半导体国产替代核心环节全梳理
发布者:乐晴
半导体自主可控需求相对迫切环节包括先进制造/设备/零部件/材料等上游环节、与AI服务器密切相关的HBM/先进封装环节、AI需求带动的算力芯片/EDA/IP等核心环节、受益于AI端侧创新的SoC/存储等环节。
价值链收入流分配中,芯片设计占到50%,晶圆制造占到36%,封测和材料分别占9%和5%。
芯片设计属于轻资产模式,中国大陆有三千多家设计公司,但设计用到的EDA工具市场被海外三大巨头高度垄断。
全球EDA工具中,Synopsys、Cadence、SiemensEDA三家占据近八成市场份额。国产EDA厂商华大九天市占率约7%,排名全球第四位,概伦电子和广立微也是两家主要参与厂商。
半导体IP市场前两大企业ARM和Synopsys占据了接近六成市场份额,且该格局已经保持多年。芯原股份是目前唯一进入前十的中国大陆IP公司。
制造和封测则属于重资产模式,在制造端,晶圆代工市场呈现一超多强,中国台湾厂商领跑。台积电拥有先进的制程技术,包括3纳米、4纳米等;2025年1月,台积电高雄厂开始小量试产2纳米芯片,新竹宝山工厂也已进机试;计划2025年下半年实现2纳米制程的大规模量产。中芯国际在中国大陆排名第一,全球排名第三,提供0.35微米至14纳米多种技术节点的晶圆代工服务。
封测是中国大陆核心优势环节,处于半导体产业链的中后端,主要作用为对芯片进行封装、测试与检测,属于资本密集型、劳动密集型,直接对接下游终端,因此下游应用变化和需求变化直接影响封测行业的技术路线和稼动率。全球OSAT排名日月光和安靠分别位列一、二,其中前十名中有3家中国大陆企业:长电科技、通富微电和华天科技,甬矽电子是近年来的新兴封装玩家。
半导体设备受晶圆厂资本开支影响大,刻蚀设备、薄膜沉积设备和光K机这三大核心设备的价值量占比最高。北方华创、中微公司、拓荆科技、中科飞测、芯源微、盛美上海、长川科技、华海清科、上海微电子等厂商是国内半导体设备各环节细分头部厂商。
半导体设备零部件:富创精密是机械类细分领域为数不多的进入国际半导体设备厂商的内资供应商,可以实现部分应用于7纳米制程前道设备零部件的量产,直接与国际厂商竞争;新莱应材、万业企业(收购的CompartSystem)主要布局气体管路、气柜模组等产品;华卓精科、新松机器人是机电一体类头部厂商。
材料作为耗材短期内受晶圆厂库存、稼动率等因素影响大。前端晶圆制造材料包括:硅片、电子气体、掩膜版、光刻胶及其配套材料、湿电子化学品、靶材、CMP抛光材料等;后端封装材料包括引线框架、封装基板等。主要参与厂商有彤程新材、南大光电、凯美特气、和远气体、安集科技、鼎龙股份,江丰电子、新莱应材、有研新材等。
AI芯片即人工智能芯片,国内厂商华为海思、景嘉微、海光信息、寒武纪、芯原股份、龙芯中科等引领GPU领域的研发;复旦微电子、安路科技、紫光同创引领FPGA国产替代;澜起科技、国科微、淳中科技等也在AI芯片细分环节加速布局。存储芯片包括DRAM(HBM)、Nandflash、Norflash等,长江存储、长鑫存储、兆易创新、普冉股份、东芯股份等是各细分赛道的头部厂商。存储模组能够接收来自系统其他部分的数据,并将其保存在内部的存储芯片中,该环节国内头部厂商有江波龙、德明利等。
AI端侧SoC(System on Chip),是在一块芯片上集成整个信息处理系统,称为片上系统或系统级芯片。SoC有望在端侧AI眼镜、AI耳机、AI玩具等三大赛道率先加速渗透。国内恒玄与晶晨进入6nm阶段,其他SoC厂商主流制程在22nm以上。全志科技(智能家居、智能安防)、乐鑫科技(AIoTSoC芯片)、星宸科技(视频安防SoC)、富瀚微(高清网络摄像机SOC芯片,双目广角IP Camera SOC芯片)、翱捷科技(ASR系列的SoC芯片产品)、博通集成(蓝牙音频SoC)、云天励飞(边缘AI SoC芯片)等。
①👉HBM存储芯片:AI算力芯片最重要升级方向 ②👉算力芯片先进封装:CoWoS简析 ③👉国家大基金三期投向: ④👉AI SoC芯片:AI应用关键芯片 ⑤👉存储模组:AI算力存储核心环节: ⑥👉半导体核心材料:光刻胶简析
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