（報告出品方/作者：德邦證券，李浩、張威震）

1. 核心摘要

半導體是數(shù)字經(jīng)濟的基石，對全球信息科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關重要。此篇報告 作為我們中觀科技產(chǎn)業(yè)系列專題報告的開篇，我們將從宏觀到中觀，通過復盤全 球半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，對我們基于供給和需求視角的全球半導體產(chǎn)業(yè)分析框 架進行詳細闡釋，對全球半導體產(chǎn)業(yè)的成長性、周期性進行觀察總結和實證分析， 對全球半導體產(chǎn)業(yè)價值鏈分布、全球市場現(xiàn)狀與特征，以及中國大陸半導體產(chǎn)業(yè) 現(xiàn)狀與問題進行詳細歸納。通過與美國等海外地區(qū)對比，發(fā)現(xiàn)中國大陸半導體產(chǎn) 業(yè)鏈的不足；通過對全球產(chǎn)業(yè)趨勢的分析，來理解當下中國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機 遇。

分析框架：全球半導體產(chǎn)業(yè)供給端由企業(yè)主導，需求端由下游應用領域主導， 供給、需求和貿(mào)易共同創(chuàng)造了銷售市場，需求波動向上傳導的時間差造成了企業(yè) 和渠道商的庫存。企業(yè)的邊際盈利能力變化傳導到二級市場，與其他因素交織共 同影響了股價波動。在整個框架中，技術是根因，技術迭代降低制造成本并創(chuàng)造 下游電子設備需求，促進信息科技產(chǎn)業(yè)持續(xù)繁榮發(fā)展。 復盤歷史：全球半導體產(chǎn)業(yè)從上世紀四五十年代在美國起源后開始蓬勃發(fā)展， 在成長過程中歷經(jīng)了從美國到日本，從日本到韓國和中國臺灣，以及再到中國大 陸的三次產(chǎn)業(yè)區(qū)域轉移。在此過程中，全球半導體產(chǎn)業(yè)分工不斷細化，從 IDM 到 Fabless，純晶圓代工模式出現(xiàn)。同時，全球半導體市場下游歷經(jīng)多輪增長周期， 從 1976 年的約 29 億美元成長 202 倍到 2022 年的 5832 億美元，下游已經(jīng)滲入 到消費電子、計算機、通信、汽車、工業(yè)等多個應用領域，成為信息科技產(chǎn)業(yè)和數(shù) 字經(jīng)濟的基石。

成長與周期：全球半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)從快速增長的成長行 業(yè)轉變?yōu)闈u進式增長的成熟行業(yè)，成長性逐漸變?nèi)酰芷谛圆粩嘣鰪?。全球半?體產(chǎn)業(yè)格局集中度不斷提升，頭部企業(yè)成長速度放緩但盈利能力變強。周期性方 面，我們從長期、中期和短期三個維度進行拆解：（1）在長期維度上，全球半導 體產(chǎn)業(yè)主要受技術迭代因素影響，呈現(xiàn)出約 10 年左右的產(chǎn)品周期，宏觀經(jīng)濟波動 對這一特征進行加強；（2）在中期維度上，全球半導體產(chǎn)業(yè)主要受企業(yè)資本開支 驅(qū)動，表現(xiàn)出約 3 至 4 年的產(chǎn)能周期；（3）在短期維度上，半導體銷售市場短期 供需錯配導致企業(yè)庫存波動，呈現(xiàn)出約 3 至 6 個季度的庫存周期。 產(chǎn)業(yè)鏈：全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈包括設計、制造、封測三大核心環(huán)節(jié)，和基礎技 術研發(fā)、半導體設備、半導體材料三大支撐環(huán)節(jié)，以及多種下游應用領域。在價 值量分布上，呈現(xiàn)出“設計＞晶圓制造＞設備＞封測＞材料”的特征。在區(qū)域分 布上，主要與各區(qū)域生產(chǎn)要素優(yōu)勢類型有關：（1）設計、設備等研發(fā)密集型環(huán)節(jié)， 主要由美國、歐洲等區(qū)域主導；（2）材料和晶圓制造等資本開支密集型環(huán)節(jié)，主 要由歐美以外地區(qū)主導；（3）封裝測試等資本開支和勞動力密集型環(huán)節(jié)，主要由 中國大陸主導。

市場結構：分地區(qū)來看，亞太地區(qū)在全球半導體銷售額中超過 60%，而中國 大陸在亞太市場份額最高，2021 年以 1877 億美元銷售額成為全球半導體產(chǎn)品最大消費地區(qū)。從供給端來看，美國在全球半導體市場供應端占據(jù)接近一半份額。 分產(chǎn)品來看，集成電路占半導體產(chǎn)品銷售額的比重維持在 80%以上，其中邏輯 IC 和存儲 IC 比重最高，MCU 份額呈下降趨勢。分下游應用來看，計算機和通信是 主要應用領域，不同類型的半導體產(chǎn)品在下游應用領域的占比有所區(qū)別。 中國大陸現(xiàn)狀：中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)起步較晚，目前在全球市場份額第一且 仍保持上升趨勢。中國大陸在供給端較為薄弱，IC 產(chǎn)值雖然快速增長，但自給率 水平仍然不高。去除大陸之外廠商在內(nèi)地的晶圓廠貢獻的產(chǎn)值，中國本土廠商對 市場的供給比例 2021 年僅為 6.6%左右。此外，從進出口的角度看，中國大陸半 導體產(chǎn)品貿(mào)易逆差仍在擴大，進口高端芯片、出口低端芯片現(xiàn)象仍然顯著，半導 體產(chǎn)品在整體進口金額占比也屢創(chuàng)新高。

海內(nèi)外對比：從產(chǎn)業(yè)投資力度來看，半導體產(chǎn)業(yè)較為依賴研發(fā)投入，在全行 業(yè)中研發(fā)支出占收入比重最高。分地區(qū)對比，美國在全球主要國家和地區(qū)中研發(fā) 投入最高，中國大陸最低。對比中外半導體企業(yè)，中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié) 龍頭公司與海外龍頭公司相比在收入規(guī)模與盈利水平等方面仍然存在一定的差距。 產(chǎn)業(yè)趨勢：（1）長期來看，量子隧穿效應導致的物理極限和先進制程工藝成 本陡增等因素致使集成電路沿摩爾定律發(fā)展的經(jīng)驗規(guī)律迎來瓶頸，臺積電先進制 程的新工藝收入占比提升速度不及前代、滲透速度或?qū)p緩。集成電路進入后摩 爾時代后，技術迭代速度放緩，中國有望通過先進封裝和 Chiplet 等技術實現(xiàn)加速 追趕。（2）中期來看，2020 年新冠疫情大流行對全球半導體市場造成了先緊后松 的局面，加劇了市場需求波動，企業(yè)端產(chǎn)能投放節(jié)奏受到一定影響，2023 年產(chǎn)能 周期大概率進入下行階段。（3）短期來看，全球晶圓廠產(chǎn)能利用率已經(jīng)回歸到正 常水平，WSTS 預測 2023 年全球半導體市場或?qū)⑽s 4.1%至 5566 億美元。（4） 區(qū)域分工上，半導體產(chǎn)業(yè)的安全性和韌性日益成為全球各地區(qū)競爭焦點，美國通 過“對內(nèi)鼓勵、對外合作、對華競爭”的半導體產(chǎn)業(yè)政策促進先進制程回歸本土， 同時限制中國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國需要推出更適合當下環(huán)境的半導體產(chǎn)業(yè)頂 層戰(zhàn)略規(guī)劃，以在日益動蕩的地緣政治格局中實現(xiàn)半導體乃至整個信息科技產(chǎn)業(yè) 的國產(chǎn)替代和自主可控。

2. 產(chǎn)業(yè)概況與分析框架

2.1. 研究范疇：半導體、集成電路與芯片

半導體（Semiconductor）狹義上是指半導體材料，即常溫下導電性能介于導 體與絕緣體之間的材料。包括以硅（Si）、鍺（Ge）等元素半導體（也是第一代半 導體材料），和以砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鎵（Ga2O3） 等化合物半導體材料（第二代至第四代半導體材料）。半導體材料是制作半導體器 件和集成電路的電子材料，是半導體工業(yè)的基礎。利用半導體材料制作的各種各 樣的半導體器件和集成電路，促進了現(xiàn)代信息社會的飛速發(fā)展。 集成電路（Integrated Circuit，IC，中國臺灣稱為“積體電路”），是指通過一 系列特定的加工工藝，將晶體管、二極管等有源器件和電阻器、電容器等被動元 件及布線“集成、封裝”在半導體（如硅或砷化鎵等化合物）晶片上，執(zhí)行特定功 能的電路或系統(tǒng)。 芯片（Chip），通常就是指集成電路芯片，因此絕大多數(shù)時候，芯片、集成電 路、IC 等術語可以混用。

2.2. 產(chǎn)品類型：芯片功能向集成化趨勢發(fā)展

半導體產(chǎn)品類型繁多，通常按照 WSTS 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分為集成電路、分立器件、 光電子器件、傳感器共 4 大類。 1）集成電路，即通常所稱的芯片，英文簡稱 IC 或 Chip，占據(jù)半導體銷售額 的絕大部分，主要包括模擬芯片和數(shù)字芯片。 模擬芯片，主要是指由電阻、電容、晶體管等組成的模擬電路集成在一起用 來處理連續(xù)函數(shù)形式模擬信號的集成電路，主要包括以放大器、比較器、接口 IC 等為代表的信號鏈類芯片，和以驅(qū)動 IC、交直流轉換（AC/DC、DC/DC、DC/AC 等）、充電/電池管理 IC 等為代表的電源管理類芯片。

數(shù)字芯片，是對離散的數(shù)字信號進行算術和邏輯運算的集成電路，其基本組 成單位為邏輯門電路，包括邏輯芯片、微處理器和存儲芯片三大類。（1）邏輯芯 片，廣義上可以是所有采用邏輯門的大規(guī)模集成電路，這里主要是指僅包含邏輯 運算能力的集成電路，包括以 CPU、GPU 為代表的通用計算芯片、專用芯片（ASIC 等）和 FPGA 等。（2）存儲芯片，主要承擔數(shù)據(jù)存儲功能，包括易失性存儲和非 易失性存儲，易失性存儲主要以隨機存取器 RAM 為主，使用量最大的為動態(tài)隨機 存儲 DRAM；非易失性存儲較為常見的是 NOR Flash 與 NAND Flash。NOR Flash 的讀取速度較快，被廣泛用于代碼存儲的主要器件，NAND Flash 則在高容量時 具有成本優(yōu)勢，是目前 SSD 固態(tài)硬盤的主要存儲介質(zhì)。（3）微處理器（MPU）， 主要是指將計算、存儲等多種功能封裝成一個芯片之上的微控制單元（MCU）。

