總體來看,中國半導體市場體量更大,增長更快,但國産化率低,且中高端芯片高度依賴進口,多處于産業鏈中下遊。美國半導體市場整體規模增長有限,但占據産業鏈上遊並完整擁有半導體設計,設備的核心控制權,産業質量極高,綜合實力將長期穩固于世界第一的位置。
2.半導體之集成電路行業産業結構
集成電路作爲5G和AI發展之關鍵,結構複雜流程衆多,國産化替代長路漫漫。
3.集成電路在一級市場和科創板的表現
從投資數量和規模來看,目前集成電路在國內資本市場出現全面開放的局面。從科創版試點注冊到推進創業板試點注冊制,爲半導體等高科技企業IPO打開了大門,同時也積極支持國內企業並購重組。近兩年,國內半導體並購案持續發生。
△集成電路在科創板的表現
AI芯片:頭部效應顯現,挖掘長期有效場景仍然撲朔迷離
1.CPU、FPGA、ASIC三大主流AI芯片對比分析
GPU爲通用芯片,其靈活性高,成本高,功耗高計算能力強,産品成熟,效率低,編程難。主要玩家是英偉達,AMD,其中英偉達一家獨大。
FPGA爲半定制化芯片,其靈活性高,成本和功耗低于GPU,性能較高,功耗低,編程難。主要玩家有賽靈思,英特爾,Lattice,Microsemi,其中賽靈思市場份額超過50%,Intel占據40%。
ASIC爲全定制化芯片,其靈活性低,成本低,平均性能穩定,功耗低,體積小,不可編程。主要玩家有Google、IBM高通、Intel、海思、寒武紀、地平線,整體市場分散,型號衆多。
針對傳統巨頭産業能力不足,跨界巨頭提供了豐富的落地場景,豐富雲端推理和邊緣推理的業務面,以及豐富的結構化數據資源。
針對跨界巨頭的需求,傳統巨頭需要授權自主研發的代碼,采用開源/半開源/BPO,融合人才隊伍,注入産業因素。
針對傳統巨頭多元開發需求,初創公司需要尋求解決線性發展路徑上的必經點,選擇講個人資産M&A,例如深鑒科技。
針對初創公司在某一技術點的挑戰,傳統巨頭需要與跨界巨頭融合,開源部分算法,例如平頭哥開源基于RISC-V的DSP芯片;與初創公司就某一技術點展開合作,例如寒武紀在麒麟海思970上的合作。
3.2019投資情況——兩極分化顯現,強者恒強
AI芯片逐步進入布局中後場,融資金額兩極分化明顯,小型創業企業融資艱難,且技術方案涵蓋較爲單一,難以形成規模之勢頭,大型創業企業紛紛再次融資擴大資金池,在沒有更好的戰略方向的前提下儲糧過冬,繼續尋找AI芯片在市場的落地場景。
通用算法芯片,尤其是中央處理器,創業企業都不具備實際優勢,但基于異構的專用芯片如若性能有突破性提升,有機會從某個成熟場景的應用中殺出重圍,或被傳統通用半導體廠商並購,實現産業整合。
專題篇——通信芯片:射頻前端(濾波器+PA)如何帶動5G發展
1.行業縱覽——以5G+場景爲基礎的對應發展模式
5G通信芯片以移動互聯網及物聯網的發展,催生5G通信技術爲出發點。相較于前幾代移動通信技術,5G在標准、性能、網絡架構、用戶群體及産業鏈的發展速度方面均有很大不同。
目前3GPP(爲移動通訊提供市場建議和統一意見的機構組織)分別從4G和5G兩個角度,定義了NSA和SA兩種組網方式。其組網最終達到的效果是超高可靠低時延應用場景的能力。
而ITU-R定義了eMBB,uRLLC和mMTC,以上三個爲基礎應用場景。任意工業,生産業(B端)與民用(C端)都涵蓋在基礎應用場景內。
目前對5G芯片應用較爲廣泛的領域主要有兩個,一是明確應用場景的落地方式,可提供成熟軟硬件下遊的公司或團隊,二是高質量的5G基站建設所用通信芯片。
3.通信芯片如何搭建和融合5G網絡的移動互聯網應用
5G射頻前端市場,以濾波器爲最大細分市場,主要由于SAW國産化替代和BAW濾波器的滲透導致,其余市場由PA構成。
5.SAW濾波器國內市場概況
國內的SAW濾波器剛剛起步,中低難度市場有初步參與,但高難度市場一片空白。
具體來說,以中低難度的BAND1,BAND2等低端濾波器爲主,高難度市場未有涉及,高難度市場由日本村田,TDK和太陽誘電占據市場份額的85%,呈現寡頭統治。
此外在高端濾波器領域,包括高頻濾波器,雙工器,多工器,以及共存濾波器等,國內市場迄今一片空白。
