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半導(dǎo)體行業(yè)
來源:互聯(lián)網(wǎng)

半導(dǎo)體行業(yè)(Semiconductor Industry)是電子信息產(chǎn)業(yè)中的一部分,它是以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一個(gè)產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)社會(huì)的發(fā)展起著重要的積極作用。半導(dǎo)體行業(yè)主要由設(shè)計(jì)、制造、封裝三大環(huán)節(jié)構(gòu)成。

半導(dǎo)體是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心硬件基礎(chǔ),包括集成電路、光電器件、分立器件、傳感器等四大類。其中市場(chǎng)規(guī)模占比最大的是集成電路,它被稱為“芯片”或“IC”,占半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模多年來保持80%以上,因此平日里談?wù)摰摹凹呻娐贰痹诮^大程度上代表了“半導(dǎo)體”概念。半導(dǎo)體行業(yè)是世界各國特別是發(fā)達(dá)國家高度競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)和制造領(lǐng)域,是全球資本競(jìng)相投入的重點(diǎn)領(lǐng)域。

1947年12月23日,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的三位半導(dǎo)體物理學(xué)家:威廉·肖克利(William Shockley)、沃爾特·布拉頓(Walter Brattain)和約翰·巴丁(John Bardeen)研發(fā)出了世界上第一只晶體管誕生,2020年8月,中國國務(wù)院印發(fā)《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策》,進(jìn)一步地優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,深化產(chǎn)業(yè)國際合作,提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)展質(zhì)量。

半導(dǎo)體行業(yè)是第四產(chǎn)業(yè)的核心,是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。經(jīng)過多年的產(chǎn)業(yè)更新迭代以及技術(shù)改造升級(jí),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈條已經(jīng)趨向于穩(wěn)定和完整化,其行業(yè)覆蓋范圍著如車聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車以及可穿戴電子設(shè)備等各種新興領(lǐng)域。2024年全球半導(dǎo)體銷售實(shí)現(xiàn)6276億美元的銷售額,較2023年增長19.1%,首度突破六千億美元大關(guān)。

歷史沿革

國外發(fā)展史

1947年12月23日,世界上第一只晶體管誕生,主要發(fā)明者是美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的三位半導(dǎo)體物理學(xué)家:威廉·肖克利(William Shockley)、沃爾特·布拉頓(Walter Brattain)和約翰·巴丁(John Bardeen)。1958年杰克·基爾比將幾個(gè)鍺晶體管芯片粘在一個(gè)鍺片上,并用細(xì)金絲將這些晶體管連接起來,形成了世界上第一塊集成電路。與此同時(shí),快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)于1959年1月23日引進(jìn)“平面工藝”進(jìn)行金屬互連。

1962年,斯泰文·霍夫斯坦(Steven?Hofstein和另一位青年工程師弗里德瑞克·海曼(FredericHeiman)研究的一個(gè)項(xiàng)目獲得成功,他們希望能制出硅絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管,可用于由成千上萬只晶體管構(gòu)成的電路。他們公布了他們共同研制的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)。年底,在2500平方密爾(?1密爾為千分之一英寸)的集成電路芯片上可以容納十六只MOSFET,到了1963年,RCA制成了包容幾百只這種器件的芯片。

1965年時(shí)任快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司研究開發(fā)實(shí)驗(yàn)室主任的戈登·摩爾在寫觀察評(píng)論報(bào)告時(shí),發(fā)現(xiàn)了每個(gè)新芯片大體上包含其前一個(gè)芯片兩倍的容量,每個(gè)芯片的產(chǎn)生都是在前一個(gè)芯片產(chǎn)生后的18~24個(gè)月內(nèi)。如果這個(gè)趨勢(shì)繼續(xù)的話,計(jì)算能力相對(duì)于時(shí)間周期將呈指數(shù)式的上升。這個(gè)趨勢(shì),就是之后的摩爾定律,該定律成為許多工業(yè)對(duì)于性能預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)。

20世紀(jì)70年代初,英特爾制成4004微處理器系列。這只4位的4004就是第一個(gè)微處理器,它用P溝道MOS工藝制成,面積為150x110平方米爾。這種“類計(jì)算器”的產(chǎn)生,使MOS半導(dǎo)體集成電路大獲發(fā)展。