2）分立器件，是相對于集成電路而言的半導體另一大產(chǎn)品分支。分立器件早 于集成電路出現(xiàn)，至今仍然被廣泛地應用在消費電子、計算機、通信、汽車電子等 廣泛領域。分立器件可分為普通二極管、三極管、以電容/電阻/電感為代表的三大 被動元件，和占據(jù)分立器件主要地位的功率器件。功率半導體分為功率 IC 和功率 器件，功率 IC 主要以電源管理類模擬 IC 為主，功率器件主要包括功率二極管、 晶 管、功率晶體管等類型。其中，功率晶體管還可細分為雙極結型晶體管（B T）、 結型場效應晶體管（ FET）、金屬-氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）和絕 緣柵雙極型晶體管（IGBT）等多種類型，主要用于放大器、大功率半導體開關和 逆變器等場景。

3）光電子器件，主要是指利用光子-電子轉換效應（光電效應）設計的功能器 件，可大致分為光電導器件、光 器件、發(fā)光器件和受光器件。光電導器件包括 光 電阻、光電二極管、光電三極管等，其中光電二極管是構成 CCD 和 CMOS 圖 傳感器的基本單元。 光 器件 是利用光 效應進行工作的半導體器件， 主要包括光 電池、光電 測與光電控制器件等。 發(fā)光器件，主要包括發(fā)光二極 管（ ED）和半導體 光器。 ED 按化學性質(zhì)又分有機發(fā)光二極管 O ED 和無機 發(fā)光二極管 ED，最初用于儀器儀表的指示性照明，后來用作文字或數(shù)字顯示， 近些年又發(fā)展出 mini- ED 和 micro- ED 等新技術。半導體 光器 ，也稱 光 二 極管（ D），可分為同質(zhì)結、單異質(zhì)結、雙異質(zhì)結等幾種類型，主要用作 光通信、 光存儲、光陀螺、 光 印、測距以及雷達等 領域。半導體 光器可以按照材料、波長、功率、發(fā) 方式等多種維度分類，其中 VSCE 光器得益于 3D 結構光 （蘋果 Face ID 采用的方案）和 iDAR 等下游應用場景的拓展而在近幾年市場規(guī) ?？焖侔l(fā)展。受光器件，即接受光信號轉換為電信號的光電器件，主要包括圖 傳感器、紅外接收器、光電倍增管等產(chǎn)品，在下游應用產(chǎn)品中通常與發(fā)光器件集 成在一起使用。

4）半導體傳感器，是指利用半導體材料物理、化學、生物特性制成的傳感器， 按照信號感知方式，可以分為溫度傳感器、 度傳感器、 力傳感器等多種類型。 傳感器作為數(shù)字世界的眼耳口鼻，在幾乎所有行業(yè)都有著廣泛的應用場景。 除以上分類外，半導體產(chǎn)品還有多種分類維度，例如按照下游需求場景可分 為民用級（消費級）、汽車級（車規(guī)級）、工業(yè)級、軍工級和航天級等。 半導體產(chǎn)品向功能集成化趨勢發(fā)展。隨著智能手機、智能手表、TWS 耳機等 下游消費電子應用對芯片性能、功能和集成度的要求越來越高，半導體產(chǎn)品功能 集成化發(fā)展成為重要趨勢，出現(xiàn)了諸如片上系統(tǒng)芯片（SoC）、 芯片（ RF）、 電源管理芯片（PMIC）等將傳統(tǒng)單一半導體芯片的多種功能模 化集成化的芯片 類型。例如高通驍龍 8Gen1 SoC 集成了 CPU、GPU、ISP、5G RF 等多種數(shù)字 和模擬芯片模 ，恩智浦 PMIC 芯片集成了多種模擬電路功能。

2.3. 研究框架：基于供給與需求視角的產(chǎn)業(yè)分析框架

供給端：供給端由企業(yè)主導，企業(yè)的供給能力主要由不同階段的固有產(chǎn)能和 產(chǎn)線整體的產(chǎn)能利用率決定，其他決定供給能力的因素還包括庫存水平、上游原 材料供應情況等。產(chǎn)能主要由企業(yè)資本開支決策、國家或地區(qū)的產(chǎn)業(yè)引導政策等 因素決定。常見的產(chǎn)業(yè)政策類型包括國民經(jīng)濟計劃（包括指令性計劃和指導性計 劃）、產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整計劃、產(chǎn)業(yè)扶持計劃、財政投融資等。當產(chǎn)能利用率持續(xù)高企， 甚至長時間以最高水平運行時，或者企業(yè)判斷未來較長時間內(nèi)需求端較為旺盛時， 會增加資本支出預算，升級改造舊產(chǎn)線或新建產(chǎn)線，以提升未來產(chǎn)能。 需求端：半導體產(chǎn)品的下游需求包括消費電子、計算機/服務器、汽車、工業(yè) 等多個領域，但各領域最下游的應用端多由個人消費者主導。需求端的影響因素 包括宏觀經(jīng)濟、政治、區(qū)域文化、產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)品迭代等因素，其中產(chǎn)業(yè)政策多為 消費類政策，產(chǎn)品迭代主要由消費者和系統(tǒng)集成商共同推動，而技術進步是產(chǎn)品 迭代的根本因素。

銷售市場：供給、需求和貿(mào)易共同創(chuàng)造了銷售市場，同時市場供需的變化也 會及時向上反饋給供給和需求，起到一定的調(diào)節(jié)作用。例如：產(chǎn)品銷量較好，企業(yè) 庫存水位下降，將會提升產(chǎn)線稼動率，以增加庫存補給；產(chǎn)品價格下降，將會對價 格 感型人群的消費決策產(chǎn)生較大的影響，進而影響總需求。 社會庫存：供給端的企業(yè)通常有直銷和經(jīng)銷兩種銷售模式，直銷模式下企業(yè) 直接將產(chǎn)品銷售給客戶，經(jīng)銷模式下企業(yè)通過層層經(jīng)銷商將產(chǎn)品銷售給客戶。經(jīng) 銷商（或者稱渠道商、貿(mào)易商、流通企業(yè)等）可以促進產(chǎn)品流通效率、分擔企業(yè)庫 存風險，同時獲取部分利潤。因此整個供給端庫存，可以分為生產(chǎn)廠商庫存和流 通企業(yè)庫存（也稱渠道庫存），二者共同構成了總的社會庫存。 二級市場：銷售市場上整體行業(yè)的銷售額和利潤，由規(guī)模大小不等的企業(yè)共同貢獻，企業(yè)的邊際盈利變化與資本市場對企業(yè) 值水平的判斷，共同影響了企 業(yè)股價走勢，同時各企業(yè)股價變化疊加其權重因子共同決定了行業(yè)指數(shù)的波動周 期。另外，企業(yè)盈利能力和 值的 變化，同時也在一定程度上影響企業(yè)投資決策， 進而影響到產(chǎn)能端的資本開支節(jié)奏。

技術因素：隨著科技的發(fā)展和知識產(chǎn)權制度的建立，技術也作為相對獨立的 要素投入生產(chǎn)，成為第四大生產(chǎn)要素。對于半導體產(chǎn)業(yè)而言，制造端的技術進步 最為重要。隨著制程節(jié)點按照摩爾定律演進，性能更高、功耗更小、更加輕巧的芯 片使下游各類應用成為現(xiàn)實，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品迭代促進了消費需求，維持 整個產(chǎn)業(yè)不斷成長。

2.4. 發(fā)展特征：產(chǎn)業(yè)區(qū)域轉移與分工模式細化

1）從電子管到晶體管，半導體產(chǎn)業(yè)的起源。19 世紀 60 年代后期開始的第二 次工業(yè)革命，使人類進入了電 時代。 電 時代以電子設備為載體，電路則是電 子設備的核心。1904 年美國弗萊明發(fā)明了具有整流和 波兩種作用真空 電子二極 管，1907 年美國福雷斯特制造出的第一只真空電子三極管，成為后來無線電發(fā) 機和接收機的核心部件。自此，人們可以使用真空電子管構建電子設備的電路系 統(tǒng)，并在 1946 年成功研發(fā)出人類歷史上第一臺基于電子真空管的數(shù)字積分計算 機（ENIAC），每秒可執(zhí)行 5000 次加法運算。僅 1 年后的 1947 年 12 月，美國貝 爾實驗室由肖克利、巴丁和布拉頓組成的固體物理小組成功研發(fā)出點接觸型鍺三 極管，是世界上第一個晶體管，人類自此進入晶體管電路時代。

2）從晶體管到集成電路，半導體產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。晶體管的發(fā)明開創(chuàng)了微電子 學的先河，很快受到市場青睞。1954 年，貝爾實驗室發(fā)明第一臺晶體管計算機。 1957 年，IBM 開始銷售使用了 3000 個鍺晶體管的 608 計算機，這是世界上第一 種投入商用的計算機，同年，被譽為半導體產(chǎn)業(yè)“西點軍校”的仙童半導體在硅谷 創(chuàng)立，奠定了美國硅谷的發(fā)展基礎。1958 年 9 月，德州儀器的基爾比發(fā)明了第一 款基于鍺晶體管的集成電路，標志著集成電路的誕生。1959 年 7 月，仙童公司的 諾伊斯申請了基于硅平面工藝的集成電路專利，奠定了集成電路大批量產(chǎn)的技術基礎，半導體產(chǎn)業(yè)自此開始快速發(fā)展：1965 年，摩爾在當年第 35 期《電子》雜 志上發(fā)表了著名的“摩爾定律”；1968、1969 年，摩爾、諾伊斯和桑德斯相繼離 開仙童半導體，分別創(chuàng)立了英特爾和 AMD，并開 了兩家公司數(shù)十年競爭史；1971 年英特爾推出第一款商用處理器 Intel 4004，1978 年推出 X86 芯片鼻祖 Intel 8086， 并在 1981 年被 IBM 用于第一款個人電 IBM 5150 上，取得了巨大的商業(yè)成功。 而后隨著小型計算機步入千家萬戶、晶圓代工模式創(chuàng)新發(fā)展和微納制程節(jié)點不斷 突破，半導體產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。

