【发现报告】芯片为何如此重要？行业现状及赛道解析

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2 . 芯片为何如此重要？行业现状及赛道解析 8月9日，美国总统在白宫签署《芯片和科学法案》。 法案内容主要是对美本土芯片产业提供巨额补贴，为美国半导体研发、制造以及劳动力发展提供527 亿美元。其中390亿美元将用于半导体制造业的激励措施，20亿美元用于汽车和国防系统使用的传统 芯片。此外，在美国建立芯片工厂的企业将获得25%的减税。 早在2020年8月，我国也提出，要从财税、投融资、研发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国 际合作等方面支持集成电路和软件产业发展，提出中国芯片自给率要在2025年达到70%。 可见，芯片被大家重视的程度。但芯片究竟为什么这么重要？我国芯片行业现状如何？哪些赛道更被 关注？ 报告酱梳理了多篇相关报告，与大家一同分享。 芯片为何重要？ 想要了解芯片的重要性，我们最好先了解芯片是什么。 如果用身边实物来举例的话，半导体材料可以比作制作纸张的纤维，集成电路可以比作纸张，芯片则 是纸张做成的书本。 工程师们努力的方向就是让集成电路更小更复杂，使得芯片的功能更强大。 集成电路是指组成电路的有源器件、无源元件及其互连一起，制作在半导体衬底上，或绝缘基片上， 形成结构上紧密联系的、内部相关的电子电路；芯片一般是肉眼能够看到、长满了很多小脚的，或者 

3 .脚看不到、但是很明显的方形物体。 它们都被广泛应用于通信、安防、军事、工业、交通、消费电子（例如：手机、电视、电脑等）等领 域。 几乎只要用电的东西，它里面都或多或少存在一些芯片。一旦失去芯片，我们生产制造的手机、电脑 和家用电器，都会无法正常进行下去。这就是芯片重要的原因。 芯片行业现状 芯 片 属 于 半 导 体 元 件 产 品 的 统 称 ， 是 集 成 电 路 （ I C ， i n te g r a te d c i rc u i t ） 的 载 体 。 相比来说，集成电路范围要更广，把一些电阻电容二极管集成到一起就算是集成电路了，但这个概念 也会更加偏向于底层。 我们看行业现状，以集成电路为主来统计。 随着贸易争端问题缓和、全球疫情逐步得以控制、5G、物联网、人工智能、可穿戴设备等新兴应用领 域持续蓬勃发展，预计2026年，全球集成电路市场规模将增至7478.62亿美元。其中： 集成电路设计达到2774.57亿美元； 集成电路制造达到3834.05亿美元； 集成电路封测达到870亿美元。 

4 .国内来看，我国集成电路产业起步较晚，2018年以来，受“实体清单”影响，中兴、华为等企业被贸 易制裁，我国更加重视芯片的发展，行业也随之进入高速发展阶段。 据我国半导体行业协会数据显示，集成电路市场规模从2017年的5411亿元增长至2021年的约9145 亿元，其中2017-2021年复合增长率为14%。预计2026年，我国集成电路市场规模将达到22755亿 元 ， 2 0 2 1 - 2 0 2 6 C AG R 为 2 0 % 。 从芯片的结构来看，产业有两大核心： 一是电路理论，也就是芯片的研发设计，国内为人熟知的芯片设计公司是华为的海思； 二是生产制造，也就是芯片的制造工艺，典型的芯片制造公司是台积电和中芯国际。 

5 .目前，我国集成电路需求旺盛，但国内自给量不足，需要大量进口，对外依赖度较高。根据海关总署 的统计数据，2021年中国集成电路产品进口数量为6354.81亿个，出口数量为3107亿个，进口金额 为4396.94亿美元，出口金额为1563亿美元，存在较大的贸易逆差。 其 中 ， E DA 是 集 成 电 路 产 业 的 基 础 支 柱 ， 支 撑 着 庞 大 的 数 字 经 济 。 下 游 中 ， 汽 车 智 能 化 需 求 极 大 ， 而 智能化的硬件基础便是芯片。这也是报告酱认为，当下最火热的两大赛道。 EDA&汽车芯片 1 . E DA ， 半 导 体 皇 冠 上 的 明 珠 E DA 是 电 子 设 计 自 动 化 的 简 称 ， 是 电 子 设 计 与 制 造 技 术 发 展 中 的 核 心 。 E DA 技 术 以 计 算 机 为 工 具 ， 采 用 硬 件 描 述 语 言 的 表 达 方 式 ， 对 数 据 库 、 计 算 数 学 等 进 行 科 学 、 有 效 的 融合，是用于辅助完成超大规模集成电路芯片设计、制造、封装、测试整个流程的计算机软件。 如 果 说 半 导 体 是 工 业 皇 冠 ， 那 么 E DA 无 疑 是 皇 冠 上 的 明 珠 。 2 0 2 0 年 整 个 E DA 的 市 场 规 模 仅 为 1 1 5 亿 美 元 ， 在 整 个 集 成 电 路 产 业 中 占 比 很 小 ， 和 以 互 联 网 为 代 表 的 信息技术服务产业相比更是九牛一毛。 但 是 E DA 产 业 是 电 子 设 计 产 业 的 最 上 游 ， 也 是 整 个 电 子 信 息 产 业 的 基 石 之 一 。 一 家 集 成 电 路 企 业 如 果 没 有 E DA 工 具 ， 会 陷 入 巧 妇 难 为 无 米 之 炊 的 境 地 。 如 果 抽 调 这 颗 小 小 的 基 石 ， 整 个 半 导 体 行 业 都 将 崩 

