国产EDA软件的优势在哪里?

半导体2030投资主线:国产替代和后摩尔时代

我们认为,国产替代和半导体技术发展进入后摩尔时代是未来十年半导体行业投资的两条主线。受地缘政治影响,我们认为全球半导体行业的生产中心未来会从中国台湾一级集中走向全球分散布局。发展制造,设备,材料等核心环节,避免“卡脖子”问题是未来中国半导体行业重要发展路线。另一方面,半导体制造有望在2022年步入2nm时代,这之后的演进路线目前仍然是未知数。异构计算,Chiplet,先进封装等后摩尔时代技术可能成为支撑Ai、云计算、自动驾驶等半导体行业持续发展的动力。

国产替代的发展机会:从模拟到数字,从设计到生产,设备,材料,EDA

2014年发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》,以及2019年推出的科创板是过去十年中国半导体行业发展的主要动力。根据2020年SIA数据,中国是半导体消费大国(全球34.4%),但还是设计制造的小国(全球7.1%)。半导体行业过去2年总市值上升4倍,半导体占A股公募基金持股比重从科创板开板前19年7月的0.69%上升到1Q21的3.43%,成为重要投资板块之一。展望下一个十年,我们认为设计的国产替代从最初的模拟,功率,MCU,逐步走向CPU/GPU/存储器等数字芯片。产业链环节的替代也逐渐从设计,走向生产,设备,材料,EDA等产业链环节。

后摩尔时代核心技术:器件创新,异构计算,Chiplet,先进封装

在AI,5G,汽车智能化,物联网等下游应用推动下,我们预计全球半导体总需求未来十年仍然保持5.3%的稳定增长。另一方面,半导体制造有望在2022年步入2nm时代,基于线宽缩小的技术演进路线可能逐渐走向极限。未来十年,我们认为,器件创新(Gate-all-around代替FinFET)、异构计算、Chiplet、先进封装等技术有望成为后摩尔时代支撑芯片PPA(Power-Performance-Area)表现持续提升的关键。建议关注(1)封测环节价值量提升,(2)汽车芯片有望领先,(3)晶圆代工本土需求广阔。

风险提示:新技术渗透不及预期、自主可控推进不及预期、宏观经济下行。

一、半导体过去10年: 全球产业格局深刻变化,国产化大潮涌动

1、十年全球行业规模增长近五成,费城半导体指数大涨7倍为投资黄金十年

年半导体行业经历多轮周期,费城半导体指数大幅上涨近7倍。从全球半导体销售额增长率来看,近十年经历了三次上行周期:年4G手机普及带动半导体需求上升; 年智能手机以及数据中心需求的快速增长带动存储颗粒需求快速提升;2020年5G手机兴起以及新冠肺炎疫情蔓延意外带动居家办公、居家娱乐的“宅经济”促进了PC、平板、电视等消费电子需求对各类半导体需求反弹。而1H18年至2020年期间中美贸易摩擦逐步加剧则导致全球半导体行业过去十年最大幅度衰退。根据WSTS数据,全球半导体销售额从2011年2995.2亿美元增长47%至2020年4403.9亿美元,同期费城半导体指数从415.05上涨7倍至2895.5,过去十年成为投资全球半导体的黄金十年。

中美作为全球最大两个半导体市场地位有望继续巩固。自2014年SIA和WSTS披露中国半导体销售额以来,中国在全球半导体销售额占比从2014年27.3%提高至2020年34.4%,在2019年曾达到35.1%,全球最大半导体市场地位持续巩固。在过去十年,其他市场呈现分化,2011年至2020年,美洲市场销售额占比从18.4%提升至21.7%,欧洲和日本分别从14.4%、12.5%下降至8.3%、8.5%。我们认为,作为全球智能手机产业链核心的中国以及引领智能手机核心芯片(核心SoC、射频芯片等)技术创新的美国在过去十年充分受益。我们认为,中美有望继续成为5G、新能源汽车、大数据、AIoT等新兴产业创新中心,预计中美半导体市场地位仍将巩固。

手机智能化需求引领半导体十年发展。2010年,iPhone 4上市启了手机智能化进程,手机智能化带动半导体需求快速增长,根据IDC数据,应用于无线通讯的半导体销售额从2011年752.3亿美元增长至2020年1328.8亿美元,占比从23.3%提升至30.1%,并于2018年随着存储芯片涨价到达顶峰的1440.02亿美元。根据IDC数据,全球智能手机出货量自2016年到达出货量顶峰后(14.73亿台)逐年下降,但包括性能提升、5G、多摄、高清高刷新率显示等智能手机创新持续推动单机芯片用量和价值提升。

2、产业链垂直分工深化,“Foundry+Fabless”模式大获成功

从商业模式上来看,“代工+设计”模式在过去十年逐渐走向成功,在非Memory领域逐渐战胜IDM模式。从增长率来看,根据Omdia和IC Insights数据,过去十年间除去年由于存储器价格上涨带动存储芯片IDM大厂营收大幅增长时期,芯片设计和芯片代工市场规模增速均高于IDM。从全球半导体公司排名来看,根据IC Insights数据,前十五名半导体公司中设计公司数量从2011年3家增长至2020年6家,而非存储芯片IDM公司数量从7家减少至4家,产业链垂直分工不断深化。

1)设计:Fabless公司大洗牌,智能手机芯片公司发展迅速,巨头并购潮起布局未来

手机智能化带动了手机SoC、基带、通讯、显示驱动等芯片等需求成长,智能手机fabless公司成为过去10年的大赢家。根据IC Insights数据,2020年全球前十大fabless中第一名高通(QCOM.US)、第四名联发科、第五名苹果(AAPL.US)以及1H20上榜的海思皆为智能手机SoC供应商,第二名博通(AVGO.US)、第八名美满主业涉及通讯连接芯片产品,联咏则为全球手机显示广泛使用的TDDI龙头公司。

过去十年巨额并购重塑市场格局,巨头争相布局未来。根据Thomson Reuters和我们统计,2011年至2021年间全球完成20宗交易金额超过30亿美元涉及fabless的并购,其中安华高以310亿美元收购博通,继而重组新博通的交易金额最高,而英伟达(NVDA.US)以400亿美元收购ARM以及AMD(AMD.US)以370亿美元收购赛灵思(XLNX.US)交易仍在进行。这些巨额交易中不乏芯片巨头对未来市场布局的战略收购,例如英特尔(INTC.US)和AMD分别收购FPGA大厂Altera和赛灵思以图加强其数据中心芯片性能、英伟达收购ARM意图补全AI算力竞争中CPU短板、英特尔收购Mobileye布局自动驾驶领域等。