3）半導體產(chǎn)業(yè)的三次區(qū)域遷移：美國→日本→韓國&中國臺灣→中國大陸。 半導體產(chǎn)業(yè)在美國起源后，伴隨地緣政治、地區(qū)產(chǎn)業(yè)政策、制造模式變革等多種 因素，經(jīng)歷了三次產(chǎn)業(yè)重心的轉移。（1）1950 年代到 1960 年代，半導體產(chǎn)業(yè)在 美國本土起源并蓬勃發(fā)展。最初晶體管產(chǎn)品在美國僅被用于軍事用途，后來德州 儀器發(fā)明 IC，計算機成本不斷下降、性能不斷提升，集成電路規(guī)模不斷提升，1967 年 DRAM 和 NVSM 開始作為計算機的核心存儲器問世，美國硅谷引領半導體產(chǎn) 業(yè)的發(fā)展。（2）第一次轉移，從創(chuàng)新國美國到日本。1976 年 3 月，日本政府以富 士通、日立、三菱、NEC 和東芝五家公司為核心， 合日本工業(yè)技術研究員、電 子綜合研究所和計算機綜合研究所共同實 “超大規(guī)模集成電路研究計劃”（V SI）， 該計劃取得了巨大成功，日本超越美國、一躍成為世界第一的 DRAM 大國，半導 體主要市場從美國轉移至日本。但 70 年代末，美國在半導體設計、設備、材料等 上游環(huán)節(jié)仍然保持著較大的技術領先實力。（3）第二次轉移，從日本到韓國和中 國臺灣。1969 年，韓國電子工業(yè)振興法及電子工業(yè)振興 8 年計劃的出臺為擴大電 子產(chǎn)品的生產(chǎn)確立了強有力的政府支援體制。此后，三 電子、 G、現(xiàn)代電子開 始致力于半導體產(chǎn)品的生產(chǎn)。70 年代美國、日本的半導體公司在韓國建立了存儲 芯片組裝廠，由此奠定了韓國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎。1974 年，三 收 了韓國 半導體公司 50%的股份，初步進入半導體行業(yè)；1977 年收 剩余 50%股份，同 時收 當時在韓國市場處于領先地位的仙童半導體子公司，獲得其芯片加工技術，在半導體行業(yè)逐漸贏得一席之地。1983 年，韓國政府對外發(fā)布“進軍 SI 領域 （DRAM）的計劃”，通過四年時間掌握了 256K DRAM 技術，并通過向日本大量 進口高性能制造設備，快速壯大半導體產(chǎn)業(yè)，最終三 在 16M DRAM 市場超過日 本。而與此同時，半導體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模的壯大，為產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)分工細化 下基礎， 1987 年張忠謀從德州儀器離開后在中國臺灣創(chuàng)立了臺積電，推動半導體產(chǎn)業(yè)由 IDM 模式向晶圓代工模式的轉變。全球半導體產(chǎn)業(yè)重心從日本逐漸轉移到韓國和 中國臺灣。（4）第三次轉移，從韓國、中國臺灣向中國大陸轉移。2001 年后，隨 著加入世貿(mào)組織，中國大陸逐漸深度參與到全球產(chǎn)業(yè)中。半導體下游應用從臺式 機逐漸拓展到筆記本電 、手機等各類電子設備，終端產(chǎn)品更加復雜多樣。美國、 日本、韓國等地區(qū)逐漸把勞動力密集型的封裝、測試等環(huán)節(jié)轉移到中國大陸。中 國大陸半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了低端組裝和制造承接、長期的技術引進和消化吸收、高 端人才培育等較長時間周期，逐步完成了原始積累，并以國家戰(zhàn)略及產(chǎn)業(yè)政策為 驅(qū)動力，推動半導體全產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展。

4）從 到晶圓代工，半導體產(chǎn)業(yè)鏈走向細化分工。最初，半導體廠商均 為垂直整合制造商（IDM），即自己完成設計、制造、封裝測試等所有環(huán)節(jié)。隨著 1987 年臺積電設立 6 英寸晶圓代工廠，中國臺灣地區(qū)率先進入半導體產(chǎn)業(yè)專業(yè)分 工階段，并開始承接以美國半導體公司為主的全球半導體產(chǎn)品廠商的委托制造業(yè) 務，半導體產(chǎn)業(yè)形成了以美國為主的負責設計的 Fabless 廠商，和以中國臺灣為 主的負責制造 Foundry 廠商進行分工 作的局面。 中國臺灣憑借專業(yè)代工，成為 世界半導體的晶圓生產(chǎn)基地。

2.5. 從宏觀總量到中觀產(chǎn)業(yè)：半導體是數(shù)字經(jīng)濟的基石

2.5.1. 數(shù)字經(jīng)濟：傳統(tǒng) P 的數(shù)字化部分，比重高、增長快

數(shù)字經(jīng)濟是以數(shù)字化的知識和信息為關鍵生產(chǎn)要素，以數(shù)字技術創(chuàng)新為核心 驅(qū)動力，以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡為重要載體，通過數(shù)字技術與實體經(jīng)濟深度融合，不斷 提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化水平，加速重構經(jīng)濟發(fā)展與政府治理模式的新型經(jīng) 濟形態(tài)。

根據(jù)信通院白皮書，2021 年全球 47 個主要經(jīng)濟體數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模為 38.1 萬億 美元，較 2020 年增長 5.1 萬億美元，數(shù)字經(jīng)濟占 GDP 比重為 45.0%，較 2020 年提升 1 個百分點。2021 年全球數(shù)字經(jīng)濟在第一產(chǎn)業(yè)滲透率為 8.6%，在第二產(chǎn) 業(yè)滲透率為 24.3%，在第三產(chǎn)業(yè)滲透率為 46.3%。在增速上，數(shù)字經(jīng)濟成為全球 經(jīng)濟增長的主要動力之一，2021年全球47個經(jīng)濟體數(shù)字經(jīng)濟同比名義增長15.6%， 高于同期 GDP 名義增速 2.5 個百分點，有效支撐全球經(jīng)濟持續(xù)復蘇。

數(shù)字經(jīng)濟包括數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字化治理三大部分。數(shù)字產(chǎn)業(yè)化， 即信息通信產(chǎn)業(yè)，具體包括傳統(tǒng) GDP 結構中第二產(chǎn)業(yè)下面的電子信息制造業(yè)，和 第三產(chǎn)業(yè)下面的電信業(yè)、軟件和信息技術服務業(yè)、互 網(wǎng)行業(yè)等； 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化， 即傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)由于應用數(shù)字技術所帶來的生產(chǎn)數(shù)量和生產(chǎn)效率提升，其新增產(chǎn)出構 成數(shù)字經(jīng)濟的重要組成部分；數(shù)字化治理，包括治理模式創(chuàng)新，利用數(shù)字技術完 善治理體系，提升綜合治理能力等。 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化依然是全球數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的主導力量，數(shù)字技術加速向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) 滲透。根據(jù)信通院數(shù)據(jù)，2021 年全球 47 個主要經(jīng)濟體數(shù)字產(chǎn)業(yè)化規(guī)模為 5.7 萬 億美元，占數(shù)字經(jīng)濟比重為 15%，占 GDP 比重為 6.8%，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化規(guī)模為 32.4 萬億美元，占數(shù)字經(jīng)濟比重為 85%，占 GDP 比重約為 38.2%。盡管產(chǎn)業(yè)數(shù)字化 占比較高，但傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型的核心支撐仍然是信息科技產(chǎn)業(yè)。

2.5.2. 信息科技產(chǎn)業(yè)：數(shù)字經(jīng)濟的重要支撐和組成部分

美國信息科技產(chǎn)業(yè)增加值在 P 中百分比接近中國 2 倍。美國經(jīng)濟分析局 將“信息通信技術生產(chǎn)行業(yè)”在傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)劃分框架外單列，2021 年美國“信息 通信技術生產(chǎn)行業(yè)”增加值占其 GDP 比重約為 7.6%。中國國家統(tǒng)計局將“信息傳 、軟件和信息技術服務業(yè) ”列示在第三產(chǎn)業(yè)下面，2021 年中國“信息傳 、 軟件和信息技術服務業(yè)”占 GDP 比重約為 3.9%。我們忽略可能存在的細微統(tǒng)計 口徑差異，將以上數(shù)據(jù)理解為兩國“信息科技產(chǎn)業(yè)”占 GDP 比重，可以發(fā)現(xiàn)美國 科技行業(yè)在 GDP 的百分比約為中國的 1.95 倍。

美國制造業(yè)中信息設備比重超過中國 2 倍。信息科技產(chǎn)業(yè)包括硬件、軟件和 互 網(wǎng)應用等，硬件屬于制造業(yè)。根據(jù)美國經(jīng)濟分析局數(shù)據(jù)， 2021 年“計算機和 電子產(chǎn)品”行業(yè)增加值約占美國制造業(yè)的 13.4%，在美國制造業(yè)中排名第 2。中 國國家統(tǒng)計局 2020 年發(fā)布了最新版投入產(chǎn)出表，“通信設備、計算機和其他電子 設備”行業(yè)增加值約占制造業(yè)的 6.6%，在中國制造業(yè)中排名第 6。忽略統(tǒng)計口徑 可能帶來的微小差異，美國信息設備在制造業(yè)比重約為中國的 2.03 倍。

2.5.3. 半導體：信息科技產(chǎn)業(yè)的核心硬件

半導體產(chǎn)品應用廣泛，下游包括消費電子、計算機與服務器、通信和物 網(wǎng)、 汽車、工業(yè)、 、軍事與航空航天等 多個應用領域，是信息科技產(chǎn)業(yè)的核心硬 件，也是數(shù)字經(jīng)濟的基石。

根據(jù) Wind 二級行業(yè)分類標準，分別測算中國和美國 2021 年半導體和其他二 級行業(yè)的收入與凈利潤在總量中的比重。2021 年，美國半導體行業(yè)收入占比約為 1.9%，凈利潤占比約為 3.9%；中國半導體行業(yè)收入占比約為 1.2%，凈利潤整體 虧損約 7 億元。 我們將“半導體與半導體生產(chǎn)設備”，以及“電信服務”、“技術硬件與設備”、 “ 體 ”和“軟件與服務”等泛 TMT 行業(yè)作為信息科技產(chǎn)業(yè)，美國上市公司中， 2021 年信息科技產(chǎn)業(yè)收入占比 19.1%，凈利潤占比約為 26.9%，凈利率約為 16.1%；中國上市公司中，2021 年信息科技產(chǎn)業(yè)收入占比約為 11.0%，凈利潤占 比約為 3.3%，凈利率約為 1.1%。