6 .塌。 E DA 工 具 的 发 展 创 新 极 大 程 度 提 高 了 芯 片 设 计 效 率 ， 一 直 以 来 是 推 动 芯 片 设 计 成 本 保 持 在 合 理 范 围 的 重 要 方 式 。 根 据 加 州 大 学 圣 迭 戈 分 校 A n d re w K a h n g 教 授 在 2 0 1 3 年 的 推 测 ， 2 0 1 1 年 设 计 一 款 消 费 级 应 用 处 理 器 芯 片 的 成 本 约 4 0 0 0 万 美 元 ， 如 果 不 考 虑 1 9 9 3 年 至 2 0 0 9 年 的 E DA 技 术 进 步 ， 相 关 设 计 成 本 可 能 高 达 7 7 亿 美 元 ， E DA 技 术 进 步 让 设 计 效 率 提 升 近 2 0 0 倍 。 E DA 市 场 规 模 虽 小 ， 但 却 需 要 覆 盖 集 成 电 路 从 设 计 到 制 造 的 全 流 程 。 故 全 球 三 巨 头 在 发 展 前 期 均 选 择 了优先发展部分点工具，后逐步布局全流程的发展模式。 Sy n o p s y s 的 优 势 在 于 数 字 芯 片 设 计 、 静 态 时 序 验 证 确 认 以 及 S I P 提 供 ； Cadence的强项在于模拟或混合信号的定制化电路和版图设计； S i m e n s E DA （ 原 M e n to r G r a p h i c s ） 主 攻 后 端 验 证 、 可 测 试 性 设 计 和 光 学 临 近 修 正 。 国内市场来看，华大九天已实现模拟电路的全流程工具覆盖，同时，华大九天也拥有全球领先的全流 程平板显示（FPD）开发平台，市场份额6%左右。其次是概伦电子，在我国的市场份额约在1%。 2. 汽车芯片 目前，芯片大多分为四个等级，军工级、车规级、工业级以及消费级，不同等级的芯片，无论是在成 本、制作难度、制作工艺上都有着一定的差别。 车规级芯片，顾名思义，就是使用在汽车身上的芯片。在一辆汽车身上，芯片的数量一般在50-150个 之 间 ， 大 部 分 汽 车 包 括 主 要 的 A DA S 系 统 、 E S P 、 发 动 机 E C U 、 传 感 器 等 等 ， 而 一 些 高 端 的 车 型 ， 比 如说带有雨量感应配置的，这其中也需要用到一个芯片。 因此，别看汽车属于机械产物，但是对于现代汽车来说，芯片已经是汽车内部构造中不可缺少的一个 重要部件。 与手机、电脑芯片不同，汽车所使用的车规级芯片运算能力上要更快、更强，并且需要保证其稳定 性 ， 如 果 汽 车 上 的 芯 片 出 现 故 障 ， 很 可 能 会 导 致 安 全 性 的 下 降 ， 比 如 说 A DA S 系 统 芯 片 、 E S P 芯 片 等 等。 并且因为车规级芯片的制作成本和工艺要求较高，其中研发的成本和研发周期也非常长，不是资本充 足的科技公司，基本无法承受，所以能够制造和生产汽车芯片的企业少之又少。 物以稀为贵，参考天风《汽车芯片：电动化乘势而行，智能化浪潮之巅》观点，看好我国核心汽车芯 片公司在智能&电动化浪潮下的产业链重构+国产替代浪潮下的机遇。 

7 .#你还看好芯片的哪个细分赛道？ 部分参考研报 【华泰证券】美国通过芯片法案的影响分析 【国际投行报告】全球芯片行业芯片的冲突台积电、三星和英特尔 【亿渡数据】2022年中国集成电路行业研究报告 【国金证券】全球WiFi芯片的竞争格局及市场潜力投资建议 【国联证券】国产替代势头强劲，汽车与工业级芯片筑第二成长曲线 【中泰证券】中泰化工周度观点22W31：美国近日签署《芯片和科学法案》，刺激国内半导体国产化加速 【太平洋】海外核心电子供应商业绩承压，库存去化成芯片难题 【安信证券】芯片良率的重要保障，半导体清洗设备国产替代正当时 

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