2)制造:台积电、三星接棒英特尔引领摩尔定律突进十年

台积电(TSM.US)先进制程超过英特尔,成为摩尔定律的引领者。过去十年,从先进逻辑制程技术来看,台积电及三星LSI已经实现了对上一代领导者英特尔的赶超,成为摩尔定律的引领者,台积电更是成为过去十年智能手机大周期最大收益者之一,并通过承接AMD、Intel、苹果M系列处理器继续在电脑处理器领域提升市场地位。据台积电数据,其凭借FinFET从28nm演进至5nm,性能提升2.7倍,同性能功耗降低为1/27,其3nm平台计划于2021年投入风险生产。我们认为,在AI/5G/智能汽车趋势提速的推动下,“Fabless+Foundry”模式仍将保持主流领先优势,推动全球芯片代工市场规模继续快速增长。台积电市值超过Intel成为全球市值最高的半导体公司是过去10年半导体行业一件标志性事件。

资本开支和研发投入需求高企,追逐先进制程成为少数玩家游戏。随着先进制程工艺的升级,单位产能的资本支出将显著提升,根据IBS数据,10kwpm 14nm产能需要约1.25亿美元的资本开支投入。我们认为上述原因导致了晶圆代工行业研发密集、资本密集型的行业特性。2018年,格罗方德(Global Foundries)和联电(UMC)相继宣布停止先进制程研发,各自最先进制程停留在14nm同时专攻成熟制程和较先进制程平台的拓展。目前,积极追逐先进工艺厂商仅剩下台积电、三星、英特尔以及中芯国际(00981)。

3)设备:先进制程+存储推动行业快速成长

根据日本半导体制造装置协会数据,全球半导体设备市场规模从2011年328.8亿美元增长至2020年711.8亿美元,过去9年复合增长率为9.0%,我们认为1)先进制程,2)存储器扩产与3)中国本土需求是推动过去十年半导体设备发展的三大主要动力。从地域上看,中国大陆(先进制程、成熟制程、存储器)、中国台湾(先进制程)和韩国(先进制程、存储器)增速最高,复合增长率为34.2%、13.0%和11.9%,其中中国大陆从2011年13.3亿美元增长至2020年187.2亿美元。

Ltd)等公司通过不断提升SAM的方式构建平台化能力,稳固市场份额。根据Bloomberg数据,2011年AMAT、ASML、LAM、TEL、KLA合计占全球半导体设备市场份额66%,2022年增长至79%,其中LAM九年复合增长率达到17.4%。

3、大基金助燃国产半导体行业投资热潮,科创板推动半导体板块扩容

过去十年,A+H股半导体上市公司总市值上涨超过十三倍。根据Wind数据,中国半导体行业A+H板块总市值从2010年12月31日1671.4亿元大幅提升至2020年12月31日24992.4亿元,增长14.0倍,上市公司数量从19家增加至70家,增长2.68倍。

过去十年,中国半导体投资经历三次催化:1)2014年,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》以及国家集成电路产业投资基金(大基金一期)成立,开启新一轮中国半导体投资加速进程;2)年,中美贸易摩擦延伸至科技领域,华为、中芯国际等企业被列入“实体清单”引发国家到公众对半导体自主可控关注,资本市场投资热情助燃板块估值快速提升;3)2019年6月,随着科创板开板和注册制推行,灵活准入制度推动半导体上市公司多元化,上市公司数量、总市值快速扩容。

1)大基金:全面点燃中国半导体投资热潮

2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》,部署充分发挥国内市场优势,营造良好发展环境,激发企业活力和创造力,带动产业链协同可持续发展,加快追赶和超越的步伐,努力实现集成电路产业跨越式发展。2014年10月,工信部宣布国家集成电路产业投资基金(大基金)成立,基金由国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动(00941)、上海国盛、中国电科、紫光通信、华芯投资等企业发起,基金总规模为1387.2亿元。大基金一期重点支持集成电路制造领域,兼顾设计、封装测试、装备、材料环节。2019年10月,规模为2000亿元的大基金二期成立,我们认为,大基金二期有望接力助燃中国半导体产业投资热潮。

2)科创板:助推A股半导体板块快速扩容

半导体行业在科创板注册制下充分受益。根据Wind数据,自2019年6月科创板开板至2021年5月28日,CS半导体板块新增半导体上市公司35家,上市公司数量接近实现翻倍(截至2019年6月13日,CS半导体板块公司数量为37家),其中科创板上市公司24家,占新增半导体板块公司总数68.6%,总市值为8441.7亿元,占CS半导体板块37.1%,平均市值为351.7亿元(CS半导体板块平均市值315.7亿元)。

由于灵活的准入制度,科创板半导体公司具有以下特点

i)细分行业多元化,遍及foundry、fabless、IDM、设备、材料、IP供应商等细分领域;ii)规模多元化,根据Wind数据,截至2021年5月28日,科创板半导体企业含千亿以上市值一家(中芯国际),500亿-1000亿市值公司四家(澜起科技、沪硅产业、华润微、中微公司)、300亿-500亿市值公司5家、100-300亿市值公司4以及市值小于100亿10家;iii)所处发展阶段多元化,其中芯原股份、沪硅产业处于发展前期大力投入研发的亏损企业,而中芯国际为已经发展20年,但仍需加大资本开支的企业。

二、半导体下十年投资机遇:关注中国半导体国产化全面提速

1、无线通信+存储+算力成为未来十年发展主力

AIoT融合AI技术和IoT技术,通过物联网产生、收集来自不同维度的、海量的数据存储于云端、边缘端,再通过大数据分析,以及更高形式的人工智能,实现万物数据化、万物智联化。物联网技术与人工智能相融合,最终追求的是形成一个智能化生态体系,在该体系内,实现了不同智能终端设备之间、不同系统平台之间、不同应用场景之间的互融互通,万物互融。因此,在未来十年,我们建议关注支撑万物互联的无线通信半导体、存储海量数据及计算的存储芯片和算力芯片市场的发展空间,我们认为车载半导体在汽车智能化趋势下有望接力手机半导体成为主引擎。

根据IDC数据,2014年到2020年,中国半导体总产值全球占比提升了7.1%,受国内5G、AIoT、自动驾驶等新兴产业驱动,全球创新中心从美向中聚集,中国占比有望进一步提升。然而,中国半导体行业自给率低,随着中美摩擦加剧,半导体国产化愈加重要,我们认为,国产替代提速下,国内半导体将迎来投资黄金十年。

2、主动+被动,半导体产业国产化势在必行

随着数字经济在全国GPD比重的提高,芯片在各个经济部门的渗透率也不断提升,因此发展半导体产业关乎我国经济安全。中美贸易摩擦成为影响我国半导体产业发展的重要因素,华为事件、中芯国际被加入实体清单事件表明半导体产业会成为美国制裁中国企业的重要抓手,半导体国产化是一个势在必行的趋势。根据IC Insights数据,2020年中国的集成电路的产量占国内1434亿美元集成电路市场的15.9%,高于2010年的10.2%。据IC Insights预测,到2025年,中国制造的集成电路制造将仅占国内整体集成电路市场的19.4%,我们预计至2030年该比例有望提升至30%。

