（報(bào)告出品方/作者：德邦證券，李浩、張威震）

1. 核心摘要

半導(dǎo)體是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石，對(duì)全球信息科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。此篇報(bào)告 作為我們中觀科技產(chǎn)業(yè)系列專題報(bào)告的開篇，我們將從宏觀到中觀，通過復(fù)盤全 球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，對(duì)我們基于供給和需求視角的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分析框 架進(jìn)行詳細(xì)闡釋，對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)性、周期性進(jìn)行觀察總結(jié)和實(shí)證分析， 對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈分布、全球市場(chǎng)現(xiàn)狀與特征，以及中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 現(xiàn)狀與問題進(jìn)行詳細(xì)歸納。通過與美國(guó)等海外地區(qū)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn) 業(yè)鏈的不足；通過對(duì)全球產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)的分析，來理解當(dāng)下中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī) 遇。

分析框架：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供給端由企業(yè)主導(dǎo)，需求端由下游應(yīng)用領(lǐng)域主導(dǎo)， 供給、需求和貿(mào)易共同創(chuàng)造了銷售市場(chǎng)，需求波動(dòng)向上傳導(dǎo)的時(shí)間差造成了企業(yè) 和渠道商的庫(kù)存。企業(yè)的邊際盈利能力變化傳導(dǎo)到二級(jí)市場(chǎng)，與其他因素交織共 同影響了股價(jià)波動(dòng)。在整個(gè)框架中，技術(shù)是根因，技術(shù)迭代降低制造成本并創(chuàng)造 下游電子設(shè)備需求，促進(jìn)信息科技產(chǎn)業(yè)持續(xù)繁榮發(fā)展。 復(fù)盤歷史：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)四五十年代在美國(guó)起源后開始蓬勃發(fā)展， 在成長(zhǎng)過程中歷經(jīng)了從美國(guó)到日本，從日本到韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣，以及再到中國(guó)大 陸的三次產(chǎn)業(yè)區(qū)域轉(zhuǎn)移。在此過程中，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工不斷細(xì)化，從 IDM 到 Fabless，純晶圓代工模式出現(xiàn)。同時(shí)，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)下游歷經(jīng)多輪增長(zhǎng)周期， 從 1976 年的約 29 億美元成長(zhǎng) 202 倍到 2022 年的 5832 億美元，下游已經(jīng)滲入 到消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通信、汽車、工業(yè)等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，成為信息科技產(chǎn)業(yè)和數(shù) 字經(jīng)濟(jì)的基石。

成長(zhǎng)與周期：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)從快速增長(zhǎng)的成長(zhǎng)行 業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闈u進(jìn)式增長(zhǎng)的成熟行業(yè)，成長(zhǎng)性逐漸變?nèi)?，周期性不斷增?qiáng)。全球半導(dǎo) 體產(chǎn)業(yè)格局集中度不斷提升，頭部企業(yè)成長(zhǎng)速度放緩但盈利能力變強(qiáng)。周期性方 面，我們從長(zhǎng)期、中期和短期三個(gè)維度進(jìn)行拆解：（1）在長(zhǎng)期維度上，全球半導(dǎo) 體產(chǎn)業(yè)主要受技術(shù)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(jì)波動(dòng) 對(duì)這一特征進(jìn)行加強(qiáng)；（2）在中期維度上，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要受企業(yè)資本開支 驅(qū)動(dòng)，表現(xiàn)出約 3 至 4 年的產(chǎn)能周期；（3）在短期維度上，半導(dǎo)體銷售市場(chǎng)短期 供需錯(cuò)配導(dǎo)致企業(yè)庫(kù)存波動(dòng)，呈現(xiàn)出約 3 至 6 個(gè)季度的庫(kù)存周期。 產(chǎn)業(yè)鏈：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三大核心環(huán)節(jié)，和基礎(chǔ)技 術(shù)研發(fā)、半導(dǎo)體設(shè)備、半導(dǎo)體材料三大支撐環(huán)節(jié)，以及多種下游應(yīng)用領(lǐng)域。在價(jià) 值量分布上，呈現(xiàn)出“設(shè)計(jì)＞晶圓制造＞設(shè)備＞封測(cè)＞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(shì)類型有關(guān)：（1）設(shè)計(jì)、設(shè)備等研發(fā)密集型環(huán)節(jié)， 主要由美國(guó)、歐洲等區(qū)域主導(dǎo)；（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(dǎo)；（3）封裝測(cè)試等資本開支和勞動(dòng)力密集型環(huán)節(jié)，主要由 中國(guó)大陸主導(dǎo)。

市場(chǎng)結(jié)構(gòu)：分地區(qū)來看，亞太地區(qū)在全球半導(dǎo)體銷售額中超過 60%，而中國(guó) 大陸在亞太市場(chǎng)份額最高，2021 年以 1877 億美元銷售額成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)品最大消費(fèi)地區(qū)。從供給端來看，美國(guó)在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)供應(yīng)端占據(jù)接近一半份額。 分產(chǎn)品來看，集成電路占半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售額的比重維持在 80%以上，其中邏輯 IC 和存儲(chǔ) IC 比重最高，MCU 份額呈下降趨勢(shì)。分下游應(yīng)用來看，計(jì)算機(jī)和通信是 主要應(yīng)用領(lǐng)域，不同類型的半導(dǎo)體產(chǎn)品在下游應(yīng)用領(lǐng)域的占比有所區(qū)別。 中國(guó)大陸現(xiàn)狀：中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步較晚，目前在全球市場(chǎng)份額第一且 仍保持上升趨勢(shì)。中國(guó)大陸在供給端較為薄弱，IC 產(chǎn)值雖然快速增長(zhǎng)，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(xiàn)的產(chǎn)值，中國(guó)本土廠商對(duì) 市場(chǎng)的供給比例 2021 年僅為 6.6%左右。此外，從進(jìn)出口的角度看，中國(guó)大陸半 導(dǎo)體產(chǎn)品貿(mào)易逆差仍在擴(kuò)大，進(jìn)口高端芯片、出口低端芯片現(xiàn)象仍然顯著，半導(dǎo) 體產(chǎn)品在整體進(jìn)口金額占比也屢創(chuàng)新高。

海內(nèi)外對(duì)比：從產(chǎn)業(yè)投資力度來看，半導(dǎo)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(duì)比，美國(guó)在全球主要國(guó)家和地區(qū)中研發(fā) 投入最高，中國(guó)大陸最低。對(duì)比中外半導(dǎo)體企業(yè)，中國(guó)大陸半導(dǎo)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(shì)：（1）長(zhǎng)期來看，量子隧穿效應(yīng)導(dǎo)致的物理極限和先進(jìn)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(yàn)規(guī)律迎來瓶頸，臺(tái)積電先進(jìn)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(jìn)入后摩 爾時(shí)代后，技術(shù)迭代速度放緩，中國(guó)有望通過先進(jìn)封裝和 Chiplet 等技術(shù)實(shí)現(xiàn)加速 追趕。（2）中期來看，2020 年新冠疫情大流行對(duì)全球半導(dǎo)體市場(chǎng)造成了先緊后松 的局面，加劇了市場(chǎng)需求波動(dòng)，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(jìn)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(yù)測(cè) 2023 年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)或?qū)⑽s 4.1%至 5566 億美元。（4） 區(qū)域分工上，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的安全性和韌性日益成為全球各地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，美國(guó)通 過“對(duì)內(nèi)鼓勵(lì)、對(duì)外合作、對(duì)華競(jìng)爭(zhēng)”的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策促進(jìn)先進(jìn)制程回歸本土， 同時(shí)限制中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國(guó)需要推出更適合當(dāng)下環(huán)境的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)頂 層戰(zhàn)略規(guī)劃，以在日益動(dòng)蕩的地緣政治格局中實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體乃至整個(gè)信息科技產(chǎn)業(yè) 的國(guó)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(dǎo)體、集成電路與芯片

半導(dǎo)體（Semiconductor）狹義上是指半導(dǎo)體材料，即常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo) 體與絕緣體之間的材料。包括以硅（Si）、鍺（Ge）等元素半導(dǎo)體（也是第一代半 導(dǎo)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(dǎo)體材料（第二代至第四代半導(dǎo)體材料）。半導(dǎo)體材料是制作半導(dǎo)體器 件和集成電路的電子材料，是半導(dǎo)體工業(yè)的基礎(chǔ)。利用半導(dǎo)體材料制作的各種各 樣的半導(dǎo)體器件和集成電路，促進(jìn)了現(xiàn)代信息社會(huì)的飛速發(fā)展。 集成電路（Integrated Circuit，IC，中國(guó)臺(tái)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(dòng)元 件及布線“集成、封裝”在半導(dǎo)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(shí)候，芯片、集成電 路、IC 等術(shù)語(yǔ)可以混用。

