全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告_第1頁
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告_第2頁
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告_第3頁
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告_第4頁
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全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第1頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第1頁。全球半導(dǎo)體行業(yè)步入超級周期、同時面臨中美科技摩擦、中國集成電路產(chǎn)業(yè)扶持政策力度加大等多因素疊加,前景向好。半導(dǎo)體是信息產(chǎn)業(yè)的明珠,具備技術(shù)密集、資本密集特性和勞務(wù)密集型三個特點(diǎn),是信息產(chǎn)業(yè)根本所在。近些年來以來,由于\o"人工智能"\t"/html/2019-06/_blank"人工智能、可折疊手機(jī)等新興應(yīng)用的崛起,全球半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入超級周期。伴隨中美科技摩擦頻發(fā),美方對中國投資及核心技術(shù)獲取施加限制,半導(dǎo)體行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)升級的歷史窗口期。2015年以來,為縮短半導(dǎo)體行業(yè)與西方發(fā)達(dá)國家的巨大差距,由中國政府出臺產(chǎn)業(yè)政策大力主導(dǎo)推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,積極搶抓集成電路新一輪發(fā)展機(jī)遇。我們著重從計算類、存儲類和模擬類三大主流半導(dǎo)體的功能、行業(yè)發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域、頭部公司競爭力等多維度闡述全球半導(dǎo)體現(xiàn)狀。計算類芯片是半導(dǎo)體的核心,經(jīng)過幾十年的發(fā)展呈現(xiàn)出多路徑發(fā)展。CPU不再一枝獨(dú)秀,多種新應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?fù)雜計算產(chǎn)生強(qiáng)大需求,由此產(chǎn)生專注于圖像處理的芯片GPU;可以靈活編程,大幅縮短開發(fā)周期的芯片F(xiàn)PGA;進(jìn)行了定制設(shè)計優(yōu)化,在特定應(yīng)用場景下功耗及量產(chǎn)成本較低的ASIC芯片;以及融合數(shù)字信號處理算法,專用于數(shù)字信號處理領(lǐng)域的DSP芯片等都得到了廣泛的應(yīng)用。計算類芯片全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第2頁。已經(jīng)形成了以CPU、GPU、FPGA、ASIC、DSP并行發(fā)展的新趨勢,可以預(yù)見,隨著未來5G通訊、傳感器(MEMS)、可穿戴設(shè)備、\o"物聯(lián)網(wǎng)"\t"/html/2019-06/_blank"物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)\o"機(jī)器人"\t"/html/2019-06/_blank"機(jī)器人、VR/AR以及人工智能等新興領(lǐng)域市場的發(fā)展擴(kuò)大,對計算類芯片性能、技術(shù)、能耗等方面的需求將繼續(xù)驅(qū)動各種計算類芯片在技術(shù)上得到更加快速的發(fā)展。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第2頁。美日韓存儲巨頭憑借DRAM、NANDFLASH技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢引領(lǐng)存儲芯片行業(yè)。存儲行業(yè)終端用戶的IT需求往往是綜合計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲三方面,廣泛分布于所有對數(shù)據(jù)存儲有需求的各行各業(yè),涵蓋了國民經(jīng)濟(jì)的大部分領(lǐng)域,市場規(guī)模和發(fā)展?jié)摿薮?。由于未來以DRAM和NANDFLASH為主導(dǎo)的存儲器行業(yè)趨勢仍將延續(xù),海外存儲器巨頭三星電子、SK海力士、美光科技、西部數(shù)據(jù)、東芝憑借三個先發(fā)優(yōu)勢:國家資本支持,數(shù)量龐大的技術(shù)專利,對下游終端行業(yè)多年的滲透,仍將繼續(xù)角逐存儲器行業(yè)。模擬芯片市場的主要增長驅(qū)動來自于移動終端產(chǎn)品的爆發(fā)。目前模擬IC的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在通信、工業(yè)和汽車三大板塊,隨著目前5G市場的逐漸擴(kuò)張以及汽車電子的新發(fā)展,預(yù)計未來五年模擬芯片的增長將成為集成電路細(xì)分市場中最為強(qiáng)勁板塊。模擬芯片市場的廠商集中度很高,德州儀器以其18%的市場占有率遙遙領(lǐng)先于排名第二的亞德諾公司8%的兩倍多。同時,近年來模擬芯片行業(yè)中的并購事件也層出不窮,各大實力廠商也都希望通過并購快速實全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第3頁?,F(xiàn)在新興領(lǐng)域應(yīng)用,比如自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等布局,搶占未來市場。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第3頁。報告內(nèi)容:導(dǎo)讀:最近幾年,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)風(fēng)起云涌。一方面,中國半導(dǎo)體異軍突起,另一方面,全球產(chǎn)業(yè)面臨超級周期,加上人工智能等新興應(yīng)用的崛起,中美科技摩擦頻發(fā),全球半導(dǎo)體現(xiàn)狀如何?全球半導(dǎo)體的機(jī)會又將如何?我們將用一系列報告介紹半導(dǎo)體的全球發(fā)展現(xiàn)狀以及中國地區(qū)方面半導(dǎo)體的發(fā)展情況。本篇報告將從半導(dǎo)體的功能分類來介紹全球半導(dǎo)體基本發(fā)展現(xiàn)狀。1.總述1.1半導(dǎo)體歷史沿革芯片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,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第4頁。自從1958年德州儀器發(fā)明出世界上第一塊集成電路以來,集成電路迅猛發(fā)展,歷史上大致從西從東形成轉(zhuǎn)移。從上世紀(jì)50年代發(fā)展至今,集成電路大體經(jīng)歷了三次產(chǎn)業(yè)變遷,分別是:在美國發(fā)明起源——在日本加速發(fā)展——在韓國、中國臺灣分化發(fā)展。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第4頁??v貫全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時間軸,可以劃分出七大時間節(jié)點(diǎn):20世紀(jì)40-50年代晶體管時代及IC的誕生,原始計算機(jī)的出現(xiàn)和軍工的大量需求催生了最初的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè);60年代基于硅的電路設(shè)計逐步發(fā)展起來,使得集成電路制造進(jìn)入量產(chǎn)階段,IC進(jìn)入了商用階段;70年代個人計算機(jī)出現(xiàn),大規(guī)模集成電路進(jìn)入民用領(lǐng)域;80年代PC普及,整個行業(yè)基本都在圍繞PC發(fā)展,特別是半導(dǎo)體內(nèi)存和微處理器,行業(yè)進(jìn)入民用階段;90年代PC進(jìn)入成熟階段;21世紀(jì)前10年互聯(lián)網(wǎng)大范圍推廣,網(wǎng)絡(luò)泡沫和移動通訊時代來臨,消費(fèi)電子取代PC成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新驅(qū)動因素;2010年至今大數(shù)據(jù)時代到來,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了增速放緩逐步進(jìn)入成熟。集成電路技術(shù)的發(fā)展一直遵循摩爾定律,高登·摩爾就是摩爾定律創(chuàng)始人。摩爾定律指出:當(dāng)價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。換言之,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18-24個月翻一倍以上。定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。這就決定了集成電路是換代節(jié)奏快、技術(shù)含量高的產(chǎn)品。從當(dāng)今國際市場格局來看,集成電路企業(yè)之間在知識產(chǎn)權(quán)主導(dǎo)權(quán)上斗爭激烈,重要集成電路產(chǎn)品全全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第5頁。球產(chǎn)業(yè)組織呈現(xiàn)出跨國公司壟斷的特征,集成電路跨國公司銷售、制造、研發(fā)布局朝全球化方向發(fā)展。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第5頁。1.2半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈全景半導(dǎo)體是許多工業(yè)整機(jī)設(shè)備的核心,普遍應(yīng)用于計算機(jī)、消費(fèi)類電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子等核心領(lǐng)域。半導(dǎo)體主要分為四部分:集成電路、分立器件、光電子器件、微型傳感器,其中集成電路按其功能可分為微處理器、邏輯IC、存儲器、模擬電路。其中集成電路占到整個市場的80%以上,可按其功能分為計算類、儲存類和模擬類集成電路。按照生產(chǎn)過程來看,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包含芯片設(shè)計(電路與邏輯設(shè)計)、制造(前道工序)和封裝測試環(huán)節(jié)(后道工序),其中后兩個環(huán)節(jié)支撐著上游半導(dǎo)體材料、設(shè)備、軟件服務(wù)的發(fā)展。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第6頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第6頁。把以上整個半導(dǎo)體生產(chǎn)流程簡化了看,我們可得出下圖,芯片在出廠前主要經(jīng)歷了設(shè)計、制造階段、封測,最后流向終端產(chǎn)品領(lǐng)域。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈龐大而復(fù)雜,可以分為上游支撐產(chǎn)業(yè)鏈,包括半導(dǎo)體設(shè)備、材料、生產(chǎn)環(huán)境;中游核心產(chǎn)業(yè)鏈,包括IC設(shè)計、IC制造、IC封裝測試;下游需求產(chǎn)業(yè)鏈,覆蓋汽車電子、消費(fèi)電子、通信、計算機(jī)。從產(chǎn)業(yè)鏈分布的公司來看:美國、日本、歐洲、臺灣公司形成對上中游核心產(chǎn)業(yè)全覆蓋,依靠技術(shù)自主可控壟斷半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第7頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第7頁。