20世紀(jì)90年代后,MEMS技術(shù)以半導(dǎo)體敏感器件和集成電路微細(xì)加工技術(shù)為基礎(chǔ)而興起,加上互聯(lián)網(wǎng)和射頻技術(shù)參與其中,使規(guī)定領(lǐng)域(包括地域)內(nèi)特定目標(biāo)物之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通——物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生,并有望成為電子信息領(lǐng)域中規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)。

中國發(fā)展史

1956年,中國提出“向科學(xué)進(jìn)軍"的口號(hào),國務(wù)院制定科技發(fā)展12年規(guī)劃,將電子工業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。中國科學(xué)院成立了計(jì)算技術(shù)研究所(簡稱“中科院中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所”。集中全國5所大學(xué)的科研資源,在北京大學(xué)設(shè)立半導(dǎo)體專業(yè)。1957年畢業(yè)的第一批學(xué)生中,出現(xiàn)了大批人才。如中芯國際集成電路制造有限公司原董事長王陽元,華品集團(tuán)原總工程師許居行,電子工業(yè)部總工程師俞忠鈺

1960年,中國科學(xué)院成立半導(dǎo)體研究所,同年組建河北半導(dǎo)體研究所(現(xiàn)為中電集團(tuán)第13所),進(jìn)行工業(yè)技術(shù)攻關(guān)。1962年由中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所,組建全國半導(dǎo)體測(cè)試中心。1963年中央政府組建第四機(jī)械工業(yè)部(簡稱“四機(jī)部”),主管全國電子工業(yè)。

1968年,中國國防科委成立固體電路研究所(現(xiàn)中電集團(tuán)24所),這是中國唯一的模擬集成電路研究所。同年上海無線電十四廠首家制成PMOS(P型金屬-氧化物半導(dǎo)體)電路。拉開了中國發(fā)展MOS集成電路的序幕。

1975年,北京大學(xué)物理系半導(dǎo)體研究小組,由王陽元等人,設(shè)計(jì)出中國第一批3種類型的(硅柵NMOS、硅柵PMOS、鋁柵NMOS)1K DRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,它比美國英特爾研制的C1103要晚5年,但是比韓國、臺(tái)灣要早四五年。

1986年,北京市成立第一家IC設(shè)計(jì)企業(yè)華大集成電路,同時(shí)期,長三角集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,涌現(xiàn)出上海華虹、中芯國際集成電路制造有限公司長電科技通富微電、華越微電子,成為20世紀(jì)末國家集成電路重點(diǎn)發(fā)展的五大支柱企業(yè)。

1990年8月,國務(wù)院決定在”八五”計(jì)劃(1990-1995),半導(dǎo)體技術(shù)達(dá)到1um制程,決定啟動(dòng)“908工程",總投資20億元。其中15億元用在無錫華品電子,建設(shè)月產(chǎn)能1.2萬片的6英寸晶圓廠。

1999年中星微電子有限公司公司成立,它曾一度占據(jù)全球計(jì)算機(jī)圖像輸入芯片60%市場(chǎng)份額。

2000年后,珠三角及中西部地區(qū)開始推動(dòng)集成電路發(fā)展,深圳市武漢市分別依托深圳市海思半導(dǎo)體有限公司武漢新芯等本地企業(yè)形成集聚;西安市結(jié)合本土華天封測(cè)廠和2012年引入的三星晶圓廠,迅速形成產(chǎn)業(yè)集聚;成都市先后引入華為、和芯微、振芯科技、虹微、華微等一批知名企業(yè),形成集成電路集群。

2011年2月,國務(wù)院出臺(tái)了《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》。

2012年,無錫半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)成立,無錫市半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)是由無錫市半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界從事集成電路、半導(dǎo)體分立器件、半導(dǎo)體材料和設(shè)備的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、科研、開發(fā)、經(jīng)營、服務(wù)、應(yīng)用、教學(xué)等單位及其他相關(guān)的企、事業(yè)單位,在自愿參加的基礎(chǔ)上組織起來的。

2020年8月,國務(wù)院印發(fā)《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策》,進(jìn)一步地優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,深化產(chǎn)業(yè)國際合作,提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)展質(zhì)量。

分類

集成電路行業(yè)

集成電路(Integrated Circuit,IC),又稱為“芯片”或“IC”,占半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模多年來保持80%以上,因此平日里談?wù)摰摹凹呻娐贰痹诮^大程度上代表了“半導(dǎo)體”概念。集成電路是在一塊極小的硅單晶片上,利用半導(dǎo)體工藝制作許多晶體二極管三極管電阻等元件,并連接成能完成特定電子技術(shù)功能的電子電路。集成電路在計(jì)算機(jī)、通訊、汽車、家電等各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),現(xiàn)已成為最具潛力與生命力的產(chǎn)業(yè)之一。