2.2. 產(chǎn)品類型：芯片功能向集成化趨勢(shì)發(fā)展

半導(dǎo)體產(chǎn)品類型繁多，通常按照 WSTS 統(tǒng)計(jì)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(jiǎn)稱 IC 或 Chip，占據(jù)半導(dǎo)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(hào)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(hào)鏈類芯片，和以驅(qū)動(dòng) IC、交直流轉(zhuǎn)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(duì)離散的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)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(chǔ)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(yùn)算能力的集成電路，包括以 CPU、GPU 為代表的通用計(jì)算芯片、專用芯片（ASIC 等）和 FPGA 等。（2）存儲(chǔ)芯片，主要承擔(dān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，包括易失性存儲(chǔ)和非 易失性存儲(chǔ)，易失性存儲(chǔ)主要以隨機(jī)存取器 RAM 為主，使用量最大的為動(dòng)態(tài)隨機(jī) 存儲(chǔ) DRAM；非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)的主要器件，NAND Flash 則在高容量時(shí) 具有成本優(yōu)勢(shì)，是目前 SSD 固態(tài)硬盤的主要存儲(chǔ)介質(zhì)。（3）微處理器（MPU）， 主要是指將計(jì)算、存儲(chǔ)等多種功能封裝成一個(gè)芯片之上的微控制單元（MCU）。

2）分立器件，是相對(duì)于集成電路而言的半導(dǎo)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(yīng)用在消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通信、汽車電子等 廣泛領(lǐng)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(dòng)元件，和占據(jù)分立器件主要地位的功率器件。功率半導(dǎo)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(xì)分為雙極結(jié)型晶體管（B T）、 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ FET）、金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)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(dǎo)體開關(guān)和 逆變器等場(chǎng)景。

3）光電子器件，主要是指利用光子-電子轉(zhuǎn)換效應(yīng)（光電效應(yīng)）設(shè)計(jì)的功能器 件，可大致分為光電導(dǎo)器件、光 器件、發(fā)光器件和受光器件。光電導(dǎo)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(gòu)成 CCD 和 CMOS 圖 傳感器的基本單元。 光 器件 是利用光 效應(yīng)進(jìn)行工作的半導(dǎo)體器件， 主要包括光 電池、光電 測(cè)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(dǎo)體 光器。 ED 按化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管 O ED 和無機(jī) 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(shù)。半導(dǎo)體 光器 ，也稱 光 二 極管（ D），可分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)等幾種類型，主要用作 光通信、 光存儲(chǔ)、光陀螺、 光 印、測(cè)距以及雷達(dá)等 領(lǐng)域。半導(dǎo)體 光器可以按照材料、波長(zhǎng)、功率、發(fā) 方式等多種維度分類，其中 VSCE 光器得益于 3D 結(jié)構(gòu)光 （蘋果 Face ID 采用的方案）和 iDAR 等下游應(yīng)用場(chǎng)景的拓展而在近幾年市場(chǎng)規(guī) ?？焖侔l(fā)展。受光器件，即接受光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)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(yīng)用產(chǎn)品中通常與發(fā)光器件集 成在一起使用。

4）半導(dǎo)體傳感器，是指利用半導(dǎo)體材料物理、化學(xué)、生物特性制成的傳感器， 按照信號(hào)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(yīng)用場(chǎng)景。 除以上分類外，半導(dǎo)體產(chǎn)品還有多種分類維度，例如按照下游需求場(chǎng)景可分 為民用級(jí)（消費(fèi)級(jí)）、汽車級(jí)（車規(guī)級(jí)）、工業(yè)級(jí)、軍工級(jí)和航天級(jí)等。 半導(dǎo)體產(chǎn)品向功能集成化趨勢(shì)發(fā)展。隨著智能手機(jī)、智能手表、TWS 耳機(jī)等 下游消費(fèi)電子應(yīng)用對(duì)芯片性能、功能和集成度的要求越來越高，半導(dǎo)體產(chǎn)品功能 集成化發(fā)展成為重要趨勢(shì)，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(dǎo)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(dǎo)，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(kù)存水平、上游原 材料供應(yīng)情況等。產(chǎn)能主要由企業(yè)資本開支決策、國(guó)家或地區(qū)的產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)政策等 因素決定。常見的產(chǎn)業(yè)政策類型包括國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃（包括指令性計(jì)劃和指導(dǎo)性計(jì) 劃）、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整計(jì)劃、產(chǎn)業(yè)扶持計(jì)劃、財(cái)政投融資等。當(dāng)產(chǎn)能利用率持續(xù)高企， 甚至長(zhǎng)時(shí)間以最高水平運(yùn)行時(shí)，或者企業(yè)判斷未來較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)需求端較為旺盛時(shí)， 會(huì)增加資本支出預(yù)算，升級(jí)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(dǎo)體產(chǎn)品的下游需求包括消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)/服務(wù)器、汽車、工業(yè) 等多個(gè)領(lǐng)域，但各領(lǐng)域最下游的應(yīng)用端多由個(gè)人消費(fèi)者主導(dǎo)。需求端的影響因素 包括宏觀經(jīng)濟(jì)、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(fèi)類政策，產(chǎn)品迭代主要由消費(fèi)者和系統(tǒng)集成商共同推動(dòng)，而技術(shù)進(jìn)步是產(chǎn)品 迭代的根本因素。

銷售市場(chǎng)：供給、需求和貿(mào)易共同創(chuàng)造了銷售市場(chǎng)，同時(shí)市場(chǎng)供需的變化也 會(huì)及時(shí)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(kù)存水位下降，將會(huì)提升產(chǎn)線稼動(dòng)率，以增加庫(kù)存補(bǔ)給；產(chǎn)品價(jià)格下降，將會(huì)對(duì)價(jià) 格 感型人群的消費(fèi)決策產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)而影響總需求。 社會(huì)庫(kù)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(jìn)產(chǎn)品流通效率、分擔(dān)企業(yè)庫(kù) 存風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)獲取部分利潤(rùn)。因此整個(gè)供給端庫(kù)存，可以分為生產(chǎn)廠商庫(kù)存和流 通企業(yè)庫(kù)存（也稱渠道庫(kù)存），二者共同構(gòu)成了總的社會(huì)庫(kù)存。 二級(jí)市場(chǎng)：銷售市場(chǎng)上整體行業(yè)的銷售額和利潤(rùn)，由規(guī)模大小不等的企業(yè)共同貢獻(xiàn)，企業(yè)的邊際盈利變化與資本市場(chǎng)對(duì)企業(yè) 值水平的判斷，共同影響了企 業(yè)股價(jià)走勢(shì)，同時(shí)各企業(yè)股價(jià)變化疊加其權(quán)重因子共同決定了行業(yè)指數(shù)的波動(dòng)周 期。另外，企業(yè)盈利能力和 值的 變化，同時(shí)也在一定程度上影響企業(yè)投資決策， 進(jìn)而影響到產(chǎn)能端的資本開支節(jié)奏。

技術(shù)因素：隨著科技的發(fā)展和知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度的建立，技術(shù)也作為相對(duì)獨(dú)立的 要素投入生產(chǎn)，成為第四大生產(chǎn)要素。對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，制造端的技術(shù)進(jìn)步 最為重要。隨著制程節(jié)點(diǎn)按照摩爾定律演進(jìn)，性能更高、功耗更小、更加輕巧的芯 片使下游各類應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品迭代促進(jìn)了消費(fèi)需求，維持 整個(gè)產(chǎn)業(yè)不斷成長(zhǎng)。

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

1）從電子管到晶體管，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的起源。19 世紀(jì) 60 年代后期開始的第二 次工業(yè)革命，使人類進(jìn)入了電 時(shí)代。 電 時(shí)代以電子設(shè)備為載體，電路則是電 子設(shè)備的核心。1904 年美國(guó)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(guó)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(jī)和接收機(jī)的核心部件。自此，人們可以使用真空電子管構(gòu)建電子設(shè)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(tái)基于電子真空管的數(shù)字積分計(jì)算 機(jī)（ENIAC），每秒可執(zhí)行 5000 次加法運(yùn)算。僅 1 年后的 1947 年 12 月，美國(guó)貝 爾實(shí)驗(yàn)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(diǎn)接觸型鍺三 極管，是世界上第一個(gè)晶體管，人類自此進(jìn)入晶體管電路時(shí)代。

2）從晶體管到集成電路，半導(dǎo)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(xué)的先河，很快受到市場(chǎng)青睞。1954 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)。 1957 年，IBM 開始銷售使用了 3000 個(gè)鍺晶體管的 608 計(jì)算機(jī)，這是世界上第一 種投入商用的計(jì)算機(jī)，同年，被譽(yù)為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“西點(diǎn)軍?！钡南赏雽?dǎo)體在硅谷 創(chuàng)立，奠定了美國(guó)硅谷的發(fā)展基礎(chǔ)。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(biāo)志著集成電路的誕生。1959 年 7 月，仙童公司的 諾伊斯申請(qǐng)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(shù)基礎(chǔ)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自此開始快速發(fā)展：1965 年，摩爾在當(dāng)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(dǎo)體，分別創(chuàng)立了英特爾和 AMD，并開 了兩家公司數(shù)十年競(jìng)爭(zhēng)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(gè)人電 IBM 5150 上，取得了巨大的商業(yè)成功。 而后隨著小型計(jì)算機(jī)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(diǎn)不斷 突破，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。