1.3集成電路市場規(guī)模集成電路行業(yè)作為全球信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),并且在產(chǎn)業(yè)資本的驅(qū)動下,已逐漸成為衡量一個國家或地區(qū)綜合競爭力的重要標(biāo)志和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的晴雨表。集成電路產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用推動了電子時代的到來,也成為了現(xiàn)代日常生活中必不可少的組成部分。集成電路行業(yè)主要包括集成電路設(shè)計業(yè)、制造業(yè)和封裝測試業(yè),屬于資本與技術(shù)密集型行業(yè),業(yè)內(nèi)企業(yè)普遍具備較強(qiáng)的資金實力、技術(shù)研發(fā)能力、客戶資源和產(chǎn)業(yè)鏈整合能力。從全球集成電路市場看,隨著PC應(yīng)用市場萎縮,4G手機(jī)市場逐漸飽和,全球集成電路市場的增長步伐放緩,但2018年全球集成電路銷售額仍保持了15.94%的增長,達(dá)到4779.36億美元。從全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第8頁。1999年到2018年,全球半導(dǎo)體銷售額從1494億美元增長至了4779.36億美元,年復(fù)合增長率為6.31%。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第8頁。2018年全球半導(dǎo)體銷售額總計為4779.36億美元,較2017年增長了15.94%,增長率相對于2017年的21.62%增長率降低了5.61個百分點(diǎn)。得益于DRAM芯片市場的蓬勃發(fā)展,最大的半導(dǎo)體供應(yīng)商三星電子進(jìn)一步鞏固了其領(lǐng)先地位。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第9頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第9頁。

據(jù)Gartner公司的數(shù)據(jù)顯示,三星電子和蘋果仍然是2018年兩大半導(dǎo)體芯片買家,占全球市場總量的17.9%,與上一年相比下降了1.6%。受出貨量和平均銷售價格增長的推動,英特爾去年的半導(dǎo)體營收較2017年增長了13.8%。此外,其他主要內(nèi)存芯片廠商去年的表現(xiàn)也較為強(qiáng)勁,包括SK海力士和美光。從半導(dǎo)體市場整體格局來看,2018年,排名前25的半導(dǎo)體廠商的總營收增長了16.3%,占整個市場79.3%的份額。2017年,排名前四的廠商2018年排名未變,相比其它領(lǐng)域,半導(dǎo)體市場更為穩(wěn)固。從并購趨勢上來看,在近幾年的行業(yè)并購案例中,參與方幾乎都是半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)的一線廠商,這在一定程度上反映出整合并購重組已經(jīng)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第10頁。成為半導(dǎo)體企業(yè)尋求業(yè)務(wù)突破的重要發(fā)展策略。在此背景下,行業(yè)內(nèi)的知名企業(yè)及行業(yè)龍頭們紛紛加快了資本運(yùn)作的步伐,希望通過并購整合的方式,加速產(chǎn)業(yè)布局或提升企業(yè)的技術(shù)及業(yè)務(wù)水平,增強(qiáng)市場競爭力,進(jìn)一步鞏固自身在市場中的領(lǐng)先地位。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第10頁。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2017年的半導(dǎo)體行業(yè)約24宗并購協(xié)議交易額達(dá)到277億美元,盡管和2015年(1073億美元)及2016年(998億美元)比明顯回落。2010-2015年芯片行業(yè)平均并購交易額126億美元。隨著收購目標(biāo)數(shù)量的縮減和合并業(yè)務(wù)的發(fā)展,通過并購交易進(jìn)行的行業(yè)整合在2017年有所放緩。歐洲、美國和中國政府機(jī)構(gòu)對并購交易的監(jiān)管審查也放慢了大型半導(dǎo)體收購的步伐?;仡檮倓傔^去的2018年,“并購”依舊是國際大型半導(dǎo)體廠商的重要行動,成功案例如貝恩收購東芝存儲業(yè)務(wù)、微芯收購美高森美、瑞薩并購IDT等,引發(fā)了全球矚目,而博通收購高通、英飛凌收購ST意法半導(dǎo)體等雖然由于種種原因未能成型,但其在半導(dǎo)體界也擲起層層波瀾。2.計算類IC——硬核科技的代表計算類芯片也稱邏輯電路,是一種離散信號的傳遞和處理,以二進(jìn)制為原理、實現(xiàn)數(shù)字信號邏輯運(yùn)算和操作的電路,它們在計算機(jī)、數(shù)字控制、通信、自動化和儀表等方面中被大量運(yùn)用。邏輯電路可以分為標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化兩大類。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第11頁??v觀全球半導(dǎo)體,作為資金與技術(shù)高度密集行業(yè),半導(dǎo)體目前形成深化的專業(yè)分工、細(xì)分領(lǐng)域高度集中的特點(diǎn),邏輯IC作為半導(dǎo)體行業(yè)的核心,自上世紀(jì)末開始,近20年來持續(xù)保持增長態(tài)勢,CAGR達(dá)到8.51%,2018年邏輯IC市場規(guī)模達(dá)到新高1093億美金,約占全球半導(dǎo)體市場總值的四分之一。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第11頁。目前世界范圍內(nèi)主流標(biāo)準(zhǔn)化邏輯電路有四種:CPU、GPU、ASIC、FPGA。由于西方國家電子信息化擁有先發(fā)優(yōu)勢,形成了對革命性產(chǎn)品的壟斷,邏輯IC行業(yè)形成了較高市場準(zhǔn)入門檻,四個主流領(lǐng)域多被歐美發(fā)達(dá)國家的電子巨頭所控制。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第12頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第12頁。

2.1CPUCPU從1971年發(fā)展至今已經(jīng)有四十七年的歷史了,提起CPU不得不說Intel公司的發(fā)展史就是CPU的發(fā)展簡史。英特爾公司最早有三位創(chuàng)始人:羅伯特·諾宜斯、高登·摩爾、安迪·葛洛夫。集成電路技術(shù)的發(fā)展一直遵循摩爾定律,高登·摩爾就是摩爾定律創(chuàng)始人。CPU是一塊超大規(guī)模的集成電路,是計算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機(jī)指令以及處理計算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU的結(jié)構(gòu)主要包括控制單元、運(yùn)算器、高速緩存器、動態(tài)隨機(jī)存全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第13頁。取存儲器四個部分,分別對應(yīng)控制、運(yùn)算、高速數(shù)據(jù)交換存儲、短暫存儲四個用途。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第13頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第14頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第14頁。

多年來,隨著電子信息技術(shù)發(fā)展,CPU在集成電路領(lǐng)域仍保持強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢,源于CPU諸多優(yōu)勢,其一CPU是通用類計算芯片,能適應(yīng)不同應(yīng)用場景,包括手機(jī)、汽車、工業(yè)制造、計算機(jī)等。其二性能上穩(wěn)定性好、運(yùn)算能力突出、功耗適中、開發(fā)周期相對較短、成本較低。CPU可分為桌面CPU和移動CPU兩大類。桌面CPU行業(yè)目前形成傳統(tǒng)霸主英特爾與后起之秀AMD兩強(qiáng)爭霸的局面。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第15頁。從營收規(guī)模來看,2018年Intel公司營收658.62億美金,位列2018年全球十大芯片廠第二位,AMD公司營收64.75億美金,因公司定位于IC設(shè)計、銷售,自身沒有晶圓代工業(yè)務(wù),營收能力明顯弱于Intel。利潤方面,Intel多年來保持15%以上的凈利率,2016年以前AMD產(chǎn)品在市場上始終被Intel的7代酷睿核心型號壓制,導(dǎo)致公司多年虧損,自2017年開始,AMD的Ryzen72700X、Ryzen52400G、Ryzen51600三款型號的市場接受度有所提升,公司開始盈利。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第15頁。從市場占比上看,Intel一直是CPU領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,AMD一直是追趕者的角色,2017年,兩大公司在PC處理器領(lǐng)域的市占率為79.3對20.6%。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第16頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第16頁。

