半导体行业研究报告从全球发展历程看半导体投资机遇Word下载.docx
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以史为鉴，全球产业特点：
垂直分工，迁移竞争。
集成电路行业具有两大特点：
（1）持续的高投入，资金密集、技术密集导致头部集中格局；
（2）下游需求领域广泛，与经济周期相关度高。
从行业发展历程来看，行业经历“从IDM到垂直分工”的分工细化以及“美-日-韩台-大陆”的规模产业转移。
20世纪60年代集成电路产业发源时美国引领行业，20世纪80年代日本在DRAM领域实现对美反超，20世纪90年代个人电脑普及韩国与中国台湾同时产业崛起，21世纪以来中国大陆凭借手机等终端广阔市场和消费电子下游集群迅猛发展。
此外，从海外龙头公司发展历程看，注重技术路径升级和快速迭代是优质公司穿越周期发展的核心逻辑。
以邻为鉴，国内产业地位：
起步阶段，加速追赶。
与海外集成电路产业进入成熟阶段不同，国内集成电路产业尚处在发展阶段。
（1）设计领域：
部分细分领域大陆厂商开始具备全球竞争力，高性能领域国外龙头仍领先。
主流的高性能数字、模拟芯片方面竞争壁垒高，中国大陆仅有华为海思进入全球前十；
在细分市场（如CIS、TWS、NORFlash、生物特征识别等）领域，中国大陆部分厂商进入全球前三，更多细分领域公司不断涌现，逐步实现“农村包围城市”。
（2）制造领域：
赢家通吃，任重道远，中国台湾领先，大陆加速追赶。
先进制程方面台积电一家独大（2020年全球市场占比53.9%），大陆厂商在规模、盈利能力、技术等方面持续逼近台联电等二线厂商。
（3）存储：
韩美垄断，中国大陆两项目加速突围。
存储产业韩国厂商最领先，持续资本投入和技术快速迭代是关键，国内重点关注长江存储、长鑫存储等。
（4）封装：
发展较快，国内差距相对较小。
IC集成化、小型化、多引脚等需求推动先进封装工艺融合发展。
国内传统封装具备规模优势，先进封装与国际差距相对较小。
（5）设备材料：
美日欧领先，国内部分细分领域突破。
半导体设备产品验证周期较长，目前国内制造产线国产设备率约10%，目前呈加速提升态势；
材料细分类型众多，在大硅片等领域实现突破。
从海外经验谏言国内产业发展和投资策略。
从海外经验观察，中国半导体处在奋起追赶的发展黄金窗口期，产业发展任重道远。
应尊重行业发展客观规律，创造良好的基础教育以及创业、经营环境，避免急功近利。
从细分行业看：
（1）制造等领域：
应学习国外经验持续逆周期投资，中长期看好国内龙头企业。
制造、设备材料、封测类公司重资产属性强，需要长期资金投入，全球龙头稳固，需经历较长时间追赶，类比海外经验，此类领域需集中资源扶持加强产业扶持，并不单纯从盈利角度衡量得失。
应当重点关注产业基金扶持的龙头企业，对此类产业投资适合中长期持有。
（2）设计等轻资产领域：
应学习友邦经验，利用大陆消费电子等产业集群优势“良性内循环”，鼓励终端厂商使用国产芯片；
以市场导向，合理扶持，避免过度保护，维护国内公司公平竞争实现优胜劣汰和快速发展。
预计IC设计仍将是中国未来10年成长最蓬勃的半导体领域，下游需求将显著提升且催化国产替代明确需求。
从市场充分良性竞争中诞生的设计公司更具备活力和长期生命力，应鼓励下游积极推进国产化替代，引导良性市场竞争，避免过度扶持。
投资角度建议重点关注具备全球竞争力的细分市场龙头公司。
以史为鉴：
美日韩台产业转移，发展启示各不同
近三十多年来半导体行业竞争格局出现了显著变化。
我们统计了ICinsights所公布的历史半导体企业Top10榜单，榜单可以体现出全球半导体市场格局的更替：
美国厂商自始至终都在榜单中占有重要地位；
日本厂商在1985年占10家中的5家，但到2020年已没有日本厂商上榜；
1985年榜单中并没有韩国厂商出现，但随后的三十多年间以三星为代表的韩国企业排名不断提升；