3）半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的三次區(qū)域遷移：美國(guó)→日本→韓國(guó)&中國(guó)臺(tái)灣→中國(guó)大陸。 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在美國(guó)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(zhuǎn)移。（1）1950 年代到 1960 年代，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在 美國(guó)本土起源并蓬勃發(fā)展。最初晶體管產(chǎn)品在美國(guó)僅被用于軍事用途，后來德州 儀器發(fā)明 IC，計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的核心存儲(chǔ)器問世，美國(guó)硅谷引領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn) 業(yè)的發(fā)展。（2）第一次轉(zhuǎn)移，從創(chuàng)新國(guó)美國(guó)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(shù)研究員、電 子綜合研究所和計(jì)算機(jī)綜合研究所共同實(shí) “超大規(guī)模集成電路研究計(jì)劃”（V SI）， 該計(jì)劃取得了巨大成功，日本超越美國(guó)、一躍成為世界第一的 DRAM 大國(guó)，半導(dǎo) 體主要市場(chǎng)從美國(guó)轉(zhuǎn)移至日本。但 70 年代末，美國(guó)在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、設(shè)備、材料等 上游環(huán)節(jié)仍然保持著較大的技術(shù)領(lǐng)先實(shí)力。（3）第二次轉(zhuǎn)移，從日本到韓國(guó)和中 國(guó)臺(tái)灣。1969 年，韓國(guó)電子工業(yè)振興法及電子工業(yè)振興 8 年計(jì)劃的出臺(tái)為擴(kuò)大電 子產(chǎn)品的生產(chǎn)確立了強(qiáng)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(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)。70 年代美國(guó)、日本的半導(dǎo)體公司在韓國(guó)建立了存儲(chǔ) 芯片組裝廠，由此奠定了韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)。1974 年，三 收 了韓國(guó) 半導(dǎo)體公司 50%的股份，初步進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)；1977 年收 剩余 50%股份，同 時(shí)收 當(dāng)時(shí)在韓國(guó)市場(chǎng)處于領(lǐng)先地位的仙童半導(dǎo)體子公司，獲得其芯片加工技術(shù)，在半導(dǎo)體行業(yè)逐漸贏得一席之地。1983 年，韓國(guó)政府對(duì)外發(fā)布“進(jìn)軍 SI 領(lǐng)域 （DRAM）的計(jì)劃”，通過四年時(shí)間掌握了 256K DRAM 技術(shù)，并通過向日本大量 進(jìn)口高性能制造設(shè)備，快速壯大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，最終三 在 16M DRAM 市場(chǎng)超過日 本。而與此同時(shí)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的壯大，為產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)分工細(xì)化 下基礎(chǔ)， 1987 年張忠謀從德州儀器離開后在中國(guó)臺(tái)灣創(chuàng)立了臺(tái)積電，推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由 IDM 模式向晶圓代工模式的轉(zhuǎn)變。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心從日本逐漸轉(zhuǎn)移到韓國(guó)和 中國(guó)臺(tái)灣。（4）第三次轉(zhuǎn)移，從韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。2001 年后，隨 著加入世貿(mào)組織，中國(guó)大陸逐漸深度參與到全球產(chǎn)業(yè)中。半導(dǎo)體下游應(yīng)用從臺(tái)式 機(jī)逐漸拓展到筆記本電 、手機(jī)等各類電子設(shè)備，終端產(chǎn)品更加復(fù)雜多樣。美國(guó)、 日本、韓國(guó)等地區(qū)逐漸把勞動(dòng)力密集型的封裝、測(cè)試等環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到中國(guó)大陸。中 國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了低端組裝和制造承接、長(zhǎng)期的技術(shù)引進(jìn)和消化吸收、高 端人才培育等較長(zhǎng)時(shí)間周期，逐步完成了原始積累，并以國(guó)家戰(zhàn)略及產(chǎn)業(yè)政策為 驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展。

4）從 到晶圓代工，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈走向細(xì)化分工。最初，半導(dǎo)體廠商均 為垂直整合制造商（IDM），即自己完成設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試等所有環(huán)節(jié)。隨著 1987 年臺(tái)積電設(shè)立 6 英寸晶圓代工廠，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)率先進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)專業(yè)分 工階段，并開始承接以美國(guó)半導(dǎo)體公司為主的全球半導(dǎo)體產(chǎn)品廠商的委托制造業(yè) 務(wù)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形成了以美國(guó)為主的負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的 Fabless 廠商，和以中國(guó)臺(tái)灣為 主的負(fù)責(zé)制造 Foundry 廠商進(jìn)行分工 作的局面。 中國(guó)臺(tái)灣憑借專業(yè)代工，成為 世界半導(dǎo)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(dǎo)體是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石

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

數(shù)字經(jīng)濟(jì)是以數(shù)字化的知識(shí)和信息為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新為核心 驅(qū)動(dòng)力，以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為重要載體，通過數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)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(gòu)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與政府治理模式的新型經(jīng) 濟(jì)形態(tài)。

根據(jù)信通院白皮書，2021 年全球 47 個(gè)主要經(jīng)濟(jì)體數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模為 38.1 萬億 美元，較 2020 年增長(zhǎng) 5.1 萬億美元，數(shù)字經(jīng)濟(jì)占 GDP 比重為 45.0%，較 2020 年提升 1 個(gè)百分點(diǎn)。2021 年全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(jì)成為全球 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿χ唬?021年全球47個(gè)經(jīng)濟(jì)體數(shù)字經(jīng)濟(jì)同比名義增長(zhǎng)15.6%， 高于同期 GDP 名義增速 2.5 個(gè)百分點(diǎn)，有效支撐全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)復(fù)蘇。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)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(shù)服務(wù)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(yīng)用數(shù)字技術(shù)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(gòu) 成數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(shù)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(jì)發(fā)展的主導(dǎo)力量，數(shù)字技術(shù)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(gè)主要經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jì)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(zhuǎn)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(jì)的重要支撐和組成部分

美國(guó)信息科技產(chǎn)業(yè)增加值在 P 中百分比接近中國(guó) 2 倍。美國(guó)經(jīng)濟(jì)分析局 將“信息通信技術(shù)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(guó)“信息 通信技術(shù)生產(chǎn)行業(yè)”增加值占其 GDP 比重約為 7.6%。中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局將“信息傳 、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè) ”列示在第三產(chǎn)業(yè)下面，2021 年中國(guó)“信息傳 、 軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)”占 GDP 比重約為 3.9%。我們忽略可能存在的細(xì)微統(tǒng)計(jì) 口徑差異，將以上數(shù)據(jù)理解為兩國(guó)“信息科技產(chǎn)業(yè)”占 GDP 比重，可以發(fā)現(xiàn)美國(guó) 科技行業(yè)在 GDP 的百分比約為中國(guó)的 1.95 倍。

美國(guó)制造業(yè)中信息設(shè)備比重超過中國(guó) 2 倍。信息科技產(chǎn)業(yè)包括硬件、軟件和 互 網(wǎng)應(yīng)用等，硬件屬于制造業(yè)。根據(jù)美國(guó)經(jīng)濟(jì)分析局?jǐn)?shù)據(jù)， 2021 年“計(jì)算機(jī)和 電子產(chǎn)品”行業(yè)增加值約占美國(guó)制造業(yè)的 13.4%，在美國(guó)制造業(yè)中排名第 2。中 國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局 2020 年發(fā)布了最新版投入產(chǎn)出表，“通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)和其他電子 設(shè)備”行業(yè)增加值約占制造業(yè)的 6.6%，在中國(guó)制造業(yè)中排名第 6。忽略統(tǒng)計(jì)口徑 可能帶來的微小差異，美國(guó)信息設(shè)備在制造業(yè)比重約為中國(guó)的 2.03 倍。

2.5.3. 半導(dǎo)體：信息科技產(chǎn)業(yè)的核心硬件

半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，下游包括消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)與服務(wù)器、通信和物 網(wǎng)、 汽車、工業(yè)、 、軍事與航空航天等 多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，是信息科技產(chǎn)業(yè)的核心硬 件，也是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石。

根據(jù) Wind 二級(jí)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)，分別測(cè)算中國(guó)和美國(guó) 2021 年半導(dǎo)體和其他二 級(jí)行業(yè)的收入與凈利潤(rùn)在總量中的比重。2021 年，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)收入占比約為 1.9%，凈利潤(rùn)占比約為 3.9%；中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)收入占比約為 1.2%，凈利潤(rùn)整體 虧損約 7 億元。 我們將“半導(dǎo)體與半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備”，以及“電信服務(wù)”、“技術(shù)硬件與設(shè)備”、 “ 體 ”和“軟件與服務(wù)”等泛 TMT 行業(yè)作為信息科技產(chǎn)業(yè)，美國(guó)上市公司中， 2021 年信息科技產(chǎn)業(yè)收入占比 19.1%，凈利潤(rùn)占比約為 26.9%，凈利率約為 16.1%；中國(guó)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(rùn)占 比約為 3.3%，凈利率約為 1.1%。

3. 全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)性與周期性

自上世紀(jì) 60 年代以來，在宏觀、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)政策、供需關(guān)系等多種因素的影 響下，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在波動(dòng)中增長(zhǎng)，呈現(xiàn)出螺旋式上升趨勢(shì)，表現(xiàn)出一定的周 期性和成長(zhǎng)性。 成長(zhǎng)性主要包括需求成長(zhǎng)、供給成長(zhǎng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成長(zhǎng)三個(gè)層次：需求成長(zhǎng)即 銷售端市場(chǎng)規(guī)模不斷增大；供給成長(zhǎng)與需求相互耦合，企業(yè)產(chǎn)能跟隨市場(chǎng)需求不 斷提升；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成長(zhǎng)，即由于技術(shù)升級(jí)推動(dòng)產(chǎn)品迭代，隨著時(shí)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(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化成長(zhǎng)。 周期性方面，我們將從長(zhǎng)期、中期、短期三個(gè)維度拆解為：由技術(shù)迭代驅(qū)動(dòng) 的產(chǎn)品周期，由供給端企業(yè)資本支出驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)能周期，和由銷售端短期供需錯(cuò)配 驅(qū)動(dòng)的庫(kù)存周期。