工藝制程方面,目前CPU頂級的工藝制程為14nm,正在向10nm推進(jìn)。AMD通過多年研發(fā)投入,從不同等級產(chǎn)品的核心數(shù)、基頻、主頻、緩存、工藝制程等多項技術(shù)參數(shù)上看已經(jīng)不落后于Intel,但缺陷也是明顯的,AMD產(chǎn)品工作主頻往往產(chǎn)生較高發(fā)熱量,功耗過大,反映了AMD追求低成本工藝制作與Intel追求極致工藝制作的較大差距。應(yīng)用領(lǐng)域上,CPU作為任何電子終端產(chǎn)品的核心部件,被大規(guī)模應(yīng)用在個人PC、平板電腦、大型服務(wù)器、商用無人機(jī)、移動設(shè)備上。移動CPU領(lǐng)域呈現(xiàn)一超多強(qiáng)的局面,美國高通公司一直在高端移動處理器市場中占據(jù)壟統(tǒng)治地位,至今這種優(yōu)勢依舊難以打破。其競爭對手主要包括美國蘋果電腦、臺灣聯(lián)發(fā)科和韓國三星電子。從營收規(guī)模上看,美國高通2018年全球營收227.32億美元,憑借強(qiáng)勁的技術(shù)專利,強(qiáng)大的芯片原創(chuàng)能力,以及對中國手機(jī)芯片市全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第17頁。場的滲透,位列2018年全球十大芯片公司第六位。聯(lián)發(fā)科2018年全年營收58.07億美元。市場份額方面,2017年高通以42%的市占率幾乎占據(jù)移動CPU市場半壁江山,蘋果自主研發(fā)移動CPU后,在手機(jī)芯片領(lǐng)域市占率22%,其后是臺灣聯(lián)發(fā)科電子15%的份額。利潤方面,高通近些年來凈利率不斷下滑,由2014年的27.53%持續(xù)下滑到2018年的-21.4%。主要是由于高通的收費(fèi)方式比較特殊,它除了向廠商銷售芯片之外,還需要按終端設(shè)備整機(jī)售價抽取一定比例的分成,終端廠商把這筆高額支出稱為“高通稅”,蘋果、華為作為高通下游公司,常年向高通繳納高額專利授權(quán)費(fèi),近年來手機(jī)頭部廠商開始自主研發(fā)核心CPU,不再向高通支付專利費(fèi),導(dǎo)致高通專利授權(quán)板塊營收大減,進(jìn)而影響公司整體利潤。聯(lián)發(fā)科由于和高通、展訊的持續(xù)價格戰(zhàn)問題,凈利率同樣出現(xiàn)一定程度的下滑。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第17頁。高通在研發(fā)上持續(xù)保持著巨額投入,作為移動CPU和通信領(lǐng)域領(lǐng)先的技術(shù)開發(fā)者,在開展技術(shù)創(chuàng)新的同時,對專利技術(shù)的應(yīng)用也非常重視。高通多年來將大約20%的年營業(yè)收入投入創(chuàng)新,被用以技術(shù)再研發(fā),這在科技公司中是一個相當(dāng)高的比例。強(qiáng)勁的研發(fā)投入為高通帶來了多項技術(shù)專利,2017年高通共獲得了2628項專利,同時成為2017年獲得中國專利權(quán)最多的外國企業(yè)。大量專利支撐起了高通在高端芯片領(lǐng)域領(lǐng)先者地位。從產(chǎn)品上來看,高通憑借三大優(yōu)勢引領(lǐng)移動CPU領(lǐng)域:全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第18頁。一是集成度以及先進(jìn)的制造工藝,目前最高制造工藝達(dá)到14納米級別的集成度。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第18頁。二是高通給出的是一整套的手機(jī)芯片解決方案,形成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),手機(jī)生產(chǎn)商完全不用去考慮維護(hù)和技術(shù)問題,只要按照高通的標(biāo)準(zhǔn)來都可以做手機(jī)。三是產(chǎn)品覆蓋面較廣,在主攻高端芯片的同時,保持入門級芯片穩(wěn)定投放。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第19頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第19頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第20頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第20頁。

2.2GPU由于CPU的架構(gòu)中需要大量的空間去放置存儲單元和控制單元,相比之下計算單元只占據(jù)了很小的一部分,所以它在大規(guī)模并行計算能力上極受限制,而更擅長于邏輯控制。但是隨著人們對更大規(guī)模與更快處理速度的需求增加,CPU無法滿足,因此誕生了GPU。GPU是圖形處理器,是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動設(shè)備(如平板電腦、智能手機(jī)等)上圖像運(yùn)算工作的微處理器,擁有很強(qiáng)的浮點(diǎn)運(yùn)算能力。它與CPU有明顯區(qū)別:一是相比于CPU串行計算,GPU是并行計算,同時使用大量運(yùn)算器解決計算問題的過程,有效提高計算機(jī)系統(tǒng)計算速度和處理能力,它的基本思想是用多個處理器來共同求解同一問題,即將被求解的問題分解成若干全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第21頁。個部分,各部分均由一個獨(dú)立的處理機(jī)來并行計算。二是GPU的結(jié)構(gòu)中沒有控制器,所以GPU無法單獨(dú)工作,必須由CPU進(jìn)行控制調(diào)用才能工作,GPU更適合簡單大量的處理類型統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第21頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第22頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第22頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第23頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第23頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第24頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第24頁。

談到GPU,可能首先想到的是NVIDIA,這是一顆GPU領(lǐng)域的璀璨明星,NVIDIA成立于1993年,由黃仁勛等三人創(chuàng)辦,從1995年開始推出自己的顯卡NV1和NV2,但并不成功,真正讓NVIDIA嶄露頭角的是1997年推出的RIVA128,這款顯卡像素填充率為100Mpiexl/s,支持微軟的Direct3D標(biāo)準(zhǔn),在能效上超越了3Dfx的Voodoo和ATI的RagePro,加上價格低廉獲得了很多整機(jī)廠的青睞,隨后NVIDIA乘勝推出了RIVATNT及GeForce256,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第25頁。徹底將3Dfx和S3這些昔日的霸主拋在身后,此時唯一能與之相爭的只有ATI的Radeon,ATI的Radeon系列與NVIDIA的GeForce系列的對抗直到2006年才罷場,AMD成功收購ATI,獨(dú)立GPU市場形成NVIDIA和AMD兩大巨頭的格局。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第25頁。從營業(yè)收入上來看,NVIDIA公司2018年全年收入117億美元,在與AMD顯卡領(lǐng)域的對抗中處于絕對優(yōu)勢,以70.5%的市場占有率遙遙領(lǐng)先AMD的29.5%,原因有三點(diǎn):一是NVIDIA一直專注于GPU芯片領(lǐng)域,在產(chǎn)品性能上一騎絕塵。對于芯片等高科技領(lǐng)域,技術(shù)水平是硬實力。二是敢于做減法,NVIDIA早在2008年,就推出了基于ARM和GeForce的移動處理器Tegra。但是在智能手機(jī)市場上,與其他競爭者一樣,由于缺乏基帶這個最核心的部件技術(shù),導(dǎo)致難以與Qualcomm、Samsung等抗衡,所以其非常明智地退出了該市場。三是近些年來人工智能的崛起,下游應(yīng)用領(lǐng)域全面擴(kuò)展。由于GPU強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力等特點(diǎn)使得其在人工智能領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢,再加上NVIDIA在該領(lǐng)域布局較早,競爭相對較少一舉奠定了在人工智能領(lǐng)域的地位。利潤方面,英偉達(dá)受益于過去兩年礦機(jī)市場對GPU需求強(qiáng)勁,顯卡價格持續(xù)上漲,2018年凈利率達(dá)到歷史最高的35.34%。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第26頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第26頁。