集成電路的種類繁多,可以按集成度高低、封裝形式、制作工藝、電路功能等方式進(jìn)行分類,如:按電路功能劃分就可以分為數(shù)字電路模擬電路、接口電路等。相比分立元件電路,集成電路具備體積小、重量輕、壽命長、速度高、功耗低、成本低、可靠性高等特點(diǎn)。在信息時(shí)代,集成電路技術(shù)是最重要、最基礎(chǔ)的技術(shù)。沒有集成電路產(chǎn)業(yè)的支撐,信息社會(huì)就失去了根基,這也是集成電路被喻為現(xiàn)代工業(yè)的“糧食”的原因所在。

光電器件行業(yè)

光電器件行業(yè)是光通信產(chǎn)業(yè)鏈的上游,大量應(yīng)用在寬帶接入、城域和骨干傳輸?shù)南到y(tǒng)設(shè)備中。光電器件是指根據(jù)光電效應(yīng)制作的器件稱為光電器件,也稱光敏器件。光電器件的種類很多,但其工作原理都是建立在光電效應(yīng)這一物理基礎(chǔ)上的。光電器件的種類主要有: 光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池、光電耦合器件。光電器件行業(yè)的發(fā)展與5G通信設(shè)備、大數(shù)據(jù)中心、新能源汽車及充電樁、海洋裝備、軌道交通、航空航天、機(jī)器人、醫(yī)療電子等高端領(lǐng)域的應(yīng)用需求密切相關(guān)。

分立器件行業(yè)

分立器件行業(yè)屬于半導(dǎo)體行業(yè)的細(xì)分行業(yè),主要包括晶體管二極管電阻器電容器等器件。這些器件在電子設(shè)備中發(fā)揮著重要作用,能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)放大、電壓控制、電流限制等功能。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,分立器件的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,涉及到通信、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制等多個(gè)領(lǐng)域。由于其不可或缺的地位,分立器件行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)于整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要影響。

傳感器行業(yè)

半導(dǎo)體傳感器的種類繁多,采用的敏感材料多數(shù)是硅、Ⅲ-Ⅴ族元素化合物,以及Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。傳感器技術(shù)作為底層信息采集的終端,傳感器對(duì)自然界中各類信號(hào)展示出強(qiáng)大的感知和捕捉能力,使得自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制成為現(xiàn)實(shí)。換而言之,沒有傳感器就沒有實(shí)時(shí)測(cè)量,也沒有自動(dòng)控制,更沒有智能系統(tǒng)。傳感器的種類繁多,可按照工作原理、所用材料、待測(cè)對(duì)象、應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行分類。其中,按材料的物理化學(xué)性質(zhì)可分為導(dǎo)體傳感器、絕緣體傳感器和半導(dǎo)體傳感器。半導(dǎo)體傳感器是其中應(yīng)用最廣泛的一種傳感器,利用半導(dǎo)體的各種物理化學(xué)性質(zhì)制成,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、各類環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療康養(yǎng)和生物工程學(xué)等領(lǐng)域中。

相關(guān)業(yè)務(wù)

半導(dǎo)體行業(yè)主要由設(shè)計(jì)、制造、封裝三大業(yè)務(wù)構(gòu)成。

半導(dǎo)體設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)

半導(dǎo)體設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)。以集成電路行業(yè)為例,設(shè)計(jì)公司承擔(dān)的主要工作包括芯片設(shè)計(jì)(如AI芯片、汽車芯片等)、IP核設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)及器件模型開發(fā)等。國內(nèi)的集成電路設(shè)計(jì)公司包括、、展訊通信等。

制造廠商

半導(dǎo)體制造廠商是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié),負(fù)責(zé)晶圓加工、封裝測(cè)試等。

封裝測(cè)試業(yè)務(wù)

封裝測(cè)試企業(yè)是將芯片封裝并進(jìn)行測(cè)試的過程,包括封裝工藝、測(cè)試技術(shù)等。中國的封裝測(cè)試企業(yè)包括晶瑞集成、華東電子等。

半導(dǎo)體行業(yè)特點(diǎn)

科技含量高

半導(dǎo)體行業(yè)憑借著高技術(shù)、高投入的特征成為行業(yè)內(nèi)的上游產(chǎn)業(yè),在影響著其他產(chǎn)業(yè)的同時(shí)獲得了極高的附加值;半導(dǎo)體企業(yè)的科技含量還體現(xiàn)在研發(fā)能力上,依賴人才、資金以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的共同作用。