3.1. 成長(zhǎng)性：復(fù)盤，溯因，歸納

3.1.1. 下游終端更迭推動(dòng)上游半導(dǎo)體持續(xù)增長(zhǎng)

全球半導(dǎo)體歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已成長(zhǎng)為年銷售額約 5500 億美元的重 要支柱產(chǎn)業(yè)。根據(jù)美國(guó)半導(dǎo)體 會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，自 1976 年以來，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)銷 售金額從最初的約 29 億美元成長(zhǎng)為 2022 年的 5832 億美元，增長(zhǎng)了約 202 倍， 年均復(fù)合增速達(dá)到 12.2%，遠(yuǎn)高于全球 GDP 同時(shí)期約 3.1%的年均增速水平。我 們根據(jù)下游電子產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)在不同時(shí)期的興衰更迭，大致上劃分為 6 個(gè)成長(zhǎng)周 期： 1）1980 年前，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)萌芽期。半導(dǎo)體產(chǎn)品下游應(yīng)用以收 機(jī)、電視機(jī) 、 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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展， 1976 年至 1980 年間全球半導(dǎo)體銷售額年均復(fù)合增速達(dá) 35.9%。 2）1981 至 1990 年，家用電器時(shí)代。1980 年代，以電視機(jī)、洗衣機(jī)為代表 的家用電器產(chǎn)品開始走進(jìn)千家萬戶，催生上游半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售額以年均 20.5%復(fù) 合增速快速增長(zhǎng)。3）1991 年至 2000 年，臺(tái)式機(jī)時(shí)代。90 年代改進(jìn)后的微軟 Windows 視窗操 作系統(tǒng)大獲成功，引發(fā)計(jì)算機(jī)革命，推翻了大型計(jì)算機(jī)的“統(tǒng)治地位”，使個(gè)人電 成為計(jì)算機(jī)世界的新中心 。全球半導(dǎo)體銷售額在此期間 CAGR 達(dá)到 15.6%，繼 續(xù)保持高速增長(zhǎng)。

4）2001 年至 2008 年，功能手機(jī)和筆記本電 時(shí)代。 2000 年科技互 網(wǎng) 后，半導(dǎo)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(dá) 31.2%。此后功能手機(jī)、筆記本電 、 MP3 等消費(fèi)電子產(chǎn)品的興起帶 動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸復(fù)蘇回暖，該階段半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增速約為 8.2%。 5）2009 年至 2014 年，智能手機(jī)時(shí)代。這一階段，蘋果發(fā)明智能手機(jī)，疊加 全球 3G/4G 網(wǎng)絡(luò)接替升級(jí)，移動(dòng)互 網(wǎng)步入高速時(shí)代、接入流量快速增長(zhǎng)，半導(dǎo) 體產(chǎn)品充分受益下游消費(fèi)電子和通信設(shè)備需求，年均成長(zhǎng) 8.7%。 6）2015 年至今，5G 網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代，物 網(wǎng)與人工智能技術(shù)推動(dòng)智能手機(jī)以 外的下游應(yīng)用場(chǎng)景不斷涌現(xiàn)，汽車智能化、電動(dòng)化推動(dòng)半導(dǎo)體用量不斷提升。2015 年至 2022 年，全球半導(dǎo)體銷售額 CAGR 約為 8.1%。

3.1.2. 從“強(qiáng)成長(zhǎng)、弱周期”到“強(qiáng)周期、弱成長(zhǎng)”

整體上看，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從“強(qiáng)成長(zhǎng)、弱周期”走向“強(qiáng)周期、弱成長(zhǎng)”， 產(chǎn)業(yè)成熟度不斷提升。從萌芽到成熟，全球半導(dǎo)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(zhǎng)期后，增速下降至 2000 至 2020 年間的 8%左 右，從高速成長(zhǎng)的新興產(chǎn)業(yè)，演變?yōu)闈u進(jìn)式增長(zhǎng)的成熟產(chǎn)業(yè)，其成長(zhǎng)性逐漸削弱， 周期性不斷加強(qiáng)。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，其在電子設(shè)備中的價(jià)值量不斷提升， 而各類電子設(shè)備是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的硬件支撐，這使得半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與宏觀經(jīng)濟(jì)的相關(guān)性 不斷增強(qiáng)。

1、半導(dǎo)體在電子設(shè)備中價(jià)值量占比不斷提升。

根據(jù)《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》中的測(cè)算，半導(dǎo)體產(chǎn)品在電子設(shè)備價(jià)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(jì)的 發(fā)展，各類電子設(shè)備的算力與智能化程度需求將不斷提升，半導(dǎo)體產(chǎn)品在整機(jī)中 的價(jià)值量也將進(jìn)一步提升。

2、集成電路銷售增速與 P 增速相關(guān)性將進(jìn)一步加強(qiáng)。

根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，1980 年至今全球 GDP 增速和 IC 市場(chǎng)增速的相關(guān)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(chǎng)增速相 關(guān)系數(shù)最低時(shí)為-0.1（基本不相關(guān)），最高為 0.63（弱相關(guān)），但在 2010 至 2019 年間，相關(guān)系數(shù)提升到了 0.85，如果排除 2017-2018 年間存儲(chǔ)器市場(chǎng)的表現(xiàn)，該 階段相關(guān)系數(shù)提升至 0.96，表現(xiàn)出明顯的強(qiáng)相關(guān)。IC Insights 為并 事件的增 加導(dǎo)致 IC 制造商減少，供應(yīng)端基本面發(fā)生變化，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局更加成熟，這些因 素加強(qiáng)了全球 GDP 和 IC 市場(chǎng)的相關(guān)性。隨著 IC 下游應(yīng)用從商業(yè)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向 消費(fèi)產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)，IC Insights 為 GDP 和 IC 市場(chǎng)的相關(guān)性將在下一階段更加明顯， 預(yù)計(jì) 2019 至 2024 年二者相關(guān)系數(shù)將達(dá)到 0.90。

3.1.3. 成熟的表征：增速放緩、盈利增強(qiáng)

費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)由費(fèi)城交易所創(chuàng)立于 1993 年，是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景 主要 指標(biāo)之一，其成分均為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中比較具有市場(chǎng)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(shí)間變化有所調(diào)整。截至 2022 年 12 月，費(fèi)城半導(dǎo)體 指數(shù)共涵蓋包括臺(tái)積電、英偉達(dá)、阿斯麥、博通、德州儀器在內(nèi)的等半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、 設(shè)備和代工制造等環(huán)節(jié)共 30 家公司。

按前述對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷程的分析，將 1991 至 2021 年間劃分為 4 個(gè)時(shí)間區(qū) 間： 1）半導(dǎo)體龍頭企業(yè)的收入與利潤(rùn)在 1991 至 2021 年間的四個(gè)階段，均呈現(xiàn) 下降趨勢(shì)，且在每段時(shí)間區(qū)間內(nèi)表現(xiàn)出“全球半導(dǎo)體銷售額增速＜龍頭企業(yè)收入 增速＜龍頭企業(yè)毛利潤(rùn)增速＜龍頭企業(yè)凈利潤(rùn)增速”的特征。 2）排除 2000 年科網(wǎng) 前的異常增長(zhǎng)與后面異常衰退后，半導(dǎo)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(gè)階段， 均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

3.2. 長(zhǎng)周期：宏觀與技術(shù)驅(qū)動(dòng)的 10 年左右的產(chǎn)品周期

長(zhǎng)期維度上，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)呈現(xiàn) 10 年左右的周期性波動(dòng)特征。在長(zhǎng)跨度時(shí) 間周期上，全球半導(dǎo)體年度銷售額歷史增速呈現(xiàn)出大約每 10 年一個(gè)“M”形的波 動(dòng)特征，主要與基礎(chǔ)技術(shù)更迭驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品更新?lián)Q代有關(guān)，宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)等因素起 到一定的加強(qiáng)作用，我們稱之為產(chǎn)品周期。

3.2.1. 技術(shù)迭代推動(dòng)下游市場(chǎng)更迭是產(chǎn)品周期的主要原因

半導(dǎo)體制造技術(shù)更新?lián)Q代推動(dòng)晶體管密度和芯片算力沿摩爾定律的預(yù)測(cè)路徑 演進(jìn)，給下游應(yīng)用終端市場(chǎng)帶來周期性變革。

1、全球半導(dǎo)體制造技術(shù)大約每 10 年跨上一個(gè)新臺(tái)階

半導(dǎo)體產(chǎn)品制造關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)主要包括晶圓代工環(huán)節(jié)光 設(shè)備光源波長(zhǎng)與制 程節(jié)點(diǎn)、晶圓片尺寸大小、主流設(shè)工具與封裝形式等。據(jù)王陽(yáng)元等人編著的《集成 電路產(chǎn)業(yè)全書》，半導(dǎo)體產(chǎn)品制造技術(shù)約每 10 年進(jìn)步一代，目前已經(jīng)發(fā)展到以 EUV 光 機(jī)為代表的第六代技術(shù)，制程節(jié)點(diǎn)突破至以臺(tái)積電 N3系列工藝為代表的3nm特征尺寸。同時(shí)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新技術(shù)從最初研發(fā)儲(chǔ)備到終端產(chǎn)品應(yīng)用并量產(chǎn)的周 期大約也在 10 年左右，驅(qū)動(dòng)信息市場(chǎng)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(dòng)集成電路晶體管單價(jià)約 10 年下降兩個(gè)量級(jí)，晶體管數(shù)量每 隔 18 至 24 個(gè)月翻倍