但超材信息獨家研發的BAND40,是國內首家具備完整研發和生産能力的高端濾波器器件單品,有望突破國內該項産品國産化率爲零的尴尬,並通過渠道逐漸滲透進入智能手機領域,逐步開展對進口SAW濾波器的國産化替代。
6.2019投資情況——手機端國産化替代機會初顯,基站端進入價格戰
射頻器件的市場以手機射頻市場爲主,其他市場構成剩下的小部分,手機PA和手機SAW濾波器,是該市場最大的兩個賽道。
目前基站Pa和基站濾波器市場基本進入紅海,各方案價格戰初顯,技術門檻逐漸消失。
而國産濾波器收發芯片DPX,收的基礎功率已達到世界領先水平,發的基礎功率還未達標(大于29dbm),部分廠家已接近該數據,但均處于試驗階段,還未進入大規模一致性監測,雙工器的國産化空白將長期存在。
2.汽車電子行業規模
根據中汽協數據,2018年中國汽車産量約爲2352萬輛。下遊整車增速放緩,但基盤依舊龐大,爲汽車電子行業規模提供了強有力的需求基礎。
隨著自動駕駛系統、信息娛樂與網聯系統部件在車型上不斷滲透,汽車電子成本占總整車成本比例提升,分車型來看,新能源汽車引領傳統燃油車,豪華車優先中低端車,整體成本單元雖然沒有本質性變化,但大規模汽車電子産業的工業發展趨勢已不可逆轉。
隨著電子電器在汽車産業應用逐漸擴大,根據蓋世汽車研究院,2017-2022年全球汽車電子市場規模將以6.7%的複合增速持續增長,預計至2022年全球市場規模可達2萬億,而國內市場規模接近萬億。
二、AUTOMOBILEMEMS(汽車微電系統)
1.MEMS基礎概念
從車載MEMS的宏觀市場形態來看,MEMS器件是ADAS實現自動控制的神經元,是剛需。
因爲智能傳感器直接向外界收集信息,通過MEMS在汽車各系統控制過程中進行信息的反饋,所以MEMS的性能和能耗比直接決定了該賽道企業的品質。
未來智能汽車和單車大約會采用25-40個MEMS傳感器。單車MEMS傳感器客單價在2000-20000元不等,整個MEMS傳感器市場預計2021年將達到472.27億規模。
同時,車載傳感器的融合趨勢將提升單車信息化水平。
傳感器是汽車電子控制系統的信息來源,是車輛電子控制系統的基礎關鍵部件。
傳感器的三大基礎構成中,敏感元件負責傳感器中直接感受或響應測量,轉換元件負責非電量轉換爲電參量,轉換電路負責轉換元件輸出的電信號的處理、顯示、記錄和控制。
而傳統微機電傳感器和智能傳感器兩大重要組成中,傳統傳感器包括壓力,位置,溫度,加速度,角速度,流量,氣體濃度和液位,智能傳感器包括激光雷達,毫米波雷達,超聲波雷達和攝像頭。傳統汽車傳感器,主要運用于動力總成,車身控制和底盤系統,智能汽車傳感器主要進行環境感志、規劃決策,分析折返時間測算距離,完成駕駛決策輸出。
在國産化替代方面,中遊廠商進行傳感器生産,中遊環節國內廠商基于成本優勢和自主車企的客戶群優勢,存在極大的成長機會。國內主要廠商如華工科技、保隆科技、東風科技等與比亞迪、東風日産、一汽等主機廠具有良好的合作關系。
二是車載傳感器國內羸弱,需要部署追趕,從第一條産線開始布局。
中國半導體未來行業趨勢:國家基金高舉高打
1.宏觀:國家集成電路大基金高舉高打下的紅色半導體戰略
國家集成電路大基金從半導體設計,半導體制造,半導體封測和半導體裝備四個戰略點,實際出資超過1000億元,支撐共和國半導體戰略版圖
3.一級市場微觀:頭部機構投資在半導體行業的戰略布局
北極光創投主要關注以下四個方向:
- 顯示驅動芯片及電路板卡研發商,支持包括LCD、LED、OLED在內的各種類型顯示屏。並將它們應用到手機、平板、筆記本等設備上,行業方面,重點面向手機、筆記本電腦、電視、AR/VR等消費類電子市場。
- 關注實時三維成像聲呐技術及相關産品研發商,垂直海洋中的實時三維成像聲納系統,核心傳感器及硬件環節。
- 可穿戴芯片及物聯網無線通信芯片設計、研發、制造和銷售,具備不侵權,國産化替代的窄帶,蜂窩IOT芯片方案。
- 提供高性能、單芯片解決方案,支持在手機、膝上型電腦、上網本電腦、便攜式設備和消費電子産品和移動電視的軟硬件耦合方案,即使在移動環境下也具有超凡的靈敏度和畫面質量、超低的功耗和最高的集成度。
關注小飯桌公號,後台回複“半導體”獲取凡卓資本《國內半導體行研報告》pdf版本。