從產(chǎn)品上來看,兩家公司GPU特點(diǎn)和優(yōu)勢完全不同,這緣于研發(fā)思路存在差異:全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第27頁。NVIDIA產(chǎn)品特點(diǎn)主要有四點(diǎn):一是設(shè)計思路歸于高性能、低功耗;二是性能強(qiáng)大,經(jīng)常壟斷高端旗艦級市場,高端N卡占據(jù)優(yōu)勢比較明顯;三是支持PhysX、TXAA、FXAA等多個技術(shù);四是驅(qū)動程序完善。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第27頁。AMD的產(chǎn)品特點(diǎn)在于:一是芯片單一性能突出,功耗普遍較大;二是主打入門級的產(chǎn)品,性價比高,覆蓋中低端市場;三是支持AMDEyefinity寬屏技術(shù);四是挖礦性能相當(dāng)突出??傊琋卡主要有低功耗、驅(qū)動成熟、追求極致性能,產(chǎn)品線完善等優(yōu)勢,A卡則主要是性價比相對更高,計算能力強(qiáng),繪圖、挖礦更有優(yōu)勢,畫質(zhì)較好,但高端產(chǎn)品線較少。2.3ASIC近年隨著以比特幣為代表的虛擬貨幣市場的火爆,催生了一大批生產(chǎn)“挖掘”虛擬貨幣設(shè)備的礦機(jī)廠商,相較于我們常見的CPU、GPU等通用型芯片來說,ASIC芯片的計算能力和計算效率都直接根據(jù)特定的需要進(jìn)行定制,所以其可以實現(xiàn)體積小、功耗低、高可靠性、保密性強(qiáng)、計算性能高、計算效率高等優(yōu)勢,特別適合礦機(jī)這種對芯片算力要求高、功耗要求小的特定應(yīng)用領(lǐng)域。缺點(diǎn)是ASIC不同于GPU和FPGA的靈活性,定制化的ASIC一旦制造完成將不能更改設(shè)計要求高、初期成本高、開發(fā)周期長。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第28頁。由于挖礦屬于邊緣應(yīng)用領(lǐng)域,\o"AI"\t"/html/2019-06/_blank"AI

仍是ASIC的主要應(yīng)用領(lǐng)域,隨著人工智能時代到來,傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在通用芯片(CPU、GPU)上效率不高,功耗比較大,因此從芯片的設(shè)計角度來說,通用型往往意味著更高的成本。為了提升效率,降低功耗,ASIC應(yīng)運(yùn)而生。目前從全球范圍來看,基于人工智能方向的ASIC領(lǐng)域并未出現(xiàn)“一家獨(dú)大”的局面,反而呈現(xiàn)出國內(nèi)外電子科技巨頭、科研院所和國內(nèi)初創(chuàng)型公司互相競爭的格局,國外以Google、IBM、Intel、斯坦福大學(xué)為首,國內(nèi)有中星微電子、寒武紀(jì)科技、啟英泰倫。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第28頁。2.4FPGA通用處理器的摩爾定律已入暮年,而機(jī)器學(xué)習(xí)和Web服務(wù)的規(guī)模卻在指數(shù)級增長。人們使用定制硬件來加速常見的計算任務(wù),然而日新月異的行業(yè)又要求這些定制的硬件可被重新編程來執(zhí)行新類型的計算任務(wù)。FPGA正是一種硬件可重構(gòu)的體系結(jié)構(gòu),常年來被用作高計算領(lǐng)域?qū)S眯酒?ASIC)的小批量替代品。FPGA指現(xiàn)場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第29頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第29頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第30頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第30頁。

FPGA能部分替代ASIC是有原因的,一是FPGA并行運(yùn)算,二是硬件結(jié)構(gòu)可變,三是運(yùn)行中可更修改。FPGA的核心優(yōu)勢,主要有五個方面:可編程靈活度高、并行運(yùn)算效率高、開發(fā)周期較短、穩(wěn)定性好、長期維護(hù)??删幊天`活度高:理論上,如果FPGA提供的門電路規(guī)模足夠大,通過編程可以實現(xiàn)任意ASIC和DSP的邏輯功能。不像ASIC設(shè)計全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第31頁。后固化不能修改。所以,F(xiàn)PGA的靈活性也較高。實際應(yīng)用中FPGA的現(xiàn)場可重復(fù)編程性使開發(fā)人員能夠用軟件升級包通過在片上運(yùn)行程序來修改芯片,而不是替換和設(shè)計芯片(設(shè)計和時間成本巨大),甚至FPGA可通過因特網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程升級。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第31頁。并行運(yùn)算效率高:FPGA打破了順序執(zhí)行的模式,在每個時鐘周期內(nèi)完成更多的處理任務(wù),例如處理一個數(shù)據(jù)包有10個步驟,F(xiàn)PGA可以搭建一個10級流水線,流水線的不同級在處理不同的數(shù)據(jù)包,每個數(shù)據(jù)包流經(jīng)10級之后處理完成。每處理完成一個數(shù)據(jù)包,就能馬上輸出。開發(fā)周期短:FPGA技術(shù)提供了靈活性和快速原型的能力。一般用戶可以測試一個想法或概念,并在硬件中完成驗證,而無需經(jīng)過自定制ASIC設(shè)計漫長的制造過程。由此用戶就可在數(shù)小時內(nèi)完成逐步的修改并進(jìn)行FPGA設(shè)計迭代,省去了幾周的時間。穩(wěn)定性好:軟件工具提供了編程環(huán)境,F(xiàn)PGA電路是真正的編程“硬”執(zhí)行過程?;谔幚砥鞯南到y(tǒng)往往包含了多個抽象層,可在多個進(jìn)程之間計劃任務(wù)、共享資源。驅(qū)動層控制著硬件資源,而操作系統(tǒng)管理內(nèi)存和處理器的帶寬。對于任何給定的處理器內(nèi)核,一次只能執(zhí)行一個指令,且基于處理器的系統(tǒng)時刻面臨著嚴(yán)格限時的任務(wù)相互取占的風(fēng)險。而FPGA不使用操作系統(tǒng),擁有真正的并行執(zhí)行和專注于每一項任務(wù)的確定性硬件,可減少穩(wěn)定性方面出現(xiàn)問題的可能。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第32頁。長期維護(hù):FPGA芯片是現(xiàn)場可升級的,無需重新設(shè)計ASIC所涉及的時間與費(fèi)用投入。舉例來說,數(shù)字通信協(xié)議包含了可隨時間改變的規(guī)范,而基于ASIC的接口可能會造成維護(hù)和向前兼容方面的困難??芍匦屡渲玫腇PGA芯片能夠適應(yīng)未來需要作出的修改。隨著產(chǎn)品或系統(tǒng)成熟起來,用戶無需花費(fèi)時間重新設(shè)計硬件或修改電路板布局就能增強(qiáng)功能。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第32頁。FPGA也存在限制因素:一是隨著半導(dǎo)體制程提升,芯片設(shè)計和流片成本大幅增加,攤銷到每塊芯片上的成本非常高,這也是摩爾定律推進(jìn)放緩的一個原因。10nm芯片的開發(fā)成本已經(jīng)超過了1.7億美元,7nm接近3億美元,5nm超過5億美元。如果要基于3nm開發(fā)出NVIDIAGPU那樣復(fù)雜的芯片,設(shè)計成本就將高達(dá)15億美元。代工廠為此每月要拿出4萬片晶圓,成本在150億到200億美元。在14nm之前,每18個月進(jìn)步一代制程,性價是有30%提升的,然而邁入14nm之后,這一趨勢快見不到了。按照測算,F(xiàn)PGA流片臨界點(diǎn)是5萬片,低于5萬片,對于雷達(dá)、宇航、汽車電子等高價值專用設(shè)備采用FPGA較合算,而超過5萬片甚至更大規(guī)模流片采用ASIC更有優(yōu)勢。二是FPGA

功耗比ASIC

大,由于FPGA制造廠商設(shè)計過程中不清楚芯片的應(yīng)用領(lǐng)域,會過于追求門電路的規(guī)模,而實際應(yīng)用中多數(shù)門沒有被用到,導(dǎo)致FPGA的單位芯片面積大于ASIC,存在功耗過大的問題。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第33頁。三是FPGA