从产业链环节来看,在半导体设计领域,虽然收购受限,但自主发展迅速,群雄并起,已经涌现了诸如华为海思等具有国际竞争力的企业,下一步的发展逻辑应该是把握半导体代工,继而带动上游的原材料和设备。目前国内代工厂主要以成熟制程为主,唯有中芯国际一家在追赶先进制程,但我们预计中芯国际与台积电仍有3代/约6年技术差距。而上游的半导体材料、设备、设计软件等环节主要依赖进口,美国把控全球市场,国产厂商自给能力薄弱,在华为事件中处于被动地位。

从细分领域看,我国核心芯片如MCU、微处理器、存储器等极度缺乏,根据Gartner数据,2020年国产占有率分别为3%,0%,1%。经过多年的发展,我国大部分中低端半导体产品实现了国产化替代,但是高端产品有待进一步的发展和提高。目前在消费类电子,如机顶盒芯片、监控器芯片等以及通信设备芯片,国内厂商能较好地兼顾性能、功耗、成本等因素,被市场广泛认可。但在高端如智能手机、汽车、工业以及其他嵌入式芯片市场,我国仍落后。我们认为短期内微处理器领域很难实现进口替代,但存储、逻辑IC、模拟IC、无线通讯芯片(包括射频)、MCU、传感器等细分领域国产化率有望快速提高。

国内发展集成电路国产化,需要半导体产业从原材料、设备,到设计、制造、封测整个产业链共同配合。2020年国家陆续出台政策,8月份发布《国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》(简称《若干政策》),12月份印发《关于促进集成电路产业和软件产业高质量发展企业所得税政策的公告》,从税收、融资等多个角度鼓励整个产业链发展。

3、芯片设计:传统高端芯片寻求突破,自动驾驶芯片有望领先

过去十年,中国IC设计产业厂商技术发展仅限于低端产品的状况已逐步改善,海思的高端手机应用处理芯片率先采用了5nm先进制程,寒武纪、地平线的AI布局可达国际先进水平,展锐、大唐、海思的5G部署稳步推进。2020年国产芯片在分立器件、传感器、无线通讯芯片、应用处理器等细分领域的全球市场份额超过45%,合计覆盖了全球半导体市场空间的51%。然而在高端芯片设计方面,我国与发达国家差距巨大,主要依赖进口。根据中国海关统计口径,我国集成电路每年超过2000亿美元的进口额中,处理器和存储器两类高端芯片合计占70%以上,目前国产化率接近于0。展望2030年,我们认为国产CPU、存储器领域国产化率亟待提高,将成为本土企业重点布局的领域。

传统芯片领域国产替代空间广阔,差距有望缩小

汽车进入智能化十年,中美自动驾驶芯片有望并驾齐驱领先全球

车载自动驾驶计算芯片是为高级辅助驾驶(ADAS)和自动驾驶提供算力的核心芯片。随着汽车电子化的发展,车载传感器数量和种类日渐增多,传感器与ECU(Electronic Control Unit,电子控制器)一一对应使得车辆整体性下降,线路复杂性也急剧增加,此时DCU (Domain Cotrol Unit, 域控制器)和MDC(Multiple Domain Control,多域控制器)等更强大的中心化架构逐步替代了分布式架构。自动驾驶时代,控制器需要接受、分析、处理的信号大量且复杂,原有的一个功能对应一个ECU的分布式计算架构或者单一分模块的域控制器已经无法适应需求,同时,摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器采集的海量数据受限于时延及可靠性无法在云端进行计算,车载计算芯片成为自动驾驶控制核心。

根据Gartner数据,2020年全球汽车半导体市场规模为387亿美元,受新冠疫情冲击下全球汽车销量下滑影响市场规模同比下滑5.6%,根据Gartner数据及我们预测,在“电动化、智能化、网联化”的大趋势下,我们预计2030年全球汽车半导体市场规模有望达到1,123亿美元,十年年均复合增长率为11.2%,有望成为继智能手机后下一个千亿级别市场。汽车算力需求提升将带动车用处理器迅速扩大,我们预计2030年全球车用处理器市场规模将从2020年34.8亿美元增长至213.4亿美元,复合增长率为19.8%。

国内在汽车算力芯片领域已经涌现出达到国际水平公司,有望与美国并驾齐驱引领未来十年。地平线、黑芝麻、华为等公司相继发布针对L2-L4自动驾驶的算力芯片或算力平台,部分自动驾驶方案已经落地量产(5月25日,地平线发布消息称,地平线征程3芯片已正式上车并在理想2021款ONE车型中得到应用)或进入试验。目前全球范围内,全球主要自动驾驶芯片提供商Mobileye(英特尔收购)、英伟达、特斯拉以及上述本土企业都集中在中美两国,随着中美两国新能源汽车发展领先,我们认为,未来十年中美汽车算力芯片有望并驾齐驱领先全球,建议投资者关注本土自动驾驶芯片公司投资机会。

4、晶圆代工:聚焦成熟制程,后FinFET时代寻找赶超新机遇

1)聚焦成熟制程,代工国产化需求广阔

台积电主导全球晶圆代工市场,并在先进制程处于垄断地位,中国代工厂主要聚焦成熟制程。根据Omdia预计,2020年台积电在全球纯晶圆代工市场(不包括IDM代工厂)中的市占率为59%,联电(市占率为8%)和格芯(市占率为7%)分列第二、第三位。国内晶圆代工厂中芯国际和华虹集团(01347)(包括华虹宏力和上海华力微)在2019年分列第四和第五名,市占率分别为5%和3%。考虑到20年中国半导体需求在全球半导体市场占据20%左右的份额,我们认为未来国内本土代工厂的市占率仍有很大的上行空间。

国产化趋势有望推动成熟制程本土需求在21-25年内翻倍。过去几年,在美国对华为实施技术限制以及科创板带动创业潮等因素的催化下,半导体国产化需求呈现明显加快趋势。我们预计国内芯片设计公司有望在21-30年内保持快速增长,整体芯片自给率有望从2020年的18%(不含存储器)提升至2025年的30%;基于上述假设,我们预计2025年国内本土芯片设计公司对12英寸成熟制程晶圆代工的需求有望翻倍,假设国内晶圆代工厂产能没有额外的扩张计划,那么2030年供给缺口或扩大到4倍,达到供需失衡顶峰。我们认为,国产设备、材料在成熟工艺应用瓶颈有望在2025年逐步破除,国内晶圆代工厂产能扩充有望提速,预计2030年12英寸成熟制程晶圆代工缺口有望缩小至1倍。

