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用数字告诉大家，中国半导体产业的真实差距
来源： 一水遮夏
全球半导体产业链可以大致分为五部分，分别是
1、IC设计& IDM
2、半导体设备制造
3、芯片代工
4、EDA & IP
5、封装测试
调查样本总共为136家企业，包括上市公司与非上市公司。
解释一下，这里的其他地区包括中国台湾、日本、韩国和欧洲。
我们先来看一张图，中国的半导体产业占世界半导体产业的比值是7.2%。其中，只有封装测试占比超过20%，其他的领域全部低于10%。设备制造和EDA领域占比甚至低于3%。
接下来，按照地区划分2019年，全球半导体产业链总营收5718亿美元美国企业占47%，2709亿美元；中国企业占7%，413亿美元；其他地区总和46%，2322亿美元；其中，韩国809亿美元，中国台湾759亿美元，日本500亿美元，荷兰254亿美元。
按照行业划分IC设计及IDM占比达到71%，4059亿美元；半导体设备占比13%，743.34亿美元；芯片代工占比10%，571.8亿美元；封测占5%，285.9亿美元；EDA & IP占比合计2%，114.36亿美元
我们先来讲讲IC设计和IDM行业
IC设计和IDM是半导体产业链中营收占比最大的细分领域，2019年吃掉全产业链份额的71%，达到4059亿美元。
美国公司营收占比达到54%，2198亿美元。其中，IC设计领域833亿美元，IDM领域1364.76亿美元，这还是没有把苹果算进来。英特尔(Intel)一家收入就超过全美收入的30%，达到719.65亿美元。除此之外，博通（Broadcom）,高通（Qualcomm），美光（Micron）收入均超过200亿美元。超过100亿美元的公司有英伟达和德州仪器。全行业2019年研发投入为营收的20.7%，494.95亿美元，约合人民币3184.7亿元。作为对比，大基金一期募集约1700亿人民币，分5年投完。
中国大陆企业占比7%，297.82亿美元。这里是把紫光集团几个子公司拆开来看的，如果把清华紫光+紫光展锐+紫光国芯三家公司加总的话，收入能达到100亿美元。海思作为华为的全资子公司，2019年收入达到75.98亿美元，2020年Q1收入26.7亿美元，排名世界十大半导体公司第十名。
我将长江存储和长鑫存储都划分为IDM，而不是Foundry。现在可以买到长江存储颗粒的固态硬盘，不过是TLC的，性能和老牌大厂还是有一些差距。长江存储4月13日宣布，其128层QLC 3D闪存（X2-6070）研制成功，并已在多家主控厂商SSD等终端产品上通过验证。
长鑫存储已经量产纯国产DDR4内存颗粒，光威弈Pro首发，性能稳定性等方面都没问题，期待长鑫年底推出的17nmDDR5颗粒。
在无法获取数据的列表里，中国公司是最多的，里面有不少值得关注的公司，比如兆芯半导体、龙芯、平头哥、锐石创芯等。这证明，中国在IC设计&IDM领域有很多有潜力的公司。
其他地区收入占比39%，合计1580亿美元。韩国两大巨头三星（Samsung）和海力士（SK Hynix）占据半壁江山，分别为557亿美元和231亿美元。值得一提的是，三星是唯一一个在芯片制程工艺上能和台积电（TSMC）掰掰手腕的公司。欧洲的荷兰恩智浦（NXP）、意大利意法半导体（STM）、德国英飞凌（Infineon）收入均超过80亿美元。日本的索尼、铠侠、瑞萨电子收入超过60亿美元。中国台湾收入最高的是联发科79.6亿美元，联咏科技20.8亿美元，瑞昱半导体19.6亿美元。
在IC设计&IDM行业，中国大陆公司多而不强，一期大基金投资和国家政策比较偏向于这个细分行业，好处是中国大陆的公司基本上覆盖了IC&IDM的所有领域。中国每年进口超过1200亿美元存储器，现在在做存储器的有兆易创新、长江存储和长鑫存储，这三家公司的技术进步都比较快。紫光展锐的5G芯片性能虽不如海思5G芯片那么强劲，但也完全达到了商用的程度。随着时间的推进，在IC设计&IDM领域，中国大陆公司的市场份额将会越来越大。
再来看半导体设备领域。这里面有热度极高的光刻机，还有光刻胶等材料。
半导体设备制造占整个半导体产业链价值的12.5%，约716亿美元。
中国大陆约占2%，11亿美元。除了中微半导体和北方华创外，其余的上市公司营收都比较低。
美国占47%，336亿美元。排名前三公司是应用材料146亿美元，96.5亿美元和KLA 45亿美元。
其他地区占比51%。其中有光刻机巨头ASML132亿美元，东京电子117亿美元。
再看一下设备细分这其中主要包括主要包括光刻机(曝光与刻蚀），离子注入，CVD,PVD沉积设备, 清洗，测试等设备。主要被美国，日本和荷兰把控，如荷兰ASML, 美国应用材料，东京电子以及泛林所把控。
