比特币区块链专用集成电路设计行业分析报告.docx

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比特币区块链专用集成电路设计行业分析报告

2017年比特币区块链专用集成电路设计行业分析报告

2017年8月

一、行业主管部门、监管体制及主要法规

1、行业主管部门和监管体制

（1）中华人民共和国工业和信息化部

国家工信部主要负责拟定新型工业化发展战略和政策，协调解决新型工业化进程中的重大问题，拟订并组织实施工业、通信业、信息化的发展规划，推进产业结构战略性调整和优化升级；拟定行业法律、法规，发布行政规章；制定行业技术标准、政策等，并对行业发展进行整体宏观调控。

（2）中国半导体行业协会（CSIA）

中国半导体行业协会是中国集成电路行业的行业自律管理机构，其主要职能为贯彻落实政府有关政策、法规，向政府业务主管部门提出本行业发展的经济、技术和装备政策的咨询意见和建议；协助政府制订行业标准、国家标准及推荐标准，并推动标准的贯彻执行；经政府有关部门批准，在行业内开展评比、评选、表彰等活动等。

2、行业相关法律法规及政策

近年来，国家先后出台了一系列鼓励政策文件，促进了中国集成电路行业健康发展，主要如下：

近年来，国家出台的扶持政策给中国集成电路行业带来了新的发展机遇。

上述法规及政策，对集成电路的企业的研发、资金支持方面进行了规范；对融资、税收、行业并购重组等方面给予了政策支持。

国家的各项扶持政策将有效推动企业在技术攻关、设备研发、工艺改进等方面的投入。

公司为集成电路设计企业也将受益国家扶持政策所营造出的产业环境，良好的行业政策环境将进一步推动公司的快速发展。

二、集成电路相关概念及产业链

1、集成电路相关概念

集成电路（integratedcircuit）是一种微型电子器件或部件。

是20世纪50年代后期及60年代发展起来的一种新型半导体器件。

通过采用氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。

集成电路通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

模拟集成电路主要是指由电阻、电容、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理连续函数形式模拟信号（如声音、光线、温度等）的集成电路；与之相对应的是数字集成电路，后者是对离散的数字信号（如用0和1两个逻辑电平来表示的二进制码）进行算术和逻辑运算的集成电路，其基本组成单位为逻辑门电路。

常见的模拟集成电路通常包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频IC、数据转换芯片、各类电源管理及驱动芯片等，其设计主要是通过有经验的设计师进行晶体管级的电路设计和相应的版图设计与仿真；与此相对应的数字集成电路通常包括CPU、微处理器、微控制器、数字信号处理单元、存储器等，其设计大部分是通过使用硬件描述语言以基本逻辑门电路为单位在EDA软件的协助下自动综合产生，布图布线也是借助EDA软件自动生成。

2、集成电路产业链

集成电路作为信息产业的基础和核心，是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面发挥着广泛而重要的作用，已成为当前国际竞争的焦点和衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。

伴随着国内经济的不断发展以及国家对集成电路行业的大力支持，我国集成电路产业快速发展，产业规模迅速扩大，技术水平显著提升，有力推动了国家信息化建设。

集成电路产业链是半导体产业的典型代表，因为其技术的复杂性，产业结构向高度专业化转化，集成电路行业包括集成电路设计业、集成电路制造业、集成电路封装业、集成电路测试业。

因此，集成电路设计行业是集成电路行业的子行业。

集成电路设计行业处于产业链的上游，主要根据终端市场的需求设计开发各类芯片产品，兼具智力密集型、技术密集型和资金密集型等特征，对企业的研发水平、技术积累、研发投入、资金实力及产业链整合运作能力等均有较高要求。

（1）集成电路设计

集成电路设计是指在一块较小的单晶硅片上集成许多晶体管及电阻、电容等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法，将元器件组合成完整的电子电路的整个设计过程。

