半导体产品:集成电路占主要份额

半导体是一类常温下导电性能介于导体与绝缘体间的物质，常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓等，其中硅是目前最主要的半导体材料。由于半导体可以通过掺入杂质来改变其导电性能，并具有热敏性、光敏性等特性，因此广泛用于集成电路、光电器件、传感器等产品制造。

半导体产品包括集成电路(IC))、分立器件(discretes)、光电器件(optoelectronic)、传感器(sensors/actuators)，其中集成电路又包含模拟电路和数字电路，数字电路可在细分为微器件、储存器和逻辑电路。

集成电路占据半导体产品80%以上市场份额。年全球集成电路销售额为亿美元，份额占比达到81.6%，光电器件、分立器件、传感器的份额则分别为9.4%、5.7%、3.2%。近年来由于光电器件市场的快速增长，集成电路所占份额有所下降，但仍占到80%以上。

由于集成电路(IC)占半导体产品份额巨大，最具有代表性，因此本文主要通过集成电路来分析半导体行业，若无特殊说明，半导体行业专指集成电路行业。

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半导体不断向小制程发展，摩尔定律已近物理极限

半导体制程指的是半导体芯片中各个硅晶体管连接导线的宽度，制程越小意味着同样的面积可以布局更多的半导体元器件，芯片的体积可以变得更小，功耗可以更低，同时相同面积的晶圆上可以生产更多的芯片，单个芯片的成本也会更低。

目前28nm制程芯片产品销售占比最高:半导体芯片的制程在年从微米时代进入了纳米时代，并每两年左右减小30%，目前主流的芯片制程包括90nm、65nm、40nm、28nm、16nm。由于28nm制程芯片制造工艺成熟，且具有高性价比，因此也成为生产最多的芯片，销售占比近30%。

半导体芯片向更低制程方向发展:随着16nm及更低制程芯片的生产工艺不断成熟，生产成本不断降低，以及下游产业对更小体积、更低功耗、运算能力更强的半导体芯片需求不断提升，20/16nm制程的芯片销售占比也在快速提升，未来有望超过28nm芯片。从技术的发展路径来看，更低制程的芯片是发展的必然方向。目前全球晶圆厂领先者正在积极布局10/7nm工艺，预计2-3年能够量产，下一代5/3nm工艺预计年量产。

摩尔定律近年来不断放缓，且已逼近其物理极限:到目前为止，半导体行业的发展基本符合摩尔定律，即当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。然而随着半导体制程的不断缩小，芯片生产的工艺愈加复杂、生产成本不断提高，摩尔定律放缓趋势变得明显，如英特尔的产品更新周期已从一年半延长至三年，产品量产也多次跳票。另外制程的缩小伴随着愈加明显的量子隧穿效应和热效应，使得芯片的性能收到明显影响，目前主流观点认为硅基材料的摩尔定律物理极限为5nm，再往下摩尔定律将不再适用。

产业模式:产业分工趋势明显，垂直模式不断深化

1.Foundry、Fabless模式诞生打破IDM模式垄断

在年台积电成立以前，半导体行业只有一种IDM(IntegratedDeviceManufacture，集成器件制造)模式，即从设计，到制造、封装测试以及投向消费市场一条龙全包的模式，传统的半导体巨头如英特尔、三星、德州仪器、瑞萨等都是采用的IDM模式。

IDM模式的优势在于其具有资源的内部整合优势，以及具有较高的利润率。由于IDM模式贯穿半导体生产流程的始终，不存在工艺流程对接问题，新产品从开发到面市的时间较短，且因为覆盖前端的IC设计和末端的品牌营销环节，具有较高的利润率水平。

Foundry模式诞生，行业出现明显的垂直分工:随着半导体行业的发展，行业内的分工越来越深化，首先是EDA等工具类业务率先独立出来，随后台积电的成立标志着IC设计和IC制造业务分离的Foundry模式正式诞生，也进一步深化了半导体行业的垂直分工。

Foundry模式指的是专门负责半导体芯片的生产制造，并不涉及设计、封测的其他领域，其出现的原因主要是:

半导体制造业具有明显的规模经济效应，扩大规模可以显著降低单位产品的成本，提高企业竞争力，降低产品价格。

半导体产业所需的投资极高，设备投资又占据最大的份额，技术的进步和工艺的改进要求半导体生产商不断更新生产设备，除了少数实力强大的IDM厂商有能力不断扩张外，其他的厂商根本无力扩张。而且只有Foundry模式才能最大化的利用产能。