3. 全球半導體產(chǎn)業(yè)的成長性與周期性

自上世紀 60 年代以來，在宏觀、技術、產(chǎn)業(yè)政策、供需關系等多種因素的影 響下，全球半導體產(chǎn)業(yè)在波動中增長，呈現(xiàn)出螺旋式上升趨勢，表現(xiàn)出一定的周 期性和成長性。 成長性主要包括需求成長、供給成長、產(chǎn)品結構成長三個層次：需求成長即 銷售端市場規(guī)模不斷增大；供給成長與需求相互耦合，企業(yè)產(chǎn)能跟隨市場需求不 斷提升；產(chǎn)品結構成長，即由于技術升級推動產(chǎn)品迭代，隨著時間推移，原有的 高端產(chǎn)品將逐漸下沉成為中低端產(chǎn)品，而原有的低端產(chǎn)品則被淘汰，整體上產(chǎn)品 結構持續(xù)優(yōu)化成長。 周期性方面，我們將從長期、中期、短期三個維度拆解為：由技術迭代驅(qū)動 的產(chǎn)品周期，由供給端企業(yè)資本支出驅(qū)動的產(chǎn)能周期，和由銷售端短期供需錯配 驅(qū)動的庫存周期。

3.1. 成長性：復盤，溯因，歸納

3.1.1. 下游終端更迭推動上游半導體持續(xù)增長

全球半導體歷經(jīng)半個多世紀的發(fā)展，已成長為年銷售額約 5500 億美元的重 要支柱產(chǎn)業(yè)。根據(jù)美國半導體 會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，自 1976 年以來，全球半導體市場銷 售金額從最初的約 29 億美元成長為 2022 年的 5832 億美元，增長了約 202 倍， 年均復合增速達到 12.2%，遠高于全球 GDP 同時期約 3.1%的年均增速水平。我 們根據(jù)下游電子產(chǎn)品應用市場在不同時期的興衰更迭，大致上劃分為 6 個成長周 期： 1）1980 年前，半導體產(chǎn)業(yè)萌芽期。半導體產(chǎn)品下游應用以收 機、電視機 、 早期商用電 等民用產(chǎn)品 和其他軍用產(chǎn)品為主。此階段半導體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展， 1976 年至 1980 年間全球半導體銷售額年均復合增速達 35.9%。 2）1981 至 1990 年，家用電器時代。1980 年代，以電視機、洗衣機為代表 的家用電器產(chǎn)品開始走進千家萬戶，催生上游半導體產(chǎn)品銷售額以年均 20.5%復 合增速快速增長。3）1991 年至 2000 年，臺式機時代。90 年代改進后的微軟 Windows 視窗操 作系統(tǒng)大獲成功，引發(fā)計算機革命，推翻了大型計算機的“統(tǒng)治地位”，使個人電 成為計算機世界的新中心 。全球半導體銷售額在此期間 CAGR 達到 15.6%，繼 續(xù)保持高速增長。

4）2001 年至 2008 年，功能手機和筆記本電 時代。 2000 年科技互 網(wǎng) 后，半導體銷售額從 2000 年的 2011 億美元收縮至 2002 年的 1383 億美元， 下跌幅度達 31.2%。此后功能手機、筆記本電 、 MP3 等消費電子產(chǎn)品的興起帶 動半導體產(chǎn)業(yè)逐漸復蘇回暖，該階段半導體產(chǎn)業(yè)增速約為 8.2%。 5）2009 年至 2014 年，智能手機時代。這一階段，蘋果發(fā)明智能手機，疊加 全球 3G/4G 網(wǎng)絡接替升級，移動互 網(wǎng)步入高速時代、接入流量快速增長，半導 體產(chǎn)品充分受益下游消費電子和通信設備需求，年均成長 8.7%。 6）2015 年至今，5G 網(wǎng)絡更新?lián)Q代，物 網(wǎng)與人工智能技術推動智能手機以 外的下游應用場景不斷涌現(xiàn)，汽車智能化、電動化推動半導體用量不斷提升。2015 年至 2022 年，全球半導體銷售額 CAGR 約為 8.1%。

3.1.2. 從“強成長、弱周期”到“強周期、弱成長”

整體上看，全球半導體產(chǎn)業(yè)從“強成長、弱周期”走向“強周期、弱成長”， 產(chǎn)業(yè)成熟度不斷提升。從萌芽到成熟，全球半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了 1980 年前的爆發(fā)期 和 1980 至 2000 年間的高速成長期后，增速下降至 2000 至 2020 年間的 8%左 右，從高速成長的新興產(chǎn)業(yè)，演變?yōu)闈u進式增長的成熟產(chǎn)業(yè)，其成長性逐漸削弱， 周期性不斷加強。隨著半導體產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，其在電子設備中的價值量不斷提升， 而各類電子設備是數(shù)字經(jīng)濟的硬件支撐，這使得半導體產(chǎn)業(yè)與宏觀經(jīng)濟的相關性 不斷增強。

1、半導體在電子設備中價值量占比不斷提升。

根據(jù)《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》中的測算，半導體產(chǎn)品在電子設備價值量占比已 經(jīng)從 1997 年的 19.10%提升 9.8 pct 至 2021 年的 28.90%。未來隨著數(shù)字經(jīng)濟的 發(fā)展，各類電子設備的算力與智能化程度需求將不斷提升，半導體產(chǎn)品在整機中 的價值量也將進一步提升。

2、集成電路銷售增速與 P 增速相關性將進一步加強。

根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，1980 年至今全球 GDP 增速和 IC 市場增速的相關性 在不同階段出現(xiàn)了一定的變化。1980 至 2010 年間，全球 GDP 和 IC 市場增速相 關系數(shù)最低時為-0.1（基本不相關），最高為 0.63（弱相關），但在 2010 至 2019 年間，相關系數(shù)提升到了 0.85，如果排除 2017-2018 年間存儲器市場的表現(xiàn)，該 階段相關系數(shù)提升至 0.96，表現(xiàn)出明顯的強相關。IC Insights 為并 事件的增 加導致 IC 制造商減少，供應端基本面發(fā)生變化，行業(yè)競爭格局更加成熟，這些因 素加強了全球 GDP 和 IC 市場的相關性。隨著 IC 下游應用從商業(yè)應用驅(qū)動轉向 消費產(chǎn)品驅(qū)動，IC Insights 為 GDP 和 IC 市場的相關性將在下一階段更加明顯， 預計 2019 至 2024 年二者相關系數(shù)將達到 0.90。

3.1.3. 成熟的表征：增速放緩、盈利增強

費城半導體指數(shù)由費城交易所創(chuàng)立于 1993 年，是全球半導體產(chǎn)業(yè)景 主要 指標之一，其成分均為全球半導體產(chǎn)業(yè)中比較具有市場代表性的頭部企業(yè)。自創(chuàng) 立以來，該指數(shù)成分股隨著時間變化有所調(diào)整。截至 2022 年 12 月，費城半導體 指數(shù)共涵蓋包括臺積電、英偉達、阿斯麥、博通、德州儀器在內(nèi)的等半導體設計、 設備和代工制造等環(huán)節(jié)共 30 家公司。

按前述對半導體產(chǎn)業(yè)歷程的分析，將 1991 至 2021 年間劃分為 4 個時間區(qū) 間： 1）半導體龍頭企業(yè)的收入與利潤在 1991 至 2021 年間的四個階段，均呈現(xiàn) 下降趨勢，且在每段時間區(qū)間內(nèi)表現(xiàn)出“全球半導體銷售額增速＜龍頭企業(yè)收入 增速＜龍頭企業(yè)毛利潤增速＜龍頭企業(yè)凈利潤增速”的特征。 2）排除 2000 年科網(wǎng) 前的異常增長與后面異常衰退后，半導體龍頭企業(yè) 的毛利率、凈利率、ROE 和自由現(xiàn)金流水平在 2001 年至 2021 年的三個階段， 均呈現(xiàn)上升趨勢。

3.2. 長周期：宏觀與技術驅(qū)動的 10 年左右的產(chǎn)品周期

長期維度上，全球半導體市場呈現(xiàn) 10 年左右的周期性波動特征。在長跨度時 間周期上，全球半導體年度銷售額歷史增速呈現(xiàn)出大約每 10 年一個“M”形的波 動特征，主要與基礎技術更迭驅(qū)動的產(chǎn)品更新?lián)Q代有關，宏觀經(jīng)濟波動等因素起 到一定的加強作用，我們稱之為產(chǎn)品周期。

3.2.1. 技術迭代推動下游市場更迭是產(chǎn)品周期的主要原因

半導體制造技術更新?lián)Q代推動晶體管密度和芯片算力沿摩爾定律的預測路徑 演進，給下游應用終端市場帶來周期性變革。

1、全球半導體制造技術大約每 10 年跨上一個新臺階

半導體產(chǎn)品制造關鍵技術指標主要包括晶圓代工環(huán)節(jié)光 設備光源波長與制 程節(jié)點、晶圓片尺寸大小、主流設工具與封裝形式等。據(jù)王陽元等人編著的《集成 電路產(chǎn)業(yè)全書》，半導體產(chǎn)品制造技術約每 10 年進步一代，目前已經(jīng)發(fā)展到以 EUV 光 機為代表的第六代技術，制程節(jié)點突破至以臺積電 N3系列工藝為代表的3nm特征尺寸。同時，半導體產(chǎn)業(yè)新技術從最初研發(fā)儲備到終端產(chǎn)品應用并量產(chǎn)的周 期大約也在 10 年左右，驅(qū)動信息市場的引擎也大概 10 年左右產(chǎn)生一次新變化。

2、摩爾定律推動集成電路晶體管單價約 10 年下降兩個量級，晶體管數(shù)量每 隔 18 至 24 個月翻倍

1965 年，仙童半導體公司研究開發(fā)實驗室主任摩爾發(fā)現(xiàn)集成電路上可容納的 晶體管數(shù)目，大約每隔 18 至 24 個月便會增加一倍，這意味著處理器性能提升一 倍，而價格下降一半。該定律成為集成電路處理器性能預測的基礎，此后英特爾 和 AMD 等廠商推出的處理器參數(shù)，基本上也沿著摩爾定律預測的路徑發(fā)展，從 1971 年的 Intel 4004，到 1978 年的 Intel 8086、到 1982 年的 80286、1985 年的 80386，1989 年的 80486、1993 年的 Pentium，處理器性能越來越強，價格越來 越低，每一次更新?lián)Q代都是摩爾定律的直接結果。

