理论教育 全球半导体产业发展现状

全球半导体产业发展现状

时间:2023-06-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:2017年在存储器市场量价齐升的带动下,全球半导体产业迎来复苏,市场规模达到4122亿美元,同比增长21.6%。2018年受中美贸易摩擦及市场增长乏力影响,全球半导体市场增长放缓,同比增长13.7%,规模达到4687.8亿美元,创下半导体行业最高年度销售额。2018年全球半导体销售数量首次突破万亿大关。除集成电路外,光电器件、分立器件和传感器产品市场总体规模为754.9亿美元,三种产品分别占全球半导体市场的8.11%、5.14%、2.85%。

全球半导体产业发展现状

1.市场规模:全球半导体市场保持稳步增长

全球半导体市场规模保持稳步增长。根据世界半导体贸易统计(WSTS)公布数据,2000年全球半导体产业首次突破2000亿美元产值,2000—2009年复合增长率CAGR为5.9%。随后进入稳步增长阶段,至2013年全球半导体市场规模突破3000亿美元,2011—2016年复合增长率CAGR为2.5%。2017年在存储器市场量价齐升的带动下,全球半导体产业迎来复苏,市场规模达到4122亿美元,同比增长21.6%。2018年受中美贸易摩擦及市场增长乏力影响,全球半导体市场增长放缓,同比增长13.7%,规模达到4687.8亿美元,创下半导体行业最高年度销售额。2018年全球半导体销售数量首次突破万亿大关。根据IC Insights的公布数据,2010年全球半导体销售数量达7056亿单位,较上年大幅增长25%,2014年销售数量突破8000亿,2017年销售数量突破9000亿,2018年全球半导体销售数量首次突破万亿大关,攀升至10682亿单位,较2017年增长9.6%。未来在工业4.0背景下,随着新科技如5G、人工智能、AR/VR、物联网崛起以及下游消费电子汽车电子的强劲需求,全球半导体市场规模将迎来新的增长点。

图4-1 2010—2018年全球半导体市场规模及增长情况

资料来源:WSTS

2.产品结构集成电路占比超过八成

从产品类型看,集成电路是半导体的最重要组成部分,长期占据半导体市场80%以上的份额。2018年,全球集成电路销售额共计3932.88亿美元,占全球半导体销售额比重达83.90%;其中,存储器的销售额为1579亿美元,同比增长27.4%,是全球半导体产业增长的主要推动力,占全球半导体市场的33.70%;逻辑芯片销售额为1093亿美元,同比增长6.9%,占比23.32%;处理器的销售额为672亿美元,同比增长5.5%,占比14.34%;模拟芯片销售额为587亿美元,同比增长10.8%,占比12.54%。除集成电路外,光电器件、分立器件和传感器产品市场总体规模为754.9亿美元,三种产品分别占全球半导体市场的8.11%、5.14%、2.85%。据IC insights预测,2018年D-O-S(分立器件、光电子和传感器器件)出货量占半导体出货量的70%,而集成电路占30%,即集成电路的平均单价为D-O-S的9倍。

图4-2 2018年全球半导体细分产品规模分布

具体来看,集成电路分为存储器、模拟电路、逻辑电路和微处理器四个子类。

存储器市场包括DRAM、NAND Flash、Nor Flash三个领域,其中DRAM产品占比约53%,NAND Flash产品占比约42%,Nor Flash占比3%左右。DRAM根据下游需求不同主要分为标准型(PC)、服务器(Server)、移动式(mobile)、绘图用(Graphic)和消费电子类(Consumer)等类型的存储器,NAND Flash用于智能手机电脑SSD、SD卡等高端大容量产品,Nor Flash用于功能机、MP3、USBKEY、DVD 等低端产品。全球存储器行业呈现寡头垄断,在DRAM领域,三星、SK海力士和美光三足鼎立,全球市场份额分别为43%、30%和22%,三家企业全球份额超过95%;在 NAND Flash领域,三星、东芝西部数据、美光、SK海力士五家企业全球份额达97%,全球市场份额分别为37%、21%、14%、13%、12%;在 NOR Flash领域,华邦电子、Cypress、美光和兆易创新等五家企业全球份额超90%,全球市场份额分别为21%、14%、13%、12%。观察全球存储器产业模式,不同于垂直分工模式,存储器产业基本采用的是IDM模式,采用IDM模式的产值占比存储器总产值90%。三星、SK海力士、美光等DRAM巨头都采用IDM模式,也都拥有自己的晶圆制造厂与封测厂,从芯片设计、晶圆制造到封装测试,产业布局相当完善。由于存储器芯片设计标准化程度高,核心竞争要素在于制造工艺和规模化效应,企业竞争的特点是通过比拼制造工艺和产能,最终赢得市场。存储器企业采用IDM模式的优势在于快速整合内部资源,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。

