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              晶圓代工市場份額僅為8.8%,芯片國產替代之路道阻且長……

              2022-03-15 13:35 來源:慧聰電子網編輯部 作者:木易

              3月8日,一則消息引發半導體行業震動:全球總代工市場規模2022年迎來連續第三年超過20%的增長,中國大陸純晶圓代工廠的市場規模在2026年將達到8.8%。

              實際上,看似大的進展恰恰反映了當下中國半導體產業面臨相對落后的現狀。

              作為制造業大國,我國對半導體的需求向來有增無減,而從近幾年的局勢來看,限制進口、國內產能無法滿足需求等無不為國內市場帶來巨大的不確定性。

              人們很難不做想象——8.8%的市占率仍比較小,增速也很緩慢,如果接下來一段時間內,再受到市場大波動等“不可抗力”,中國芯片國產替代之路更是難上加難。

              晶圓代工市場份額僅為8.8%,芯片國產替代之路道阻且長……

              圖源:pixabay

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              半導體國產路走到哪一步了?

              據統計,去年我國集成電路進口數為6355億個,同比增長16.9%;進口額約4400億美元,占所有進口額的16%,同比增長25.6%。出口和生產方面,2021年我國集成電路出口數為3107億個,同比增長19.6%,出口額為1537.896億美元,同比增長32%;生產集成電路3594.3億塊,同比增長33.3%。

              綜合以上數據可以發現,2021年我國的集成電路生產和出口增長率均高于進口增長率。也就是說,國產芯片發展速度趕超整體市場增長率,國內芯片自給率得到有效提高。

              另一方面,芯片平均進口額為0.69美元,而出口金額僅為0.495美元,相較之下暴露出國內出口芯片的低端,由此也凸顯加強國內高端芯片生產制造的重要性。

              從整個市場環境來看,IC Insights發布報告顯示,全球晶圓代工市場份額繼2019年下降后,在2020年實現了21%的強勁反彈,并在2021年持續增長至26%。值得一提的是,若IC Insights對2022年全球晶圓代工市場增長20%的預測能夠實現,那么2020-2022年將是整個晶圓代工市場自2002-2004年以來增長跨度最強勁的三年。

              反觀國內市場,2021年中芯國際的銷售額增長39%,華虹集團銷售額增長率則是整個代工市場的兩倍。整體上2021年中國大陸純晶圓代工市場份額增加至8.5%。

              與此同時,在近幾年市場環境的驅使下,我國持續加大半導體領域的科研力度,以實現芯片的國產化。

              IC Insights表示,未來五年內純代工市場不會再次下滑,到2026年,中國大陸純代工市場的總份額將保持相對平穩,且占據8.8%的市場份額。

              受限布局半導體賽道時間晚及相關廠商在過去的發展中走了“彎路”,我國自主生產的芯片遠不能滿足國內市場需求,只能通過進口補全需求缺口。公開數據顯示,近三年國內的進口芯片規模均超過3500億美元。

              顯而易見,盡管國家方針政策和資本等多方加大對半導體產業的投入,但5年內0.3個百分點的增速仍相對緩慢,尤其在中芯國際等企業被列入實體清單后,美國、歐盟、日本及韓國等產業大國紛紛加大投入,發展本土晶圓制造業。由此國內代工業務要實現領先的競爭優勢更是艱難。

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              國產龍頭強者恒強

              目前來看,國內半導體行業與國際巨頭仍存在較大差距,但已不斷攻克技術壁壘,中低端領域芯片取得成效明顯。

              縱觀行業動態,去年以來,受益半導體市場供不應求和漲價潮熱度居高不下,國內各大晶圓代工巨頭業績頻頻被刷新,毛利率也不斷提升。

              中芯國際公告顯示,今年1至2月,公司實現營收大約12.23億美元,同比增長59.1%;而2021年第四季度營收更是創新高,102.6億元的營收同比增長高達53.8%。另外,2021年度未經審計的營收為356.31億元,遠遠高于上年同指標數值。

              對于2022年的預測,中芯國際表示,在外部環境相對穩定的前提下,公司全年營收增速將好于代工業平均值,毛利率也高于公司去年水平。

              無獨有偶,聯電2021年第四季度營收約為21.2億美元,同比增長30.5%,歸母凈利潤為5.72億美元,同比增長42.5%。全年來看。2021年聯電全年實現營收76.26億美元,年增20.4%。此外,報道稱聯電的芯片制造設施利用率遠超100%,2023年年底前的產能已經全部售罄。

              而據3月10日消息,中國大陸第三大晶圓代工廠晶合集成成功在科創板過會。作為國內的晶圓代工大廠,晶合集成主要從事12英寸晶圓代工業務,其2020年12英寸晶圓產能在26.62萬片左右,而2021年僅上半年就達到20.61萬片,規模效應逐漸顯現。

