（如需报告请登录未来智库）
一、三个维度观测全球半导体格局演变
1、维度之一：从费半指数观测全球半导体格局
费城半导体指数（SOX）的发展阶段反应了全球半导体的走势与兴衰更替。费半指数涵盖全球半导体设计、设备、制造、材料等方向，其走势可以是衡量全球半导体行业景气程度的主要指标。费城半导体指数发行于在年12月1日，是衡量半导体景气度的重要指标之一。从费半指数长期历史来看，简单的可以将其划分为三个大阶段。
第一阶段，PC与互联网时代（-）：指数总体呈现周期大于成长的走势，有明显的上下周期性波动。指数最高在年达到的阶段性高点，但随着互联网泡沫的破灭，随后出现了大幅下滑。技术进步的驱动力来自笔记本电脑以及宽带网络技术，由于处于互联网初期阶段，尚未有较多的统治级公司出现，行业经历了快速的潮起潮落的过程。与此同时，培育诞生了诸多半导体龙头，如三星，Intel，德州仪器等。
第二阶段，移动互联网时代（-）：经历08年全球经济危机后，行业回归长期成长。随着全球半导体产业的充分发展，以及通信技术的快速迭代，指数在这一阶段走出了近10年的长期增长，指数涨幅接近10倍。在这一阶段，主要的驱动力来自移动互联网通信技术的升级（4G），叠加智能手机市场的迅速扩大，全球半导体产值达到亿美元以上。在之前微软与英特尔形成的系统与芯片绑定的模式上，安卓与高通在移动端也形成了强大的联盟。芯片产业链中的设计、晶圆制造、晶圆代工、设备、材料等均出现了具有垄断性的公司。
第三阶段，5G与AIOT时代（-）：目前在半导体产业链各环节中，整体竞争格局相对稳定，集中度普遍较偏高，随着摩尔定律的持续生效，龙头技术壁垒愈发难以被打破。在此阶段，费半指数也在持续创出新高，龙头公司景气度不减。目前处于移动互联网与下一时代的交汇期，当前5G与AI提供的增长动力已经显现，下游端可穿戴设备与物联网已有一定的增长趋势储备了足够的增长动能，叠加随数字货币、区块链等新技术对存储器的增量需求加大，全球半导体产值已突破亿元。未来随人工智能、物联网、区块链等技术应用进一步落地，半导体市场份额需求有望进一步增长提升。
从费半指数成份股看，全球半导体的核心资产仍集中在美国。
为了保证费半指数能密切跟踪半导体市场发展，成份股于每年9月进行评估，通过将符合标准的证券按照市值排名，将市值排列的前30名被成份股。其中：
半导体设计厂商17家：高通、博通、英伟达、AMD、赛灵思、迈威科技等；半导体设备厂商5家：应用材料、拉姆研究、阿斯麦、卡伯特微电子、克里科技；半导体制造厂商2家：台积电，科天半导体；IDM厂商6家：英特尔、美光、德州仪器、恩智浦、Qorvo、Skyworks。从下游应用分布来看，以三星和高通为代表的厂商主要集中在手机和消费电子，以英特尔，博通，AMD为代表的主要集中在PC和通信端。
2、维度之二：从IDM到fabless+foundry，产业结构持续细化
当前半导体产业链中经营模式主要有三种，fabless与foundry是IDM产业细分的演化产物。当今全球半导体产业有三种商业模式：IDM（IntegratedDeviceManufacture，集成器件制造）是传统的半导体模式，即从设计，到制造、封装测试以及投向消费市场一条龙全包的企业，称为IDM公司；Fabless模式专注半导体内部设计，是将制造过程剥离的结果，技术行业壁垒较相对最高，是芯片更新迭代的主要驱动力；Foundry模式专注于芯片的生产和制造，通常由精密制造产线支撑，而这种新模式出现的标志是年台湾积体电路公司（TSMC）的成立。
