全球科技格局洗牌,中國半導體將走向何方?

當今全球科技領域正經歷百年未有之大變局，擺在半導體行業研究的一個根本問題，中國半導體將走向何方?

從繁枝錯節的產業環境及形勢下，拔雲見日，梳理出未來中國半導體的三大方向：

1、由單純追求先進工藝 -> 回歸成熟工藝 (「新55nm」遠大於「舊7nm」)2、由外循環 -> 內外雙循環(去A化，而不是國產化)3、補短板由幹技術 -> 根技術(設計、製造其實不是根技術)

走向成熟工藝回爐再造

中芯國際進入實體名單說明一個道理：完全基於美系設備的7nm其現實意義遠小於基於國產設備的55nm，晶圓代工廠並不是半導體的最底層技術，而是設備、材料、工藝的集成商。

中國半導體的主要矛盾已經從缺少先進工藝，轉移到缺少國產半導體設備、材料。 

中國缺14/7/5nm先進工藝，但是中國同樣也缺90/65/55nm成熟工藝，從目前產業看，中國能實現光伏、LED、LCD面板的全面國產替代，成熟製程晶片能依靠國產設備、材料、工藝進行生產。

美系廠商藉助根技術優勢將繼續打擊他國並把持高端製程、先進工藝的晶片製造，並且這種局面短期不會發生扭轉。

但值得欣慰的是，目前中國已經有能力在大部分環節實現大規模國產替代的領域包括泛半導體（光伏、LED、LCD）、成熟製程邏輯晶片以及第三代半導體的國產替代。半導體集成電路 IC 的升級路線主要分為以下三種：

（1）邏輯晶片依靠成熟製程與特色工藝實現國產替代；

（2） 存儲晶片依靠 消費級 NAND/NOR  率先實現國產替代 ；

（3）泛模擬晶片尤其是功率半導體有望依託第三代半導體化合物實現超車。

邏輯晶片方面，國產廠商將依靠成熟製程擴產與特色工藝填補成熟製程市場空間，依靠製造、設計、設備的聯動，推動國產化進程。中芯國際（特別是中芯北京合資線）不斷擴大成熟製程產量，在此進程中稼動率達 98.6%，ASP 持續提高。除成熟技術節點外，公司還加大了特殊平臺工藝開發，目前支持模擬晶片、IGBT、功率半導體、eNVM、NVM、微電機系統 MEMS 等方面，且均達到行業先進水平。我們預計，除了先進位程追趕外，中芯國際還將承擔起國內廠商在邏輯晶片製造的需求。存儲晶片方面，國產產品研發速度已逐步追趕上三星、海力士等國際巨頭，在細分領域實現國產替代。（1）DRAM  方面，國產自給率緩步提升。國內 DRAM 市場空間廣闊，但自給率較低。兆易創新與合肥長鑫合作研發 DRAM，目前成功研發並量產 1Xnm（16-19nm） DRAM，國際龍頭均已成功研發 1Znm（12-14nm）。（2）NOR Flash 方面，國外龍頭退出，國產廠商實現消費品市場產品替代。海外龍頭美光、賽普拉斯相繼退出 NOR 消費類市場，專攻車規級 NOR 產品，這給了國產廠商替代空間。隨著下遊消費電子、物聯網需求提升，國產廠商將受益市佔率帶來的業績提升。（3）NAND  方面，國產研發速率提升，緊跟國際巨頭。2020 年 4 月，長江存儲推出 128 層 QLC 3D NAND 快閃記憶體晶片，單顆 Die 容量達1.33TB，容量、性能均優於主要競爭對手。2019 年 8 月三星宣布實現超過 100 層的 3D NAND 快閃記憶體，同年美光宣布流片 128 層 3D NAND，海力士搶先量產 128 層 4D NAND。除產品研發外，長江存儲二期建設項目已經開工，規劃產能為 20 萬片/月。泛模擬晶片方面，國產廠商將從消費電子領域逐步向汽車電子、工控產品實施替代。泛模擬晶片行業屬於長坡厚雪賽道，泛模擬晶片對於製程要求低於數字晶片，同時應用面極廣，任何涉及電源管理、數模轉換的地方都需要使用泛模擬晶片。在華為列入實體清單後，國內下遊客戶打開國產泛模擬晶片供應商進入通道，推動國產替代。另一方面，未來隨著第三代半導體化合物成本逐步下降，有望替代矽基泛模擬器件。

筆者預計，低緯度國產替代進程將持續下去，中國將從下而上把持泛半導體技術。在根技術，如設備、材料領域得到長足進步前，先做好成熟工藝回爐再造，再逐步向上攻克先進工藝壁壘，螺旋發展。