3、制造技術升級降低集成電路生產(chǎn)成本，全球超算算力快速提升

根據(jù) Intel 數(shù)據(jù)，1968 年至 2002 年間，集成電路中單個晶體管價格大約每 1.6 年減少一半，每 10 年下降兩個數(shù)量級。得益于處理器晶體管尺寸不斷縮小、 密度不斷提升，全球超級計算機的運算能力也呈指數(shù)級上升，2021 年全球最快的 超級計算機每秒浮點數(shù)運算次數(shù)超過 44.2 億億次。

3.2.2. 宏觀經(jīng)濟在長期維度上強化了半導體產(chǎn)品周期波動

半導體產(chǎn)品下游應用廣泛，包括消費電子、汽車、通信和服務器、工業(yè)、 、軍工、航空航天等眾多行業(yè)。宏觀經(jīng)濟波動會影響居民部門的消費意愿，以及 政府和企業(yè)部門的投資節(jié)奏，進而影響到上游半導體產(chǎn)品的需求。我們在前述分 析中，對全球集成電路銷售額增速與 GDP 增速在不同階段的相關系數(shù)也進行了 討論。將 1976 年以來的全球半導體銷售額同比增速與 GDP 增速進行比較，可以 發(fā)現(xiàn)全球半導體年度銷售額歷史增速呈現(xiàn)出大約每10年一個“M”形的波動特征： 經(jīng)濟過熱時，半導體銷售額增速往往持續(xù)提升；經(jīng)濟預冷、GDP 增速水平下降時， 半導體銷售額增速往往呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢。

3.3. 中周期：資本支出驅(qū)動的 3~4 年的產(chǎn)能周期

中期維度上，半導體產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出由資本支出驅(qū)動的約 3~4 年的產(chǎn)能周期。經(jīng) 典的產(chǎn)能周期由法國經(jīng)濟學家朱格拉于 1862 年提出，即市場經(jīng)濟存在一個由企 業(yè)設備投資和產(chǎn)能擴張驅(qū)動的周期波動，也稱朱格拉周期、設備投資周期。 在半導體產(chǎn)業(yè)，我們 為 產(chǎn)能周期大致分為以下幾個階段：（1）新周期 動， 行業(yè)資本開支處于低點，但下游需求旺盛，半導體行業(yè)產(chǎn)能供應緊張，產(chǎn)品價格 提升、利潤率提升，企業(yè)為獲取更多利潤，增加資本支出用于舊產(chǎn)線更新改造、新 產(chǎn)線建設，以提升產(chǎn)能、實現(xiàn)擴張；（2）隨著新增產(chǎn)能投入使用，產(chǎn)能供需逐漸 得到緩解，產(chǎn)品價格增長放緩，利潤率水平趨于穩(wěn)定，但企業(yè)仍在增加資本支出； （3）企業(yè)資本開支達到高點，行業(yè)開始預期產(chǎn)能將出現(xiàn)過剩，開始縮減資本支出 預算。（4）隨著先前新增產(chǎn)能繼續(xù)投產(chǎn)，行業(yè)產(chǎn)能達到供需平衡，并出現(xiàn)產(chǎn)能過 剩，產(chǎn)品價格下降、利潤率下行，繼續(xù)驅(qū)動資本收縮并降至低點。

3.3.1. 投資端的觀測

根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，全球半導體產(chǎn)業(yè)資本支出從 1983 年的 43 億美元增長 到 2021 年的 1531 億美元，年均復合增速約為 10%。我們將資本支出同比增速曲 線按照極大值點進行劃分，可以觀察到每個極大值時點的間隔長短不一，平均而 言大約在 3~4 年左右，因此我們 為 全球半導體資本開支周期約為 3~4 年。另一 方面，全球半導體行業(yè)資本支出也體現(xiàn)出較強的成長性，這與我們在成長性章節(jié) 所述的產(chǎn)能端成長特性一致。

3.3.2. 產(chǎn)能端的實證

綜合 IC Insights 報告數(shù)據(jù)，可以看到 1994 年到 2022 年，全球 IC 晶圓新增 產(chǎn)能在歷史年份中呈現(xiàn)波動特征，波動周期大約為 3~4 年，與我們在投資端數(shù)據(jù) 觀察到的規(guī)律基本一致。

3.3.3. 銷售端的觀察

產(chǎn)能周期在半導體產(chǎn)品銷售端上也有所體現(xiàn)，以全球半導體月度銷售額為例， 1976 年 3 月至今，半導體月銷售額同比增速（3 個月移動平均值）呈現(xiàn)出周期波 動特征，將同比增速的極大值點（月銷售額二階導為 的點，即數(shù)學意義上的拐 點）標識出來，每個周期間隔大約在 3-4 年，平均數(shù)值為 2.95 年。因此，我們 為銷售端的實證分析與我們對半導體中周期的結論基本一致。

3.4. 短周期：短期供需驅(qū)動的 3~6 個季度的庫存周期

短期維度上，半導體產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出由短期供需關系驅(qū)動的約 3~6 個季度的庫存 周期。庫存周期也稱為基欽周期，由美國經(jīng)濟學家約瑟夫·基欽在 1923 年的《經(jīng) 濟因素中的周期與傾向》一文中最先提出，是指平均長度為 40 個月左右的周期性 經(jīng)濟波動。結合經(jīng)典的基欽周期，我們 為半導體產(chǎn)業(yè)的庫存周期主要由短期供 需關系驅(qū)動，由于下游需求端向上傳導存在時滯，導致了庫存周期的產(chǎn)生。半導 體產(chǎn)業(yè)庫存周期可以分為 4 個階段，各階段特征如下：（1）主動補庫存：在新一輪庫存周期的起點，由于短期需求端指標上升，企 業(yè)提升產(chǎn)線稼動率，主動補充庫存水平，產(chǎn)成品存貨環(huán)比上升，行業(yè)處于短期繁 榮階段。 （2）被動補庫存：這一階段需求端指標已經(jīng)見頂，但企業(yè)稼動率無法立即下 降，存貨水平仍然保持上升，導致利潤率水平到達頂部后開始下降，行業(yè)開始進 入短期衰退階段。 （3）主動去庫存：需求端指標持續(xù)下降，企業(yè)稼動率開始下降，但已經(jīng)出現(xiàn) 庫存過剩，企業(yè)主動降價去庫存，減少存貨 力，行業(yè)處于蕭 階段。 （4）被動去庫存：需求端指標企跌回升，企業(yè)稼動率降至低點，庫存水平持 續(xù)降低至低點，庫存 力得到緩解，隨著需求回溫，行業(yè)開始進入下一輪庫存周 期起點。

存儲器市場價格周期主要與產(chǎn)能周期有關，庫存周期表現(xiàn)不明顯。以 2013 年 11 月至今主要 NAND 和 DRAM 品類的現(xiàn)貨平均價的十日移動平均值為例，可以 看出存儲器價格也存在較為明顯的周期，但這個周期大約在 3-4 年，說明存儲器 價格主要受產(chǎn)能周期影響，與庫存周期關 性較弱。

4. 全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈：價值量分布與生產(chǎn)要素特征

4.1. 產(chǎn)業(yè)鏈概況：3 大環(huán)節(jié) 3 個支撐 種下游應用

半導體產(chǎn)業(yè)鏈包括 3 個核心環(huán)節(jié)、3 個重要支撐和 種下游應用。半導體產(chǎn) 業(yè)鏈是數(shù)字經(jīng)濟的支柱，其主體包括設計、制造、封裝與測試三大環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)支撐 包括基礎科學技術研發(fā)、半導體設備和半導體材料。半導體產(chǎn)品下游是電子整機 與系統(tǒng)廠商，包括消費電子、計算機與服務器、通信和物 網(wǎng)、汽車、工業(yè)、 、軍事與航空航天等應用領域。 不同分工模式下，各環(huán)節(jié)承擔廠商不同。IDM 模式下，芯片設計、制造、封 裝測試等環(huán)節(jié)均由 IDM 廠商承擔；晶圓代工模式下，設計、制造、封測等環(huán)節(jié)分 別由 Fabless 廠、Foundry 廠和 OSAT 廠承擔。隨著集成電路技術與產(chǎn)品更迭速 度加快，IDM 廠為了降低制造成本，實現(xiàn)更高的經(jīng)濟收益，開始發(fā)展 Fab-lite 模 式，即輕晶圓廠模式，將部分成熟制程的制造環(huán)節(jié)外包給 助廠商代工，部分制 造環(huán)節(jié)留下，因此這種方式也稱混合模式。

4.2. 區(qū)域特征：全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈價值量與生產(chǎn)要素特征

全球主要國家與地區(qū)通過細化分工、緊密配合，在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中扮演了迥 異的角色，同時也獲取不同程度的價值量。

1）各環(huán)節(jié)價值量：設計＞晶圓制造＞設備＞封測＞材料

根據(jù) SIA 和 BCG 報告，半導體產(chǎn)業(yè)鏈的設計環(huán)節(jié)在整個產(chǎn)業(yè)鏈中大約占 59% 價值量，其中： EDA 工具和 IP 授權業(yè)務占 3%；邏輯芯片設計占 30%，且以 Fabless 模式的廠商為主；存儲芯片設計占 9%，且以 IDM 模式的廠商為主；DAO 產(chǎn)品設計占 17%，且以 Fab-lite 模式的廠商為主。作為產(chǎn)業(yè)鏈支撐的半導體制造 設備和材料，分別占 12%和 5%，晶圓制造環(huán)節(jié)占 19%，封裝與測試環(huán)節(jié)僅占 6%。

2）區(qū)域分布特征：基于地區(qū)在不同生產(chǎn)要素優(yōu)勢的分工與合作

半導體產(chǎn)業(yè)鏈的區(qū)域分布與各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)要素特征有關。整體上看：1）美國、 韓國、日本和中國臺灣等發(fā)達國家或地區(qū)在全球半導體產(chǎn)業(yè)價值鏈占比高于消費 占比。美國在半導體產(chǎn)業(yè)的整體價值鏈中占比約 35%，高于 25%的消費占比。韓 國的價值鏈占比約 16%，消費僅 2%。日本在全球半導體產(chǎn)業(yè)中貢獻 13%價值， 消費占比約 6%。中國臺灣在產(chǎn)業(yè)價值鏈占比約 10%，但僅消費約 1%。2）歐洲、 中國大陸則是價值鏈占比低于消費。2021 年歐洲在半導體價值鏈占比約 10%，消 費占比約 20%，中國大陸在價值鏈占比約 11%，消費占比卻高達 24%。