經(jīng)濟(jì)效益

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有巨大的經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)效應(yīng),主要體現(xiàn)在外延產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的巨額放大。全球半導(dǎo)體聯(lián)盟早在2012年對(duì)半導(dǎo)體的外延經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行測(cè)算,數(shù)據(jù)顯示2020年全球約2020億美元的半導(dǎo)體規(guī)模,直接或間接帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)總規(guī)模已高達(dá)2.7 萬億美元。

集聚效應(yīng)

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有巨大的產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng),主要體現(xiàn)于作為產(chǎn)業(yè)鏈頂端發(fā)揮深度集聚和作為通用硬件基礎(chǔ)發(fā)揮廣度集聚兩方面。首先,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在電子信息產(chǎn)業(yè)中具備主導(dǎo)地位,其集聚資源將對(duì)中下游環(huán)節(jié)具有較強(qiáng)的吸引力。其次,半導(dǎo)體是各類電子終端得以運(yùn)行的根基,半導(dǎo)體功能通用性可以在產(chǎn)品多樣性中找到共同的應(yīng)用價(jià)值,比如通信芯片作為連接技術(shù)的核心硬件基礎(chǔ),在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的應(yīng)用將從傳統(tǒng)手機(jī)終端拓展至智能制造、汽車電子、航空航天等各類新興領(lǐng)域。

主要產(chǎn)品和應(yīng)用

智能可穿戴終端

智能可穿戴終端是指可直接穿在身上或整合到衣服、配件中,且可以通過軟件支持和云端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的設(shè)備。當(dāng)前可穿戴終端多以手機(jī)輔助設(shè)備出現(xiàn),其中以Jawbone UP、智能手表和智能眼鏡最為常見。

微機(jī)電系統(tǒng)

在半導(dǎo)體制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興領(lǐng)域,當(dāng)前主要應(yīng)用在消費(fèi)電子、汽車等領(lǐng)域。隨著產(chǎn)品的不斷成熟,航空航天、醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸普及。

虛擬現(xiàn)實(shí)

是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)生成多源信息融合的交互式三維動(dòng)態(tài)實(shí)景及動(dòng)作仿真使用戶產(chǎn)生身臨其境體驗(yàn)的技術(shù)。

人工智能

研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué),該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。

通信設(shè)備

通信設(shè)備是用于實(shí)現(xiàn)通信功能的設(shè)備,例如手機(jī)、路由器調(diào)制解調(diào)器等。在集成電路中,通信設(shè)備通常需要使用高速電路、射頻電路等特殊電路,以實(shí)現(xiàn)高速傳輸和頻率調(diào)節(jié)等功能。

汽車電子

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,半導(dǎo)體行業(yè)在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。汽車電子包括發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、車身電子、車載信息娛樂系統(tǒng)等,常見的芯片有處理器芯片、傳感器芯片、車載通信芯片等。集成電路的應(yīng)用可以提高汽車的性能、安全性、便利性等。

現(xiàn)狀

根據(jù)WSTS世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織公開披露數(shù)據(jù),2021年全球半導(dǎo)體產(chǎn)品規(guī)模預(yù)計(jì)已增長到5559億美元,其中集成電路產(chǎn)品規(guī)模為4630億美元,占比高達(dá)83.3%。從產(chǎn)品規(guī)模來看,集成電路產(chǎn)品規(guī)模長期占據(jù)全球半導(dǎo)體產(chǎn)品規(guī)模80%以上,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的核心規(guī)模市場(chǎng)。

根據(jù)WSTS世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織的數(shù)據(jù),中國半導(dǎo)體市場(chǎng)銷售規(guī)模從2014年的913.75億美元增長至2021年的1925億美元,年復(fù)合增長率為11.23%。隨著消費(fèi)水平的提高、信息技術(shù)的進(jìn)步和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,中國對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求不斷擴(kuò)大,逐步成長為全球最大的單一半導(dǎo)體銷售市場(chǎng),2021年半導(dǎo)體銷售額占全球市場(chǎng)的34.6%。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長、就業(yè)機(jī)會(huì)創(chuàng)造、關(guān)鍵技術(shù)突破和國家安全至關(guān)重要。在全球貿(mào)易保護(hù)主義升溫的背景下,中國迫切需要提升芯片自給率,擺脫對(duì)以美國為主的國際技術(shù)的依賴。一方面,中國IC進(jìn)出口長期存在巨額貿(mào)易逆差,芯片對(duì)外依存度高,高端芯片嚴(yán)重依賴進(jìn)口;另一方面,根據(jù)IC insights的數(shù)據(jù),中國IC自給率雖總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),但目前仍然處于低位,芯片自給率亟待提升。