与Foundry模式一同诞生的还有Fabless模式，即专业从事IC芯片设计的公司，此后IP商和封测商也不断独立壮大，半导体行业的垂直分工模式得到进一步的深化。

2.IDM逐步走向FabLite模式，垂直分工模式持续深化

垂直分工模式下的Fabless公司营收增长显著高于IDM公司:随着晶圆厂不断向大晶圆、小制程的方向发展，资本投入也在快速增加，垂直分工模式的优势和趋势更加明显。过去十年中IDM公司的收入规模保持在亿美元左右，基本没有增长，而Fabless公司的收入从年的亿美元增长到了年的亿美元，规模实现了翻倍增长，在全球半导体产业中的收入规模也占到了30%以上。

IDM公司开始向Fab-lite模式转变，参与行业的垂直分工:IDM公司也意识到了行业的垂直分工模式具有的显著优势，开始进行自身模式的转型。部分IDM公司逐渐演变为Fabless公司，例如AMD剥离了旗下的晶圆厂变成目前的GlobalFoundry代工厂，自身则成为Fabless公司。其他IDM公司则向Fab-lite模式转变。其中英特尔、三星开始用旗下的晶圆厂向第三方提供代工服务，不再是纯粹的IDM公司，而Freescale、NXP等则把一部分芯片生产业务外包给其他代工厂，自身将资源和精力集中于优势产品上。

产业变迁:半导体产业历经两次产业转移

半导体产业发源于美国，此后经历过两次大的产业转移。一次是20世纪70-80年代，日本借助在工业级PCDRAM上的高产品可靠性及美国的技术支持，实现了对美国市场的反超，在DRAM市场市占率近80%，在半导体市场市占率近50%。第二次是20世纪80-90年代，韩国借助PC发展的东风，通过技术引进与消化吸收成为PC端DRAM的主要生产者，而台湾则通过在晶圆代工、芯片封测领域的垂直分工奠定了半导体代工领域的龙头地位。

目前欧美日韩台主导着全球半导体产业格局，半导体产值方面，根据美国半导体协会的数据，年美国、韩国、日本、欧洲、台湾分别占50%、17%、11%、9%、6%的产值份额，而中国大陆仅占4%。

1.日本半导体产业崛起:家电产业和工业级PC机遇+美国和政府扶持

日本集成电路技术来源于美国。半导体产业在上世纪50年代起源于美国，至70年代硅谷的形成，美国当之无愧的成为了半导体产业兴起时代的领跑者。集成电路最初被应用在军事领域，美国从自身人力成本和扶持日本发展角度，率先将劳动力密集型的装配环节转移到日本进行。日本半导体业

的发展始于年，日本电气公司(NEC)自美国Fairchild公司取得planartechnology的授权。日本政府要求NEC将取得的技术和国内其他厂商分享。由此项技术的引进，日本的NEC、三菱、京都电气等乃开始进入半导体产业。年，NEC、三菱等企业开始生产IC。年，TI以构造专利为条件与索尼合资办厂。

依托巨大的家电市场，日本半导体开始崛起。到了60年代后期，军事领域需求趋于稳定，以家电为代表的民用半导体市场份额逐渐扩大。日本从装配起家消化吸收美国半导体技术，作为二战战败国日本无法复制美国军事半导体崛起路径，将半导体技术应用在家电领域，实现崛起。

为工业级PC提供可靠的DRAM，日本反超美国。80年代以后，PC的出现和普及带动了DRAM的发展。日本在美国扶持的大背景下，政府和产业界共同努力，开发基于DRAM的IDM商业模式，为大型计算机提供高可靠性的DRAM，开始在全球半导体市场处于领先地位，全盛期甚至占据了全球半导体市场的半壁江山，在DRAM市场市占率接近80%，让半导体行业一直以来的老大美国黯然失色。

日本半导体产业的崛起离不开日本政府的大力支持。同时充分利用各种经济手段，比如税收优惠等促进产业发展，以税收为例，日本有研发支出的租税优惠和特定研究的优惠，促进产业投资，保障行业均衡发展。