在模拟电路领域,德州仪器(TI)成为全球领先的模拟芯片供应商,全球前十大模拟芯片供应商占据了全球模拟芯片60%的市场份额,而且均为IDM企业。模拟芯片设计难度大,对技术人员经验的依赖度高,追赶难度较大。根据2018年销售额及市场份额综合排名,前10名依次是TI(德州仪器),ADI(亚德诺),Infineon(英飞凌),Skyworks(思佳讯),ST(意法半导体),NXP(恩智浦),Maxim(美信),ON Semi(安森美),Microchip(微芯),Renesas(瑞萨)。TOP10中,美国占据6个席位(TI、ADI,Skyworks、Maxim、ON Semi、Microchip),占据模拟芯片市场42%的市场份额;欧洲有英飞凌、恩智浦、意法半导体3家,总共占据15%的市场份额;日本仅有瑞萨一家,市场份额为1%。

在微处理器领域,电脑PC、服务器端的CPU市场被英特尔垄断,在PC领域拥有约80%的市场份额,在服务器CPU市场占有99%的市场份额,并且形成强大的生态体系;移动终端CPU领域,主要企业为高通、博通苹果、三星、联发科、海思、紫光展锐等。

在数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processing)领域,德州仪器、杰尔系统、摩托罗拉、ADI和高通等约占全球95%的市场份额。

在微控制器(Microcontroller Unit)领域,2018年全球MCU营收达186亿美元,瑞萨,恩智浦,意法半导体,英飞凌等等全球前八大MCU厂商占据了全球近9成市场份额。MCU广泛运用在工业控制、医疗设备、远程控制、办公设备和家用电器玩具嵌入式系统中。

在分立器件(D-O-S)领域,据IC Insights公布的2018年世界半导体分立器件前十大企业中,有九家企业生产光电子器件产品,有六家企业生产传感器/执行器产品,有五家企业生产分立器件产品。从地区分布看,日本企业有三家,其中索尼全球市场占有率8.6%排名第一,遥遥领先其他企业,夏普和日亚分别排名第二位、第七位;欧洲企业有三家,分别是英飞凌、意法ST和欧司朗;美国企业有两家,安森美和博通;韩国三星位列第六;中国企业豪威科技以16.6亿美元成为全球三大CMOS图像传感器供应商之一,首次跻身全球前十。2018年世界半导体分立器件(D-O-S)前十大企业营收合计占D-O-S总市值的38.8%,其他企业占总市值的61.2%,说明世界D-O-S市场较为分散,行业集中度不高。

表4-1 2018年世界半导体分立器件(D-O-S)前十大企业营收情况

资料来源:IC Insights

3.区域分布:中国和美国是全球半导体最大的两个市场

2018年美国半导体市场总销售额达1030亿美元,占全球半导体市场的22%,同比增长16.4%;欧洲半导体市场销售额达430亿美元,占比为9.2%,同比增长12.1%;日本半导体市场销售额达400亿美元,占比8.5%,同比增长9.2%;亚太(除日本)半导体市场销售额达2829亿美元,占比为60.3%,同比增长13.7%,其中中国大陆市场销售额达1584亿美元,占全球半导体市场的34%,同比增长20%,是全球半导体最大的消费市场。

图4-3 2018年全球半导体市场区域分布(www.daowen.com)