1965 年，仙童半導(dǎo)體公司研究開發(fā)實(shí)驗(yàn)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(gè)月便會(huì)增加一倍，這意味著處理器性能提升一 倍，而價(jià)格下降一半。該定律成為集成電路處理器性能預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，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(yù)測(cè)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(qiáng)，價(jià)格越來 越低，每一次更新?lián)Q代都是摩爾定律的直接結(jié)果。

3、制造技術(shù)升級(jí)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(gè)晶體管價(jià)格大約每 1.6 年減少一半，每 10 年下降兩個(gè)數(shù)量級(jí)。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(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力也呈指數(shù)級(jí)上升，2021 年全球最快的 超級(jí)計(jì)算機(jī)每秒浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算次數(shù)超過 44.2 億億次。

3.2.2. 宏觀經(jīng)濟(jì)在長(zhǎng)期維度上強(qiáng)化了半導(dǎo)體產(chǎn)品周期波動(dòng)

半導(dǎo)體產(chǎn)品下游應(yīng)用廣泛，包括消費(fèi)電子、汽車、通信和服務(wù)器、工業(yè)、 、軍工、航空航天等眾多行業(yè)。宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)會(huì)影響居民部門的消費(fèi)意愿，以及 政府和企業(yè)部門的投資節(jié)奏，進(jìn)而影響到上游半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求。我們?cè)谇笆龇?析中，對(duì)全球集成電路銷售額增速與 GDP 增速在不同階段的相關(guān)系數(shù)也進(jìn)行了 討論。將 1976 年以來的全球半導(dǎo)體銷售額同比增速與 GDP 增速進(jìn)行比較，可以 發(fā)現(xiàn)全球半導(dǎo)體年度銷售額歷史增速呈現(xiàn)出大約每10年一個(gè)“M”形的波動(dòng)特征： 經(jīng)濟(jì)過熱時(shí)，半導(dǎo)體銷售額增速往往持續(xù)提升；經(jīng)濟(jì)預(yù)冷、GDP 增速水平下降時(shí)， 半導(dǎo)體銷售額增速往往呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)。

3.3. 中周期：資本支出驅(qū)動(dòng)的 3~4 年的產(chǎn)能周期

中期維度上，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出由資本支出驅(qū)動(dòng)的約 3~4 年的產(chǎn)能周期。經(jīng) 典的產(chǎn)能周期由法國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家朱格拉于 1862 年提出，即市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)存在一個(gè)由企 業(yè)設(shè)備投資和產(chǎn)能擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)的周期波動(dòng)，也稱朱格拉周期、設(shè)備投資周期。 在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，我們 為 產(chǎn)能周期大致分為以下幾個(gè)階段：（1）新周期 動(dòng)， 行業(yè)資本開支處于低點(diǎn)，但下游需求旺盛，半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)能供應(yīng)緊張，產(chǎn)品價(jià)格 提升、利潤(rùn)率提升，企業(yè)為獲取更多利潤(rùn)，增加資本支出用于舊產(chǎn)線更新改造、新 產(chǎn)線建設(shè)，以提升產(chǎn)能、實(shí)現(xiàn)擴(kuò)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(jià)格增長(zhǎng)放緩，利潤(rùn)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(dá)到高點(diǎn)，行業(yè)開始預(yù)期產(chǎn)能將出現(xiàn)過剩，開始縮減資本支出 預(yù)算。（4）隨著先前新增產(chǎn)能繼續(xù)投產(chǎn)，行業(yè)產(chǎn)能達(dá)到供需平衡，并出現(xiàn)產(chǎn)能過 剩，產(chǎn)品價(jià)格下降、利潤(rùn)率下行，繼續(xù)驅(qū)動(dòng)資本收縮并降至低點(diǎn)。

3.3.1. 投資端的觀測(cè)

根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資本支出從 1983 年的 43 億美元增長(zhǎng) 到 2021 年的 1531 億美元，年均復(fù)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(diǎn)進(jìn)行劃分，可以觀察到每個(gè)極大值時(shí)點(diǎn)的間隔長(zhǎng)短不一，平均而 言大約在 3~4 年左右，因此我們 為 全球半導(dǎo)體資本開支周期約為 3~4 年。另一 方面，全球半導(dǎo)體行業(yè)資本支出也體現(xiàn)出較強(qiáng)的成長(zhǎng)性，這與我們?cè)诔砷L(zhǎng)性章節(jié) 所述的產(chǎn)能端成長(zhǎng)特性一致。

3.3.2. 產(chǎn)能端的實(shí)證

綜合 IC Insights 報(bào)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(dòng)特征，波動(dòng)周期大約為 3~4 年，與我們?cè)谕顿Y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(dǎo)體產(chǎn)品銷售端上也有所體現(xiàn)，以全球半導(dǎo)體月度銷售額為例， 1976 年 3 月至今，半導(dǎo)體月銷售額同比增速（3 個(gè)月移動(dòng)平均值）呈現(xiàn)出周期波 動(dòng)特征，將同比增速的極大值點(diǎn)（月銷售額二階導(dǎo)為 的點(diǎn)，即數(shù)學(xué)意義上的拐 點(diǎn)）標(biāo)識(shí)出來，每個(gè)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(shí)證分析與我們對(duì)半導(dǎo)體中周期的結(jié)論基本一致。

3.4. 短周期：短期供需驅(qū)動(dòng)的 3~6 個(gè)季度的庫(kù)存周期

短期維度上，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出由短期供需關(guān)系驅(qū)動(dòng)的約 3~6 個(gè)季度的庫(kù)存 周期。庫(kù)存周期也稱為基欽周期，由美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家約瑟夫·基欽在 1923 年的《經(jīng) 濟(jì)因素中的周期與傾向》一文中最先提出，是指平均長(zhǎng)度為 40 個(gè)月左右的周期性 經(jīng)濟(jì)波動(dòng)。結(jié)合經(jīng)典的基欽周期，我們 為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的庫(kù)存周期主要由短期供 需關(guān)系驅(qū)動(dòng)，由于下游需求端向上傳導(dǎo)存在時(shí)滯，導(dǎo)致了庫(kù)存周期的產(chǎn)生。半導(dǎo) 體產(chǎn)業(yè)庫(kù)存周期可以分為 4 個(gè)階段，各階段特征如下：（1）主動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存：在新一輪庫(kù)存周期的起點(diǎn)，由于短期需求端指標(biāo)上升，企 業(yè)提升產(chǎn)線稼動(dòng)率，主動(dòng)補(bǔ)充庫(kù)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(dòng)補(bǔ)庫(kù)存：這一階段需求端指標(biāo)已經(jīng)見頂，但企業(yè)稼動(dòng)率無法立即下 降，存貨水平仍然保持上升，導(dǎo)致利潤(rùn)率水平到達(dá)頂部后開始下降，行業(yè)開始進(jìn) 入短期衰退階段。 （3）主動(dòng)去庫(kù)存：需求端指標(biāo)持續(xù)下降，企業(yè)稼動(dòng)率開始下降，但已經(jīng)出現(xiàn) 庫(kù)存過剩，企業(yè)主動(dòng)降價(jià)去庫(kù)存，減少存貨 力，行業(yè)處于蕭 階段。 （4）被動(dòng)去庫(kù)存：需求端指標(biāo)企跌回升，企業(yè)稼動(dòng)率降至低點(diǎn)，庫(kù)存水平持 續(xù)降低至低點(diǎn)，庫(kù)存 力得到緩解，隨著需求回溫，行業(yè)開始進(jìn)入下一輪庫(kù)存周 期起點(diǎn)。

存儲(chǔ)器市場(chǎng)價(jià)格周期主要與產(chǎn)能周期有關(guān)，庫(kù)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(jià)的十日移動(dòng)平均值為例，可以 看出存儲(chǔ)器價(jià)格也存在較為明顯的周期，但這個(gè)周期大約在 3-4 年，說明存儲(chǔ)器 價(jià)格主要受產(chǎn)能周期影響，與庫(kù)存周期關(guān) 性較弱。

4. 全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈：價(jià)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(gè)支撐 種下游應(yīng)用

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包括 3 個(gè)核心環(huán)節(jié)、3 個(gè)重要支撐和 種下游應(yīng)用。半導(dǎo)體產(chǎn) 業(yè)鏈?zhǔn)菙?shù)字經(jīng)濟(jì)的支柱，其主體包括設(shè)計(jì)、制造、封裝與測(cè)試三大環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)支撐 包括基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)研發(fā)、半導(dǎo)體設(shè)備和半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體產(chǎn)品下游是電子整機(jī) 與系統(tǒng)廠商，包括消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)與服務(wù)器、通信和物 網(wǎng)、汽車、工業(yè)、 、軍事與航空航天等應(yīng)用領(lǐng)域。 不同分工模式下，各環(huán)節(jié)承擔(dān)廠商不同。IDM 模式下，芯片設(shè)計(jì)、制造、封 裝測(cè)試等環(huán)節(jié)均由 IDM 廠商承擔(dān)；晶圓代工模式下，設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等環(huán)節(jié)分 別由 Fabless 廠、Foundry 廠和 OSAT 廠承擔(dān)。隨著集成電路技術(shù)與產(chǎn)品更迭速 度加快，IDM 廠為了降低制造成本，實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量與生產(chǎn)要素特征