受新冠疫情爆发带来的供应链混乱及下游市场需求复苏影响,全球晶圆代工产能自2H20以来呈现紧张局面。国内晶圆制造公司相对较少,我们预计在本土芯片设计行业快速增长的驱动下,中国的12英寸成熟制程晶圆代工需求在21-25年有望翻番。

2)后FinFET时代,关注凭借颠覆技术实现换道超车机遇

Gate-all-around(GAA)nanosheet晶体管结构将面世接替FinFET。2012年,英特尔率先在22nm逻辑制程上引入FinFET工艺,FinFET工艺代替传统平面工艺在过去近十年推动先进制程工艺沿着摩尔定律指引演进。根据IMEC模拟数据表明,5nm制程上FinFET晶体管性能将趋于饱和,沟道更好的控制、寄生电容和电阻问题能得到显著改善的GAA nanosheet晶体管应运而生。根据各公司官网,三星、英特尔和台积电已分别宣布在3nm、5nm以及2nm制程上放弃FinFET转而应用GAA,GAA制程芯片有望在2022年量产。

未来十年GAA仍不是终点,革命性创新或将孕育新机遇。根据IMEC研究报告,在GAA晶体管结构之后,垂直堆叠圆柱体纳米线全包围栅场效应晶体管(CFET)有望成为具革命性的器件,起到节省面积,提高晶体管集成密度的作用,从而有望推动摩尔定义继续发展。根据IC Knowledge LLC预测,CFET有望在2025至2030间实现量产。由于先进逻辑制程开发难度大幅提升,研发及产线建设开支大幅提升,我们认为未来十年芯片制造市场份额仍将持续向台积电、三星聚集,半导体设备市场同样持续向ASML、KLA、LAM、TEL等龙头聚集。同时,我们认为晶体管结构出现革命性创新需求有望带给国产半导体产业链换道超车的机遇。

5、封测:先进封装日渐关键,本土封测产业

1)摩尔定律发展接近极限,先进封装日渐关键

封测产业从1970年代发展至今,所采用的技术方案从最初的DIP(插入式封装)逐步演变出PQFP(塑料方块平面封装)、PGA(插针网格阵列封装)、BGA(球栅阵列封装)、QFN(方形扁平无引脚封装)等多种形式。随着消费电子产品不断向轻薄化、高集成化方向发展,在摩尔定律先进制程研发难度增大、进度放缓之际,仅依靠缩小线宽的方法已无法满足性能、功耗、面积及信号传输等多方面的要求,封装技术开始向系统集成、高速、高频、三维等方向演进,以WLP(晶圆级封装)、SIP(系统级封装)为代表的非焊线形式的先进封装方案被视为满足半导体复杂性能需求和微型化需求的理想选择。

interposer(硅中介层)、TSV(硅通孔技术)等。WLP可分为Fan-In和Fan-Out两种,其中Fan-In是在晶圆切片前进行封装,切片分割后尺寸与芯片大小相近;Fan-Out是基于晶圆重构技术,将芯片重新布局到一块人工晶圆上,然后按照与标准WLP工艺类似的步骤进行封装,以满足IC引脚数目增加情况下PCB排线对IC封装后尺寸及引脚位置的调整要求。

Yole预计2025年全球先进封装市场晶圆出货量为0.43亿片,对应年CAGR为7%。其中,受益于3D存储(HBM、3D DDR DRAM)相关的3D IC堆叠技术以及人工智能、HPC高宽带存储HBM所需的Fan-Out应用需求增加,Yole预计2025年3D IC堆叠和Fan-Out技术在先进封装市场的出货占比将达到12%、8%,对应年CAGR为25.0%和12.3%。嵌入式芯片占比虽低,但受益于电信、基础设施、汽车等市场需求,Yole预计其年出货量CAGR有望达到17%。我们认为,随着器件尺寸微缩难度和成本大幅提升,先进封装在推进摩尔定律发展中的重要性有望不断提升,预计至2030年,全球先进封装市场晶圆出货量有望达到一亿片,为2025年2.3倍。

2)关注本土封测产业再上一层楼

本土封测产业具有较强配套能力,全球前十大封测厂商本土三家榜上有名。根据TrendForce,3Q20本土厂商长电/通富/华天分别以14.5%/5.9%/4.7%的市占率位居全球封测市场的第三/第六/第七。根据各公司官网,2014年华天通过收购美国FlipChip及其子公司获得WLCSP、Flip-Chip以及Wafer Bumping等先进封装技术及专利;2015年长电通过收购全球排名第四的星科金朋进一步市场领先地位;2016年通富收购AMD苏州及槟城工厂,通过与AMD形成“合资+合作”的强强联合模式,深度绑定AMD实现技术能力及客户资源的显著提升。

本土封测厂抢占先进封装先进。芯谋研究数据显示,2020年中国封测产能持续扩张,通富微电苏通厂二期、华天科技南京厂等主要封测代工厂新产线逐步投产,中国封测代工厂市占率提升至22.95%。2020年中国先进封装产值达到840亿元,先进封装占比持续提升,达到33.5%。随着5G带来的新应用逐步落地和现有产品向SiP、WLP等先进封装技术转换,先进封装市场需求将维持较高速度的增长,同时封测厂主要投资将集中在先进封装领域,带动产值快速提升。

本土封测产业仍有长足发展空间。芯谋研究预计,到2025年,中国集成电路设计产业销售额将超过1000亿美元,设计企业数量及规模持续增加,带动封测需求大幅增长,同时伴随中国资本进一步并购境外封测厂商,中西部城市加大封测产线建设力度,全球封测产能加速向中国聚集,到2025年中国封测产值将在2020年基础上翻一番,总值超过5000亿元,先进封装产值增长速度更快,将超过2300亿元,占比超过45%。我们预计,至2030年,中国封测产值将在2025年再增长50%,总值超过7500亿元,封测上游设备、材料国产化有望随之取得长足进步。

6、EDA软件进口替代难度大,未来需加强与先进代工厂以及IP公司的合作

在半导体产业链中,EDA软件处于上游位置,是芯片设计的“基石”,是推动芯片设计创新的重要辅助工具之一。从竞争格局来看,根据ESDAlliance数据,2019年全球EDA市场规模达到105亿美元,全球EDA软件供应者主要是国际三巨头Synopsys、Cadence和Mentor Graphic,三大EDA企业占全球市场的份额超过60%。目前中国市场EDA销售额的95%由以上三家瓜分,剩余的5%还有部分被Ansys等其它外国公司占据,给华大九天、芯禾科技等国产EDA公司留下了极少的份额,且后者在工具的完整性方面与三强相比,有明显的差距。