在市場經(jīng)濟的主導下，各國家與地區(qū)負責不同環(huán)節(jié)，共同構 全球半導體產(chǎn) 業(yè)鏈。以某款智能手機 AP 為例，歐洲和美國主要負責提供 EDA 工具、IP 授權和 芯片設計環(huán)節(jié)。智能手機 OEM 廠商通過 型比較，最終確定芯片供應商和芯片 型號，然后得到訂單的芯片供應商，將芯片圖 交付給位于中國臺灣的晶圓代工 廠進行大批量制造。另一方面，晶圓廠產(chǎn)線所需的各類設備主要由美國、日本和 歐洲的供應商提供。晶圓片則先由一家美國公司提 出 金硅，然后交由日本多 晶硅制造商加工廠電子級多晶硅，再由韓國廠商將單晶硅錠切割成硅片，最終送 到中國臺灣晶圓廠的產(chǎn)線上。中國臺灣晶圓廠加工好的芯片送往馬來西亞完成封 裝，最后在中國大陸的工廠被組裝到智能手機中，然后智能手機 OEM 廠商將產(chǎn) 品銷往全球。

5. 全球市場歷史、現(xiàn)狀與市場結構特征

5.1. 整體量價：市場增長主要由銷量貢獻，價格基本不變

根據(jù) Wind 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2007 至 2021 年間：全球半導體銷量從 5802 億顆增 長至 11469 億顆，年均增速約為 5%；與此同時，全球半導體產(chǎn)品銷售均價從 0.441 美元/顆增長到 0.485 美元/顆，年均增速僅為 0.68%。因此全球半導體市場銷售額 的成長主要由銷量增長貢獻，半導體銷售均價變化不大。

5.2. 分區(qū)域：中國大陸在銷售端份額最高，美國企業(yè)在供給端份額最高

5.2.1. 銷售端：亞太市場份額超過 60 ，中國大陸是最大消費地區(qū)

分地區(qū)來看，亞太地區(qū)在全球半導體銷售額中超過 60 。根據(jù) WSTS 統(tǒng)計數(shù) 據(jù)，1999 年全球半導體產(chǎn)品分地區(qū)銷售額占比中，美洲、歐洲、日本、亞太地區(qū) （不包括日本）分別為 32%、21%、22%和 25%，以美國為代表的美洲地區(qū)為主 要市場。此后，亞太地區(qū)市場半導體銷售額快速提升，1999 至 2021 年 CAGR 達 10.6%，超過美洲市場的 4.4%約 6.2 pct，其市場份額不斷提升，逐漸超過其他地 區(qū)總和，至 2021 年亞太地區(qū)市場份額達到 62%。

中國大陸在亞太市場份額最高，同時也是全球第一大半導體產(chǎn)品消費地區(qū)。 根據(jù) SIA 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021 年美洲、歐洲、日本、亞太其他地區(qū)、中國大陸的市場 份額分別為 21%、9%、8%、27%、35%。中國大陸市場以 1877 億美元銷售額成 為全球半導體產(chǎn)品最大消費地區(qū)。

5.2.2. 供給端：美國企業(yè)在全球半導體市場供應端占據(jù)主導地位

美國在全球半導體市場供應端占據(jù)接近一半份額。1）1983 年美國廠商在全 球半導體銷售市場占據(jù)超過 50%的供給份額。但是在此后幾年間，日本半導體企 業(yè)的在 烈競爭中逐漸崛起，向美國傾銷大量半導體產(chǎn)品，疊加 1985 年至 1986 年的行業(yè)衰退，美國半導體企業(yè)全球供給份額在約 1988 年左右下降至低點，總共 下降約 19 個百分點，日本實現(xiàn)反超，占據(jù)了全球半導體行業(yè)領導地位。2）1988 年后，美國半導體產(chǎn)業(yè)開始反彈，且日本半導體行業(yè)受到《日美半導體 定 》影 響，市場份額逐漸下滑。至 1997 年，美國半導體產(chǎn)業(yè)以超過 50%的供應份額重 新回歸全球領導地位，且一直保持至今。

5.3. 分產(chǎn)品：邏輯 C 和存儲 C 是銷售額占比較高的類型

分產(chǎn)品來看，集成電路占半導體產(chǎn)品銷售額的比重維持在 80 以上。根據(jù) WSTS 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，1999 年集成電路產(chǎn)品（包括模擬電路、微處理器、邏輯電路、 存儲電路）銷售額 1 302 億美元，占比 87.1%。此后集成電路產(chǎn)品銷售額增速保 持穩(wěn)定增長，1999 至 2021 年 CAGR 為 5.9%，只比全球半導體銷售額 CAGR 略 低 0.3 pct。至 2021 年，集成電路產(chǎn)品銷售額約 4630 億美元，占半導體 83%市 場份額；分立器件銷售額約 303 億美元，占 6%；光電子器件銷售額約 434 億美 元，占 8%；傳感器產(chǎn)品銷售額約 191 億美元，占 3%。集成電路產(chǎn)品份額始終維 持在 80%以上，是半導體產(chǎn)品的最主要類型。

5.4. 分下游應用：計算機和通信是主要應用領域

分下游應用市場來看，半導體產(chǎn)品下游主要包括計算機、通信、汽車、消費 電子、工業(yè)等應用領域。根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，2021 年全球半導體產(chǎn)品在計算機領域應 用份額最高，約為 31.5%，通信領域約為 30.7%，汽車、消費電子、工業(yè)分別約 占 12.4%、12.3%、12.0%。

不同類型的半導體產(chǎn)品在下游應用領域的占比有所區(qū)別。根據(jù) SIA 2019 年 報告數(shù)據(jù)，可以將半導體產(chǎn)品分為存儲芯片、邏輯芯片和 DAO 三類，DAO 表示 分立器件（Discrete）、模擬器件（Analog）、光電器件（Optoelectronics）和傳感 器（Sensors）。1）在下游應用市場中，移動手機占 26%，其他消費電子產(chǎn)品占 10%，PC 占 19%，包含數(shù)據(jù)中心和通信在內(nèi)的 ICT 基礎設 領域占 24%，工業(yè) 領域占 12%，汽車市場占 10%。2）對于不同應用領域：存儲芯片在手機中占比 最高，達到 39%；邏輯芯片在個人電 占比最高，達到 64%；DAO 類產(chǎn)品在工 業(yè)和汽車占比較高，分別為 63%和 59%。

6. 中國半導體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、特征和存在的問題

6.1. 銷售端：市場規(guī)模持續(xù)擴大，占 P 比重不斷提升

整體市場：中國大陸在全球半導體市場份額第一，且市場規(guī)模仍然保持上升 趨勢。根據(jù) SIA 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021 年中國大陸市場半導體產(chǎn)品銷售額約為 1877 億 美元，同比增長 24.5%，與全球市場增速保持一致；2022 年中國大陸半導體市場 略微下降 1.1%，約為 1857 億美元。市場份額上，2016 年中國大陸市場占全球約 31.5%，然后逐年提升至 2019 年的 34.8%，近兩年略有下降，但整體較為穩(wěn)定。

集成電路（ C）產(chǎn)品在半導體市場占據(jù)主要份額。根據(jù)中國半導體行業(yè) 會 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2004 年中國 IC 產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模約為 545 億元人民幣，2010 年成長為 1440 億元規(guī)模，2021 年則同比增長 21.3%至 10458 億元（約合 1641 億美元， 占中國半導體市場約 87%）， 次突破萬億規(guī)模。 近 10 年中國 IC 產(chǎn)業(yè)年均復合 增速約為 18.4%，高于全球 IC 市場 6.5%的增速水平。

中國集成電路產(chǎn)業(yè)在 P 比重不斷提升。根據(jù)中國半導體 會和國家統(tǒng)計 局數(shù)據(jù)，2002 年中國集成電路銷售額在 GDP 占比約為 0.22%，2021 年時已經(jīng)提 升至 0.91%，按照 2021 年集成電路銷售額占半導體市場 87%計算，2021 年中國 半導體產(chǎn)品銷售額占 GDP 的比重超過 1%，約為 1.05%。

6.2. 供給端： C 產(chǎn)值快速增長，自給率水平仍需提升

過去十年中國大陸 C 產(chǎn)業(yè)快速增長，供應端增速高于銷售端推動中國大陸 C 產(chǎn)值占銷售比重不斷提升。根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，2010 年中國大陸 IC 市場銷 售規(guī)模約為 570 億美元，IC 產(chǎn)值約 58 億美元，占銷售市場的比重約為 10.2%。 隨著中國大陸近幾年擴產(chǎn)加速，這一比重在過去十年不斷提升。至 2021 年，中國 大陸生產(chǎn)的 IC 產(chǎn)品約為 312 億美元，占消費端的比重提升至 16.7%，預計 2021 至 2026 年中國大陸 IC 生產(chǎn)端將保持 13.3%的年均復合增速，2026 年中國大陸 IC 產(chǎn)值占銷售的比重預計將提升至 21.2%。

中國大陸 C產(chǎn)量占比仍然處于較低水平，與全球第一大 C消費國地位相悖。 另一方面，中國大陸的 IC 產(chǎn)值在消費端占比仍處于較低水平。根據(jù) IC Insights 數(shù) 據(jù)，2021 年中國大陸 IC 市場約為 1865 億美元，占全球 5105 億美元的 36.5%， 是全球第一大 IC 消費國。但中國大陸生產(chǎn)的 IC 產(chǎn)品僅占中國市場需求的 16.7%， 在全球市場的份額僅為 6.1%，仍然具有較大提升空間。IC Insights 預測，2026 年 中國大陸 IC 產(chǎn)值將達 582 億美元，預計占全球 IC 市場 7177 億美元的 8.1%，即 使考慮到本土 IC 設計公司采 晶圓廠成品后再大幅加價銷售給終端系統(tǒng)廠商帶 來的產(chǎn)值提升，2026 年中國大陸 IC 產(chǎn)值在全球 IC 市場比重仍然只有 10%左右。