中芯国际不能给华为代工有很大一部原因是所有这些设备都依赖于向泛林、应用材料等公司进口。前段时间中芯国际回科创板IPO公告里称，2019年至今,公司累计采购应用材料、LamResearch、TEL的工艺设备达32.5亿美元。
我在之前的一期视频里详细讲解了国产光刻机与ASML的差距。简单来说差距主要在于商用光源和光学系统上。好消息是，国内光学系统与光源技术差距并不如想象中那么大，并且也会有“北京光源”这种领先世界的科研项目存在。
这里要向大家说明一点，国家早在08年就已经开始重视半导体设备产业。“02专项”便是那时候提出的。
“02专项”是《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目的简称。其内容和目标是：在“十二五”期间，重点进行45-22纳米关键制造装备攻关，开发32-22纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺、90-65纳米特色工艺，开展22-14纳米前瞻性研究，形成65-45纳米装备、材料、工艺配套能力及集成电路制造产业链，进一步缩小与世界先进水平差距，装备和材料占国内市场的份额分别达到10%和20%，开拓国际市场。
“02专项”成果中最具有代表性的，就是中微半导体和北方华创。 所以，大家不要看到美国断供就哀声一片。国家早在十几年前就开始布局，并且经过这十几年的沉淀，成果颇丰，进度也越来越快。要有信心。
接下来，是芯片代工
芯片代工属于半导体产业链上最为中间的部分，在IC设计的下游，封测的上游。芯片设计出来就得有代工厂帮忙制造，要不都是白瞎。打个比方，芯片代工就像大家在运动时常说的“核心肌群”。核心不稳，运动表现必然受到极大影响。
美国在芯片代工方面相对弱一些，只有一家格罗方德。但实际上，英特尔也具备比较强的芯片生产能力，并且技术非常先进。只不过英特尔几乎不接受外部订单，因为自家有超过100条产品线需要排产，这也从侧面反映了英特尔的强大。
中国大陆占比8%，45亿美元。中芯国际和华虹半导体两家公司在国际上有一定的市场份额。中芯国际最近非常火热，在华为被制裁之后一度被推到风口浪尖。没办法，在芯片代工领域，中国大陆只有中芯国际一家公司有希望在未来和台积电一较高下，说是全村的希望也不为过。
其他地区占比达到81%，台积电占大头。其实韩国三星也有代工厂，并且技术也是处于世界领先地位。台积电是目前全世界唯一一个量产5NM制程工艺的代工厂。不过，因为美国禁令，台积电大概率无法在120天缓冲期后给华为继续代工。
前面我们说了，SMIC大概率不能给华为代工。那华为的芯片怎么办？
目前来看，无解。只能等上海微电子193nm-Arf光源浸没式光刻机和其他配套设备突破，否则真的是毫无办法。
第四个是封装测试
封装测试占整个半导体产业链总营收的4.9%，约为283亿美元。
美国企业占比15%，代表企业是安靠,营收40亿美元。
中国大陆企业占比21%，其中长电科技营收35亿美元，通富微电11.9亿美元，天水华天11.72亿美元。
其他地区主要是中国台湾占大头，日月光半导体营收133亿美元，力诚科技营收21.53亿美元。
长电科技目前发展势头很猛，正在奋力追赶日月光。日月光背靠台积电，有得天独厚的优势。天水华天收购马来西亚Unisem，整合东南亚封测产业链之后，竞争力稳步提升。封装测试也是中国大陆在全球半导体产业链中地位最高的一环。
最后，我们来说一说EDA&IP领域
这应该是整个半导体产业链，中国大陆与美国差距最大的，也是最被卡脖子的领域。
不管是EDA还是IP，都属于半导体产业链最上游的领域，但产值规模却是最少的。
EDA&IP 营收占半导体产业链总营收2%，共计114亿美元。
美国企业占比78%，其中EDA三大巨头Synopsys (33.6亿美元)，Cadence(23亿美元)，Mentor(15亿美元)。并且，美国三巨头完全垄断了EDA市场。
中国大陆企业仅占1%，营收超过1亿美元的只统计到了芯原微电子（Verisilicon）。
世界其他地区占比21%，主要就是来自英国的ARM，营收为18亿美元，其中由中资控股的英国公司Imagination营收为8600万美元。
国内比较领先的只有华大九天。还有一家叫做Proplus的公司，刚获得了英特尔的投资。
而国产EDA领域和美国差距是无比巨大的。首先是工具不齐全，华大九天的工具只能覆盖芯片设计的三分之一，而Synopsys是全覆盖。
再者，投入太少，华大九天董事长刘伟平说，十年时间，华大九天投入5亿人民币。而Synopsys一个月就投入5亿，一年投入11亿美元。
最后，人才太少。华大九天大概有员工400人，而Synopsys2019年有员工13896名，研发人员超过7000名。
审核编辑：符乾江
工商网监
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