回歸基於國產設備的成熟工藝再造，是未來中國半導體當下最現實的任務，完全基於美系設備的7nm其現實意義遠小於基於國產設備的55nm晶圓廠。

全球化科技格局洗牌

在經歷了一系列的全球政治經濟、新冠疫情事件衝擊，全球科技格局將重新洗牌，呈現逆全球化狀態。依據自身發展的資源稟賦以及要素分布，將全球硬科技分成三大象限，第一象限以美國為主導，第二象限以中國大陸為主導，第三象限以韓國，日本，中國臺灣省，歐洲為主導。受到外部環境壓力，中國半導體設計、製造都面臨著打壓，但中國自主發展的道路不會因為外部打壓而改變。隨著內循環政策提出，未來中國以中低端製造業為根基，跟第三象限進行內循環。第三象限指的是日本、韓國、歐洲、中國臺灣省，依靠在細分行業的領先優勢，獨立在中國、美國內循環外，成為全球硬科技市場的中間介質。

設備：歐洲（光刻機）、日本、美國；

材料：日本、美國；

EDA/IP ：美國；

先進工藝：以外循環為主、內循環為輔；

成熟工藝：以內循環為輔、外循環為主。

基於全球產業客觀規律,業內人士認為中美在以下環節的科技外循環仍將繼續：

1、設備：作為美國科技領先優勢最後一張王牌，美國的應用材料、Lam、KLA都將依賴於龐大中國市場以支撐其龐大周轉和研發。

2、晶片：由於美國已經不參與終端製造環節,其高通、Intel的晶片都將依賴中國小米、OV、聯想來實現其晶片的全球分發和生態成長。3、軟體：主要是Google/微軟的OS,加上Cadence、CAD工業軟體，都依賴龐大的中國市場和中國全產業鏈補全其生態和研發支出。受到外部環境壓力,中國的本土Fabless、Fab都面臨上遊供應鏈危機，但中國自主發展的道路不會因為外部打壓而改變。隨著內循環政策提出，未來中國以成熟Fab為根基，跟第三象限進行外循環。

所以未來中國將維持最低內循環在成熟工藝進行底層根技術(設備、材料、EDA/IP )的自主創新，回顧中國泛半導體發展之路,未來數年，中國半導體最大的機會就是在成熟工藝實現全鏈路的國產替代。

從根部進口替代

我們將硬科技縱向劃分為淺、中、深三層要素。硬科技即是基於技術的要素創新，整體可以被劃分成淺層要素、中層要素和深層要素。在各層要素中，硬科技市場又被分為無數條細分賽道。淺層要素，主要以基礎軟體、晶片設計為代表，基礎軟體具有傳統網際網路行業的特質「平臺+硬體+軟體」。中層要素，主要以代工製造、封裝測試為代表，是淺層要素的載體，也是深層要素的集合。深層要素，主要以底層軟體、設備、材料為代表。深層要素的缺失將會為中層要素的崩塌埋下隱患，使得淺層要素處於空中樓閣的狀態。近年來，美國實體清單、日韓貿易爭端都說明了要素創新必須實現深層要素的國產化才能實現全棧要素創新。目前 HAT（華為、阿里、騰訊）已經實現了終端場景全覆蓋，但底層、中層要素的缺失將成為中國網際網路巨頭、科技公司發展的阿喀琉斯之踵。從產業鏈來看，晶片設計、封裝等環節目前已經進入成熟發展階段，國產廠商需要更多的時間積累以及客戶開發。晶片製造和深層要素則需要更多的資本研發投入，才能完成全棧要素創新，形成硬科技發展。

走向根技術補短板

長板是矛，決定了走多遠，是最高外循環的基礎；短板是盾，決定了底線最低內循環的基礎。在半導體科技領域，經歷10多年的逆周期投資，中國有三大產業長板+一大短板。

長板：晶片設計(Fabless)、半導體能源(光伏)、半導體照明(LED)+第三代半導體、半導體顯示(LCD)；短板:集成電路(設備、材料、EDA/IP、製造)。

我們將科技分為四個層次：

根技術的核心領域全部被美國把持，美國擁有微軟、應用材料、KLAC、Cadence等巨頭把持的最底層核心技術，從而號令全球巨頭,日本和歐洲也在材料和設備領域具備領導優勢。