集成电路设计的一般过程包括：

①电路设计：

依据电路功能完成电路的设计；②前仿真：

电路功能的仿真，包括功耗，电流，电压，温度，压摆幅，输入输出特性等参数的仿真；③版图设计（Layout）：

依据所设计的电路画版图；④后仿真：

对所画的版图进行仿真，并与前仿真比较，若达不到要求需修改或重新设计版图；⑤后续处理：

将版图文件生成GDSII文件交予晶圆生产厂进行试生产。

（2）集成电路制造

集成电路晶圆代工的商业模式可以认为是由台湾积体电路制造股份有限公司（台积电）开创的，是全球第一家、以及最大的专业集成电路晶圆代工企业。

目前，公司的晶圆代工厂商即为台积电。

芯片制造涉及的芯片生产工艺流程如下，包括光罩制造、晶圆生产、晶圆制造及封装测试等。

其中，光罩制造发生在样品生产过程中，晶圆制造和封装测试则在样品和成品的生产中都有所涉及，而晶圆生产环节则为芯片制造提供了原材料。

（3）集成电路封装测试

封装测试是集成电路产业链必不可少的环节。

封装是指对通过测试的晶圆进行划片、装片、键合、封装、电镀、切筋成型等一系列加工工序而得到的具有一定功能的集成电路产品的过程。

封装一方面是通过将芯片固定于一个特定的芯片安装区域，并用适当的封装外壳将芯片、芯片连线以及相关引脚封闭起来，保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤，并通过封装材料的选择及增加额外固件增强芯片的散热性能；另一方面则是将芯片的输入输出端口联接到外部印制电路板（PCB）、玻璃基板等并实现电气连接与通信的过程。

测试主要是对芯片、电路以及老化后的电路产品的功能、性能测试等，其目的是将有结构缺陷以及功能、性能不符合要求的产品筛选出来。

集成电路的封装测试从行业特性来说与晶圆代工较为类似，以成本优势和资本优势作为重要的竞争力，并且相对代工行业而言，对于资本的需求低，成本优势更加显著，技术研发的难度也更低，因此成为中国企业进军半导体集成电路市场的突破口，早期一直占据中国集成电路行业市场规模的一半以上，直到目前，集成电路封装测试行业的市场规模仍然是集成电路设计业、集成电路制造业、集成电路封装测试业中最大的。

中国集成电路封测行业的始终保持了较快的增长，过去10年的年复合增长率达到了16%。

封测行业由于技术门槛相对较低，因此从全球市场的格局看，市场竞争更加激烈，中国企业整体的市场占有率水平也更高。

三、行业发展概况及市场前景

1、集成电路设计行业简介

集成电路行业包括集成电路设计业、集成电路制造业、集成电路封装测试业。

集成电路设计行业是集成电路行业的子行业，处于产业链的上游，主要根据终端市场的需求设计开发各类芯片产品，兼具智力密集型、技术密集型和资金密集型等特征，对企业的研发水平、技术积累、研发投入、资金实力及产业链整合运作能力等均有较高要求。

2、IC设计行业的市场分类

集成电路按应用领域大致分为标准通用集成电路和专用集成电路。

其中，标准通用集成电路是指应用领域比较广泛、标准型的通用电路，如存储器（DRAM）、微处理器（MPU）及微控制器（MCU）等；专用集成电路（ASIC）是指为某一领域或某一专门用途而设计的电路。

据此，IC设计行业的产品分类及相关用途如下图所示：

其中，重复运算芯片主要面向重复计算领域，具备快速、高效处理海量重复计算需求的能力，目前主要作为数字区块链体系的基础计算设备，以低功耗、高性能、软硬件协同为产品特征。

3、集成电路设计行业的市场容量

（1）全球半导体市场规模

全球集成电路市场受益于移动互联网、物联网、新能源等高速增长与全球经济的逐渐复苏，全球集成电路市场在近几年都保持较高的增长，2014年全球半导体市场销售额创历史新高，2014年的全球半导体销售额为3,360亿美元，较2013年增长9.9%。

