半导体产业全梳理

2018-03-30 19:16阅读：

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半导体产业全梳理

附A股产业核心概念公司

前言：半导体现在已经成为中国最受重视的行业，是国家战略新兴行业之一，是《2025规划》的核心产业之一。因此半导体成为风口行业，黄金发展期已经到来，很多券商，基金公司，纷纷看好并深入研究，密集调研上市公司，希望在半导体产业里找到下一支大牛股。

不过半导体产业不同于其他行业，专业性很强，知识体量异常庞大，专业术语层出不穷，外行人根本不知所云。虽然券商、分析机构有不少关于A股半导体公司研究报告，但是总觉得市面上没有一篇是非常完整的，作为专业的半导体领域股权投资基金，品利基金在这行有丰富经验和深刻的行业理解，因此写下这篇《半导体产业梳理》，本文将带给你最全的行业认知、最专业的产业链基础知识和上市公司业务解读。

陈启，浙江品利股权投资基金管理有限公司，杭州钱江新城CBD， 2018.1

一、概况半导体材料(semiconductor) 是一种常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，所以称为半导体。半导体产业就是这些半导体材料应用的行业，是当今世界支柱产业之一，产业链异常庞大，其细分行业非常多，大致分类和比例见下图：
半导体行业分类

半导体产业全梳理

2016年半导体市场规模为3389亿美金、2017年出现爆发式增长达到4190亿美金，增幅高达22%！
集成电路就是我们通常所说的IC（integrated circuit）行业，是一种微型电子器件或部件，采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构，即普通人所说的高科技“芯片”领域。这块比重最大，达到81%，因此偶尔我们也把集成电路代称为整个半导体行业。但两者还是有所区别，半导体行业还包括其他细分领域，如光电、分立器件等。

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集成电路发明人：杰克·基尔比（1923-2005），2000年获诺贝尔物理学奖。
分立器件是相对集成电路而言，最简单的一个电容，一个二极管就是分立器件，这是半导体行业里最基础的应用，占6%。
光电子就是指LED，光伏领域的应用，这部分占10%。
传感器，就是把外界信息转变成电信号的器件，比如温度传感器，虽然目前只占3%，但是随着IoT的发展和到来，需要把大量外界信息通过传感器转化成电信号，因此传感器未来将迎来高速发展时期，这也将是半导体行业里增长最快的一个子行业。
在集成电路领域里又细分四块，逻辑电路33%，存储器件29%，模拟电路16%，微处理器22%。微处理器就是的CPU；存储器就是内存和闪存的统称，目前随着消费电子品市场规模的不断扩大，存储器是增长最快的行业，将成为集成电路最大的细分市场。模拟电路和逻辑电路分别是处理模拟信号（连续的信号）和进行逻辑运算（与门电路）的处理器，用处非常广泛。

二、产业链

半导体产业链可分为上游支撑产业链、中游核心产业链以及下游需求产业链。其中，支撑产业链包括材料、设备、洁净工程等，为 IC 产品的生产提供必要的设备、原料和生产环境。核心产业链包括半导体产品的设计（芯片设计）、制造（前道工序的晶圆加工）和封装测试（后道工序封装和测试）。从全球产业链分布而言，芯片设计、晶圆制造和封装测试的收入约占产业链整体销售收入的27%、 51%和 22%。

半导体产业全梳理

产业链中最核心三大环节为芯片设计、芯片制造和封装测试

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1、芯片设计：原理同盖房子，首先需要设计图纸，芯片设计公司利用EDA（电子设计自动化Electronics Design Automation）软件，结合需求画出设计图纸。由于芯片内部结构异常复杂，全新开发一款芯片费时费力，要在硬件上实现各种功能，没有现成范本可参考下成本高的惊人，于是就有公司专门开发IP（知识产权内核模块），其他设计公司付点版权费，拿去照着修改即可，能大幅省下开发成本，这就是IP公司存在的意义，如知名的ARM公司。
2、芯片制造：芯片制造公司即晶圆工厂接到设计公司的订单后，按设计图纸的要求，运用各种技术、工艺和设备，一步步把硅晶圆材料制成芯片。在生产过程中，还需要使用电子化学品，高纯电子气体，光刻胶，靶材等一系列耗材。由于芯片生产过程极其复杂，工序繁琐，工艺要求极高，必须做到零差错，生产过程中不能受到外界的任何干扰，工厂内外完全隔离，此外半导体设备非常昂贵，因此新建一座晶圆工厂固定资产投入非常大，数十亿到数百亿不等，一条12英寸14nm线的投资金额在人民币600亿-700亿左右，约等于两艘辽宁号航母造价！
3、封装测试：晶圆工厂加工完毕的硅片被称为wafer，之后会送到专门的封装测试公司，进行切割封装，成品测试。最终产品送回芯片设计公司，设计公司直接销售给自己的客户。
半导体行业不同于其他工业制造业，晶圆工厂的生产环节是科技含量最高的，被誉为“工业制造之冠”，这也是国内外差距最大的地方。为弥补这块技术差距，有业内同仁称之为：史上最难啃的骨头！
芯片制造全流程图

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根据产业链情况，我们大致把A股的上市公司分成核心IC类公司，包括IC设计公司、IC芯片制造、封装测试、材料/耗材类公司、设备公司。光电、分立器件、传感器，及PCB和电子元件等下游行业属于泛半导体产业。
本文主要探讨核心IC相关半导体类公司，泛半导体产业范围太广，本文不涉及。

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三、商业模式

目前半导体行业的商业模式大致有两种，第一种为IDM(Integrated Device Manufacturer，垂直器件制造）模式，即IC设计，制造，封装测试等所有芯片生产环节都由一家公司独立完成，比如英特尔、三星。
第二种为垂直分工模式Fabless+Foundry，又称晶圆厂代工模式，即IC设计，晶圆制造，封装测试由不同的公司协作完成。1987年张忠谋在台湾创办台积电，创造出这种灵活的商业模式。由于一座晶圆厂固定资产投资费用巨大，工艺研发费用惊人，就算大型IC设计公司都养不起开支庞大的晶圆厂，更别提小公司了。出现这种模式之后，IC设计公司只需做好设计工作，无需考虑晶圆制造问题，而晶圆代工厂只按照图纸生产晶圆，无需考虑终端商业问题，双方皆大欢喜。较典型的如高通和台积电，高通负责无线基带芯片的设计工作，交由台积电代工生产，生产出晶圆之后交给封测公司日月光进行封装测试，最后成品芯片由高通交付苹果这样的客户。
两种模式对比

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两类模式没有好坏之分，都是半导体行业自由竞争、充分发展的结果。在中国除了这两种模式之外，张汝京博士依据中国行业现状，还推陈出新，开创性的提出CIDM（Commune IDM）模式，共有共享式的IDM公司。
张汝京博士表示：“如果我们要成立比较先进的IDM公司，一家不容易做起来，但如果是多家与Fab是上下游的结盟，企业家产品互补，一起合作，分担投资，资金的压力大大减少。同时因为投资的人就是公司的客户，他们会优先向CIDM下单买芯片，对于Fab

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