2023年,全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模同比下降8.2%,進(jìn)入低速發(fā)展期。海關(guān)總署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2023年中國累計(jì)進(jìn)口集成電路4795億顆,較2022年下降10.8%;進(jìn)口金額3494億美元,同比下降15.4%。而根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2023年全年,中國集成電路產(chǎn)量為3514億塊,同比增長6.9%。中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模則達(dá)到12276.9億元,同比增長2.3%。在全球半導(dǎo)體行業(yè)下行周期的大背景下,這些數(shù)據(jù)也在一定程度上反映出中國企業(yè)在努力提高本土芯片產(chǎn)量,以減少對(duì)進(jìn)口芯片的依賴。近兩三年,以美國為首的西方國家出臺(tái)了一系列的禁令和舉措,反而堅(jiān)定了中國打造完整自主半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的決心。千百家本土企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈短板領(lǐng)域取得進(jìn)展,覆蓋制作、設(shè)備、材料、saber仿真軟件工具、IP、封測(cè)等環(huán)節(jié)。具體表現(xiàn)為光刻膠實(shí)現(xiàn)KrF、ArF自主供應(yīng),清洗、蝕刻、PVD/CVD等設(shè)備技術(shù)獲得突破。部分企業(yè)在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,如新集團(tuán)凱來、北方華創(chuàng)在刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備等領(lǐng)域取得進(jìn)展,相關(guān)技術(shù)覆蓋先進(jìn)邏輯和存儲(chǔ)制程;中微公司的刻蝕設(shè)備技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

2024年,國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)表示,2023年全球芯片需求不景氣,芯片制造商縮減投資、減少對(duì)上游設(shè)備的采購,全球芯片設(shè)備銷售額同比下滑1%、至1062.5億美元,只有中國大陸和北美芯片設(shè)備銷售額逆勢(shì)大幅增長。其中,2023年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備支出約占世界整體的三分之一,在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域投資366億美元,相較2022年增長29%,占比34.43%。而北美市場(chǎng),主要是美國的芯片設(shè)備銷售額同比增長15%、至120.5億美元。此外,因美國實(shí)施較為嚴(yán)格的芯片出口管制日本荷蘭及中國本土公司可以從中國芯片產(chǎn)能大擴(kuò)張中受益。

2025年2月8日,美國SIA半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)公布了由世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織WSTS編制的全球半導(dǎo)體銷售數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示,2024年全球半導(dǎo)體銷售額達(dá)6276億美元,較2023年增長19.1%,首次突破六千億美元大關(guān)。這一增長主要源于本輪半導(dǎo)體周期疊加兩方面因素:一是AI算力需求推動(dòng)(如GPU、HBM等高端芯片需求持續(xù)旺盛),二是傳統(tǒng)終端(PC、智能手機(jī)、汽車等)市場(chǎng)的溫和修復(fù)。與上一輪由消費(fèi)電子驅(qū)動(dòng)的周期相比,行業(yè)需求上限及景氣提升幅度預(yù)計(jì)將顯著提高。SIA認(rèn)為2025年全球半導(dǎo)體銷售額會(huì)再度錄得兩位數(shù)百分比的增長。按地區(qū)劃分,美洲、中國和亞太 / 所有其它地區(qū)在2024年的半導(dǎo)體銷售額分別出現(xiàn)44.8%、18.3% 和12.5%的同比增長,但日本歐洲分別有0.4%和8.1%的下滑。具體到更為精細(xì)的時(shí)間區(qū)間上,全球半導(dǎo)體銷售額在2024年12月出現(xiàn)1.2% 環(huán)比下滑,這主要是因?yàn)榉敲乐奘袌?chǎng)在該月的銷售額均有所回調(diào)。而在2024年四季度,全球半導(dǎo)體銷售總額則是1709億美元,同比增長17.1%,環(huán)比增長3.0%。截至2025年11月28日,SW半導(dǎo)體指數(shù)的滾動(dòng)市盈率(TTM)為94.86倍,處于2019年以來的74.63%分位,顯示其估值在2019年以來的歷史區(qū)間中處于較高位置。

