2021年6月16日【英特尔CEO预测半导体行业将迎来“十年好日子”】在周三出席活动时，英特尔CEO帕特·基辛格预测半导体行业正处于快速扩张的状态，这样的好日子可能会长达十年之久。这个世界正变得更加数字化，而数字化本身就需要半导体。基辛格同时表示，英特尔计划在年底前宣布于美国和欧洲建设更多的“超级晶圆厂”。

针对半导体行业，来个深度解析：

半导体芯片行业作为半导体行业的主要代表，是整个电子信息技术行业的基础。

根据摩尔定律，当价格不变时，半导体芯片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。

自戈登·摩尔提出该定律半个多世纪以来，半导体行业的发展基本符合该定律，这得益于半导体特征线宽（简称线宽）不断地向更微小的级别突破。

根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）最新公布的报告：2020年世界半导体产业增长5.1%，达4331.45亿美元。

同时，WSTS预测2021年世界半导体产业将增长8.4%，达到4694.03亿美元，并超过2018年的4687.9亿美元，创出历史新高纪录。

从历史数据来看，全球半导体市场呈现出明显的周期性。

中国半导体芯片产业在智能汽车、人工智能、物联网、5G通信等高速发展的新兴领域带动下，近年市场增速维持在15%以上。

在全球半导体市场进入增长期且产能进一步向中国大陆转移的背景下，中国半导体市场未来几年增长空间广阔。

半导体芯片产业链

半导体芯片产业链环节包括IC设计、晶圆制造及加工、封装及测试环节，拥有复杂的工序和工艺。

产业链上游设计是知识密集型行业，需要经验丰富的尖端人才。中游晶圆制造及加工设备投入巨大，进入门槛极高，并且镀膜、光刻、刻蚀等关键设备由少数国际巨头把控。下游封装及测试环节我国起步较长，行业规模优势明显。

 

半导体芯片上游：芯片设计

芯片设计主要根据芯片的设计目的进行逻辑设计和规则制定，并根据设计图制作掩模以供后续光刻步骤使用。

根据SEMI数据，我国芯片设计行业保持了较快的增长态势，2020年我国芯片设计行业销售额首次突破500亿美元，全行业设计企业数量为2218家，同比增长24.6%。

半导体芯片运作模式

上世纪80年代，电子行业出现了几种新的分工模式，包括IDM模式、Fabless模式和Fundary模式。

在台积电成立以前，半导体行业只有IDM一种模式。IDM模式的优势在于资源的内部整合优势，以及具有较高的利润率。

IDM（IntegratedDeviceManufacture）模式，即由一个厂商独立完成芯片设计、制造和封装三大环节，英特尔、三星和德州仪器是全球最具代表性的IDM企业。

 Fabless（无晶圆制造的设计公司）是指专注于芯片设计业务，只负责芯片的电路设计与销售，将生产、测试、封装等环节外包的设计企业，代表企业有高通、博通、英伟达、AMD等。

Foundry即晶圆代工厂，指只负责制造、封测的一个或多个环节，不负责芯片设计，可以同时为多家设计公司提供服务的企业，代表企业有台积电、中芯国际、格罗方德等。

半导体产业运作模式代表企业：

 

设计与制造的分工逐渐盛行，自身没有工厂的Fabless设计公司和专门提供半导体生产服务的代工企业分工合作的生产方式慢慢地发展了起来。

这种分工的好处是使得设计公司可以避免大规模的工厂投资，将更多精力聚焦在芯片设计方面，而代工企业凭借规模优势，在生产方面降低成本。

日本的半导体企业则没有采用这种设计和制造分工的方式，仍然坚持垂直一体化的生产方式。这样做的结果是当销售额减少的时候，由于前期的巨额投资，折旧费用依然庞大，导致企业利润承压，对后续的生产经营造成影响。

半导体芯片中游：晶圆制造及加工

芯片制造实现芯片电路图从掩模上转移至硅片上，并实现预定的芯片功能，包括光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨等步骤。

晶圆制造是半导体制造过程中最重要也是最复杂的环节，其主要的工艺流程包括热处理、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨和清洗。

 根据ICinsights数据，全球前十大硅晶圆制造厂中台积电、联电和力晶来自中国台湾地区，格罗方德（Global Foundries）来自美国，三星（Samsung）来自韩国，中芯国际和华虹半导体来自中国大陆，Towerjazz来自以色列。

2020第四季度全球晶圆代工营收排行中，中芯国际和华虹半导体分别位列第5名和第9名。

近年来随着半导体产能逐渐向中国大陆转移，中国大陆迎来投资建厂热潮，以半导体芯片中的核心材料晶圆为例，2017-2020年全球拟投产晶圆厂近42%集中在中国大陆。

中国大陆在建及规划晶圆厂情况：

 

半导体芯片下游：封装及测试

芯片封测完成对芯片的封装和性能、功能测试，是产品交付前的最后工序。

封装测试位于半导体产业链的中下游，包括封装和测试两个环节。

根据Gartner测算，封装和测试在整个封测流程中的市场份额占比约为80%~85%和15%~20%。

封装是对制造完成的晶圆进行划片、贴片、键合、电镀等一系列工艺，以保护晶圆上的芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤，增强芯片的散热性能，以及将芯片的I/O端口引出的半导体产业环节。

半导体测试贯穿了半导体整个产业链，芯片设计、晶圆制造以及最后的芯片封装环节都需要进行相应的测试，以保证产品的良率。

目前国内封测市场在全球占比达70%，行业的规模优势明显，更多是通过资源整合和规模扩张来推动市占率的提升。

中国封装业起步早、发展快，中国大陆封测环节在全球已经具备一定的竞争力2020年全球前十大封测企业中，中国大陆企业长电科技、通富微电和华天科技分别位列3、6、7名。

全球封测行业历年竞争格局变化：

 

 随着上游的芯片设计公司选择将订单回流到国内，大批新建晶圆厂产能的释放以及国内主流代工厂产能利用率的提升，晶圆厂的产能扩张也势必蔓延至中下游封装厂商，将带来更多的半导体封测新增需求。