中国台湾的台积电在2016年~2020年也出现在榜单之中。
当今各国半导体产业分别在如下领域具有优势：
美国在IC设计、制造、设备方面具有优势。
IC设计方面，美国众多创新核心公司如高通、博通、英伟达、苹果等把控了产业的顶端，同时拥有英特尔、美光科技、德州仪器、安森美等IDM厂商，在设备方面拥有应用材料、拉姆研究、科天、泰瑞达等头部厂商。
韩国在制造领域具有优势，主要体现在存储芯片、晶圆代工等方面，代表厂商有三星电子、SK海力士等。
中国台湾在晶圆代工、设计、封装测试领域具有优势，代表厂商有台积电、联电、联发科、日月光等。
日本及欧洲主要在材料和设备、汽车电子领域具有优势，代表厂商有SUMCO、东京电子、ASML、瑞萨电子、意法半导体、恩智浦等。
纵观集成电路行业发展历史，全球已发生两次大规模产业转移，给予我们不同的发展启示：
20世纪50年代，美国为集成电路产业发源地，是行业传统领导者。
1947年晶体管诞生于美国，1958年集成电路诞生，硅谷孵化了众多早期半导体公司。
美国长期保持领先的主要原因为：
（1）长久的技术积累和持续的技术研发树立壁垒；
（2）游戏规则、框架、标准的制定者，主导行业发展方向；
（3）持续产业并购，巩固领先地位。
第一次产业转移，20世纪70年代，集成电路制造由美国向日本转移。
DRAM存储器是日韩产业发展的重要切入点，20世纪70年代，以英特尔为首的美国厂商是DRAM领域的霸主，20世纪80年代日本在DRAM领域实现对美国的反超，份额一度达到80%，实现超越的主要原因为：
（1）产官学结合的集中式技术研发；
（2）低价质优的市场竞争策略。
但20世纪90年代起日本DRAM份额一路下滑，2000年后份额已不足20%，走向衰落的主要原因为：
（1）日美贸易战下政府妥协签订的相关半导体协定带来恶劣发展环境，且政府后期降低产业支持；
（2）对下游及产业模式转变缺乏敏感度，无法适应下游市场的快速变化，错过个人电脑及互联网大发展，被韩国厂商逐步超越。
第二次产业转移，20世纪90年代个人电脑普及，韩国与中国台湾同时产业崛起。
以DRAM存储器为契机，产业转向韩国三星、海力士等厂商；
晶圆代工制造则在中国台湾兴起，台积电、联电等厂商崛起。
韩国产业崛起的主要原因为：
（1）政府制定详尽的发展纲领并以资金支持；
（2）资本雄厚的财阀进行持续的逆周期投入。
中国台湾代工行业崛起的主要原因为：
（1）抓住全球化浪潮开辟全新代工商业模式，积极参与全球分工；
（2）海外人才回归带来技术能力突破。
21世纪10年代开始，智能手机、移动互联网爆发，物联网、大数据、云计算、人工智能等产业快速成长。
人口红利、终端需求正在带动半导体第三次产业转移。
下面我们将分地区探究各自集成电路产业的历史发展路径，并总结发展规律和启示。
美国：
产业发源地，标准制定者，技术领先铸就护城河
美国半导体产业现状：
设计、制造、设备、软件具备领先优势
美国在数字芯片和模拟芯片设计方面领先。
高端数字芯片方面，CPU是占主导地位的通用数字芯片，英特尔和AMD这两家美国公司长期垄断笔记本电脑、台式机和服务器的CPU市场；
GPU长期以来一直被用于图形处理，近些年已经成为训练人工智能算法最常用的芯片，美国垄断了GPU的设计市场，英伟达和AMD这两家美国公司主导着独立GPU市场，英特尔也在开发独立GPU。
美国公司几乎占领了整个FPGA设计市场，主要公司包括赛灵思、Altera（英特尔收购）、Lattice等。
模拟芯片设计方面，美国德州仪器产品覆盖范围最全，2019年市场份额约20%，其次为美国ADI公司。
2019年半导体设计公司排名中，前十名有六家为美国公司，中国大陆仅有华为海思上榜，但目前仍受美国制裁。
半导体制造方面，美国具有一流梯队领先优势。
英特尔的10nm节点芯片规格可与台积电的7nm节点芯片竞争；