設(shè)計技術(shù)門檻非常高,編程時需要采用專用工具進(jìn)行編譯,再燒錄至FPGA中,還要考慮應(yīng)用場景多樣性、復(fù)雜性和效率等多種問題。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第33頁。全球FPGA市場被國外四大巨頭Xilinx(賽靈思),Altera(阿爾特拉已被英特爾收購)、Lattice(萊迪思)、Microsemi(美高森美)壟斷。從營業(yè)收入上看,2018年賽靈思營收達(dá)到25.39億美元,市占率54%,Xilinx與Altera兩家公司共占有近90%的市場份額,專利達(dá)到6000余項,四家公司合計專利9000余項,技術(shù)壁壘高不可攀。而Xilinx始終保持著全球FPGA的霸主地位,難以撼動。從利潤上看,由于Xilinx對FPGA市場巨大的統(tǒng)治力,多年來凈利率始終保持穩(wěn)定,2017年凈利率20.18%。反觀Lattice和Microsemi仍處于微利或虧損狀態(tài)。從產(chǎn)品上看,賽靈思公司多年來保持FPGA行業(yè)霸主地位,源于產(chǎn)品超強(qiáng)的競爭力,一是賽靈思FPGA在集成上不斷突破,工藝制程一直保持領(lǐng)先,芯片效率高、功耗小。二是產(chǎn)品定位于高端市場,應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋汽車、數(shù)據(jù)中心、消費(fèi)類電子、高性能計算、醫(yī)療、有線通信等附加值高的行業(yè)。三是技術(shù)專利數(shù)量龐大,形成了抵御同業(yè)對手的天然壁壘。2.5DSP全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第34頁。除了以上四種主要標(biāo)準(zhǔn)化電路,非標(biāo)準(zhǔn)化邏輯電路也在各種應(yīng)用領(lǐng)域被大量應(yīng)用,DSP是應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛的一種。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第34頁。區(qū)別于FPGA適用于系統(tǒng)高速取樣速率、高數(shù)據(jù)率、框圖方式編程、處理任務(wù)固定或重復(fù)、使用定點(diǎn)。適合于高速采樣頻率下,特別是任務(wù)比較固定或重復(fù)的情況以及試制樣機(jī)、系統(tǒng)開發(fā)的場合。DSP,也稱數(shù)字信號處理器,適用于系統(tǒng)較低取樣速率、低數(shù)據(jù)率、多條件操作、處理復(fù)雜的多算法任務(wù)、使用C語言編程、系統(tǒng)使用浮點(diǎn)。適合于較低采樣速率下多條件進(jìn)程、特別是復(fù)雜的多算法任務(wù)。DSP是由通用計算機(jī)中的CPU演變而來的,和工業(yè)控制計算機(jī)相比,DSP這種單片機(jī)具有多重優(yōu)勢:一是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,實現(xiàn)模塊化;二是可靠性高,可保持長時間無故障工作;三是處理功能強(qiáng),速度快;四是控制功能強(qiáng);五是環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。DSP憑借卓越的性能,在圖形圖像處理,語音處理,信號處理等通信領(lǐng)域起到越來越重要的作用,被廣泛應(yīng)用于移動通信、電機(jī)控制、汽車毫米波雷達(dá)圖像處理、測量儀表等領(lǐng)域。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第35頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第35頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第36頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第36頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第37頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第37頁。