6.3. 進出口：貿(mào)易逆差大，高端芯片依賴進口

中國集成電路 半導體進出口單向金額快速增長，但貿(mào)易逆差持續(xù)擴大。根據(jù) 海關總署統(tǒng)計的進出口數(shù)據(jù)，我們將集成電路、二極管及類似半導體器件的進出 口數(shù)據(jù)之和作為半導體進出口數(shù)據(jù)。2007 年至 2022 年，我國集成電路和半導體 產(chǎn)品均保持快速增長，集成電路進口/出口、半導體進口/出口年均增速分別為 8.15% / 13.35%、8.02% / 13.60%，雖然出口增速更快，然而貿(mào)易逆差的絕對值也在快 速增長。2007 至 2022 年，中國集成電路/半導體產(chǎn)品貿(mào)易逆差從 1049 億美元 / 1078 億美元擴大至 2616 億美元 / 2262 億美元，年均增速為 6.28% / 5.07%。

高端芯片進口、低端芯片出口現(xiàn)象仍然顯著。從集成電路進出口均價數(shù)據(jù)來 看：1）2007 年至 2022 年我國進出口芯片的單價整體均呈現(xiàn)緩慢下降趨勢，但近 幾年出現(xiàn)小幅回升。一方面，雖然集成電路制造工藝的改善使得單個晶體管的平 均單價快速下降，但與此同時單個芯片集成的晶體管數(shù)量也在快速提升，這兩種 特點的疊加使得芯片產(chǎn)品在過去十幾年間雖然也在下降，但下降速度并未表現(xiàn)得 很高。2）2007 年至 2022 年，我國進口芯片單價一直高于出口均價，說明進口的 芯片中高端產(chǎn)品較多，而出口的芯片中以低端為主。但近幾年我國出口芯片均價 提升好于進口均價提升幅度，或說明我國出口的芯片中高端產(chǎn)品占比在逐步提升。

7. 中外對比：大陸半導體產(chǎn)業(yè)仍然任重道遠

7.1. 投資力度：中國半導體產(chǎn)業(yè)投入與美國相比有待提升

7.1.1. 全球半導體產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入對比

1、分區(qū)域：在全球主要國家和地區(qū)中，美國在半導體產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入最高，中 國大陸最低。

根據(jù) SIA 統(tǒng)計的 2021 年全球主要國家和地區(qū)對半導體行業(yè)的研發(fā)投入占銷 售額比重數(shù)據(jù)，美國約為 18%，歐洲約為 15%，中國臺灣約為 11%，韓國約為 9.1%，日本為 8.3%，中國大陸約為 7.6%。

2、分行業(yè)：在全部大類行業(yè)中，中美兩國半導體產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入均位于行業(yè)前 列水平。

美國：根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，2021 年在美國主要大類行業(yè)中，半導體行業(yè)研發(fā)支出 占收入比重約為 18%，位列第二，僅次于制 和生物技術，高于軟件和計算機、移動通信、傳 、技術硬件與設備等其他信息科技行業(yè)。 中國：由于數(shù)據(jù)可得性，我們以 5000 余家上市公司為樣本，按照 Wind 二級 行業(yè)標準分類，2021 年中國上市公司中半導體與半導體生產(chǎn)設備行業(yè)研發(fā)支出占 收入比重約為 7.7%，與前面 SIA 測算的 7.6%基本一致。2021 年中國 A 股上市 公司半導體行業(yè)研發(fā)投入水平位列第三，次于軟件與服務、制 與生物科技。

7.1.2. 中美兩國半導體產(chǎn)業(yè)投資力度對比

1、研發(fā)支出占收比

對于企業(yè)而言，研發(fā)支出是維持創(chuàng)新的必要 件。 美國：根據(jù) SIA 測算，美 國半導體行業(yè)研發(fā)支出占收入比重從 2001 年到 2021 年基本保持在 16%~20%， 在美國全行業(yè)中保持最高。中國：根據(jù) Wind 數(shù)據(jù)，使用中信二級半導體行業(yè)口 徑，中國 A 股上市公司中半導體企業(yè)整體研發(fā)支出占收入比重近年來保持快速上 升趨勢，2021 年約為 10.5%，與美國的 17%相比仍有一定差距。

2、資本支出占收比

對于半導體產(chǎn)業(yè)而言，資本支出能力是維持產(chǎn)業(yè)競爭力的關鍵因素之一。美 國：根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，2021 年美國半導體行業(yè)總資本支出約為 405 億美元，占半導 體行業(yè)銷售額比重的 14%。美國半導體行業(yè)資本支出占收比呈現(xiàn)周期性波動特征， 整體上在 8%~20%之間波動。中國：根據(jù) Wind 數(shù)據(jù)，中國 A 股的半導體上市公 司 2021 年整體資本支出占收比約為 20.7%，高于美國，且 2020 年以來維持在較 高水平。

3、整體投資力度

我們將研發(fā)支出和資本支出占收比之和作為半導體行業(yè)整體投資力度。對比 中美兩國可以發(fā)現(xiàn)，2001 年以來，美國半導體行業(yè)整體投資力度基本穩(wěn)定在 30% 左右。中國半導體行業(yè)整體投資力度保持上升趨勢，2020 年約為 33%，是近幾年 高點，2021 年為 31.2%，略有下降，整體水平與美國相當，但結構有待優(yōu)化。

7.2. 頭部企業(yè)：中國大陸頭部企業(yè)與海外巨頭仍有差距

中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)頭部企業(yè)與海外半導體龍頭公司相比，收入規(guī) 模與盈利水平等方面仍然存在一定差距。我們分別統(tǒng)計了中國大陸和海外半導體 產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭上市公司毛利率和收入規(guī)模： 1）縱向來看，中國大陸和海外半導體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)盈利能力分布基本一致， 大致呈現(xiàn)“設計＞設備＞IDM＞制造＞材料＞封測”的分布特點。 2）橫向來看，在半導體產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)，中國大陸龍頭公司在收入規(guī)模和盈 利水平上，都顯著弱于海外半導體龍頭公司。 設計環(huán)節(jié)：中國大陸韋爾股份、兆易創(chuàng)新 2021 年毛利率份分別約為 34%、 47%，收入分別為 241 億元、85 億元，而海外龍頭高通、英偉達 2021 財年毛利 率分別為 58%、65%，收入分別為 2168 億元、1715 億元。 設備環(huán)節(jié)：中國大陸北方華創(chuàng)、中微公司 2021 年毛利率分別為 39%、43%， 收入分別約為 97 億元、31 億元，而海外龍頭應用材料（AMAT）、阿斯麥（ASM ） 2021 財年毛利率分別為 47%、53%，收入規(guī)模分別為 1474 億元、1344 億元。

8. 全球半導體產(chǎn)業(yè)趨勢

8.1. 長期：技術迭代速度放緩，市場需求穩(wěn)定增長

8.1.1. 物理極限和成本增長致使摩爾定律迎來瓶頸

1、物理極限：摩爾定律推動晶體管物理尺寸即將到達極限，量子隧穿效應將 明顯影響芯片性能。自 1965 年摩爾定律提出至今，半導體晶體管已經(jīng)沿著摩爾定 律預測路徑發(fā)展了 60 年左右。目前芯片制程工藝已經(jīng)到達 3nm 左右的節(jié)點，臺 積電規(guī)劃 2025 年實現(xiàn) 2nm 工藝量產(chǎn)。但隨著晶體管尺寸繼續(xù)縮小，當晶體管大 小接近 1nm 左右時，與 0.1nm 的原子直徑尺寸量級接近，量子隧穿引起的晶體管 漏電效應將愈發(fā)明顯，以至于影響芯片正常工作。同時，當芯片晶體管尺寸越來 越小時，芯片發(fā)熱現(xiàn)象就會越來越嚴重，進而影響到芯片的性能和壽命。所以，近 幾年晶體管尺寸縮減速度已經(jīng)逐漸放緩，逐漸偏離摩爾定律方向。

2、設計成本：晶體管密度提升帶來的邊際效應增長放緩，芯片設計成本陡增。 隨著制程節(jié)點的縮減，除了制造環(huán)節(jié)需要在設備、研發(fā)投入較大成本外，設計環(huán) 節(jié)的成本將隨著晶體管數(shù)量增加和密度提升而急劇增加。

8.1.2. 臺積電先進制程新工藝滲透速度或?qū)p緩

對于晶圓廠來說，先進制程工藝能夠不斷迭代的重要動力之一，是對于新工 藝的研發(fā)與投資能夠維持公司競爭力和利潤率，并搶奪更大的市場份額。2022 年 底臺積電最新 3nm 工藝實現(xiàn)量產(chǎn)，預計將在 2023 年體現(xiàn)在收入結構上。我們對 2018 年以來臺積電分制程節(jié)點收入占比數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)臺積電上一代 5nm 工藝較更早的 7nm 工藝，其收入份額提升速度有所減緩。

8.1.3. 后摩爾時代先進封裝和 C i e 技術有望突圍

集成電路沿著摩爾定律經(jīng)過 60 年左右的發(fā)展，隨著工藝節(jié)點的不斷演進，技 術開發(fā)成本、設計成本和制造端投資成本大幅攀升，產(chǎn)品良率和生產(chǎn)效率開始出 現(xiàn)下降的勢頭。盡管英偉達、英特爾等不同產(chǎn)業(yè)巨頭對于摩爾定律目前是否有效 存在不同的看法，但是集成電路沿摩爾定律發(fā)展終將面臨器件尺寸無法持續(xù)縮小 的問題，半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入到“后摩爾時代”。 后摩爾定律時代，芯片制造工藝正面臨三大挑戰(zhàn)，即圖形轉移技術、新材料 工藝、制造良率的提升，特別是在引入 FinFET 之后，更為復雜的器件結構使得集 成電路的制造難度大幅提高、良率明顯下降。業(yè)界早在 2015 年左右就已經(jīng)開始在 工藝、材料和制造技術上尋找新的技術創(chuàng)新。后摩爾時代的技術主要有三個方向： 1）延續(xù)摩爾定律（More Moore），即在現(xiàn)有的框架下，通過提高設計、制造、封裝上的技術，把微電子的性能挖掘用盡；2）超越摩爾定律（More than Moore）， 即發(fā)展在之前摩爾定律演進過程中所未開發(fā)的部分；和 3）新器件（Beyond CMOS），即發(fā)展硅基 CMOS 器件之外的新型半導體器件。 超越摩爾定律包含兩層含義，一是不再僅是通過單純地縮減晶體管尺寸，還 要通過優(yōu)化電路設計和系統(tǒng)算法來提升芯片性能；二是芯片集成度的提升可以通 過其他方式來實現(xiàn)，例如先進封裝和芯粒（Chiplet）拼接技術。