中国在EDA设计软件国产替代方面虽然有所进展,但显然前路依旧漫漫。2019年,我国EDA市场规模约为5.8亿美元,仅占全球市场的5.6%。与国外巨头企业相比较,国内的EDA企业普遍成立时间较晚,因此赶超并不容易。自美国发布对华为的禁令之后,自2019年9月以来,芯华章、全芯智造等企业相继成立,中国半导体市场伴随着资本和政策的簇拥,如火如荼。中国的人工智能产业发展,通信射频、汽车电子、MEMS(微机电系统)等各领域资本的疯狂布局,催生出以国产化替代为主的EDA浪潮,通过产业下游催生产业上游的国产化改良和产业流程的再造。

短期EDA软件进口替代仍然有很大难度,长期来看需加强与先进代工厂以及IP公司的合作。国内EDA厂商都比较缺乏PDK(工艺设计套件)基础,EDA企业和国际先进晶圆厂的合作较弱,国内晶圆厂提高自身的制造技术水平有限,难以针对先进工艺设计、改良EDA软件,即使是作为本土最大的EDA公司,华大九天目前也只能够提供产业所需EDA解决方案的1/3左右,面临着如Synopsys、Cadence和Mentor等国际EDA供应商的巨大挑战。长期来看,国产EDA软件公司需要强化与国内外晶圆厂的工艺合作,以及与IP公司的配合,迭代出全流程的EDA软件平台。

7、国产刻蚀设备、薄膜沉积设备和测试设备有望成为国产化的突破口

全球半导体设备市场:根据Gartner数据,综合晶圆前后道加工,以及封测设备来看,北美和日本则处于绝对的优势地位。就晶圆处理设备而言,美国实力非常强劲,在2020年全球晶圆处理设备供应商前5名中,美国就占据了3席,分别是排名第一的应用材料,市占率19%左右;第二的Lam Research,市占率13%左右;以及排名第5的KLA,市占率6%左右。日本企业占全球半导体设备总体市场份额高达37%。在电子束描画设备、涂布/显影设备、清洗设备、氧化炉、减压CVD设备等重要前端设备、以划片机为代表的重要后道封装设备和以探针器为代表的重要测试设备环节竞争力强劲。

随着半导体产能向大陆转移、制程和硅片尺寸升级、政策的大力支持,大陆半导体设备增长强劲。目前国内Stepper光刻机基本可以满足当前量产封装需求,性价比高,客户需求响应度快;Mask Aligner光刻机目前主要应用于小尺寸晶圆和低精度应用,4/6英寸可以满足量产要求,但精度、稳定性需要继续提高。另外,8英光刻寸设备国内自主研发不足,未来亟需填补国内市场空白。除此之外,国内干法去胶机、干法蚀刻机和薄膜沉积设备基本成熟,已经具备量产应用,而研磨设备国内目前尚处于起步阶段,未来有望实现国产替代。我们认为国产刻蚀设备、薄膜沉积设备和测试设备有望成为半导体设备国产化的突破口。

发展至今,国内半导体产业在设备、核心部件等方面仍然落后于世界领先水平。但在“国产替代”浪潮下,设备供应商针对市场需求进行积极研发,将与国内领先的封测企业一同成长。未来生产步入量产阶段,有望通过持续优化研发提升竞争力。设备与封测行业共同努力,有望通过单点突破实现国产替代。“国产替代”浪潮将持续推动产业向前发展,助力国内半导体企业发展成为世界级供应商。

随着中美贸易摩擦反复,我们认为近年来中国半导体设备行业的格局及商业模式发生了明显变化,主要体现在长江存储、华虹、中芯国际等制造厂商开始加强对国产设备的支持力度,国产设备厂商也有望通过加强与下游制造厂商合作加快在国内客户的验证进度和设备能力。

我们认为在国产替代需求的推动下,中国半导体设备行业的成长性将强于周期性,同时由于目前设备的低自给率,我们看好未来10年半导体设备国产化的投资机会。清洗设备、后道检测设备有望率先突破。晶圆加工核心设备技术难度高,但在国家大力支持与企业持续不断的研发投入下,具备研发实力的公司一旦突破核心技术,有望享受到巨大的市场红利,同时可以从EUV之外的ArF设备厂商进行技术引进和学习。

发射端模组研发及导入客户进展不及预期的风险。发射端模组是公司新的盈利增长点,研发需要投入大量的人力资源与资本开支,若研发及导入客户进展不及预期,我们认为可能会对公司的远期盈利造成负面影响。

手机出货量以及5G进展不及预期的风险。公司远期收入预测主要依托手机出货量增长以及5G渗透率快速提高的假设,若手机出货量以及5G进展不及预期,存在公司收入增速不及预期的风险。

射频前端市场竞争加剧的风险。目前国内射频前端厂商数量较多,但能全面布局射频滤波 器、射频模组和5G基站射频器件的厂商数量较少,若射频前端市场竞争加剧,公司存在产品价格下滑且利润率不及预期的风险。

本文选编自“华泰证券研究所”,智通财经编辑:庄礼佳。

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EDA全称是Electronic design automation,也就是电子设计自动化,是一种软件工具,涵盖了芯片IC设计、布线、验证和仿真等所有方面,被称为芯片设计的“基石”。通过EDA企业近些年不断地延伸产业链各环节,EDA产业渗透率逐渐提高。身为集成电路产业链最上游、最高端的产业,EDA如今在整个产业链中已有着举足轻重的作用。

EDA软件行业规模虽小,但位于芯片产业链顶端,地位和作用十分重要,是整个集成电路产业的根基,2019年全球EDA市场105亿美元的市场支撑了全球5000亿美元的集成电路市场,以及背后近1.5万亿美元的电子产业。


目前在EDA领域,美国三巨头公司Synopsys、Candence和Mentor Graphics共计占据了全球64%的市场份额,国产EDA企业如何突围?国内EDA企业是否在这场危机中得到发展的契机,是我们值得期待的展望。

EDA三大厂商垄断局面

21世纪以来,全球EDA市场兴起了好几波产业整合的风潮。其中,EDA三巨头——Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子)和西门子旗下的Mentor Graphics(已于2021年更名为Siemens EDA),共发起了超上百次的兼并收购案。经过多次的收购整合,三巨头的在市场上的影响力日益集中。

根据ESD Alliance数据显示,2019年全球EDA软件市场规模在105亿美元,同比增长8.3%,全球大部分EDA软件市场被美国三大企业占领,2018年Synopsys占据32.1%的市场份额,Cadence、西门子旗下的Mentor Graphics市场份额分别为22%、10%。三大EDA软件厂商全球市场份额超过64%,在中国的市场份额超过95%。