三种者模式各有优势，未来产业链仍将持续细分。从费半指数成分股的角度来看，目前三种模式下呈现出设计公司占比高，IDM与foundry占比较少且集中度高的局面。从资本投入的角度看，芯片设计所投入的多为人力成本，固定成本较少，竞争门槛相对较低；而IDM与foundry均涉及芯片制造产线，固定资产投入是巨大的。随着分工进一步细化，近年Fablite也趋于流行。Fablite模式由IDM演变而来，是企业为了减少投资风险，轻资产化的一种策略，IDM企业将部分制造业务转为第三方代工，自身保留其余制造业务。目前全球半导体业中Fablite模式盛行，大多数的IDM几乎无一例外地执行这个策略。
3、维度之三：全球产业链三次迁移
半导体产业起步于上世纪50年代，在80年前后逐步形成市场规模。年贝尔实验室采用锗材料研制出了第一只点接触三极管，奠定了微电子工业的基础，以晶体管的发明为标志，IC产业诞生。60年代中期，仙童半导体将硅表面的氧化层做成绝缘薄膜，发展出扩散、掩膜、照相和光刻于一体的平面处理技术，并实现了集成电路的规模化生产。70年代“摩尔定律”得到同行业认可，相关产品性能快速翻倍。
随着技术迅速提升，资本开支快速增加，垂直化分工是产业链转移的主要原因。半导体行业因具有下游应用广泛，生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高风险大等特点，叠加下游应用市场的不断兴起，半导体产业链从集成化到垂直化分工越来越明确，并经历了两次空间上的产业迁移。
迁移路径由美国至日本再到韩国、中国台湾，演化模式由垂直整合到系统化集成，再到垂直分工。起源美国:垂直整合模式s，主要由系统厂商主导。全球半导体产业的最初形态为垂直整合的运营模式，即企业内设有半导体产业所有的制造部门，仅用于满足企业自身产品的需求。
转移日本：系统集成IDM模式s，美国将装配产业转移到日本，半导体产业转变为IDM（IntegratedDeviceManufacture，集成器件制造）模式，即负责从设计、制造到封装测试所有的流程。与垂直整合模式不同，IDM企业的芯片产品是为了满足其他系统厂商的需求。随着家电产业与半导体产业相互促进发展，日本孵化了索尼、东芝等厂商。我国大部分分立器件生产企业也采用该类模式。
分工转移韩国、中国台湾地区，代工模式s。随着PC兴起，存储产业从美国转向日本后又开始转向了韩国，孕育出三星、海力士等厂商。同时，台积电成立后，开启了晶圆代工（Foundry）模式，解决了要想设计芯片必须巨额投资晶圆制造产线的问题，拉开了垂直代工的序幕，无产线的设计公司（Fabless）纷纷成立，传统IDM厂商英特尔、三星等纷纷加入晶圆代工行列，垂直分工模式逐渐成为主流，形成设计（Fabless）、制造（Foundry）、封测（OSAT）三大环节。
二、国内半导体产业空间巨大，自主可控是长期趋势
1、自给率仍偏低，中高端核心技术仍有较大差距
中高端自给率偏低，全球排名中缺乏中国公司身影。贸易摩擦核心在于半导体技术，自主可控是唯一可行路径。大陆半导体市场在庞大产业需求缺口刺激下产业投资和产出均表现快速增长，但核心技术仍需要长期积累。ICinsights数据显示年上半年全球15大半导体公司全部为欧美、日韩和中国台湾公司，中国大陆没有公司入围。大陆作为全球最大市场却没有巨头公司，表明大陆半导体产业进口替代空间巨大，同时也面临很大的挑战，行业落后是不争的事实。
从19年排名来看，海思的排名不断提升，从整体水平来看，国内公司尚未形成竞争力。从全球领先企业格局来看，从事存储和逻辑电路的企业相对靠前，与半导体细分行业市场规模匹配。存储以三星、SK海力士、美光为代表，逻辑电路以Intel、博通、高通为代表，晶圆代工以台积电为代表。在这15家半导体厂商中，包括5家美国公司，3家欧洲，3家韩国，2家日本，以及两家中国台湾地区的厂商。这些厂商中，有10家是IDM，4家Fabless，1家晶圆代工厂。