發(fā)展趨勢(shì)

持續(xù)顛覆

根據(jù)摩爾定律,半導(dǎo)體行業(yè)以往的制勝之法即率先推出新產(chǎn)品并迅速擴(kuò)大生產(chǎn),以保持領(lǐng)先地位。這自然使得企業(yè)對(duì)工程創(chuàng)新和運(yùn)營效率保持高度關(guān)注。近期,該模式卻受到了行業(yè)顛覆性因素(如由新技術(shù)驅(qū)動(dòng)的新終端市場(chǎng)、內(nèi)部擁有芯片設(shè)計(jì)能力的客戶以競(jìng)爭(zhēng)者身份出現(xiàn),以及全球貿(mào)易動(dòng)態(tài)和投資)的挑戰(zhàn)。此類因素早在疫情出現(xiàn)之前便已存在,并迫使半導(dǎo)體企業(yè)反思自身產(chǎn)品、運(yùn)營模式和能力。疫情放大了其中許多因素,從而加速了行業(yè)變革。鑒于整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)不斷演化顛覆,企業(yè)應(yīng)首先明確自身轉(zhuǎn)型的最終目標(biāo),而不是無完整計(jì)劃便貿(mào)然轉(zhuǎn)型。企業(yè)在為轉(zhuǎn)型而變革運(yùn)營模式,采用新興數(shù)字化能力或招攬新型人才時(shí),這一點(diǎn)顯得尤為重要。

開拓市場(chǎng)

半導(dǎo)體企業(yè)的轉(zhuǎn)型計(jì)劃往往由銷售與營銷團(tuán)隊(duì)主導(dǎo),其重點(diǎn)是向新技術(shù)驅(qū)動(dòng)型市場(chǎng)拓展,并贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)份額。推動(dòng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)包括集成人工智能、邊緣計(jì)算、5G通信以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和/或服務(wù)。這些技術(shù)不僅代表當(dāng)前拓展的目標(biāo)終端市場(chǎng),還代表將為其拓展提供支持的能力。客戶體驗(yàn)是在新市場(chǎng)獲得新客戶的關(guān)鍵,行業(yè)應(yīng)給予重點(diǎn)關(guān)注。

創(chuàng)新模式

半數(shù)受訪企業(yè)計(jì)劃向客戶推出集成或捆綁式解決方案,或提供更多“X即服務(wù)”模式,以取代芯片行業(yè)傳統(tǒng)的一次性產(chǎn)品銷售模式。近半數(shù)受訪企業(yè)擬引入基于用法的收入模式、訂閱收入模式或成果導(dǎo)向型收入模式。硬件公司(包括芯片和設(shè)備制造商)甚至已著手打造非傳統(tǒng)模式。軟件行業(yè)初次采用此等方法的時(shí)間可追溯至10~15年前。

數(shù)字化普及

半導(dǎo)體企業(yè)紛紛提升自身數(shù)字化部署、技術(shù)和協(xié)作能力,以期在轉(zhuǎn)型進(jìn)程中變革運(yùn)營模式,從而支持產(chǎn)品組合、服務(wù)及市場(chǎng)的持續(xù)拓展。半導(dǎo)體企業(yè)在著力制勝和提供解決方案以賦能先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)(如人工智能、邊緣計(jì)算)的同時(shí),還應(yīng)在企業(yè)內(nèi)部采用相關(guān)技術(shù),從而培養(yǎng)開展轉(zhuǎn)型的必備能力(數(shù)據(jù)可見性、高級(jí)分析以及流程自動(dòng)化),產(chǎn)品開發(fā)是半導(dǎo)體行業(yè)的關(guān)鍵能力。鑒于銷售與市場(chǎng)營銷通常充當(dāng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的排頭兵,因此,轉(zhuǎn)型目標(biāo)應(yīng)著力確保產(chǎn)品開發(fā)順應(yīng)市場(chǎng)變化,從而在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)推出合適的產(chǎn)品。

知名企業(yè)

美國是電子工業(yè)強(qiáng)國,也是全球半導(dǎo)體技術(shù)最領(lǐng)先的國家,擁有眾多知名半導(dǎo)體企業(yè),比如英特爾、TI、AMD飛思卡爾 和Qualcomm等。日本代表商主要有東芝、Renesas、日本電氣索尼、Matsushita、Sharp和Elpida。韓國擁有三星電子、SK海力士。歐洲擁有ST意法半導(dǎo)體英飛凌(2006年分拆出Qimonda)和NXP等。