目前,全球范圍內(nèi)上生產(chǎn)DSP的大型廠商包括德州儀器、亞德諾半導(dǎo)體、恩智浦半導(dǎo)體。從營業(yè)收入上看,全球DSP芯片主要供應(yīng)商有TI、ADI、NXP,其中TI占有最大的市場份額。2018年TI全球營收157.84億美元,。ADI公司在DSP芯片市場上也占有一定的份額,2018年營收62.01億美元。飛思卡爾的前身為摩托羅拉半導(dǎo)體部門,后獨(dú)立,2015年,恩智浦完成對飛思卡爾的收購,2018年恩智浦半導(dǎo)體全球營收94.07億美金。從利潤上來看,除了德州儀器保持穩(wěn)定增長外,其余廠商均因市場競爭加劇利潤率出現(xiàn)較大波動,2018年德州儀器凈利率35.35%,亞德諾半導(dǎo)體24.12%,恩智浦半導(dǎo)體24.00%。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第38頁。從產(chǎn)品上看,德州儀器的產(chǎn)品相比于其他公司擁有較大優(yōu)勢,一是德州儀器的DSP兼具價格低廉、簡單易用、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。二是公司占據(jù)高端市場,產(chǎn)品種類齊全,包括用于數(shù)字控制系統(tǒng)的C2000系列;用于低功耗、手持設(shè)備、無線終端應(yīng)用的C5000系列;還有面向高性能、多功能、復(fù)雜應(yīng)用領(lǐng)域的C6000系列。三是覆蓋應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,既可以應(yīng)用于國防軍工領(lǐng)域,也應(yīng)用于點(diǎn)鈔機(jī)、生物識別、移動無線電等民用領(lǐng)域。亞德諾半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品覆蓋面沒有德州儀器廣泛,但是產(chǎn)品性能較為獨(dú)特,公司追求極佳的功耗性能,Blackfin系列處理器包含動態(tài)功耗管理(DPM)功能,讓開發(fā)者能實現(xiàn)根據(jù)程序的運(yùn)行需要對所需的處理能力實現(xiàn)靈活的功耗配比。恩智浦半導(dǎo)體的DSP起步較晚,但目前的568xx系列兼具處理能力和多控制功能,廣泛應(yīng)用于直流無刷電機(jī)中。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第38頁。依據(jù)DSP主流廠商產(chǎn)品的特點(diǎn),可以預(yù)計未來DSP技術(shù)將向以下幾個方面繼續(xù)發(fā)展與更新:一是DSP芯核集成度越來越高,通過縮小DSP芯片尺寸,實現(xiàn)了DSP系統(tǒng)級的集成電路;二是為了面向復(fù)雜應(yīng)用領(lǐng)域,可編程DSP芯片將成為未來主導(dǎo);三是定點(diǎn)DSP仍占據(jù)主流,隨著DSP定點(diǎn)運(yùn)算器件成本的不斷低,能耗越來越小的優(yōu)勢日漸明顯,未來定點(diǎn)DSP芯片仍將是市場的主角??傮w上來看,通過對多種計算類芯片全方位對比,計算類芯片經(jīng)過幾十年的發(fā)展,CPU不再一枝獨(dú)秀,多種新應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?fù)雜計算產(chǎn)生強(qiáng)大需求,由此產(chǎn)生專注于圖像處理的芯片GPU;可以靈活編程,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第39頁。大幅縮短開發(fā)周期的芯片F(xiàn)PGA;進(jìn)行了定制設(shè)計優(yōu)化,在特定應(yīng)用場景下功耗及量產(chǎn)成本較低的ASIC芯片;以及融合數(shù)字信號處理算法,專用于數(shù)字信號處理領(lǐng)域的DSP芯片等都得到了廣泛的應(yīng)用與快速的發(fā)展。目前,計算類芯片已經(jīng)形成了以CPU、GPU、FPGA、ASIC、DSP并行發(fā)展的新趨勢,可以預(yù)見,隨著未來5G通訊、傳感器(MEMS)、可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機(jī)器人、VR/AR以及人工智能等新興領(lǐng)域市場的發(fā)展擴(kuò)大,對計算類芯片性能、技術(shù)、能耗等方面的需求將繼續(xù)驅(qū)動各種計算類芯片在技術(shù)上得到更加快速的發(fā)展。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第39頁。公司方面,計算類芯片細(xì)分行業(yè)普遍呈現(xiàn)高度集中化、頭部企業(yè)壟斷市場的格局。除ASIC領(lǐng)域傳統(tǒng)電子巨頭和電子初創(chuàng)新勢力角力外,桌面CPU行業(yè)傳統(tǒng)霸主英特爾與后起之秀AMD兩強(qiáng)爭霸,移動CPU領(lǐng)域高通地位短期內(nèi)不可撼動,但長期來看,隨著蘋果、華為海思半導(dǎo)體等芯片研發(fā)能力較強(qiáng)、資本實力雄厚的公司逐步由內(nèi)部銷售轉(zhuǎn)向外部銷售,移動CPU市場格局將發(fā)生根本變化;GPU領(lǐng)域英偉達(dá)憑借先發(fā)優(yōu)勢持續(xù)壓制AMD,趨勢仍將延續(xù)。FPGA領(lǐng)域賽靈思依靠龐大的技術(shù)專利數(shù)量領(lǐng)先于全球其他公司;DSP領(lǐng)域德州儀器依靠產(chǎn)品價格低廉、簡單易用、功能強(qiáng)大的優(yōu)勢領(lǐng)跑細(xì)分行業(yè)。3.存儲IC——現(xiàn)代信息技術(shù)的基石全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第40頁。存儲器可以說是大數(shù)據(jù)時代的基石。存儲器就類似于鋼鐵之于現(xiàn)代工業(yè),是名副其實的電子行業(yè)“原材料”。計算機(jī)中的全部信息,包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲器中。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第40頁。從大類上看,存儲器可以分為光學(xué)存儲器、半導(dǎo)體存儲器、磁性存儲器。半導(dǎo)體存儲器是目前最主要的存儲器類別,以斷電后存儲數(shù)據(jù)是否丟失為標(biāo)準(zhǔn),半導(dǎo)體存儲芯片可分兩類:一類是非易失性存儲器,這一類存儲器斷電后數(shù)據(jù)能夠存儲,主要以NANDFlash為代表,常見于SSD(固態(tài)硬盤);另一類是易失性存儲器,這一類存儲器斷電后數(shù)據(jù)不能儲存,主要以DRAM為代表,常用于電腦、手機(jī)內(nèi)存。除了NANDFlash和DRAM,還包含其他門類,例如NorFlash、SRAM、RRAM、MRAM、FRAM等。存儲器行業(yè)屬于強(qiáng)周期性行業(yè),從歷史表現(xiàn)上看,存儲器行業(yè)總是處于交替出現(xiàn)的漲跌循環(huán)之中。存儲器行業(yè)的波動劇烈,其產(chǎn)業(yè)周期強(qiáng)于電子市場及電子元器件市場整體的周期性,暴漲暴跌的情況可謂常態(tài)。從產(chǎn)值構(gòu)成來看,DRAM、NANDFlash、NORFlash是存儲器產(chǎn)業(yè)的核心部分。這緣于一方面性能不斷提升的手機(jī)操作系統(tǒng)及日益豐富的應(yīng)用軟件極大地依賴于手機(jī)嵌入式閃存的容量;另一方面,萬物互聯(lián)等新技術(shù)的涌現(xiàn)推動數(shù)據(jù)量的急速膨脹。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第41頁。受益于上述兩因素,2018年全球半導(dǎo)體營收去年達(dá)4779.36億美元,主要貢獻(xiàn)來自于存儲芯片。存儲芯片占半導(dǎo)體總營收的比重從2017年的31%上升至了2018年的34.8%,占比最大。CAGR明顯高于集成電路整體市場CAGR,從存儲芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,DRAM占比57.1%,NANDFlash占比39.49%,NORFlash占比3.41%。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第41頁。3.1DRAM在半導(dǎo)體科技極為發(fā)達(dá)的臺灣,內(nèi)存和顯存被統(tǒng)稱為記憶體,即動態(tài)隨機(jī)存取記憶體(DRAM),DRAM是最常見的存儲器,只能將數(shù)據(jù)保持很短的時間。為了保持?jǐn)?shù)據(jù),使用電容存儲,所以必須隔一段時間刷新一次,如果存儲單元沒有被刷新,存儲的信息就會丟失。DRAM是相對于SRAM而產(chǎn)生的,SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存儲器)是隨機(jī)訪問存儲器的一種,這種存儲器只要保持通電,里面儲存的數(shù)據(jù)就可以恒常保持。SARM的優(yōu)勢是訪問速度快、功耗非常低,缺陷是單位存儲密度不足,成本較高,因而不適合用于更高儲存密度低成本的應(yīng)用,如PC內(nèi)存。DRAM除了兼具SRAM特點(diǎn)外還擁有非常高的密度,單位體積的容量較高,因此成本較低,幾乎適用于任何帶有計算平臺的個人消費(fèi)類或工業(yè)設(shè)備,從筆記本電腦和臺式電腦到智能手機(jī)和許多其他類型的電子產(chǎn)品等。隨著CPU性能的不斷提高,終端產(chǎn)品內(nèi)存也需要逐步升級,高性能的內(nèi)存搭配高性能的CPU才能最大的發(fā)揮它的價值與優(yōu)勢,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第42頁。DRAM發(fā)展到現(xiàn)在已歷經(jīng)了五代,從第一代SDRAM,到如今的第五代DDR4SDRAM。DRAM沿著傳輸速率更大,總線計時器更多,預(yù)讀取量更大,數(shù)據(jù)傳送速率更快,供電電壓更小的方向發(fā)展。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第42頁。從行業(yè)上看,早期計算機(jī)應(yīng)用占了整個DRAM產(chǎn)業(yè)高達(dá)90%份額,2016年開始伴隨大容量智能手機(jī)崛起,手機(jī)逐漸取代PC成為DRAM產(chǎn)業(yè)的主流,同時云服務(wù)器DRAM需求涌現(xiàn)的帶動是功不可沒的推手,包括Facebook、Google、Amazon、騰訊、阿里巴巴等不斷擴(kuò)充網(wǎng)路存儲系統(tǒng),對于云存儲、云計算的需求提升,都帶動服務(wù)器DRAM需求起飛,目前DRAM行業(yè)一直被美韓三大存儲器公司壟斷,三星、海力士、美光占據(jù)了全球市場的95%以上。營收方面,作為韓國國家支柱型企業(yè),韓國三星電子公司在DRAM領(lǐng)域一直處于市場領(lǐng)導(dǎo)者的位置,三星充分利用了存儲器行業(yè)的強(qiáng)周期特點(diǎn),依靠政府的輸血,在產(chǎn)品價格下跌、生產(chǎn)過剩、其他企業(yè)削減投資的時候,逆勢瘋狂擴(kuò)產(chǎn),通過大規(guī)模生產(chǎn)進(jìn)一步下殺產(chǎn)品價格,從而逼競爭對手退出市場甚至直接破產(chǎn),業(yè)內(nèi)稱之為“反周期定律”。2018年全年,三星DRAM廠商自有品牌內(nèi)存營收437.47億美金,四季度DRAM市場的占有率為41.3%。其次是韓國SK海力士294.1億美金,市占率31.2%,第三名是美國美光科技營收220.43美金,市占率23.5%。利潤方面,由于2016年以來,供應(yīng)短缺導(dǎo)致存儲器需求大增,DRAM價格出現(xiàn)顯著上漲,各主要存儲器大廠在全球范圍內(nèi)擴(kuò)建生產(chǎn)線,三大DRAM公司凈全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第43頁。利潤出現(xiàn)明顯上升,美光科技凈利率達(dá)到46.52%的歷史峰值,SK海力士位居其次,凈利率35.35%,同樣是歷史最高值,三星電子凈利率17.61%。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第43頁。產(chǎn)品方面,單位存儲密度是衡量DRAM性能的核心指標(biāo)。DRAM工藝發(fā)展是跟隨摩爾定律的,隨著半導(dǎo)體線寬的不斷縮小,每個裸片上的容量將繼續(xù)增加。目前DRAM存在至少還有兩個技術(shù)節(jié)點(diǎn),第一個是DRAM的復(fù)雜度在25nm節(jié)點(diǎn)以后上升較快,每片晶圓產(chǎn)出的容量增長趨緩,工廠出片能力也受阻。第二個是20nm節(jié)點(diǎn)后,產(chǎn)品的差異化,以高密度、HMC和高級移動產(chǎn)品為將成為優(yōu)先考慮,每個裸片要有4GB到16Gb的容量才合算。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第44頁。DRAM節(jié)點(diǎn)尺寸目前是由器件上最小的半間距來定義的,美光DRAM基于字線,三星和SK海力士則基于主動晶體管,美光科技、三星和SK海力士作為DRAM市場的主導(dǎo)廠商,這三家公司擁有各自的工藝節(jié)點(diǎn)。由于解決了這些技術(shù)節(jié)點(diǎn)問題,美韓三大廠商憑借領(lǐng)先的工藝水平拉開了與其它存儲器廠商的差距。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第44頁。3.2NANDFlashNANDFlash是Flash存儲器中最重要的一種,其內(nèi)部采用非線性宏單元模式,為固態(tài)大容量內(nèi)存的實現(xiàn)提供了廉價有效的解決方案。NANDFlash存儲器具有容量較大,改寫速度快等優(yōu)點(diǎn),適用于大量數(shù)據(jù)的存儲。Flash的內(nèi)部由金屬氧化層、半導(dǎo)體、場效晶體管(MOSFET)構(gòu)成,里面有個懸浮門(FloatingGate),是真正存儲數(shù)據(jù)的單元。數(shù)據(jù)在Flash內(nèi)存單元中是以電荷(electricalcharge)形式存儲的。存儲電荷的多少,取決于圖中的控制門(Controlgate)所被施加的電壓,它控制的是向存儲單元中沖入電荷還是使其釋放電荷。而數(shù)據(jù)的表示,以所存儲的電荷的電壓是否超過一個特定的閾值Vth來表示。對于NANDFlash的寫入(編程),就是控制ControlGate去充電(對ControlGate加壓),使得懸浮門存儲的電荷夠多,超過閾值Vth,就表示0。對于NANDFlash的擦除(Erase),就是對懸浮門放電,低于閥值Vth,就表示1。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第45頁。NANDFLASH內(nèi)部依靠存儲顆粒實現(xiàn)存儲,里面存放數(shù)據(jù)的最小單位叫cell。每個儲存單元內(nèi)儲存1個信息位(bit),稱為單階儲存單元(SLC),SLC閃存的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度更快,功率消耗更低和儲存單元的壽命更長,成本也就更高。每個儲存單元內(nèi)儲存2個bit,稱為多階儲存單元(MLC),與SLC相比,MLC成本較低,其傳輸速度較慢,功率消耗較高和儲存單元的壽命較低。每個儲存單元內(nèi)儲存3個bit稱為三階儲存單元(TLC),存儲的數(shù)據(jù)密度相對MLC和SLC更大,所以價格也就更便宜,但使用壽命和性能也就更低。由于存儲數(shù)據(jù)量的不用,導(dǎo)致SSD從可擦寫次數(shù)、讀取時間、編程時間、擦寫時間存在差異。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第45頁。從工藝上看,NANDFlash可以分為2D工藝和3D工藝,傳統(tǒng)的2D工藝類似于“一張紙”,但“一張紙”的容量是有瓶頸的,三星、英特爾、美光、東芝四家閃存大廠為了滿足大容量終端需求,均開始研發(fā)多層閃存(3DNANDFlash),英特爾和美光引入市場的3DXpoint是自NANDFlash推出以來,最具突破性的一項存儲技術(shù),它通過單層存儲器堆疊突破了2DNAND存儲芯片容量的極限,大幅提升了存儲器容量,因此技術(shù)3DNAND具備了四個優(yōu)勢:一是比2DNANDFlash快1000倍;二是成本只有DRAM的一半;三是使用壽命是2DNAND的1000倍;四是密度是傳統(tǒng)存儲的10倍。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第46頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第46頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第47頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第47頁。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第48頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第48頁。

