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集成電路行業(yè)發(fā)展態(tài)勢及未來發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-11-06

（1）集成電路行業(yè)概況

集成電路（Integrated Circuit，縮寫 IC），或稱微電路、微芯片、芯片、半導(dǎo)體 IC，是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個整體。

集成電路按其功能不同可分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)/?；旌霞扇箢悺Ｆ渲心M集成電路又稱線性電路，用來產(chǎn)生、放大和處理各類模擬信號，其輸入信號和輸出信號成比例關(guān)系。而數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各類數(shù)字信號。

集成電路核心產(chǎn)業(yè)鏈主要包括芯片設(shè)計、晶圓制造和封裝測試三大核心環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)專注于各自優(yōu)勢細(xì)分領(lǐng)域，形成了深度專業(yè)化分工的格局，企業(yè)既可采用 Fabless-Foundry 模式專注于某一優(yōu)勢環(huán)節(jié)，也可采用 IDM 模式一體化全覆蓋發(fā)展。

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的上游是為集成電路設(shè)計、晶圓制造、封裝和測試環(huán)節(jié)提供所需軟硬件材料及設(shè)備的支撐產(chǎn)業(yè)，包括技術(shù)服務(wù)、EDA 工具授權(quán)、半導(dǎo)體設(shè)備與半導(dǎo)體材料四類；下游為終端應(yīng)用，包括工業(yè)、消費、計算、通訊、軍工等行業(yè)客戶。隨著產(chǎn)業(yè)分工高度專業(yè)化，集成電路產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性、協(xié)同性要求越來越高，共同支撐整個產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步前進。

（2）集成電路行業(yè)發(fā)展態(tài)勢

經(jīng)濟政策環(huán)境利好、科技進步、產(chǎn)業(yè)升級，疊加行業(yè)下游消費電子、汽車電子、人工智能等領(lǐng)域?qū)呻娐沸枨笥l(fā)旺盛的多重因素推動下，我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額持續(xù)增長，行業(yè)市場規(guī)模快速擴大。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2015 年至 2021 年，中國集成電路行業(yè)市場規(guī)模的復(fù)合增長率為 19.40%，2021年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為 10,458.3 億元，同比增長 18.20%。

2021 年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為 10,458.3 億元，其中，設(shè)計業(yè)銷售額為4,519 億元，占比為 43.21%；制造業(yè)銷售額為 3,176.3 億元，占比為 30.37%；封裝測試業(yè)銷售額 2,763 億元，占比為 26.42%，可以看出，中國集成電路設(shè)計市場發(fā)展較為領(lǐng)先。

盡管近些年來我國集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，但核心技術(shù)及高端產(chǎn)品領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家仍然存在一定的差距，目前集成電路仍然是我國第一大進口品類，2022年我國集成電路行業(yè)全年進口總額為 4,155.79 億美元，出口總額僅為 1,539.18 億美元。

現(xiàn)階段，我國集成電路較為依賴進口市場、貿(mào)易逆差較大，高端集成電路產(chǎn)品不能自給已經(jīng)成為影響產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級乃至國家安全的潛在風(fēng)險，集成電路發(fā)展自主安全的意愿及需求極為迫切。為此，國家進一步加強了對集成電路產(chǎn)業(yè)的重視程度，在《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中，集成電路被與人工智能、量子信息等一起列為“十四五”時期需要“強化國家戰(zhàn)略科技力量”的重要領(lǐng)域。

盡管我國集成電路行業(yè)起步較晚、競爭力較弱，但在國家政策扶持帶動、國內(nèi)經(jīng)濟穩(wěn)步運行、核心技術(shù)攻關(guān)逐步加強的良好環(huán)境下，我國集成電路行業(yè)在設(shè)計工具、制造工藝、封裝技術(shù)、核心設(shè)備、關(guān)鍵材料等方面都有顯著提升，仍有廣闊的成長空間，并將逐步縮短和海外市場的差距。

（3）集成電路行業(yè)未來發(fā)展趨勢

1）延續(xù)摩爾和擴展摩爾成為未來技術(shù)發(fā)展趨勢

摩爾定律預(yù)測的是芯片的密度會在每兩年內(nèi)提高一倍，同時價格將會下降一半，這是由于集成電路制造技術(shù)的不斷提升所導(dǎo)致的。然而，隨著集成電路尺寸不斷縮小，技術(shù)瓶頸在制約工藝的發(fā)展，并且成本也隨之提高。目前，摩爾定律已逼近極限，延續(xù)摩爾和擴展摩爾成為較容易實現(xiàn)突破的兩大發(fā)展方向。

延續(xù)摩爾是指通過改變相關(guān)器件的結(jié)構(gòu)和布局來實現(xiàn)不同功能的電子元件按設(shè)計組合成一塊芯片；擴展摩爾是指通過將不同功能的芯片和元件組裝拼接在一起封裝，實現(xiàn)提升芯片功能的目的。中長期來看，以小尺寸系統(tǒng)芯片（SoC）為代表的延續(xù)摩爾，以及以系統(tǒng)級封裝（SiP）為代表的擴展摩爾，將會是集成電路行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。

2）產(chǎn)業(yè)量價齊升，高端需求擴張

隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G 通信、人工智能等新技術(shù)的不斷成熟，消費電子、工業(yè)控制、汽車電子等集成電路主要下游制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級進程加快。下游市場的革新升級強勁帶動了集成電路行業(yè)內(nèi)企業(yè)的規(guī)模增長。同時，先進制程芯片制造對工藝精度提出了更高的要求，需要采取多重圖形工藝，同樣的芯片產(chǎn)量所需求的材料和生產(chǎn)流程步驟遠(yuǎn)超過去的成熟制程，由于技術(shù)難度與復(fù)雜度增加，芯片單價將進一步提升。

3）國產(chǎn)集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈同步升級

由于我國集成電路產(chǎn)業(yè)起步較晚，加之國際制約因素，為我國集成電路設(shè)計及制造領(lǐng)域的發(fā)展帶來了不利影響。而集成電路產(chǎn)業(yè)整體愈發(fā)全球化，我國集成電路產(chǎn)業(yè)對發(fā)達(dá)經(jīng)濟體依賴度較高，國產(chǎn)設(shè)備及材料尚無法滿足高端芯片設(shè)計及制造，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)雖有技術(shù)卻無法生產(chǎn)或擴產(chǎn)，限制了我國先進制程的突破。中短期來看，在產(chǎn)業(yè)升級需求越發(fā)強烈的背景下，高端集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化是集成電路領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主安全的重要方式。