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

1）各環(huán)節(jié)價(jià)值量：設(shè)計(jì)＞晶圓制造＞設(shè)備＞封測(cè)＞材料

根據(jù) SIA 和 BCG 報(bào)告，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中大約占 59% 價(jià)值量，其中： EDA 工具和 IP 授權(quán)業(yè)務(wù)占 3%；邏輯芯片設(shè)計(jì)占 30%，且以 Fabless 模式的廠商為主；存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)占 9%，且以 IDM 模式的廠商為主；DAO 產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(dǎo)體制造 設(shè)備和材料，分別占 12%和 5%，晶圓制造環(huán)節(jié)占 19%，封裝與測(cè)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(shì)的分工與合作

半導(dǎo)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(guān)。整體上看：1）美國(guó)、 韓國(guó)、日本和中國(guó)臺(tái)灣等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈占比高于消費(fèi) 占比。美國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體價(jià)值鏈中占比約 35%，高于 25%的消費(fèi)占比。韓 國(guó)的價(jià)值鏈占比約 16%，消費(fèi)僅 2%。日本在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中貢獻(xiàn) 13%價(jià)值， 消費(fèi)占比約 6%。中國(guó)臺(tái)灣在產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈占比約 10%，但僅消費(fèi)約 1%。2）歐洲、 中國(guó)大陸則是價(jià)值鏈占比低于消費(fèi)。2021 年歐洲在半導(dǎo)體價(jià)值鏈占比約 10%，消 費(fèi)占比約 20%，中國(guó)大陸在價(jià)值鏈占比約 11%，消費(fèi)占比卻高達(dá) 24%。

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)下，各國(guó)家與地區(qū)負(fù)責(zé)不同環(huán)節(jié)，共同構(gòu) 全球半導(dǎo)體產(chǎn) 業(yè)鏈。以某款智能手機(jī) AP 為例，歐洲和美國(guó)主要負(fù)責(zé)提供 EDA 工具、IP 授權(quán)和 芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。智能手機(jī) OEM 廠商通過 型比較，最終確定芯片供應(yīng)商和芯片 型號(hào)，然后得到訂單的芯片供應(yīng)商，將芯片圖 交付給位于中國(guó)臺(tái)灣的晶圓代工 廠進(jìn)行大批量制造。另一方面，晶圓廠產(chǎn)線所需的各類設(shè)備主要由美國(guó)、日本和 歐洲的供應(yīng)商提供。晶圓片則先由一家美國(guó)公司提 出 金硅，然后交由日本多 晶硅制造商加工廠電子級(jí)多晶硅，再由韓國(guó)廠商將單晶硅錠切割成硅片，最終送 到中國(guó)臺(tái)灣晶圓廠的產(chǎn)線上。中國(guó)臺(tái)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(guó)大陸的工廠被組裝到智能手機(jī)中，然后智能手機(jī) OEM 廠商將產(chǎn) 品銷往全球。

5. 全球市場(chǎng)歷史、現(xiàn)狀與市場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征

5.1. 整體量?jī)r(jià)：市場(chǎng)增長(zhǎng)主要由銷量貢獻(xiàn)，價(jià)格基本不變

根據(jù) Wind 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2007 至 2021 年間：全球半導(dǎo)體銷量從 5802 億顆增 長(zhǎng)至 11469 億顆，年均增速約為 5%；與此同時(shí)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售均價(jià)從 0.441 美元/顆增長(zhǎng)到 0.485 美元/顆，年均增速僅為 0.68%。因此全球半導(dǎo)體市場(chǎng)銷售額 的成長(zhǎng)主要由銷量增長(zhǎng)貢獻(xiàn)，半導(dǎo)體銷售均價(jià)變化不大。

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

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

分地區(qū)來看，亞太地區(qū)在全球半導(dǎo)體銷售額中超過 60 。根據(jù) WSTS 統(tǒng)計(jì)數(shù) 據(jù)，1999 年全球半導(dǎo)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(guó)為代表的美洲地區(qū)為主 要市場(chǎng)。此后，亞太地區(qū)市場(chǎng)半導(dǎo)體銷售額快速提升，1999 至 2021 年 CAGR 達(dá) 10.6%，超過美洲市場(chǎng)的 4.4%約 6.2 pct，其市場(chǎng)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(chǎng)份額達(dá)到 62%。

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

5.2.2. 供給端：美國(guó)企業(yè)在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)供應(yīng)端占據(jù)主導(dǎo)地位

美國(guó)在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)供應(yīng)端占據(jù)接近一半份額。1）1983 年美國(guó)廠商在全 球半導(dǎo)體銷售市場(chǎng)占據(jù)超過 50%的供給份額。但是在此后幾年間，日本半導(dǎo)體企 業(yè)的在 烈競(jìng)爭(zhēng)中逐漸崛起，向美國(guó)傾銷大量半導(dǎo)體產(chǎn)品，疊加 1985 年至 1986 年的行業(yè)衰退，美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)全球供給份額在約 1988 年左右下降至低點(diǎn)，總共 下降約 19 個(gè)百分點(diǎn)，日本實(shí)現(xiàn)反超，占據(jù)了全球半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。2）1988 年后，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始反彈，且日本半導(dǎo)體行業(yè)受到《日美半導(dǎo)體 定 》影 響，市場(chǎng)份額逐漸下滑。至 1997 年，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以超過 50%的供應(yīng)份額重 新回歸全球領(lǐng)導(dǎo)地位，且一直保持至今。

5.3. 分產(chǎn)品：邏輯 C 和存儲(chǔ) 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(dǎo)體產(chǎn)品銷售額的比重維持在 80 以上。根據(jù) WSTS 統(tǒng)計(jì)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(chǔ)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(zhǎng)，1999 至 2021 年 CAGR 為 5.9%，只比全球半導(dǎo)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(dǎo)體 83%市 場(chǎng)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(dǎo)體產(chǎn)品的最主要類型。

5.4. 分下游應(yīng)用：計(jì)算機(jī)和通信是主要應(yīng)用領(lǐng)域

分下游應(yīng)用市場(chǎng)來看，半導(dǎo)體產(chǎn)品下游主要包括計(jì)算機(jī)、通信、汽車、消費(fèi) 電子、工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，2021 年全球半導(dǎo)體產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng) 用份額最高，約為 31.5%，通信領(lǐng)域約為 30.7%，汽車、消費(fèi)電子、工業(yè)分別約 占 12.4%、12.3%、12.0%。

不同類型的半導(dǎo)體產(chǎn)品在下游應(yīng)用領(lǐng)域的占比有所區(qū)別。根據(jù) SIA 2019 年 報(bào)告數(shù)據(jù)，可以將半導(dǎo)體產(chǎn)品分為存儲(chǔ)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(yīng)用市場(chǎng)中，移動(dòng)手機(jī)占 26%，其他消費(fèi)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(chǔ)設(shè) 領(lǐng)域占 24%，工業(yè) 領(lǐng)域占 12%，汽車市場(chǎng)占 10%。2）對(duì)于不同應(yīng)用領(lǐng)域：存儲(chǔ)芯片在手機(jī)中占比 最高，達(dá)到 39%；邏輯芯片在個(gè)人電 占比最高，達(dá)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(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、特征和存在的問題

6.1. 銷售端：市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，占 P 比重不斷提升

整體市場(chǎng)：中國(guó)大陸在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)份額第一，且市場(chǎng)規(guī)模仍然保持上升 趨勢(shì)。根據(jù) SIA 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021 年中國(guó)大陸市場(chǎng)半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售額約為 1877 億 美元，同比增長(zhǎng) 24.5%，與全球市場(chǎng)增速保持一致；2022 年中國(guó)大陸半導(dǎo)體市場(chǎng) 略微下降 1.1%，約為 1857 億美元。市場(chǎng)份額上，2016 年中國(guó)大陸市場(chǎng)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(dǎo)體市場(chǎng)占據(jù)主要份額。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè) 會(huì) 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2004 年中國(guó) IC 產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模約為 545 億元人民幣，2010 年成長(zhǎng)為 1440 億元規(guī)模，2021 年則同比增長(zhǎng) 21.3%至 10458 億元（約合 1641 億美元， 占中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)約 87%）， 次突破萬億規(guī)模。 近 10 年中國(guó) IC 產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合 增速約為 18.4%，高于全球 IC 市場(chǎng) 6.5%的增速水平。

中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在 P 比重不斷提升。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體 會(huì)和國(guó)家統(tǒng)計(jì) 局?jǐn)?shù)據(jù)，2002 年中國(guó)集成電路銷售額在 GDP 占比約為 0.22%，2021 年時(shí)已經(jīng)提 升至 0.91%，按照 2021 年集成電路銷售額占半導(dǎo)體市場(chǎng) 87%計(jì)算，2021 年中國(guó) 半導(dǎo)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(zhǎng)，自給率水平仍需提升