受美国抑制政策和韩国DRAM崛起的冲击，日本半导体产业开始走向衰落。日本半导体产品的成功主要在于制造上的精益求精使得半导体生产具有高生产效率、高良品率，进而可以低价销售。然而日本没有积极应对个人计算机DRAM产品的新需求，使得DRAM市场被韩国抢占。此外，美国对日本半导体产业的政策也从最初的扶持转向抑制，极大地影响了日本半导体产业地发展。

2、韩国半导体产业崛起:消费级PC机遇+政府和财团支持

韩国半导体产业受益PC终端崛起迎来发展春天:80年代PC的普及使得面向PC端的DRAM产品成为下游主要的需求，与工业计算机DRAM产品相比，PC端的DRAM核心竞争力为高性价比，而不是高可靠性。韩国半导体企业敏锐地抓住了这一市场机会，积极调整产品，抢占了市场先机，并在竞争中很快超过了日本半导体企业，在DRAM市场地占有率最高达到了80%。时至今日，韩国三星、海力士依然占据70%以上的DRAM市场份额。

韩国半导体产业的崛起离不开政府和大财团的支持。韩国政府始终支持国内半导体产业的发展，并且将半导体产业上升到国家级项目，推出了租税奖励及低融资政策以及一系列的行业振兴与共同研发计划。

3、中国台湾半导体产业崛起:“垂直分工”模式机遇+政府支持

台湾半导体产业几乎与韩国同时起步，初期主要进行封测服务。下游需求从家电拓展到PC之后，对芯片的定制化要求提高，催生了一大批专业从事IC设计的公司(Fabless),此后随着产业垂直分工趋势的深化，台积电于年成立，开创了专业从事晶圆加工的Foundry模式。

台积电成立后，由于承接大量晶圆代工订单，台积电具有很快的设备折旧速度，能及时更新生产设备，此外台积电于大量生产设备制造商都有着密切的合作关系，得以共同研发下一代设备和生产工艺，保持公司在晶圆代工领域的绝对竞争优势。

台积电的Foundry模式取得了巨大的成功，年台积电营业收入高达亿新台币，利润则达到亿新台币，是全球第一大Foundry工厂，市占率超过50%，苹果、英伟达等全球龙头都是其大客户。

受益垂直分工，台湾实现了半导体全产业链的腾飞。台湾半导体以封测起家，靠晶圆代工走向腾飞，由于台湾成为了全球最大的晶圆代工地区，吸引和培育了一大批优秀的IC设计和IC封测公司，全产业链得以实现共同腾飞。目前台湾在晶圆代工和IC封测方面位居全球第一，IC设计位居全球第二。

台湾政府从政策和资金角度保证半导体产业发展。政策方面台湾政府成立工研院引进技术，发展成熟后转给企业，并在新竹科学园区建立了集成电路产业化基地，为企业发展提供了良好的技术支撑、服务平台和产业配套服务环境。资金方面台湾政府成立了“国发基金”，对重点企业发放政策性投资。此外还对高科技公司实施投资奖励和税收优惠。比如，台湾半导体产业不仅可以享受“免税五年”，还可以享受“投资抵减”优惠等。

产业格局:产业向中国转移，中国已成最大下游市场

在半导体行业的第三次景气周期中，手机等消费电子产品取代PC成为行业增长的主要驱动因素，中国是全球第一大消费电子生产国和消费国，对半导体产品的需求逐年快速提升。在消费电子产品需求的驱动下，半导体产业开始向中国大陆转移。

如今中国已是全球半导体最大的销售市场。半导体的销售市场主要集中在亚太、北美和欧洲地区，其中中国年半导体销售额达到亿美元，占全球市场份额的31.7%，其中集成电路产业销售额.5亿元，占全球份额的23.6%，已成全球最大的销售市场。在产业向中国转移的背景下，中国半导体市场在国际市场中的分量和占比将进一步提升。

中国市场供需错配严重，集成电路已成最大进口商品。由于我国半导体产业起步晚，生产水平和生产能力难以满足下游巨大的需求，半导体产业的供需存在严重的供需错配情况，高度依赖进口。以集成电路为例，年我国集成电路产品需求达到1.20万亿元，而国内供给量仅为.5万亿元，自给率仅为36%，大量集成电路产品依靠进口。当年集成电路产品进口金额达到亿美元，已经替代原油成为我国第一大进口商品。获取本文完整报告请百度搜索“乐晴智库”。