GlobalFoundries作为晶圆代工厂，具备12nm特征尺寸先进节点；
德州仪器、ADI、美光等公司以IDM模式为主，具备领先的模拟芯片、存储芯片制造能力。
半导体设备方面，美国厂商具备传统优势。
应用材料在薄膜沉积、刻蚀、离子注入具备领先地位；
泛林在薄膜沉积、刻蚀领域具备领先地位；
科天在检测、量测设备处于领导地位。
EDA工具以及核心IP仍然由美国占主导地位。
在芯片EDA设计工具方面，美国Cadence和Synopsys占有重要行业地位，自1991年开始美国Cadence已连续在国际EDA市场中销售业绩稳居第一（中美贸易争端中Cadence曾停止对中兴的服务）。
此外，专注于核心嵌入式处理器IP的ARM公司（总部位于英国而被日本软银拥有），目前正在出售给美国英伟达（进程中），ARM架构的CPU内核是世界上大多数智能手机处理器的基础，该交易若通过监管机构审查，将扩大美国在核心IP领域的领先优势。
美国半导体产业是如何发展的：
从实验室和硅谷风险投资到全球产业巨头
20世纪40至50年代半导体从实验室走出，产业发源于美国。
1947年美国贝尔实验室的肖克利等人发明了世界上第一个点接触型晶体管；
1952年德州仪器涉足半导体业务；
1955年硅谷成立第一家半导体公司肖克利实验室，1957年肖克利实验室出走的八位核心成员建立了仙童半导体（Fairchild）；
仙童半导体为硅谷奠定了行业基础和风险投资的创业模式，后续多家知名半导体公司均从仙童半导体走出。
20世纪60年代，英特尔、AMD等公司成立，硅谷风险投资的创业模式兴起。
1959年集成电路发明，1968年来自仙童半导体的罗伯特·
诺伊斯、高登·
摩尔、安迪·
葛洛夫共同创立了英特尔公司，1969年来自仙童半导体的杰里·
桑德斯创办了AMD公司。
美国早期半导体公司诞生时期，大多是从实验室中走出投入商业化，均采用设计制造封装一体的IDM模式，其优点在于内部资源整合优势，从IC设计到制造所需时间较短，同时市场参与壁垒也非常高，得以快速成长并进行资本、技术积累。
这些企业现今依旧是半导体行业中的传统龙头。
20世纪70~80年代个人电脑问世，带动处理器和DRAM逐步成为主力产品。
美国军事及航天计划的需求为半导体提供了最早的市场，20世纪70年代，美国集成电路企业近一半的产品被军工部门所购买。
1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器4004，1978年，研制出16位8086处理器，从此成为个人电脑的标配。
20世纪80年代，面对日本厂商在DRAM市场日益激烈的竞争，英特尔停止DRAM内存业务，专心聚焦处理器业务。
下游需求的扩张带动行业进入快速成长期。
20世纪90年代，多媒体和移动通信需求兴起，产业分工日趋完善，众多Fabless厂商崭露头角，如英伟达、高通等。
伴随着台积电等晶圆代工厂的兴起，20世纪80年代~90年代成立的半导体公司多为Fabless模式。
例如英伟达面向新兴的多媒体显示技术推出GPU芯片，而高通则面向移动通信需求，成为日后的移动处理器和基带龙头厂商。
21世纪10年代，云计算、人工智能、物联网等成为风口，半导体巨头纷纷并购整合布局，呈现“强者恒强”态势，亦出现终端云端厂商跨界涉足芯片设计。
这部分我们在下一章节进行阐述。
美国巨头如何保持领先性：
行业标准制定、持续研发投入、持续产业并购
英特尔发展启示：
伴随PC时代成长，游戏规则制定确立领军地位。
英特尔创始人为技术出身，以研究开发为导向，成为技术领先龙头。
英特尔创始人之一高登·
摩尔于1968年提出摩尔定律，即当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-2
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