从技术层面上看,三巨头刚开始是主攻各自的细分领域,打造属于自家的强悍产品。之后,通过布局拓展业务范围,目前三巨头的EDA产品已涵盖了芯片设计所有环节,并且拥有完整的、有总体优势的全流程产品,在部分领域拥有绝对的优势。

从百家争鸣到Synopsys(美)、Cadence(美)、Siemens EDA(德)三足鼎立,EDA已然形成了一个高度集中的行业。

回顾国产EDA发展之路

回顾中国EDA发展史,由于美国主导的巴统对中国实施的禁运管制,中国只能研发自己的EDA软件。在上世纪八十年代,中国启动了国产EDA软件的研发工作。在90年代初,中国第一款EDA软件“熊猫ICCAD系统”诞生。但随着国外解除了EDA软件的禁运管制,国外EDA企业纷纷进入中国市场,那时国产EDA还处于初级发展阶段,完全不是国际巨头们的对手,国内市场很快被外商占据,国产EDA发展陷入困境,被扼杀在萌芽期。之后很长一段时间里,国产EDA都没有什么进展。

直到美国无理打压华为,原本很少被关注的国产EDA开始得到重视,从以往的停滞不前变成现在的高速发展。,国产EDA国内销售额分别为2.8亿、4.6亿、7.6亿,可见国内企业发展快速,进口替代势头迅猛,华大九天目前已经跻身全球EDA厂商的第二梯队;国产EDA国外销售额分别为0.7亿、1.4亿、1.5亿,这反映出国产EDA得到国外用户的认可。

在2008年,中国工信部启动“核高基”重大专项计划,有了官方的大力扶持,国内EDA产业的重生之路渐渐开启。华大九天、概伦电子、九同方微电子、芯和半导体等第一批国产EDA企业逐渐浮出水面,激起了市场上片片水花。

在“十二五”和“十三五”期间,我国积极推进国内EDA的发展,发布了多项鼓励支持政策。根据已公布的EDA相关政策,也可以看到近些年我国各地开始重视并逐步实施EDA技术突破方案。尤其是在去年,国家及地方政府在发布的《十四五规划》等政策中明确提出,要大力发展集成电路设计工具(EDA)。

按地区上看,提出重点开发EDA技术的省/市以上海、广东、江苏、浙江、山东等沿海地区为主。值得一提的是,在今年1月,上海公布的EDA补贴政策中提出,将向EDA产业投入资金,加大支持力度。

我国各方踊跃部署EDA产业并发动相关举措,鼓励政策亦将催动EDA产业进一步发展,而这一系列政策的实施,也将给予“正在寻风口”的EDA企业一个看得见的新机。

历经几十年的发展,目前国产EDA企业代表包括华大九天、国微集团、芯华章、广立微、概伦电子、芯和半导体等。

在今年,多数企业还争相研发EDA最新技术,通过与高校、其他公司等合作,共同深究技术难点。

4月,概伦电子与北京大学签署合作协议,共建EDA创新联合实验室

同月,芯和半导体成为首家加入UCIe产业联盟的国产EDA,该联盟是一个由英特尔、台积电、三星、日月光(ASE)等半导体、科技、互联网巨头所建立的组织;

5月,此芯科技与EDA企业德图科技将围绕芯片设计、仿真与测试等应用展开合作

目前,华大九天、芯和半导体、概伦电子、国微思尔芯、广立微等EDA公司已在一些特定领域(模拟IC、FPD)及部分点工具(后仿真、时序分析等)上攻克了技术壁垒,但在全流程的EDA平台、产业链生态等方面和海外厂商还有着一定的差距,国产替代仍然任重而道远。

国产EDA发展之路虽然较为曲折,但在国家鼎力扶持、资本市场助力,技术不断攻破大关的背景下,国产EDA进阶有望。

[ 亿欧导读 ] 国产安防芯片产业的发展还有赖于国家政策的扶持和重视。正视技术上的巨大差异,努力鞭策行业和企业本身,不断革新,探索高精尖的人工智能技术并以此为核心。

【编者按】距离海康威视等安防公司被列入美国实体清单已经过去接近一个月了。风波落幕之后,让我们探寻现象背后,看清安防产业的「阿基里斯之踵」并挖掘它背后的「国产化」艰辛道路。

本文发于机器之能,原作者晏清,原编辑四月。经亿欧编辑,供行业人士参考。


海康威视在 10 月贸易风波中经历的采购问题,引出了一个中国安防企业共同面对的发展关键——芯片。

以海康威视为例,分析其芯片采购构成会发现:高端 CPU、GPU 等通用器件主要来源于安霸、英伟达、英特尔等美国企业;余下的中端甚至是低端元件来自于海思等国内企业,但值得一提的是 SoC 芯片等元件已实现非美国供应。

面对如此的飞来横祸,海康威视在电话会议上回应,在高端元件方面事先备好的 1-2 年存货和正在进行的供应链及产品方案的替代处理,缓和了此次风波中经历的风险和压力。

但所有人都悉知这并非长远之计。

国内安防市场如今面临了一个希腊半神英雄阿基里斯一样的困境。

国内安防产业体量巨大,但与此同时,高端芯片过度依赖进口的现状却反映出国内安防芯片领域发展的不良于行。安防芯片就是这个英雄脆弱的脚踵,被击中后不仅步履维艰,更有就此轰然倒下的危机。

这在这个特殊的外交历史时期尤为引发思考和关注。

追根溯源,国产芯片问题的关键在哪里?

这就需要对近期安防产业链条中的关键芯片元件的市场,以及芯片设计 EDA 行业进行集中整理和分析,才能较为全面地认识到其中的问题。

CPU 是芯片领域技术追赶难度最大的存在,同样也是安防领域数据中心端最重要的存在。

虽然有龙芯这样具有研发能力的厂商,但产品大都没有实现商业量产。因此维持生存和运营仍需要申请科研项目和政府的补贴。

另一方面,由于缺乏完善的产业生态支持,尽管做出的产品在单一或部分指标上能够超越国外 CPU,但还是不足以与市场主导产品形成竞争。

但有希望的是,从龙芯(MIPS)架构,海光和兆芯(X86 架构,从 AMD 和 VIA 获得授权,申威(购买 DEC alpha 架构),再加上一些交换芯片,arm 架构的处理器,中国基本能实现整个计算机和网络设备的全自主。

同时,RISC-V 开源架构的普及有望吸引到更多的挑战者。

1)龙芯,源于中科院,是国内 PC 级 CPU 销量最大的公司,打破了国内部分专家和从业人士并不看好 CPU 国内自主路线的发展的落后观念。

最新一代龙芯 3A4000 处理器,采用 28nm 工艺,频率从龙芯 3A3000 的 1.5GHz 提升到了 2.0GHz,架构升级为 GS464V,搭配的芯片组也升级到了龙芯 7A2000,28nm 工艺。目前亮相的只是样机量产向客户供货要等到明年。

