集成电路行业百科:产业链、发展历程和经营模式分析「图」

一、产业概述

集成电路(integrated circuit),缩写为IC,采用一定工艺将一块电路所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等电子元器件制做在一块或几小块晶片或晶片上,然后通过封装成为一个整体。集成电路的发展是科技现代化的基础,目前已成为生活中关键产业的计算机、智能手机和通讯产业的发展都是集成电路发展的关键产品,未来汽车智能化、工业自动化和医疗电子领域的持续扩展都离不开集成电路产业的持续发展。

集成电路产业示意图

集成电路产业示意图

资料来源:公开资料整理

二、产业地位

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。按产品来划分,半导体产品可分为集成电路、分立器件、光电器件和传感器,其中集成电路是电子设备的核心组成部分,也是现代信息产业的基础,又分为逻辑器件、存储器件、微处理器和模拟电路四类,前三者被称作数字电路,下游应用最为广泛。集成电路是半导体的基本部件,由晶体管和多种电子元器件集成封装而成,已占比半导体整体规模八成以上,是半导体产业发展的核心动力。

半导体产品整体分类状况

半导体产品整体分类状况

资料来源:公开资料整理

三、分类状况

集成电路按照不同特性可分为模拟电路和数字电路,其中模拟芯片追求卓越的性能,数字芯片追求更小的面积、更低的功耗和更快的速度(比如PC越来越薄、待机时间更长、主频更高不卡顿)。数字电路相较集成电路生命周期较短,产品迭代更新更快,占比总集成电路市场份额超8成。摸拟电路为数字电路供给电源。而数字电路是通过它特有的逻辑运算来完成整个电路的操作过程。

集成电路分类及对比

集成电路分类及对比

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2023-2028年中国集成电路行业市场深度分析及投资战略研究报告

四、发展历程

我国集成电力国产化历程艰难,目前高端设备及材料仍无法自产,进口依赖严重。我国集成电路发展自1965年中国的第一块硅基数字集成电路研制成功开始,主要可分为五个阶段,1965-2000年期间都属于发展初期,国内既没有成型的专业半导体制造设备,也缺乏必要的先进制造业人才,加之美国对中国的技术限制难以引进技术和设备以及资金匮乏,我国半导体发展缓慢,但整体技术达到自产水平。2000-2010年,集成电路国产化加速,这一阶段是我国集成电路的快速发展阶段,整体集成电路规模和销售额快速增长。随着国内集成电路产业链全流程国产化完成,我国已具备自主生产芯片能力,但受限于高端产品技术、设备及材料限制,高端产品仍严重依赖进口。

集成电路国产化历程集成电路国产化历程

资料来源:华经产业研究院整理

五、经营模式

上世纪80年代以前,半导体厂商主要由系统(System)厂商和IDM(Integrated Device Manufacture)厂商主导,形成IC设计—IC制造—IC封测一体化垂直整合的IDM模式;1982年全球第一家Fabless公司LSI Logic成立,1987年第一家Pure-play Foundry公司台积电成立。

集成电路经营模式历程

集成电路经营模式历程

资料来源:公开资料整理

随着芯片制造技术的提升,有能力的承担巨额投资的企业越来越少,很多IDM企业纷纷剥离其制造业务,专注于IC设计。再往后,随着集成电路行业分工进一步细化,形成芯片供应商(Fabless)+晶圆代工厂(Foundry)+封测厂商(OSAT)协同,IC设计—IC制造—IC封测垂直分工模式。

集成电路经营模式分类状况

集成电路经营模式分类状况

资料来源:华经产业研究院整理

Fabless模式大大降低了IC行业的进入门槛,初始投资规模小,创业难度相对较低,充分体现了专业化分工的优势,因此被大部分集成电路设计企业采用,目前国内IC设计公司大多数都采用了Fables模式。由于Fabless公司有相对轻资产的发展属性,中国本土Fabless公司相对本土IDM公司已经发展到具有一定技术和市场领先性。

半导体IDM、Fabless、Foundry三种模式对比

半导体IDM、Fabless、Foundry三种模式对比

资料来源:公开资料整理

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