数据来源:WSTS

对比2003年、2011年和2018年各地区半导体市场规模及其市场份额相关数据发现,除日本外,各地区的半导体市场规模整体都呈现大幅提升态势。日本半导体市场规模由2011年429.03亿美元,降至2018年399.61亿美元;亚太地区和美洲全球半导体的市场份额都有所提高,尤其是亚太地区,市场份额从2003年37.76%、2011年54.76%,稳步攀升至2018年60.34%,其中,中国市场增长迅速,2018年市场份额全球占比已超过三分之一;而日本和欧洲地区的半导体市场份额出现下降,欧洲由2003年19.4%降至2018年9.16%,日本由2003年23.4%降至2018年8.52%。

表4-2 全球各地区半导体市场规模及市场份额变化情况

根据Gartner公布的2018年全球前十大半导体采购商名单中,有四家中国企业,合计占全球市场的12.5%,其中华为以4.4%的市场占有率超过戴尔和联想跃升至第三位,联想、步步高电子(包含vivo和OPPO)、小米分别位居第五、六、十名,全球市场占有率分别为3.7%、2.9%、1.5%。从增长率看,小米以62.8%的增长率排名第一,较2017年上升八个名次首次进入前十名;华为增长率为45.2%,排名第三。而三星电子和苹果依旧占据买家冠亚军宝座,两者合计占全球整体市场17.9%,但相较前一年下滑1.6%。

表4-3 2018年全球前十大半导体采购商名单

资料来源:根据 Gartner资料整理

根据IC Insights的数据,2018年预计全球前15家半导体供应商,其中美国有英特尔、美光、博通、高通、TI、英伟达、西部数据共七家企业,美国无论从数量还是体量上都拥有绝对的优势,欧洲有意法半导体、英飞凌、恩智浦三家,韩国有三星、SK海力士两家,日本有东芝、索尼两家。

4.贸易情况:集成电路是全球最重要的贸易货物之一

据WTO统计,2017年全球各国和地区集成电路产品进口总额约为9600亿美元,约占全球货物贸易进口总额的5.3%;集成电路出口总额约为8088亿美元,约占全球货物贸易出口总额的4.0%。集成电路产品已成为全球多个国家或地区的进出口最大宗商品,如中国、韩国等。

从进口区域分布看,主要进口国和地区有中国、马来西亚、越南、墨西哥等,均是全球主要的电子整机产品制造基地。其中,中国进口额约占全球集成电路产品总进口额的30%,其次为欧盟新加坡、美国等。从出口区域分布看,中国、韩国、新加坡、马来西亚、欧盟、日本、美国是全球集成电路重点出口区域,且均为全球主要的集成电路制造或封装生产基地。

5.下游应用领域:半导体的应用领域以通信和计算机为主

半导体的下游应用领域以通信行业和计算机行业为主,通信(含手机)和计算机占据全球芯片前两大市场份额。2017年全球芯片市场中,手机芯片销量排名第一,占比为25%,之后依次为个人电脑芯片(19%)、汽车用芯片(7.8%)、物联网芯片(5.8%)等;2018年,手机芯片销售额预计比2017年增长8%,个人电脑芯片销售额将可能增长5%,汽车用芯片销售额将可能增长16%,物联网相关芯片销售额将可能增长16%。随着4G手机市场逐渐饱和、PC应用市场萎缩,传统市场对产业的带动乏力,考虑到未来5G智能手机的出现,智能手机市场对半导体的需求依然保持较高水平,销量最大的很可能依然是手机芯片。在工业4.0背景下,以5G、汽车电子、物联网、AI(人工智能)、高性能运算、数据中心、工业机器人、智能穿戴等为驱动因素的新一轮需求周期即将到来,给半导体产业带来了更大的空间和更多的机会,预计半导体市场中复合增长率较高的将是汽车用芯片、物联网相关芯片等,而消费电子(不包括可穿戴设备)、功能手机、桌面电脑和笔记本对市场的贡献将会减少,可能保持当前较高市场占有率但较低增长率的态势。

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