但全球半导体市场在2014年的高速增长后，2015年全球半导体市场出现略微下滑，根据SIA公布的最新数据，2015年全球半导体市场销售额3,352亿美元，同比下降了0.2%。

全球半导体市场下滑的主要原因是PC销售下降和智能手机增速放缓，根据IDC统计2015年全球PC出货量同比下降10.3%。

受到需求不足影响，2015年日本和欧洲半导体市场分别出现了10.3%和8.2%的下滑。

但亚太地区保持了3.9%增长。

根据wsts历史统计数据，2016年全球半导体市场销售额3,390亿美元，预测2017年和2018年将分别达到3,780亿美元和3,880亿美元。

2011-2016年全球半导体市场销售额如下图所示：

WSTS所提供的2015年世界半导体产业3,352亿美元的销售额中，集成电路产业占据82%的市场份额。

（2）中国集成电路市场规模

①市场需求规模

2014年，在国家一系列政策密集出台的环境下，移动智能终端、平板电脑、消费类电子、汽车电子等旺盛的国内市场需求也是发展我国集成电路产业的强大动因，因此我国集成电路产业整体保持平稳较快增长。

2014年，我国集成电路市场规模达到10,393.1亿元，同比增长13.4%，我国集成电路市场首次突破万亿大关。

2015年市场规模达到11,024亿元，同比增长6.1%。

2016年中国集成电路的市场规模达到11985.9亿元，占全球半导体市场的一半以上。

随着我国经济发展方式的转变、产业结构的加快调整，工业化和信息化深度融合，大力推进信息消费，对集成电路的需求将大幅增长。

2011-2016年我国集成电路市场规模及增长率如下图所示：

②投资规模及生产规模

2015年，由于信息安全形势严峻，国家信息安全战略上升到了一个前所未有的高度。

集成电路国产化率提升迫在眉睫，因此国家加大集成电路国产化投资规模，近几年年我国集成电路固定资产投资连续创新高。

据工业和信息化部统计，2015年我国集成电路行业新增固定资产671.43亿元，比2011年增长了2.2倍多。

受投资驱动影响，中国的集成电路制造的产能正在大步扩张。

根据国际半导体设备与材料产业协会（SEMI）发布的报告，在全球处于规划或建设阶段、预计于2017年～2020年间投产的62座半导体晶圆厂中，有26座设于中国，占全球总数42%。

到2017年，这些中国新建的晶圆厂预计将有6座上线投产，2018年达到高峰，共13座晶圆厂加入营运，其中多数为晶圆代工厂。

2011-2015年我国集成电路固定资产投资如下图所示：

我国集成电路产业受国家投资规模的加大与政策的支持下，全年销售数量稳定增长。

据国家统计局统计，2015年共生产集成电路1,087.2亿块，同比增长6.8%。

2016年，我国集成电路产量为1329亿块，同比增长约22.3%。

2011-2016年我国生产集成电路数量及增长率如下图所示：

单位：

亿块

③销售规模

据中国半导体行业协会统计，2014年中国集成电路产业呈现加速增长的势头。

全年产业销售额规模为3,015.3亿元，同比增长20.2%，增速高出2013年4个百分点。

随着市场规模的进一步增长以及国内集成电路企业自身实力的提升，2015年中国集成电路产业仍然保持了高速增长。

2015年，国内集成电路产业规模超过《国家集成电路产业发展推进纲要》规划的3,500亿元目标，2015年我国集成电路产业销售额为3,609.8亿元，增长率为19.7%，其中设计业完成1,325亿元，晶圆制造完成900.8亿元，封装测试完成1,384亿元。

2016年中国集成电路产业销售额为4335.5亿元，同比增长20.1%。

2011-2016年我国集成电路销售规模及增长率如下图所示：

单位；亿元

2014年，中国集成电路设计业销售额1,047.4亿，同比增长29.5%。

2015年，中国集成电路设计业销售额1,3