总体而言，ICinsights预计年排名前15位的半导体公司的销售额将比年下降15％，比预期的全球半导体行业总销售额下降13％低2个百分点。其中营收波动最大的为SK海力士，年营收同比增长了41%，为去年15家中最高，年预计同比下降38%。
2、国内技术逐渐突破，部分细分领域发展进程加快
（1）IC设计有望率先突破，未来面临两大制约因素
IC设计少数企业形成突破，有望率先走向一线舞台。我们认为IC设计有望率先崭露头角，主要原因有：1、IC设计固定资产投资门槛相对较低，以人力成本降低；2、国内工程师红利凸显，设计人才充沛，人力成本降低；3、目前已有个别企业走向一线舞台，龙头标榜效应明显。根据相关上市公司财报披露，按照营收排名，华为海思目前已在芯片设计领域排名第五，年营收增速高达34.2%，在同行中排名第一。但总体来看，设计行业的核心技术仍然在美国，年美国占了全球IC设计份额的53%，中国占比为11%。目前大陆IC设计已具备赶超国际公司的能力，未来将涌入更多的公司。
“一大多小”是国内IC设计现状，EDA和底层架构是未来两大制约因素。国内IC设计企业从年起整体数量有了翻倍增长，呈现快速追赶态势，整体营收规模也有了快速增长。值得注意的是，在大部分芯片细分领域，自给率仍然很低，除去华为海思的营收规模超过亿元外，其余公司收入最高为亿元，总体概况为一大多小。
在具体业务进行中，主要涉及两大核心关键技术受到国外的制约。EDA设计软件美国的三家公司（Synopsys、Cadence、Mentor）垄断了全球65%和国内96%以上的市场份额，目前国内仅有10家左右公司有相关业务，全球份额占比不足1%。底层架构方面目前主要分为两大阵营：一个是以intel、AMD为首的基于复杂指令集的架构X86架构，在个人PC端占绝对主导；另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集ARM/MIPS/Power，在移动设备和物联网设备芯片中占绝对主导，其中在手机、汽车电子及IoT等领域中具备绝对的话语权，ARM架构芯片占手机市场份额约90%。
（2）IC制造市场高度集中，设备与材料被国际先进企业垄断
晶圆代工环节和所涉及到的设备材料集中度远高于IC设计，主要原因是制造过程中，涉及到巨大的固定资产投入，若技术无法做到全球领先，在投资周期内很可能无法盈利。晶圆代工方面，整个行业CR3接近80%，台积电占全球市场份额超50%，其次为三星、格芯，国内最大的晶圆代工厂为中芯国际，目前最高技术水平在12-14nm左右，今年随高端光刻机顺利投入产线，未来有望进一步提升技术水平。
设备与材料方面，关键技术被欧美日垄断。半导体设备主要以欧美日企业为主，从分布来看，全球前15的半导体设备企业中，美国4家，日本7家，欧洲3家，韩国1家。从营业收入的角度看，大陆半导体设备公司的市占率非常小，尚未在国际舞台上看到大陆公司的身影。美国的应用材料公司产品几乎包括除光刻机之外的全部半导体前端设备。荷兰的ASML是高端光刻机的全球第一，其研发投入与技术实力国内企业差距甚远。设备行业的整体集中度基本达到了CR3大于90%。
国内设备企业规模普遍很小，技术差距较大。目前国内排名第一为北方华创，年营业收入为约4.75亿美元，距离应用材料公司亿美元的营收有30倍以上的差距，技术节点多数都还比较落后，大部分设备在28nm制程以上，在高端光刻机等核心设备生产仍依赖进口；国内先进企业中，北方华创的刻蚀机、PVD等设备已达到14nm级别，氧化炉已经批量应用于中芯国际、华力微电子、长江存储等厂家；中微半导体刻蚀机的技术水平已经达到77nm，达到国际先进水平。