相關(guān)事件

中興事件

2018年4月16日,美國商務(wù)部工業(yè)與安全局(BIS)以中興通訊對(duì)涉及歷史出口管制違規(guī)行為的某些員工未及時(shí)扣減獎(jiǎng)金和發(fā)出懲戒信,并在2016年11月30日和2017年7月20日提交給美國政府的兩份函件中對(duì)此做了虛假陳述為由,做出了激活對(duì)中興通訊和中興通訊拒絕令的決定。

美國商務(wù)部下令拒絕中國電信設(shè)備制造商中興通訊的出口特權(quán),禁止美國公司向中興通訊出口電訊零部件產(chǎn)品。期限為7年。此外,美國商務(wù)部工業(yè)和安全局還對(duì)中興通訊處以3億美元罰款。這部分罰款可暫緩支付,主要視中興在未來7年執(zhí)行協(xié)議的情況而定的。2018年5月1日,中興通訊發(fā)布公告稱,公司收到國際清算銀行的指引,內(nèi)容有關(guān)美國商務(wù)部接受并審議本公司提交的補(bǔ)充資料的程序。公司預(yù)計(jì)將按照上述程序向BIS提供資料。同時(shí),公司將在必要的情況下考慮采取相關(guān)美國法律下可采取的行政或法律措施。公司股票將繼續(xù)停牌

中美貿(mào)易爭(zhēng)端

2018年9月6日,針對(duì)美國擬對(duì)華包括半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)品在內(nèi)地2000億輸美商品加征關(guān)稅,中華人民共和國商務(wù)部明確回應(yīng)將反制。9月9日,中方向世界貿(mào)易組織提出了貿(mào)易報(bào)復(fù)授權(quán)申請(qǐng)。?2019年5月10日,美方將對(duì)2000億美元中國輸美商品加征的關(guān)稅從10%上調(diào)至25%。5月13日,國務(wù)院關(guān)稅稅則委員會(huì)發(fā)布國務(wù)院關(guān)稅稅則委員會(huì)關(guān)于對(duì)原產(chǎn)于美國的部分進(jìn)口商品提高加征關(guān)稅稅率的公告。2024年《日本經(jīng)濟(jì)新聞》稱,美國政府2022年啟動(dòng)了半導(dǎo)體領(lǐng)域廣泛的出口管制政策,意在遏制中國的技術(shù)創(chuàng)新。在美國的脅迫下,日本荷蘭在2023年加強(qiáng)了出口管制。同年3月11日,“日本政府在現(xiàn)階段沒有采取新措施的計(jì)劃”,這是日本官員對(duì)于美國要求加強(qiáng)對(duì)華半導(dǎo)體出口管制消息的回應(yīng)。

光刻機(jī)禁令

2022年1月19日,表荷蘭光刻機(jī)巨頭荷蘭ASML公司(ASML)的首席執(zhí)行官彼得·維尼克示,截至目前該公司仍未獲得向中國出口用于制造芯片的最新光刻機(jī)的許可。彼得·維尼克表示,他認(rèn)為中國目前不太可能獨(dú)立掌握頂級(jí)光刻技術(shù),因?yàn)榘⑺果溡蕾囉?不懈的創(chuàng)新",并整合了只有非中國供應(yīng)商才能獲得的組件。

美國修訂對(duì)華半導(dǎo)體出口管制令

2024年3月29日,美國聯(lián)邦政府《聯(lián)邦公報(bào)》和美國商務(wù)部下屬工業(yè)和安全局(BIS)發(fā)布半導(dǎo)體實(shí)施額外出口管制的規(guī)定,擬于2024年4月4日生效。這份166頁的規(guī)定針對(duì)半導(dǎo)體項(xiàng)目出口,旨在使中國更難獲取美國人工智能芯片和芯片制造工具,例如新規(guī)規(guī)定,對(duì)向中國出口芯片的限制也適用于包含這些芯片的筆記本電腦

美國施壓荷蘭停止在華維護(hù)服務(wù)