過去十年中國(guó)大陸 C 產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)，供應(yīng)端增速高于銷售端推動(dòng)中國(guó)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(guó)大陸 IC 市場(chǎng)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(chǎng)的比重約為 10.2%。 隨著中國(guó)大陸近幾年擴(kuò)產(chǎn)加速，這一比重在過去十年不斷提升。至 2021 年，中國(guó) 大陸生產(chǎn)的 IC 產(chǎn)品約為 312 億美元，占消費(fèi)端的比重提升至 16.7%，預(yù)計(jì) 2021 至 2026 年中國(guó)大陸 IC 生產(chǎn)端將保持 13.3%的年均復(fù)合增速，2026 年中國(guó)大陸 IC 產(chǎn)值占銷售的比重預(yù)計(jì)將提升至 21.2%。

中國(guó)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(fèi)國(guó)地位相悖。 另一方面，中國(guó)大陸的 IC 產(chǎn)值在消費(fèi)端占比仍處于較低水平。根據(jù) IC Insights 數(shù) 據(jù)，2021 年中國(guó)大陸 IC 市場(chǎng)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(fèi)國(guó)。但中國(guó)大陸生產(chǎn)的 IC 產(chǎn)品僅占中國(guó)市場(chǎng)需求的 16.7%， 在全球市場(chǎng)的份額僅為 6.1%，仍然具有較大提升空間。IC Insights 預(yù)測(cè)，2026 年 中國(guó)大陸 IC 產(chǎn)值將達(dá) 582 億美元，預(yù)計(jì)占全球 IC 市場(chǎng) 7177 億美元的 8.1%，即 使考慮到本土 IC 設(shè)計(jì)公司采 晶圓廠成品后再大幅加價(jià)銷售給終端系統(tǒng)廠商帶 來的產(chǎn)值提升，2026 年中國(guó)大陸 IC 產(chǎn)值在全球 IC 市場(chǎng)比重仍然只有 10%左右。

6.3. 進(jìn)出口：貿(mào)易逆差大，高端芯片依賴進(jìn)口

中國(guó)集成電路 半導(dǎo)體進(jìn)出口單向金額快速增長(zhǎng)，但貿(mào)易逆差持續(xù)擴(kuò)大。根據(jù) 海關(guān)總署統(tǒng)計(jì)的進(jìn)出口數(shù)據(jù)，我們將集成電路、二極管及類似半導(dǎo)體器件的進(jìn)出 口數(shù)據(jù)之和作為半導(dǎo)體進(jìn)出口數(shù)據(jù)。2007 年至 2022 年，我國(guó)集成電路和半導(dǎo)體 產(chǎn)品均保持快速增長(zhǎng)，集成電路進(jìn)口/出口、半導(dǎo)體進(jìn)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(duì)值也在快 速增長(zhǎng)。2007 至 2022 年，中國(guó)集成電路/半導(dǎo)體產(chǎn)品貿(mào)易逆差從 1049 億美元 / 1078 億美元擴(kuò)大至 2616 億美元 / 2262 億美元，年均增速為 6.28% / 5.07%。

高端芯片進(jìn)口、低端芯片出口現(xiàn)象仍然顯著。從集成電路進(jìn)出口均價(jià)數(shù)據(jù)來 看：1）2007 年至 2022 年我國(guó)進(jìn)出口芯片的單價(jià)整體均呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)，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(gè)晶體管的平 均單價(jià)快速下降，但與此同時(shí)單個(gè)芯片集成的晶體管數(shù)量也在快速提升，這兩種 特點(diǎn)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(guó)進(jìn)口芯片單價(jià)一直高于出口均價(jià)，說明進(jìn)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(guó)出口芯片均價(jià) 提升好于進(jìn)口均價(jià)提升幅度，或說明我國(guó)出口的芯片中高端產(chǎn)品占比在逐步提升。

7. 中外對(duì)比：大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍然任重道遠(yuǎn)

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

7.1.1. 全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入對(duì)比

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

根據(jù) SIA 統(tǒng)計(jì)的 2021 年全球主要國(guó)家和地區(qū)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)投入占銷 售額比重?cái)?shù)據(jù)，美國(guó)約為 18%，歐洲約為 15%，中國(guó)臺(tái)灣約為 11%，韓國(guó)約為 9.1%，日本為 8.3%，中國(guó)大陸約為 7.6%。

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

美國(guó)：根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，2021 年在美國(guó)主要大類行業(yè)中，半導(dǎo)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(shù)，高于軟件和計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信、傳 、技術(shù)硬件與設(shè)備等其他信息科技行業(yè)。 中國(guó)：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(jí) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分類，2021 年中國(guó)上市公司中半導(dǎo)體與半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備行業(yè)研發(fā)支出占 收入比重約為 7.7%，與前面 SIA 測(cè)算的 7.6%基本一致。2021 年中國(guó) A 股上市 公司半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)投入水平位列第三，次于軟件與服務(wù)、制 與生物科技。

7.1.2. 中美兩國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資力度對(duì)比

1、研發(fā)支出占收比

對(duì)于企業(yè)而言，研發(fā)支出是維持創(chuàng)新的必要 件。 美國(guó)：根據(jù) SIA 測(cè)算，美 國(guó)半導(dǎo)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(guó)全行業(yè)中保持最高。中國(guó)：根據(jù) Wind 數(shù)據(jù)，使用中信二級(jí)半導(dǎo)體行業(yè)口 徑，中國(guó) A 股上市公司中半導(dǎo)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(shì)，2021 年約為 10.5%，與美國(guó)的 17%相比仍有一定差距。

2、資本支出占收比

對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，資本支出能力是維持產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素之一。美 國(guó)：根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，2021 年美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)總資本支出約為 405 億美元，占半導(dǎo) 體行業(yè)銷售額比重的 14%。美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)資本支出占收比呈現(xiàn)周期性波動(dòng)特征， 整體上在 8%~20%之間波動(dòng)。中國(guó)：根據(jù) Wind 數(shù)據(jù)，中國(guó) A 股的半導(dǎo)體上市公 司 2021 年整體資本支出占收比約為 20.7%，高于美國(guó)，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(dǎo)體行業(yè)整體投資力度。對(duì)比 中美兩國(guó)可以發(fā)現(xiàn)，2001 年以來，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)整體投資力度基本穩(wěn)定在 30% 左右。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)整體投資力度保持上升趨勢(shì)，2020 年約為 33%，是近幾年 高點(diǎn)，2021 年為 31.2%，略有下降，整體水平與美國(guó)相當(dāng)，但結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化。

7.2. 頭部企業(yè)：中國(guó)大陸頭部企業(yè)與海外巨頭仍有差距

中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)頭部企業(yè)與海外半導(dǎo)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(jì)了中國(guó)大陸和海外半導(dǎo)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(guó)大陸和海外半導(dǎo)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(shè)計(jì)＞設(shè)備＞IDM＞制造＞材料＞封測(cè)”的分布特點(diǎn)。 2）橫向來看，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)，中國(guó)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(dǎo)體龍頭公司。 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：中國(guó)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(dá) 2021 財(cái)年毛利 率分別為 58%、65%，收入分別為 2168 億元、1715 億元。 設(shè)備環(huán)節(jié)：中國(guó)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(yīng)用材料（AMAT）、阿斯麥（ASM ） 2021 財(cái)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)

8.1. 長(zhǎng)期：技術(shù)迭代速度放緩，市場(chǎng)需求穩(wěn)定增長(zhǎng)

8.1.1. 物理極限和成本增長(zhǎng)致使摩爾定律迎來瓶頸

1、物理極限：摩爾定律推動(dòng)晶體管物理尺寸即將到達(dá)極限，量子隧穿效應(yīng)將 明顯影響芯片性能。自 1965 年摩爾定律提出至今，半導(dǎo)體晶體管已經(jīng)沿著摩爾定 律預(yù)測(cè)路徑發(fā)展了 60 年左右。目前芯片制程工藝已經(jīng)到達(dá) 3nm 左右的節(jié)點(diǎn)，臺(tái) 積電規(guī)劃 2025 年實(shí)現(xiàn) 2nm 工藝量產(chǎn)。但隨著晶體管尺寸繼續(xù)縮小，當(dāng)晶體管大 小接近 1nm 左右時(shí)，與 0.1nm 的原子直徑尺寸量級(jí)接近，量子隧穿引起的晶體管 漏電效應(yīng)將愈發(fā)明顯，以至于影響芯片正常工作。同時(shí)，當(dāng)芯片晶體管尺寸越來 越小時(shí)，芯片發(fā)熱現(xiàn)象就會(huì)越來越嚴(yán)重，進(jìn)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(shè)計(jì)成本：晶體管密度提升帶來的邊際效應(yīng)增長(zhǎng)放緩，芯片設(shè)計(jì)成本陡增。 隨著制程節(jié)點(diǎn)的縮減，除了制造環(huán)節(jié)需要在設(shè)備、研發(fā)投入較大成本外，設(shè)計(jì)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(tái)積電先進(jìn)制程新工藝滲透速度或?qū)p緩

對(duì)于晶圓廠來說，先進(jìn)制程工藝能夠不斷迭代的重要?jiǎng)恿χ?，是?duì)于新工 藝的研發(fā)與投資能夠維持公司競(jìng)爭(zhēng)力和利潤(rùn)率，并搶奪更大的市場(chǎng)份額。2022 年 底臺(tái)積電最新 3nm 工藝實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，預(yù)計(jì)將在 2023 年體現(xiàn)在收入結(jié)構(gòu)上。我們對(duì) 2018 年以來臺(tái)積電分制程節(jié)點(diǎn)收入占比數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)臺(tái)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(shí)代先進(jìn)封裝和 C i e 技術(shù)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(diǎn)的不斷演進(jìn)，技 術(shù)開發(fā)成本、設(shè)計(jì)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(shì)頭。盡管英偉達(dá)、英特爾等不同產(chǎn)業(yè)巨頭對(duì)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到“后摩爾時(shí)代”。 后摩爾定律時(shí)代，芯片制造工藝正面臨三大挑戰(zhàn)，即圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)、新材料 工藝、制造良率的提升，特別是在引入 FinFET 之后，更為復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)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(shù)上尋找新的技術(shù)創(chuàng)新。后摩爾時(shí)代的技術(shù)主要有三個(gè)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(shè)計(jì)、制造、封裝上的技術(shù)，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(jìn)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(dǎo)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(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)，例如先進(jìn)封裝和芯粒（Chiplet）拼接技術(shù)。