8.1.4. 長期來看下游應用市場仍將保持穩(wěn)定增長

市場方面，長期來看半導體下游廣泛應用領域整體上仍將保持穩(wěn)定增長。未 來幾年 5G、人工智能、VR/AR、智能網(wǎng) 汽車、物 網(wǎng)等各類新興領域仍將給電 子產(chǎn)品市場帶來廣闊的長期增量空間，而作為電子設備“大 ”和“心臟”的半導 體產(chǎn)品預計保持一定的增速。根據(jù) Omdia 2021 年報告數(shù)據(jù)，各類電子設備 2021 年市場規(guī)模預計為 2.45 萬億美元，2024 年預計將達到 2.80 萬億美元，三年平均 增速約為 4.6%。

8.2. 中期：資本開支沖高回落，產(chǎn)能周期進入下行階段

中期來看，全球半導體產(chǎn)業(yè)或?qū)⑦M入產(chǎn)能周期下行階段。 2020 年，新冠病毒全球大流行加速了在線辦公滲透率提升，電 、平板、手 機等各類電子設備銷量大幅提升，旺盛需求推動多數(shù)晶圓廠產(chǎn)能利用率超過 85% （正常水平約為 80%左右），部分代工廠接近或超過 100%。2021 年，企業(yè)紛紛 擴大資本開支、提升產(chǎn)能，全球資本開支增速達到近幾年極大值。 2022 年后，地緣政治、通貨膨 等因素致使全球經(jīng)濟放緩， H1 資本開支仍 在增加，但產(chǎn)能緊張局面已得到緩解，且晶圓廠的產(chǎn)能利用率 21Q4 已出現(xiàn)下滑， 制造商開始削減未來資本支出預算。另一方面，存儲器市場的疲軟和美國對中國 半導體生產(chǎn)商的限制（限制 買美國公司設備）也將對 23 年全球資本開支造成一 定負面影響。IC Insights 于 11 月 22 日下 預測，預計 22 年全球資本支出約為 1817 億美元，同比增速約 18.7%，而 23 年預計全球半導體資本支出將下滑約 19.3%至 1466 億美元。

8.3. 短期：產(chǎn)能利用率下行，全球市場 2023 年或?qū)⑽s

2020 年新冠疫情大流行除了對中期維度全球半導體資本開始造成沖擊，更為 明顯的是加劇了晶圓廠產(chǎn)能利用率和全球半導體銷售市場等短期指標的波動幅度。 全球晶圓廠產(chǎn)能利用率平均水平將在 2022 四季度下降至 85 左右。從 2020 年至今全球晶圓出貨量和晶圓廠產(chǎn)能季度數(shù)據(jù)來看，出貨量環(huán)比增速在 2021 年 一季度已經(jīng)達到高點，此后環(huán)比增速開始下降，但晶圓廠產(chǎn)能環(huán)比增速仍在提升。 2022 年四季度，SIA 預測全球等效 8 英寸晶圓出貨量將環(huán)比下跌約 6%至約 2.24 億片，而全球晶圓廠產(chǎn)能仍將提升至約 2.65 億片，晶圓廠產(chǎn)能利用率將進一步下 跌至 85%左右。

8.4. 競合：全球半導體產(chǎn)業(yè)從全面合作走向局部博弈

半導體產(chǎn)業(yè)的安全性和韌性成為全球各地區(qū)競爭焦點。近幾年，隨著全球經(jīng) 濟迅速走向數(shù)字化，各行各業(yè)對半導體芯片的需求猛增。同時，2020 年以來的新 冠疫情大流行使得全球半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈和物流鏈遭到破壞，短期內(nèi)加劇了芯片 供需矛盾。不僅如此，作為數(shù)字時代的底層支撐，半導體芯片在國際競爭的背景 下愈發(fā)具有戰(zhàn)略意義，半導體產(chǎn)業(yè)的安全性和韌性成為各方競爭的焦點。

8.4.1. 美國：“對內(nèi)鼓勵、對外合作、對大陸競爭”的半導體產(chǎn)業(yè)政策

為保持美國在半導體科技領域的領先地位，自 2021 年以來美國政府先后采 取了一系列政策舉措，主要可以分為三種類型：對內(nèi)促進美國芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié) 發(fā)展，對外 合歐日韓等國家和 中國臺灣地區(qū)加強合作互補，對中國大陸則采取 技術、設備等多種出口限制政策措 。 在國內(nèi)政策上，美國 為提升半導體產(chǎn)業(yè)的制造能力對于保證國家安全和經(jīng) 濟競爭力至關重要，因此美國政府從 2021 年以來先后通過《國防授權法案》《無 盡前沿法案》《芯片和科學法案》等多種立法措 ，在投資和稅收等方面給予半導 體產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策， 勵國內(nèi)半導體制造環(huán)節(jié)的發(fā)展，增強美國芯片國際競爭力。

8.4.2. 中國大陸：半導體產(chǎn)業(yè)政策仍有待加強

2015 年以來中國國家和地區(qū)政府對支持半導體發(fā)展的相關政策不斷，但仍缺 少較為全面具體的頂層戰(zhàn)略性政策。半導體作為信息產(chǎn)業(yè)的核心，在我國也一直 受到高度重視，近年來國家層面和各省市地區(qū)接連出臺一系列政策法規(guī)，支持和 引導國內(nèi)半導體行業(yè)的發(fā)展，進一步完善國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的布局，增強核 心技術能力。2014 年國務院發(fā)布《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》，作為我國集成電路產(chǎn)業(yè)頂層戰(zhàn)略規(guī)劃，從發(fā)展目標、發(fā)展重點、保障措 等多方面提出了 具體要求和舉措，力爭推動我國集成電路產(chǎn)業(yè)努力實現(xiàn)跨越式發(fā)展。到 2023 年， 該綱要發(fā)布即將滿 10 年，全球半導體產(chǎn)業(yè)環(huán)境在近幾年發(fā)生了較大變化，中國需 要出臺更加符合當下競爭局勢的頂層規(guī)劃戰(zhàn)略。

8.4.3. 其他地區(qū)：發(fā)布產(chǎn)業(yè)支持政策，維持半導體競爭力

除美國外，歐盟、日本、韓國和中國臺灣地區(qū)也制定了相關產(chǎn)業(yè)政策以強化 在特定環(huán)節(jié)的固有優(yōu)勢。 日本： 2021 年 6 月，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省發(fā)布《半導體數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》，將半導 體數(shù)字產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略予以高度重視。該戰(zhàn)略提出要增加數(shù)字化投資，加強 尖端邏輯半導體設計和開發(fā)，同步推進數(shù)字化和綠色技術，加大 脖子技術 合研發(fā)攻關力度，從國家層面確保半導體生產(chǎn)和供給能力。2021 年 11 月，日本經(jīng) 濟產(chǎn)業(yè)省公布了振興日本半導體產(chǎn)業(yè)的“半導體產(chǎn)業(yè)緊急強化方案”，期望藉由資 金援助吸引廠商赴日興建先進半導體工廠，同時計劃對日本現(xiàn)有老舊半導體廠 的設備更新提供援助，并將攜手美國研發(fā)新一代半導體，借此提振日本半導體產(chǎn) 品市場份額。

8.4.4. 中美博弈與全球產(chǎn)業(yè)鏈的割裂

中美科技競爭日益 烈， 昔底德陷阱或難以避免 。在市場經(jīng)濟的主導下， 各國家與地區(qū)負責不同半導體不同環(huán)節(jié)，共同構 全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈。隨著中國 在智能手機、5G 通信、新能源汽車、人工智能等領域科技實力不斷增強和綜合國 力逐漸崛起，美國和中國在科技領域的競爭日益 烈，對中國半導體產(chǎn)業(yè)的限制 手段層出不窮。盡管中國一直在努力避免陷入“ 昔底德陷阱”，但美國仍在割裂 全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的道路上漸行漸遠。 美國對中國半導體產(chǎn)業(yè)的遏制將逐漸走向單向半脫鉤。中國大陸是第一大全 球半導體市場，根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，2021 年中國大陸以 1877 億美元銷售額的占據(jù)全 球 35%市場份額，是全球半導體產(chǎn)品最大消費地區(qū)。美國對中國半導體的遏制， 主要目的是在高端芯片方面限制中國技術的發(fā)展，但中國巨大的市場對美國仍具 有很大的吸引力。因此，美國可能一方面繼續(xù)在高端芯片技術上遏制中國發(fā)展， 另一方面努力避免與中國完全脫鉤，進而逐漸走向單向半脫鉤的狀態(tài)。

8.5. 全球產(chǎn)業(yè)鏈重塑下，中國半導體產(chǎn)業(yè)的機遇

發(fā)展以半導體為代表的高端制造，是中國跨越中等收入陷阱的必由之路。 2001 年中國加入世貿(mào)組織后，不斷深化改革，持續(xù)推進高水平對外開放，從入世 之初的跟隨者轉變?yōu)槭澜缃?jīng)濟的領跑者。對于中等收入國家來說，要擺脫中等收 入的陷阱，一個關鍵的挑戰(zhàn)就是以可持續(xù)的方式保持經(jīng)濟的高速增長，最現(xiàn)實、 最直接的動力是經(jīng)濟結構調(diào)整，特別是產(chǎn)業(yè)結構升級，需要在自主創(chuàng)新和人力資 本方面持續(xù)增加投入，培育新的競爭優(yōu)勢。發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)，正是我國實現(xiàn)產(chǎn)業(yè) 結構升級、跨越中等收入陷阱的必由之路。

中國大陸半導體自給率提升空間大，全產(chǎn)業(yè)鏈均有望快速成長，逐步實現(xiàn)國 產(chǎn)替代。根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，2021 年中國大陸 IC 市場約為 1865 億美元，但 中國大陸生產(chǎn)的 IC 產(chǎn)品僅占中國市場需求的 16.7%，仍然具有較大提升空間。目 前全球半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入成熟期，海外半導體巨頭漸進式成長，但中國半導體 產(chǎn)業(yè)由于國產(chǎn)替代的需求，仍將保持快速成長。巨大市場空間有望推動全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，建議關注本土半導體產(chǎn)業(yè)鏈設備、材料、功率 C 設計、 、 P 核、先進制程、先進封裝等環(huán)節(jié)的頭部優(yōu)秀企業(yè)。

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精選報告來源：【未來智庫】。