              市場咨詢公司Frost & Sullivan統計數據顯示,截至2020年底,晶合集成已發展為國內大陸收入和12英寸晶圓代工產能并列第三的純晶圓代工企業(不含外資控股企業),僅次中芯國際和華虹半導體。

              從各大廠商的反饋來看,2022年芯片荒問題仍然存在,為滿足市場需求,各大晶圓代工廠持續擴產,資本支出金額也隨之大幅上漲。

              統計數據顯示,臺積電、聯電、中芯國際、力積電等已公布的2022年資本支出合計達548~588億美元。

              以中芯國際為例,中芯國際實施大規模擴產的資本開支預計超50億美元,公司產能增量也將高于去年。目前,中芯國際在北京、上海、浙江、深圳和天津五個城市均布局了28nm及以上的成熟工藝。

              從時間先后順序來看,2021年3月,中芯國際公告稱計劃投資23.5億美元建設月產能大約4萬片的12英寸晶圓廠;2021年9月2日,中芯國際簽署協議,擬與第三方資金共同投資88.7億美元用于建設月產能10萬片的12英寸晶圓廠。

              由此不難發現,政策指引、資本推動和技術突破等多重利好,將是未來芯片發展的主要推動力;在本就位列國內領先隊列的基礎上,各大廠商的持續投入將進一步加劇強者恒強的格局。

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              半導體國產替代重點方向在哪?

              半導體企業有IDM和垂直分工模式之分,IDM是指覆蓋設計、制造、封測甚至下游電子產品等全環節的模式,賽道主要有英特爾、三星等規模大、技術全面和資金雄厚的企業。

              從國界來看,美國的半導體企業多以IDM模式運營,占全球一半的市場份額,韓國占其次,全球份額為30%。中國雖有士蘭微、聞泰科技等IDM廠商,但全球市占率不足1%。

              芯片設計環節,2019年華為海思曾名列世界前五,其自主研發的麒麟系列芯片歸屬國際頂尖水平,但遭美打壓后,失去上游的IP核和EDA支撐,海思就陷入“無米難為巧婦之炊”的局勢,最終也跌出榜單。

              IP核是什么?基于IP核,芯片設計廠商可省去底層設計步驟,通過調節參數、重新組合模塊即實現效果,也可以把IP核理解為芯片設計的公共參考模板。

              值得一提的是,全球IP核被英美壟斷,英國的ARM廠商雖占全球超四成的市場份額,但因其使用美國的專利技術,且在美國有核心研究技術,所以受美出口法的管控,或許說ARM“披著英皮的美企”更為合適。

              目前國內設計半導體IP業務的公司有芯原股份、芯動科技、寒武紀和以EDA為核心業務的華大九天等。應該注意的是,2019年市場分析公司IPnest發布的全球半導體IP廠商排行榜中,芯原股份以1.8%的市占率名列第七。

              再來看EDA領域,EDA是芯片設計環節必須用到的精密軟件,不僅搭載高超算法,還深度融合晶圓廠的制成工藝。全球EDA由美國企業新思科技、楷登電子、西門子形成“三足鼎立”的格局,總市占率達到77%。

              由于起步晚,上下游缺乏協同整合的生態體系,國內企業除華大九天能提供模擬電路和平板顯示方面全流程工具支持外,其余廠商多以提供點工具為主,而相較國際水平,華大九天所擁有服務也只是“皮毛”。

              晶圓代工環節,僅臺積電一家就占據全球近六成的市場份額,而中國大陸的中芯國際、華虹半導體和上海華力也位居世界前列。以掌握技術最強的中芯國際為例,2021年中芯國際營收增速首次實現反超臺積電,且良品率基本看齊,但其先進制程仍遠落后于臺積電。

              無設備,不芯片。全球十大半導體設備廠商集中在歐美日三地,合計市占率高達76.6%,其中美國占據將近四成的全球市場份額,荷蘭巨頭ASML則主導技術含量最高的設備光刻機。

              相較設計和代工環節,封測的國產化水平較高。長電科技、通富微電、華天科技和頎邦科技等4家大陸廠商擠進世界前列。近幾年,隨著系列政策支持和并購,大陸廠商在先進封裝技術已實現與國際一流水平接軌。

              結合產業鏈多環節的實際情況,可以推測,國內IP核、EDA、制造設備等較為落后,國產替代空間大,也是未來需重點突破的方向。

              寫在最后

              在半導體領域,講究的從來都不是彎道超車,而是一步一個腳印,不斷攻克技術壁壘,最終實現國產替代。

              2026年中國大陸純晶圓代工廠市場達到8.8%的規模,讓國人為之歡呼的同時也給業內一記警醒。接下來,如何在充滿艱辛的國產替代之路,擺脫“進口依賴癥”,進而搭建自主的產業鏈,是國內半導體企業不得不思考的問題。


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