8.1.4. 長(zhǎng)期來看下游應(yīng)用市場(chǎng)仍將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)

市場(chǎng)方面，長(zhǎng)期來看半導(dǎo)體下游廣泛應(yīng)用領(lǐng)域整體上仍將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。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(lǐng)域仍將給電 子產(chǎn)品市場(chǎng)帶來廣闊的長(zhǎng)期增量空間，而作為電子設(shè)備“大 ”和“心臟”的半導(dǎo) 體產(chǎn)品預(yù)計(jì)保持一定的增速。根據(jù) Omdia 2021 年報(bào)告數(shù)據(jù)，各類電子設(shè)備 2021 年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為 2.45 萬億美元，2024 年預(yù)計(jì)將達(dá)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(jìn)入下行階段

中期來看，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)或?qū)⑦M(jìn)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(jī)等各類電子設(shè)備銷量大幅提升，旺盛需求推動(dòng)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(kuò)大資本開支、提升產(chǎn)能，全球資本開支增速達(dá)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(jì)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(yù)算。另一方面，存儲(chǔ)器市場(chǎng)的疲軟和美國(guó)對(duì)中國(guó) 半導(dǎo)體生產(chǎn)商的限制（限制 買美國(guó)公司設(shè)備）也將對(duì) 23 年全球資本開支造成一 定負(fù)面影響。IC Insights 于 11 月 22 日下 預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì) 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(yù)計(jì)全球半導(dǎo)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(chǎng) 2023 年或?qū)⑽s

2020 年新冠疫情大流行除了對(duì)中期維度全球半導(dǎo)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(dǎo)體銷售市場(chǎng)等短期指標(biāo)的波動(dòng)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(dá)到高點(diǎn)，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(yù)測(cè)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(jìn)一步下 跌至 85%左右。

8.4. 競(jìng)合：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從全面合作走向局部博弈

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的安全性和韌性成為全球各地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。近幾年，隨著全球經(jīng) 濟(jì)迅速走向數(shù)字化，各行各業(yè)對(duì)半導(dǎo)體芯片的需求猛增。同時(shí)，2020 年以來的新 冠疫情大流行使得全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)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(shí)代的底層支撐，半導(dǎo)體芯片在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的背景 下愈發(fā)具有戰(zhàn)略意義，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的安全性和韌性成為各方競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

8.4.1. 美國(guó)：“對(duì)內(nèi)鼓勵(lì)、對(duì)外合作、對(duì)大陸競(jìng)爭(zhēng)”的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策

為保持美國(guó)在半導(dǎo)體科技領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，自 2021 年以來美國(guó)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(duì)內(nèi)促進(jìn)美國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié) 發(fā)展，對(duì)外 合歐日韓等國(guó)家和 中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)加強(qiáng)合作互補(bǔ)，對(duì)中國(guó)大陸則采取 技術(shù)、設(shè)備等多種出口限制政策措 。 在國(guó)內(nèi)政策上，美國(guó) 為提升半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的制造能力對(duì)于保證國(guó)家安全和經(jīng) 濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要，因此美國(guó)政府從 2021 年以來先后通過《國(guó)防授權(quán)法案》《無 盡前沿法案》《芯片和科學(xué)法案》等多種立法措 ，在投資和稅收等方面給予半導(dǎo) 體產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策， 勵(lì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)的發(fā)展，增強(qiáng)美國(guó)芯片國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

8.4.2. 中國(guó)大陸：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策仍有待加強(qiáng)

2015 年以來中國(guó)國(guó)家和地區(qū)政府對(duì)支持半導(dǎo)體發(fā)展的相關(guān)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(dǎo)體作為信息產(chǎn)業(yè)的核心，在我國(guó)也一直 受到高度重視，近年來國(guó)家層面和各省市地區(qū)接連出臺(tái)一系列政策法規(guī)，支持和 引導(dǎo)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)一步完善國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的布局，增強(qiáng)核 心技術(shù)能力。2014 年國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，作為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)頂層戰(zhàn)略規(guī)劃，從發(fā)展目標(biāo)、發(fā)展重點(diǎn)、保障措 等多方面提出了 具體要求和舉措，力爭(zhēng)推動(dòng)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)努力實(shí)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)環(huán)境在近幾年發(fā)生了較大變化，中國(guó)需 要出臺(tái)更加符合當(dāng)下競(jìng)爭(zhēng)局勢(shì)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(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)力

除美國(guó)外，歐盟、日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)也制定了相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策以強(qiáng)化 在特定環(huán)節(jié)的固有優(yōu)勢(shì)。 日本： 2021 年 6 月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布《半導(dǎo)體數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》，將半導(dǎo) 體數(shù)字產(chǎn)業(yè)上升為國(guó)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(qiáng) 尖端邏輯半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和開發(fā)，同步推進(jìn)數(shù)字化和綠色技術(shù)，加大 脖子技術(shù) 合研發(fā)攻關(guān)力度，從國(guó)家層面確保半導(dǎo)體生產(chǎn)和供給能力。2021 年 11 月，日本經(jīng) 濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布了振興日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)緊急強(qiáng)化方案”，期望藉由資 金援助吸引廠商赴日興建先進(jìn)半導(dǎo)體工廠，同時(shí)計(jì)劃對(duì)日本現(xiàn)有老舊半導(dǎo)體廠 的設(shè)備更新提供援助，并將攜手美國(guó)研發(fā)新一代半導(dǎo)體，借此提振日本半導(dǎo)體產(chǎn) 品市場(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)日益 烈， 昔底德陷阱或難以避免 。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)下， 各國(guó)家與地區(qū)負(fù)責(zé)不同半導(dǎo)體不同環(huán)節(jié)，共同構(gòu) 全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。隨著中國(guó) 在智能手機(jī)、5G 通信、新能源汽車、人工智能等領(lǐng)域科技實(shí)力不斷增強(qiáng)和綜合國(guó) 力逐漸崛起，美國(guó)和中國(guó)在科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益 烈，對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的限制 手段層出不窮。盡管中國(guó)一直在努力避免陷入“ 昔底德陷阱”，但美國(guó)仍在割裂 全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的道路上漸行漸遠(yuǎn)。 美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的遏制將逐漸走向單向半脫鉤。中國(guó)大陸是第一大全 球半導(dǎo)體市場(chǎng)，根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，2021 年中國(guó)大陸以 1877 億美元銷售額的占據(jù)全 球 35%市場(chǎng)份額，是全球半導(dǎo)體產(chǎn)品最大消費(fèi)地區(qū)。美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體的遏制， 主要目的是在高端芯片方面限制中國(guó)技術(shù)的發(fā)展，但中國(guó)巨大的市場(chǎng)對(duì)美國(guó)仍具 有很大的吸引力。因此，美國(guó)可能一方面繼續(xù)在高端芯片技術(shù)上遏制中國(guó)發(fā)展， 另一方面努力避免與中國(guó)完全脫鉤，進(jìn)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(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇

發(fā)展以半導(dǎo)體為代表的高端制造，是中國(guó)跨越中等收入陷阱的必由之路。 2001 年中國(guó)加入世貿(mào)組織后，不斷深化改革，持續(xù)推進(jìn)高水平對(duì)外開放，從入世 之初的跟隨者轉(zhuǎn)變?yōu)槭澜缃?jīng)濟(jì)的領(lǐng)跑者。對(duì)于中等收入國(guó)家來說，要擺脫中等收 入的陷阱，一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)就是以可持續(xù)的方式保持經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，最現(xiàn)實(shí)、 最直接的動(dòng)力是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，特別是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，正是我國(guó)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè) 結(jié)構(gòu)升級(jí)、跨越中等收入陷阱的必由之路。

中國(guó)大陸半導(dǎo)體自給率提升空間大，全產(chǎn)業(yè)鏈均有望快速成長(zhǎng)，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó) 產(chǎn)替代。根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，2021 年中國(guó)大陸 IC 市場(chǎng)約為 1865 億美元，但 中國(guó)大陸生產(chǎn)的 IC 產(chǎn)品僅占中國(guó)市場(chǎng)需求的 16.7%，仍然具有較大提升空間。目 前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入成熟期，海外半導(dǎo)體巨頭漸進(jìn)式成長(zhǎng)，但中國(guó)半導(dǎo)體 產(chǎn)業(yè)由于國(guó)產(chǎn)替代的需求，仍將保持快速成長(zhǎng)。巨大市場(chǎng)空間有望推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，建議關(guān)注本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備、材料、功率 C 設(shè)計(jì)、 、 P 核、先進(jìn)制程、先進(jìn)封裝等環(huán)節(jié)的頭部?jī)?yōu)秀企業(yè)。

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精選報(bào)告來源：【未來智庫(kù)】。