（3）IC封测国内通过并购崛起，已有三家企业进入世界前十
IC封测门槛相对较低，本土厂商逐渐崛起。目前国内已有三家企业进入世界前十，分别是长电科技、华天科技、通富微电，按照市场份额来看，分别排在全球第三、六、七名。由于封测产业对规模化要求较高，相对于设计与代工，国内封测企业目前排名相对靠前，主要采用的方式是加大研发投入以及并购整合。整体行业目前集中度略低于设计与代工，随着并购持续进行，未来集中度有望进一步提升。年全球OSAT（OutsourcedAssemblyTest，外包封装测试）前十大厂商市占率超过80%，行业高度集中。因为OSAT与Foundry在产业链上紧密关联，依靠台积电在Foundry市场超过50%份额的垄断地位，中国台湾地区在OSAT市场也扮演着主导角色。
行业分工细化，OSAT成为主要生产模式，未来先进封装技术是提升芯片效能的增量动力。IDM与OSAT是目前半导体封测产业的两种主要模式。IDM企业芯片产业所有环节均自己完成，OSAT企业仅提供中后段的封装测试代工服务。随着轻资产的设计公司的不断增长，推动OSAT企业快速发展,OSAT+Foundry的模式成为半导体行业发展的主要模式。随着IC设计趋于复杂与制程工艺不断提升，封装环节的技术提升，有望为芯片的性能提供额外的附加值，提高半导体产品价值的同时降低成本。目前先进封装演进方向主要分为减小尺寸的方向，主要实现方式是FC、Fan-out、Fan-inWLP和Bumping,和异质结融合的方向，主要实现方式是Sip、3D封装和TSV，通过这两类型技术，实现在更小尺寸里集成更多功能，同时实现更高的封装效率。而Fan-out和和Sip系统级封装是目前被公认的在这两个方向上具有最大增长潜力的封装技术。
3、受益*策支持与资本助力，国内半导体有望取得长足发展
（1）以史为鉴，国家*策支持是半导体的必要条件
回顾美日韩成功经验，*府大力支持与基础技术研发必不可少。从全球产业发展的角度看，目前中国正处于世界第三次半导体产业转移的浪潮中，回顾历史美日韩发展的成功经历，离不开*府的统筹规划与资金*策的大力支持，以及对基础技术研发的高度重视。
美国半导体产业自上世纪50年代以来，历经行业起步、发展、全球化，*府扮演着重要角色。起步阶段：半导体技术研发投入大，美国*府通过直接采购和研发资助的方式助力美国半导体公司完成初步积累；发展阶段：70年代后期面临日本的崛起，美国*府通过一系列特殊的税收优惠*策，并从国际*治上对日本进行施压，通过一系列法案建立*府与民间的合作关系；全球化阶段：采取保护性贸易*策打击国际对手，保护本土半导体企业。
日本半导体产业成功的核心因素：*府主导核心企业集体研发+选择正确的发展方向+对基础技术的高度重视。起步阶段：年日本电气公司获得美国仙童半导体的平面技术授权，日本*府要求其进行行业内分享，随后诞生了三菱，夏普，京都电气，半导体产业得到快速发展。发展阶段：八十年代，日本*府决定开发体积更小，性能更强的超大规模集成电路，发起全国范围内规模最大的企业间合作，由日立，三菱，富士通，东芝，日本电气牵头，将大量的精力投入到基础技术中，团队协调与技术融合是成功的关键。从到年间，日本半导体产业全球市场份额从26%上升至45%，美国为42%。当时在存储芯片领域，日本电气，东芝，日立三家公司份额超过90%。全球化阶段：02年日本*府再次发动技术合作，11家公司共同研发系统级芯片，目前日本在部分细分领域已经做到几乎垄断，sony的