除了傳統(tǒng)存儲巨頭三星電子、SK海力士、美光科技,東芝和西部數(shù)據(jù)也是NANDFLASH領(lǐng)域不可忽視的重要力量。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第49頁。從營收上來看,\o"智能終端"\t"/html/2019-06/_blank"智能終端對于NANDFlash的需求,成為拉動NANDFlash產(chǎn)業(yè)的火車頭,2016年以來NANDFlash價格連續(xù)上漲多個季度,2018年全球三大存儲器廠商中,韓國三星電子以758.54億美元,位居全球半導(dǎo)體行業(yè)第一位,同時也是存儲器行業(yè)第一名,其后是美光科技364.3億美元,第三位是SK海力士306.4億美元。利潤方面,由于2016年六大存儲器廠商產(chǎn)能從2DNAND向3DNAND轉(zhuǎn)移,壓縮了2DNAND產(chǎn)能,以當(dāng)時原廠3D技術(shù)投產(chǎn)進(jìn)程而言,出現(xiàn)了3DNAND產(chǎn)能釋放緩慢,傳統(tǒng)2DNAND產(chǎn)能被削減,造成全球存儲器市場供需失衡,NAND存儲器供不應(yīng)求,伴隨存儲器公司多次主動上調(diào)產(chǎn)品價格,多家存儲器公司利潤率達(dá)到近些年來新高。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第49頁。工藝制程上看,大數(shù)據(jù)時代對大容量3DNAND存儲器的需求持續(xù)加大,不管是雷達(dá)還是移動硬盤、企業(yè)數(shù)據(jù)庫對未來的存儲器需求必然是更低的成本、更高的容量、更快的速度,存儲器公司具備這三種優(yōu)勢,未來將占據(jù)更大的市場份額。各大存儲器公司持續(xù)推進(jìn)工藝制程,目前全球最領(lǐng)先的NAND存儲芯片是SK海力士公司128層(256Gb)3DNANDFlash,也是全球首個完成256Gb存儲容量的公司,其后是三星、東芝、美光科技的64層(128Gb).從應(yīng)用領(lǐng)域看,NAND-FLASH廣泛應(yīng)用于固態(tài)硬盤(SSD),固態(tài)硬盤按照存放數(shù)據(jù)最小單位bit來劃分主要可以分為SLC-SSD、MLC-SSD和TLC-SSD三類。SLC-SSD具有高速寫入,低出錯率,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第50頁。長耐久度特性,主要針對軍工、企業(yè)級存儲。MLC-SSD和TLC-SSD固態(tài)硬盤的應(yīng)用主要針對消費(fèi)級存儲,有著2倍、3倍容量于SLC-SSD,同時具備低成本優(yōu)勢,適合USB閃盤,手機(jī)等。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第50頁。整體上來看,DRAM和NANDFLASH占據(jù)了存儲芯片市場96%以上的份額,NORFlash由于存儲容量小,應(yīng)用領(lǐng)域偏重于代碼存儲,在消費(fèi)級存儲應(yīng)用上已出現(xiàn)被NAND閃存替代的趨勢,目前僅應(yīng)用于功能性手機(jī),機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工業(yè)生產(chǎn)線控制上。由于存儲行業(yè)終端用戶的IT需求往往是綜合計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲三方面,廣泛分布于所有對數(shù)據(jù)存儲有需求的各行各業(yè),涵蓋了國民經(jīng)濟(jì)的大部分領(lǐng)域,市場規(guī)模和發(fā)展?jié)摿薮?。公司層面,由于未來以DRAM

和NANDFLASH

為主導(dǎo)的存儲器行業(yè)趨勢仍將延續(xù),海外存儲器巨頭三星電子、SK海力士、美光科技、西部數(shù)據(jù)、東芝憑借三個先發(fā)優(yōu)勢:國家資本支持,數(shù)量龐大的技術(shù)專利,對下游終端行業(yè)多年的滲透,控制了中高端存儲器市場,未來仍將繼續(xù)角逐存儲器行業(yè)。4.模擬IC---通信、5G等新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展急先鋒信號可分為模擬信號和數(shù)字信號。現(xiàn)實中一切的信號,包括光熱力聲電等都屬于模擬信號,例如麥克風(fēng)能將聲音的大小轉(zhuǎn)換成電壓的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第51頁。大小,可得到一個連續(xù)的電壓變化,這種連續(xù)的信號稱為模擬信號,用來處理模擬信號的集成電路稱為模擬芯片。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第51頁。模擬芯片產(chǎn)品已經(jīng)遍布生活中的各個角落,無論是網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備還是汽車電子,都會用到模擬芯片,同時,現(xiàn)在的許多新興應(yīng)用,包括共享單車、AR/VR無人機(jī)等也都會用到模擬芯片。

上圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示了2015年、2017年以及預(yù)測的2019年全球模擬芯片市場銷售收入的應(yīng)用分布。2019年,集成電路的軍事和政府應(yīng)用將占全球集成電路銷售收入的1.3%,而最大的收入份額(38.5%)將來自通信應(yīng)用。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第52頁。模擬芯片作為電子產(chǎn)品的重要組成部分,市場需求隨著各類電子產(chǎn)品的快速發(fā)展而不斷擴(kuò)大。模擬產(chǎn)品生命周期較長,可達(dá)10年之久,同時,模擬芯片市場不易受單一產(chǎn)業(yè)景氣變動影響,因此價格波動遠(yuǎn)沒有存儲芯片和邏輯電路等數(shù)字芯片的變化大,市場波動幅度也相對較小。根據(jù)WSTS統(tǒng)計,2017年全球模擬芯片銷售額為527億美金,約占半導(dǎo)體總體規(guī)模的12.8%。據(jù)ICInsights預(yù)測,在未來五年內(nèi),模擬芯片的銷售量預(yù)計將在主要集成電路細(xì)分市場中增長最為強(qiáng)勁,以6.6%的年復(fù)合增長率快速增長。預(yù)計到2022年,全球模擬芯片市場規(guī)??蛇_(dá)到748億美元。模擬芯片是預(yù)測中增長最快的主要產(chǎn)品類別,電源管理IC,專用模擬芯片和信號轉(zhuǎn)換器組件的強(qiáng)勁銷售預(yù)計將成為未來五年模擬增長的主要推動力。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第52頁。數(shù)據(jù)顯示,全球模擬芯片銷售額為588億美元,約占全球半導(dǎo)體總額的12.3%。從1999年的221億美元銷售額到如今,年復(fù)合增長率為5.29%。模擬市場的主要增長驅(qū)動力來自于移動終端產(chǎn)品的爆發(fā)。作為所有電子設(shè)備中的關(guān)鍵部件,一個設(shè)備中一般都會用到一個甚至是多個模擬芯片產(chǎn)品,而移動終端產(chǎn)品更是如此。從2018年排名前十的模擬設(shè)備廠商的營業(yè)收入來看,德州儀器TI作為全球的模擬設(shè)備供應(yīng)商仍保持著穩(wěn)固的地位,營收和市場占有率幾乎是排名第二亞德諾ADI的兩倍,是第十位瑞薩公司的十倍有余。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第53頁。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第53頁。

TI的營業(yè)收入持續(xù)保持著平穩(wěn)上升的態(tài)勢,與公司使用旗下12英寸晶圓廠生產(chǎn)模擬芯片,降低產(chǎn)品的成本有關(guān),同時,也與公司產(chǎn)品在工業(yè)和汽車上的大量應(yīng)用有緊密的聯(lián)系。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第54頁。對ADI來講,雖然營收和凈利水平離TI還有一定的差距,但是近年來的營收增長率相比TI是在不斷大幅提升。在毛利率方面,ADI在2018年的毛利率為68.3%,超過了TI的65.11%。ADI在2017年之后的亮眼表現(xiàn),與收購?fù)瓿蒐inear公司分不開關(guān)系。在2016年收購?fù)瓿芍螅珹DI的電源產(chǎn)品線得到了充分的補(bǔ)充,提升到了全球第二的位置。電源產(chǎn)品與ADI的混合信號、微波和傳感等產(chǎn)品一起,為ADI在工業(yè)和通信市場打下半壁江山。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第54頁。從供給端來看,模擬芯片行業(yè)研究能力供給是有限的,在設(shè)計過程中,人力資源難以被復(fù)制。模擬芯片的設(shè)計過程相比于數(shù)字芯片,更多依賴于經(jīng)驗,而更少依賴計算機(jī)模型,優(yōu)秀的工程師具有10年以上的經(jīng)驗,因此,模擬芯片公司構(gòu)建了強(qiáng)大的進(jìn)入壁壘。再者,產(chǎn)品的差異性和研究能力有限降低了市場競爭,同時終端市場的分散化特征繼續(xù)放大模擬芯片行業(yè)優(yōu)勢。模擬芯片的終端市場非常分散,產(chǎn)品線數(shù)以萬計。行業(yè)龍頭在橫向產(chǎn)品種類上具有優(yōu)勢,新進(jìn)入者很難進(jìn)行有效競爭。市場競爭格局穩(wěn)定,龍頭在定價能力上話語權(quán)優(yōu)勢明顯。從市場的主要應(yīng)用方面看來,模擬IC大致可以分為三大類,即RF(射頻)相關(guān)產(chǎn)品、AD/DA(模數(shù)/數(shù)模)相關(guān)產(chǎn)品和電源管理產(chǎn)品。以每年蘋果推出的新款iPhone為例,隨著智能手機(jī)的功能趨于復(fù)雜,采用的射頻前端產(chǎn)品的數(shù)量也已經(jīng)增到到數(shù)十個之多,而射頻產(chǎn)品也是模擬芯片的一個組成部分,更不用說電源管理類的產(chǎn)品了。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第55頁。由此看來,終端市場的發(fā)展大大影響了模擬市場的發(fā)展,而正是手機(jī)等手持終端產(chǎn)品的爆發(fā),引領(lǐng)了模擬市場的快速發(fā)展。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第55頁。與全球相比,中國的模擬器件市場主要有四個特點(diǎn):消費(fèi)電子市場需求偏大,因為中國是全球最大的消費(fèi)電子生產(chǎn)基地,所以用于消費(fèi)電子的模擬芯片需求比例就特別高;中低端需求較大;工業(yè)市場很小但增長很快;對外依賴度較高,超過80%的模擬芯片都來自進(jìn)口。比如幾乎所有的電子類應(yīng)用都離不開電源,因而無論哪個行業(yè)的發(fā)展都將為電源管理IC的發(fā)展帶來契機(jī)。此外,數(shù)字消費(fèi)電子產(chǎn)品的不斷升級和快速發(fā)展也成為其前進(jìn)的動力。4.1射頻器件射頻器件是無線連接的核心,凡是需要無線連接的地方必備射頻器件,進(jìn)入了5G時代,其背后牽動的價值尤為重要。通常情況下,一部手機(jī)主板使用的射頻芯片占整個線路面板的30%--40%。隨著智能手機(jī)迭代加快,射頻芯片也將迎來新一波高峰。目前,全球約95%的市場被控制在歐美廠商手中,甚至沒有一家亞洲廠商能進(jìn)入產(chǎn)業(yè)頂尖行列。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推動下,未來全球無線連接數(shù)量將成倍的增長。同時,未來由4G+,5G,物聯(lián)網(wǎng)等對射頻器件的爆發(fā)性需求會加速它的發(fā)展。歸結(jié)起來,射頻器件主要三大細(xì)分領(lǐng)域為射頻濾波器、射頻開關(guān)、PA芯片(功率放大器芯片)。射頻前端芯片是移動智能終端產(chǎn)品的核全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第56頁。心組成部分,追求低功耗、高性能、低成本是其技術(shù)升級的主要驅(qū)動力,也是芯片設(shè)計研發(fā)的主要方向。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第56頁。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,越來越多制式、頻段、新特性的加入,尤其隨著4G通信制式的普及到向5G廣泛展開,手機(jī)射頻模塊變得越來越重要,單個手機(jī)終端的射頻前端器件的價值會繼續(xù)提升,其價值量甚至可能超過主芯片。特別是隨著VR/AR、云服務(wù)等應(yīng)用的推廣,只能移動終端開始需要更大的數(shù)據(jù)傳輸速度與更大帶寬,新的技術(shù)和需求對射頻的復(fù)雜度要求更高,對射頻芯片的要求也有更大的提高。目前全球射頻芯片的技術(shù)水平依然是歐美大廠商領(lǐng)先,規(guī)模優(yōu)勢明顯。臺灣企業(yè)在晶圓制造、封裝測試等產(chǎn)業(yè)鏈中下游占據(jù)重要地位。從已有數(shù)據(jù)看來,濾波器是射頻前端市場中最大的業(yè)務(wù)板塊,其市場規(guī)模將從2016年的52億美元增長至2022年的163億美元。濾波器市場的驅(qū)動力來自于新型天線對額外濾波的需求,以及多載波聚合(CA)對更多的體聲波(BAW)濾波器的需求。功率放大器(PA)和低噪聲放大器(LNA)是射頻前端市場中第二大的業(yè)務(wù)板塊,由于新型天線的出現(xiàn)和增長,低噪聲放大器市場將穩(wěn)步發(fā)展。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第57頁。開關(guān)是射頻前端市場中第三大的業(yè)務(wù)板塊,其市場規(guī)模將從2016年的10億美元增長至2022年的20億美元。該市場將主要由天線開關(guān)業(yè)務(wù)驅(qū)動而增長。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片行業(yè)分析預(yù)測報告全文共61頁,當(dāng)前為第57頁。4.2AD/DA(模數(shù)/數(shù)模)相關(guān)產(chǎn)品近年來,數(shù)字技術(shù),特別是計算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展與普及,在現(xiàn)代軍事和商用控制、通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。為了提高系統(tǒng)的性能指標(biāo),對信號的處理廣泛采用了數(shù)字計算機(jī)

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