另一波代表产品,龙芯 3A/B3000 处理器出货量达 30 万片以上。据称更换到 14 纳米工艺后,就能达到 AMD 公司 Zen 系列处理器的水平。

2)兆芯,成立于 2013 年,是 VIA 威盛与上海政府基金成立的合资公司,获得了 X86 授权,是国内发展高性能 X86 处理器的中坚力量。

兆芯和安钛克合作发布国产化自主可控网络安全平台,也与龙芯、飞腾有合作,推出龙芯 3A0,兆芯 C4600、飞腾 FT 系列。

在 x86 处理器领域,如果说状元和榜眼分别是英特尔 (intel) 和 AMD,那么探花则是 2013 年成立的上海兆芯集成电路公司。

今年 6 月份发布的兆芯 KX-6000、KH-30000 系列,将工艺升级到 16nm 工艺,成为国内第一款主频达到 3.0G 赫兹的通用 CPU,有 4 核及 8 核两种规格,还支持 PCIe 4.0、双通道 DDR4 内存,搭配的芯片组升级到了 KH-3000 系列。

3)今年初,华为推出鲲鹏 920,成为业界首颗兼容 ARM 架构的 64 核数据中心处理器。

9 月,华为已经率先在深圳电力行业部署鲲鹏国产 CPU 生态体系,逐渐取代英特尔 CPU。

4)飞腾,是国产 CPU 企业中能够覆盖高性能计算芯片 (大) 到桌面、嵌入式芯片 (小) 均能提供产品的企业,是国产芯片的主流代表之一。

截至 2019 年 8 月,已联合 500 余家软硬件合作伙伴,研制了 6 大类 300 余种整机产品,移植、优化了 1000 余种软件。

2019 年 8 月 26 日,国内自主安全领域领军企业中国长城完成对天津飞腾 35% 的股权收购,成为天津飞腾的第一大股东。

GPU 方面,产值小、门槛高使市场内几乎只剩下两家可以研发高性能 GPU 的公司:AMD 和英伟达。英伟达是全球最大的独立 GPU 供应商,GPU 芯片销售收入占到了总收入的 81%。

在被苹果抛弃前,Imagination 曾是业内最大的研发商,濒临倒闭,2017 年被中国私募投资基金——凯桥(Canyon Bridge)斥资 5.5 亿英镑(约合 49 亿元人民币)收购。目前全球采用 Imagination 技术的芯片出货已经超过了 110 亿颗。

技术、人才、专利,这三样成为了其他公司与之同场竞技时不得不面对的重要障碍,国内 GPU 厂商更是难以摸到彼此之间的巨大差距。景嘉微成为了目前国内唯一量产 GPU 的行业龙头。

1)景嘉微,国内 GPU 行业龙头,A 股唯一 GPU 芯片设计公司,成立于 2006 年 4 月。

研发背靠国防科大,并积极与国内外算法公司展开新技术合作。首款具备自主知识产权的图形处理芯片 JM5400 已经开始应用,下一代 GPU JM7200 流片、封装、测试、适配顺利, 今年 3 月份获得首批订单,明年有望放量。JM9231 GPU 性能可达到 2016 年中低端产品水平,这对于起步较晚的国内显示芯片行业而言应该说意义还是非常重大的。

2)西邮微电,嵌入式图形处理器(GPU)芯片-萤火虫 1 号,嵌入式 GPU 芯片,该项目填补了国内空白,总体技术达到国内领先水平。

3)中科曙光,代表的 Xmachine GPU 服务器和 Sothis AI 人工智能平台,面向金融人工智能应用,提供定制化开发产品及服务。从芯片、板卡、整机、平台、开发架构上,全面支撑金融机构的人工智能应用,提高金融服务器性能,控制金融风险。

4)英特尔,明年即将推出 Xe GPU,半路进军已经十分成熟的 GPU 市场,势必会做出差异化产品。据称,GPU 将成为英特尔公司未来第二重要的产品。

但其场景定制化的优点备受安防厂商青睐,目前国内已有成熟安防芯片产品,如比特大陆、寒武纪、地平线、依图等。

由于尚未形成一定的技术壁垒,国内芯片厂商纷纷抓住此次机会想要一展头角:中科寒武纪推出了 NPU 芯片,地平线推出了 BPU 芯片等等以响应市场的号召。国内芯片厂商在这一领域的发展值得期待。

中星微是第一家中国自主研发制造的芯片的企业,在 2001 年成功研发出了具有自主知识产权的芯片,2003 年占有全球 60% 的市场,同时也是第一家 2005 年成功在纳斯达克上市的国产芯片企业。Vimicro AI 代表产品,星光智能 SoC 芯片——「星光 1-5 号」,最新代表第二代神经网络处理器芯片「星光智能二号」。

阿里在 2018 年收购中天微后,在今年推出首款云端 AI 加速芯片含光 800,号称目前业界性能最强的 RISC-V 架构芯片之一。但和华为鲲鹏类似,主要为自产自用状态。

寒武纪借「华为麒麟」出道,目前已经完成终端:寒武纪 1A、1H、1M 处理器 IP;边缘端:思元 220 芯片;云端:思元 100、思元 270 芯片三条产品线布局。

地平线则在今年安博会上发布安防产品线的「旭日二代」,同时推出 Horizon Hero 一站式全场景边缘 AI 芯片解决方案。

作为图像传感器常见于安防领域。随着工艺与技术的不断提升,高端 CMOS 的价格也随之下降,这直接影响到领域内高清摄像机的未来发展。

从区域来看,传感器领域一直是日本企业的强势主场,索尼就是其中的重要代表。

索尼 2018 年的份额为 50.1%,虽然比 2017 年有所减少,但仍掌握过半市场。排在第 2 位的韩国三星电子(20.5%)与其差距依然巨大,美国的豪威科技占比 11.5% 位居第三。

索尼和三星、豪威,作为世界 CMOS 市场的三巨头,把持着电子消费品各应用领域的主要份额。他们同样是安防市场购买图像传感器时优先考虑的第一梯队。

第四五名分别是美国的安森美半导体和韩国的 SK 海力士,占比都不超过 10%。

与这三家分晋的强势地位相比,国内本土 CIS 厂商在技术和规模上相去甚远,产品还只能主要存在于中低端电子消费领域。

数据信息量最大、数据层次最丰富的安防行业特点对存储芯片的性能提出了重大的要求。

据销售统计,存储芯片三类主要产品的排位分别是:DRAM、NAND Flash、Nor Flash。

在市场方面:IDM 厂韩国三星和海力士在内存和闪存两个方面拥有绝对优势,2017 年曾分别在两个领域内合计取得超过四分之三和二分之一的市场份额;中国厂商在竞争力极为有限的情况下,目前占据世界市场 1% 的份额。