幹技術被韓國三星、海力士、LG和中國臺灣省的臺積電把持，他們基於美國、日本、歐洲的技術，建立起全球最大的存儲IDM和最先進的晶圓代工Fab。

枝技術以5G的大集成和晶片的設計為主，華為海思在晶片設計領域具備全球競爭力，中國特別是在5G集成創新方面領先全球。

葉技術以中國的網際網路平臺(騰訊、阿里、美團、頭條)在電商、娛樂、打車、外賣領域領先全球，另外在終端製造領域(華為、小米、OPPO、聯想)也是全球龍頭。

在四大泛半導體領域中，光伏、LED、LCD領域中國已經做到了全球第一，在全球範圍內的領導地位支撐了其供應鏈安全。基於泛半導體領域的巨大成功，未來中國半導體的重點將轉向短板(集成電路)。

美國的兩張王牌是設備和軟體，中國將在低維度進行替代。所以未來中國將維持最低內循環在成熟工藝進行底層根技術(設備、材料、EDA/IP )的自主創新,回顧中國泛半導體發展之路，未來數年，我們認為中國半導體最大的機會就是在成熟工藝實現全鏈路的國產替代。

未來半導體市場

投資機遇及風險

以投資發展的眼光來看待未來半導體市場發展亮點及機遇，不妨從以下三個方向進行密切關注：

具體而言可以深挖一些具有潛在商業價值以及可能在技術上取得持續突破的行業代表性企業：

上遊材料：中環股份、立昂微、滬矽產業、神工股份、江豐電子、杉杉股份、安集科技、雅克科技、鼎龍股份、上海新陽、金宏氣體、南大光電 EDA/IP、芯原股份、華大九天、芯和半導體、芯華章。

上遊設備：北方華創、屹唐半導體、盛美半導體、中微公司、萬業企業、精測電子、華峰測控、長川科技、芯源微、至純科技、上微集團、華海清科、華卓精科。

成熟工藝製造：華潤微、聞泰科技、華虹半導體、士蘭微、捷捷微電、揚傑科技。

泛半導體領域：TCL科技、京東方A、三安光電。

最後還需要全面評估可能存在的各項客觀風險，例如：終端需求不及預期的風險；中美關係緩和帶來國產替代不及預期的風險；產品研發不及預期的風險。

結語

半導體是一個充分全球化分工的行業，沒有哪個國家能單獨實現全部內循環，所以未來中國的科技格局關鍵在於實現供應鏈安全可控。所以半導體行業沒有所謂的全鏈路國產化，而只有在部分關鍵領域實現去美化，去美化的基礎就是依賴歐洲、日本的設備和材料、還有韓國、中國臺灣省的製造。

美國的兩張王牌是設備和軟體，中國將在低維度進行替代。設備是晶片製造的起點，沒有晶片生產能力，晶片設計是無根之木。

以前道工藝七大設備為例，目前 DUV 已經能實現 0.13um 到 7nm 的工藝製造，而且光刻機被歐洲荷蘭完全壟斷，目前並不卡中國，正常供應。所以關鍵點的當務之急就是要替代由美系廠商把控的刻蝕機、PVD、CVD、離子注入機、清洗機、氧化退火設備等領域。

EDA 最為薄弱的環節。具有複雜設計的先進電子設備的需求不斷增長，以及在提高集成電路性能的同時減小尺寸的需求，正促使 IC 製造商增加研發投資並採用 EDA 工具，EDA 成為後摩爾時代的產業發展動力。

所以未來中國將維持最低內循環在成熟工藝進行底層根技術（設備、材料、EDA/IP )的自主創新，回顧中國泛半導體發展之路，未來數年，我們認為中國半導體最大的機會就是在成熟工藝實現全鏈路的國產替代。

聲明：亞宸投資整理髮布，參考來源：半導體風向標、半導體產業研究院、OFweek，文章僅代表作者觀點，如標註來源有誤或涉及作品版權問題請告知我們，我們將予以及時處理，版權歸原作者所有。

亞宸投資諮詢（深圳）有限公司是專注國內企業上市前後投行諮詢服務的專業機構，主要為企業提供境內外IPO上市服務、企業戰略融資、併購融資、政策性融資以及股權融資顧問服務等投行業務；並為企業進行上市導向戰略規劃、融資策略規劃，同時為國內企業進行財務輔導、行業細分領域研究等諮詢服務。

亞宸投資是市場化運作的專業化股權投資平臺，對接券商、基金、私募、創投等多領域專業化頂級投融資機構，重點關注初創型和成長型企業的投資機會，推動中國創新、助力中國企業家的成長。

長按二維碼關注了解更多
諮詢電話：[phone]
熱線：0755-88910025