半导体的前世今生

最近几年， 半导体产业风起云涌。 一方面， 中国半导体异军突起， 另一方面， 全球产业面临超级周期，加上人工智能等新兴应用的崛起，中美科技摩擦频发，全球半导体现状如何？全球半导体的机会又将如何？

半导体的前世今生

1、半导体历史沿革

芯片是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，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；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

自从 1958 年德州仪器发明出世界上第一块集成电路以来，集成电路迅猛发展，历史上大致从西从东形成转移。 从上世纪 50 年代发展至今，集成电路大体经历了三次产业变迁， 分别是： 在美国发明起源——在日本加速发展——在韩国***分化发展。

▲全球半导体产业三次变迁历程

纵贯全球半导体产业发展的时间轴，可以划分出七大时间节点： 20 世纪 40-50 年代晶体管时代及 IC的诞生； 60 年代集成电路制造进入量产阶段， IC 进入了商用阶段； 70 年代个人计算机出现，大规模集成电路进入民用领域； 80 年代 PC 普及， 整个行业基本都在围绕 PC 发展； 90 年代 PC 进入成熟阶段； 21 世纪前 10 年互联网大范围推广， 网络泡沫和移动通讯时代来临， 消费电子取代 PC 成为半导体产业新驱动因素； 2010 年至今大数据时代到来，半导体产业经历了增速放缓逐步进入成熟。

▲ 全球半导体产业发展历程

2、半导体的产业链全景

半导体是许多工业整机设备的核心， 普遍应用于计算机、 消费类电子、 网络通信、 汽车电子等核心领域。 半导体主要分为四部分： 集成电路、 分立器件、 光电子器件、 微型传感器，其中集成电路按其功能可分为微处理器、逻辑 IC、存储器、模拟电路。 其中集成电路占到整个市场的 80%以上， 可按其功能分为计算类、 储存类和模拟类集成电路。

把整个半导体生产流程简化了看，我们可得出下图，芯片在出厂前主要经历了设计、制造阶段、封测，最后流向终端产品领域。

▲半导体生产流程

半导体产业链庞大而复杂，可以分为上游支撑产业链，包括半导体设备、材料、生产环境；中游核心产业链，包括 IC 设计、 IC 制造、 IC 封装测试；下游需求产业链，覆盖汽车电子、消费电子、通信、计算机。从产业链分布的公司来看：美国、日本、欧洲、***公司形成对上中游核心产业全覆盖，依靠技术自主可控垄断半导体产业。

▲半导体产业链全景图

从全球集成电路市场看，随着 PC 应用市场萎缩， 4G 手机市场逐渐饱和，全球集成电路市场的增长步伐放缓，但 2018 年全球集成电路销售额仍保持了 15.94%的增长，达到 4779.36 亿美元。从 1999 年到2018 年，全球半导体销售额从 1494 亿美元增长至了 4779.36 亿美元，年复合增长率为 6.31%。

据 Gartner 公司的数据显示，三星电子和苹果仍然是 2018 年两大半导体芯片买家，占全球市场总量的17.9%，与上一年相比下降了 1.6%。受出货量和平均销售价格增长的推动，英特尔去年的半导体营收较 2017年增长了 13.8%。此外，其他主要内存芯片厂商去年的表现也较为强劲，包括 SK 海力士和美光。