在技术方面:差距显著。三星、英特尔等龙头企业已经开始陆续量产 64 层闪存产品,而武汉长江存储还在试图发展 3D NAND Flash(闪存)的技术,但目前仅处于 32 层闪存样品阶段。

但可喜的是在 Nor Flash 这个约为三四十亿美元的小市场中,兆易创新却是世界主要参与厂商之一。其他主流供应厂商为台湾旺宏,美国 Cypress,美国镁光,台湾华邦。

国内厂商的技术追赶压力进一步加大。

国产 FPGA 还集中在解决基础 EDA 软工具和丰富产品线这两方面时,国外厂商已经在加大系统整合和软甲部署能力了。

目前已知在这一领域进行布局的国内芯片厂商有:紫光国微、安陆信息、复旦微电子、西安智多晶微电子等。

MCU,即微控制单元(Microcontroller Unit),18 位常见于摄像机等电子产品中,而在安防领域更多的是使用 32 位。总体看来,不论是技术先进性还是市场份额,国内厂商都无法与国外厂商媲美。

就市场而言,目前中国企业整体占据世界市场份额的 6%。

就中国企业的产品来看,占据主流的 MCU 产品还停留在 8 位,多存在于低端电子消费品中,市场占比为 50%;16 位和 32 位分别占据市场内 20% 左右的份额。

中高端领域仍然把持在国外如恩智浦、瑞萨等老牌大厂商手中。

DSP,即信号处理芯片,用来更好地实现大量数字信号的处理。

作为通信、计算机、消费类电子产品的基础元件,DSP 的重要性毋庸置疑,但国内生产厂商在这个领域却屈指可数,可以明确点出国瑞科技、四创电子这两家公司。

面对如德州仪器、摩托罗拉、ADI 等世界范围内具有代表性的企业,中国企业在世界市场内还不构成任何影响力,全球市场占比几乎为零。

抛开富瀚微、中星微等老厂家不提,后起之秀华为海思已成功挤下了德州仪器和安霸的市场宝座,成为了视频监控芯片行业名副其实的寡头。单从国内市场来看,未来视频监控产业规模仍将保持 12%—15% 左右的增速,网络监控设备的市场份额增长尤盛,未来视觉芯片的需求增长分外可观。中国企业已经在视频监控领域形成了强势地位,未来将持续保持高速发展。

EDA 行业存在高度垄断,Synopsys、Cadence、Mentor 垄断了国内芯片设计市场 95% 以上的份额。他们可以为客户提供完整的前后端技术解决方案,而国产 EDA 厂商在这个过程中的贡献几乎为零。

国产 EDA 与国外 EDA 软件在设计原理上并无差异,但由于先进技术和工艺的支持不足,导致了软件性能之间存在不小的差距。

在国家和地方政府大力扶持集成电路发展的前提下,目前国内的九家公司大部分以点工具为主,缺乏全面支撑产业发展的能力,存在产品不够全面,与先进技术结合不足、人才等缺点,有待由点到线,再到面的发展。

目前,中国芯片企业在世界芯片市场里难以讨论竞争力这个问题,在整个芯片市场内的发展并不乐观,核心领域严重缺席,但也不乏亮点存在。

显而易见的是,中国芯片企业在芯片市场内分布不均,布局严重不足。虽然有 MCU 领域内中国企业蜂拥而至的现状,但更多的是像 GPU、DSP 等领域内中国企业寥寥无几,难以为继的悲惨场景。

归根结底,技术成为了中国企业止步于开拓部分领域的重要原因。尽管从表面上看会有像 CPU 领域的市场垄断,成为某些企业放弃争夺的重要影响因素,但是追本溯源会发现,霸占市场的关键还是在于技术的快速发展,不断更新的技术将反作用于市场的快速占领。

目前,众国产芯片厂商如同勇攀高峰的一组登山队,海思、龙芯等企业率先成为敢于尝试打破技术壁垒的先头部队。但由于起步晚,部分领域技术差距悬殊,行业命脉仍被把控在如德州仪器、安霸等老牌芯片设计公司的手中。因此安防芯片产业国有化要努力攻克的就是芯片产业的高端领域。

安防市场国有化的痛点在于,中低端芯片企业在中国是更为庞大的群体,尽管他们对市场需求反应灵活,但是更多的中低端企业能提供的技术不足以满足市场越来越复杂的高端需求。

安防领域的技术重点已从简单传统的图像数据的收集和存储,转入对图像数据的有效信息挖掘和分析。要想将「中国制造」转变为「中国智造」,就需要鼓励越来越多的中游企业加入高端布局,跟紧先进技术的不断更迭,并开始着眼于自主研发,以期未来具有良好的研发实力,从而在世界市场中更具有竞争力。

关于安防芯片和安防产业国产化,如下几个建议:

1. 正视技术差距,重新对芯片产业布局

同时给予那些弱势企业相应的帮助。为鼓励企业持续增大对技术的投入,提出相应的补贴,长此以往的发展有助于国内技术的进步,缩小和国际顶尖技术间的追赶,这才是解决芯国有化困难的实质。

2. 把握 AI 热潮发展前沿技术,积极发展技术

自 2017 年起国内安防产业已全面进入 AI 时代,但是 AI 占据安防主流市场,保守估计仍需要 5-10 年的时间。在这段时间内,传统安防芯片企业需要认清自己的技术发展劣势,跟紧前沿技术的步伐,积极用 AI 为自己赋能。并凭借自身对安防行业的深度理解和渠道资源,快速推出垂直行业的智能化解决方案。而新兴人工智能创业企业,则需要巧用技术优势,抓住 ASIC、FPGA 等新的技术优势,快速占领市场,并且在保持技术优势的同时,落实产品落地、工程交付等产品和服务实质。

3. 积极布局智慧社区产业,抢占产业先手

2018 年我国智慧社区产业规模达到 3920 亿元,智慧社区视频监控设备产业规模为 438 亿元,规模占比为 11.17%。新兴智慧社区的建设为安防产业的民用发展带来巨大商机,更遑论是老旧小区的未来改造。社区将是「万物互联」的关键一环,对于安防产业来说这将是一个亿万级的市场,凭借着设备和平台的独有优势,安防企业在这一领域将具有独特的竞争优势。期望新的市场可以促进产业链的不断发展,刺激到芯片企业新的发展决心和市场野心。

国产安防芯片产业的发展还要有赖于国家政策的扶持和重视。正视技术上的巨大差异,努力鞭策行业和企业本身,不断革新,探索高精尖的人工智能技术并以此为核心。努力打破高端芯片领域中国企业少数派的现状,从而促使整个行业技术成本的降低。伴随着整个行业成本门槛的降低,有助于更多的中下游企业加入游戏,使全面国有化落实的更彻底。

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