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2024年4月4日,外媒曝:拜登政府計(jì)劃下周向荷蘭施壓,意圖阻止荷蘭光刻機(jī)生產(chǎn)企商荷蘭ASML公司(ASML)在中國提供一些工具設(shè)備的維護(hù)服務(wù)。負(fù)責(zé)美國政府出口政策的艾倫·埃斯特維茲(Alan Estevez)計(jì)劃于2024年4月8日在荷蘭會(huì)見荷蘭政府及ASML代表,討論有關(guān)維護(hù)服務(wù)的合同問題,在此期間,華盛頓哥倫比亞特區(qū)可能還會(huì)尋求增加一份禁止接收荷蘭工具設(shè)備的中國芯片制造商的名單。還稱這次會(huì)議是華盛頓拉攏盟友加入其打壓中國先進(jìn)芯片生產(chǎn)能力的最新行動(dòng)。報(bào)道還提到,由于大型而昂貴的設(shè)備需要持續(xù)的維護(hù),對(duì)ASML設(shè)備實(shí)施維護(hù)限制可能會(huì)造成嚴(yán)重影響。根據(jù)去年銷售額,中國是ASML去年的第二大市場(chǎng)(29%)。在傳出相關(guān)消息后,ASML的股價(jià)短暫下跌。ASML及美國商務(wù)部均拒絕發(fā)表評(píng)論。對(duì)于這一爆料,中國駐美國大使館表示,中國反對(duì)美國過分夸大國家安全概念,脅迫其他國家加入其對(duì)中國的技術(shù)封鎖。

韓國對(duì)華出口縮水

2024年4月9日,韓國《東亞日?qǐng)?bào)》獨(dú)家報(bào)道稱,自美國2022年10月禁止向中國出口先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備以來,在主要半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)國中,韓國成為“受打擊”最大的國家,相比之下,日本荷蘭在相關(guān)領(lǐng)域?qū)θA出口卻呈現(xiàn)增長態(tài)勢(shì)。報(bào)道稱,韓國對(duì)華出口2023年對(duì)比2022年縮水20%以上。美國限制中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)反而導(dǎo)致美國、日本、荷蘭產(chǎn)品的需求大幅增加,相反,韓國產(chǎn)的設(shè)備受歡迎程度大幅下降,最終結(jié)果只是擴(kuò)大了美國、日本、荷蘭設(shè)備公司在中國市場(chǎng)的影響力,而之前對(duì)中國出口依賴度較高的韓國反而遭受了最大的損失。

日本擬加嚴(yán)半導(dǎo)體出口管制

2024年4月26日,日本政府宣布擬對(duì)半導(dǎo)體等領(lǐng)域相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制。中國中華人民共和國商務(wù)部新聞發(fā)言人表示,日方擬議的有關(guān)措施,會(huì)嚴(yán)重影響中日企業(yè)間的正常貿(mào)易往來,也損害全球供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。中方敦促日方從雙邊經(jīng)貿(mào)關(guān)系大局出發(fā),及時(shí)糾正錯(cuò)誤做法,共同維護(hù)全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定,中方將采取必要措施,堅(jiān)決維護(hù)企業(yè)正當(dāng)權(quán)益。

補(bǔ)貼狂潮

2024年5月13日,以美國和歐盟為首的大型世界經(jīng)濟(jì)體掀起“補(bǔ)貼狂潮”,投入近810億美元,用于研發(fā)和量產(chǎn)下一代半導(dǎo)體,歐盟也制定了自己的463億美元計(jì)劃,以擴(kuò)大歐洲本土的半導(dǎo)體制造業(yè)產(chǎn)能,德國也計(jì)劃拿出200億美元補(bǔ)貼,用以提高芯片產(chǎn)量,日本、印度等國家也相繼加入“補(bǔ)貼戰(zhàn)”。

參考資料 >

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中興通訊就美國商務(wù)部激活拒絕令發(fā)布聲明:不能接受.tech.sina.com.cn.2019-02-09

中興通訊:將按程序向美國提供相關(guān)資料 股票繼續(xù)停牌.tech.sina.com.cn.2019-02-09

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光刻機(jī)巨頭ASML稱仍未獲得向中國出口最新光刻機(jī)許可.揚(yáng)子晚報(bào)網(wǎng).2023-12-26

美國修訂對(duì)華半導(dǎo)體出口管制令,擬于4月4日生效.騰訊網(wǎng).2024-03-30

外媒曝:美下周將施壓荷蘭,要求阿斯麥在華停止對(duì)一些工具設(shè)備提供維護(hù)服務(wù),中國駐美使館回應(yīng).今日頭條.2024-04-05

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美歐日等掀半導(dǎo)體“補(bǔ)貼狂潮”,“與中國爭(zhēng)奪芯片霸主地位”.騰訊網(wǎng).2024-05-14

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