线涵盖分立器件芯片、MOSFET、IGBT&功率模块、SiC、整流器件、保护器件、小信号等,并提供产品解决方案,其产品广泛应用于汽车电子、新能源、工控、电源、家电、照明、安防、网通、消费电子等多个领域。媒体报道称,2023年,扬杰电子在欧洲证券市场发行GDR,募集资金将主要用于扬杰科技全球业务发展和国际化布局以及研发投入等,进一步拓展国际市场。

Fabless

Fabless类型运作的企业负责芯片的电路设计与销售,中间环节的生产、测试、封装等环节一般采用外包模式。这种运营模式的起步规模较小,相对容易建立,因此中国大陆大部分半导体企业采取Fabless运作模式。

兆易创新 GigaDevice

兆易创新科技是全球领先的Fabless芯片供应商,成立于2005年4月,总部设于中国北京,在中国上海、深圳、合肥、西安、成都、苏州和香港,美国、韩国、日本、英国、德国、新加坡等多个国家和地区均设有分支机构和办事处。据官网信息显示,目前兆易创新在NOR Flash领域,市场占有率全球第三、中国第一。

乐鑫科技 ESPRESSIF

乐鑫科技是一家全球化的无晶圆厂半导体公司,成立于 2008 年,在中国、捷克、印度、新加坡和巴西均设有办公地,团队来自约30个国家和地区。乐鑫科技主要深耕AIoT领域软硬件产品的研发与设计,专注于研发高集成、低功耗的无线通信SoC。2019年7月,乐鑫科技在上海证券交易所科创板挂牌上市。

博通集成 BEKEN

博通集成成立于2004年12月,由来自美国硅谷的技术团队创立,聚焦智能交通和智能家居应用领域,是中国物联网无线连接芯片设计领域内的上市企业。公司研发团队拥有国际领先的RF-CMOS集成电路设计能力,结合先进的数字信号处理技术,开发设计单片集成的射频收发器及相关SoC产品,并为智能交通和物联网等多种应用提供完整的无线通讯解决方案。官网信息显示,目前博通集成在深圳、北京、杭州、青岛、香港、雅典设有子公司及技术分部。

圣邦微电子 SGMICRO

圣邦微电子是高性能、高品质模拟集成电路的研发和销售,为工业、汽车、通信、消费类和医疗市场的广泛应用提供创新解决方案,是A股上市首家专注于模拟芯片领域的半导体企业,也是2008年至今唯一连续获评“十大中国IC设计公司”的企业。公司官网显示,工业控制、汽车电子、通信设备和医疗电子占其营业额约53%

瑞能半导体 WeEn

瑞能半导体成立于2015年,其运营中心位于上海,全资子公司和分支机构包括吉林芯片生产基地,香港子公司,上海和英国产品及研发中心,东莞物流中心,以及遍布全球其他国家的销售和客户服务点。瑞能半导体的主要产品主要包括碳化硅器件,可控硅整流器和晶闸管,快恢二极管,TVS,ESD,IGBT,模块等,广泛应用于以家电为代表的消费电子、以通信电源为代表的工业制造、新能源及汽车等领域。

Foundry

Foundry运作模式只负责制造、封装或测试等中间环节之一,不负责芯片销售的,通常情况下被称为代工厂,台湾地区的台积电即是著名的代表之一。中国大陆的代工厂在近几年有所进步,涌现出排名前十的代工厂,但比起其他地区的技术仍旧有差距。

中芯国际 SMIC

中芯国际是中国大陆集成电路制造业的头部企业,也是世界领先的集成电路晶圆代工企业之一,总部位于上海。拥有领先的工艺制造能力、产能优势、服务配套,向全球客户提供0.35微米到FinFET不同技术节点的晶圆代工与技术服务。中芯国际在上海、北京、天津、深圳建有三座8英寸晶圆厂和四座12英寸晶圆厂;在上海、北京、天津各有一座12英寸晶圆厂在建中,在美国、欧洲、日本和台湾地区设立营销办事处、提供客户服务,同时在香港特别行政区设立了代表处。

晶合集成 Nexchip

晶合集成成立于2015年5月,由合肥市建设投资控股(集团)有限公司与台湾力晶科技股份有限公司合资建设,是安徽省首家12英寸晶圆代工企业。面板驱动芯片、微控制器(MCU)、CMOS图像传感器(CIS)、电源管理(PMIC)、人工智能物联网(AIoT)等不同应用领域芯片代工。截至2022年,晶合集成年营收突破100亿元,实现在液晶面板驱动芯片代工领域市占率全球第一的目标,成为中国大陆第三大晶圆代工企业。

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从目前的企业分布情况来看,尽管中国大陆是世界半导体重要的消费市场,但深度参与世界半导体产业链的能力偏弱。

中国大陆的IDM企业在技术和市场份额方面相对较弱,在不同的排名中,全世界排名前十的IDM企业无一家是中国大陆企业,而在这一领域前十的市场占有率极高,根据2021年全球半导体产业协会(SEMI)发布的数据,全球半导体行业前十大IDM企业的市场份额约占全球市场的75%,其中包括英特尔、三星电子、台积电等领先企业。而中国大陆的IDM企业在市场份额上相对较小,市场份额不足5%。这表明中国大陆在IDM领域的市场份额相对较弱。虽然有一些企业在特定领域取得了进展,但与国际领先的IDM企业相比,仍有较大差距。

中国大陆Fabless模式运作的企业在国际市场中取得了一定的成就,在企业数量上已经不少,根据中国半导体行业协会的数据,中国大陆的Fabless企业数量已经超过3000家,在政府支持、市场需求和技术创新下积累了一定的优势,但在世界市场的总体份额仍旧偏低。根据IC Insights的数据,全球Fabless企业前十名的营收占比超过了全球Fabless市场的80%,这前十中无一是中国大陆企业。中国本身是全球最大的半导体消费市场之一,在5G、人工智能、物联网等领域,中国市场对高性能芯片的需求持续增长,为本土Fabless企业提供了巨大的市场机会。但由于受上下游影响波动较大,具有较强的脆弱性,同时,轻资产也意味着进入门槛不高,竞争压力相对较大。

Foundry工厂目前已经取得了一些竞争优势,如前所述,在晶圆代工厂排名前十的企业中,已经涌现出几家中国大陆的企业,成本优势和生产能力是中国大陆Foundry企业的优势,这些企业可以为国际客户提供相对廉价的制造服务。然而,技术水平和设备投入是这类企业需要面临的主要挑战,技术的先进意味着能够承接更多的代工需求。目前台湾地区在技术水平上有着绝对的优势,其代工历史悠久,竞争力十分强。

中国大陆在半导体领域的发展取得了一些进展,但在IDM和Fabless领域仍存在市场份额和技术水平上的挑战。在Foundry领域,中国大陆的企业正在逐步赶上,但技术提升仍然是一个关键因素。政府支持、市场需求和技术创新为中国大陆的半导体产业提供了发展契机,然而,要在全球半导体产业链中获得更强的地位,仍需要不断加强自主创新和技术提升。