挑战与机遇并存 5G芯片如何破局?

1评论 2020-02-20 18:56:56 来源:金融界上市公司研究院 作者:鲁臻 “烂板出大妖”!

  日前,高通推出第三代5G基带芯片骁龙X60,这是世界上首款采用5纳米制程的芯片,是全球首个支持聚合全部主要频段及其组合的5G调制解调器及射频系统。与前一代骁龙X55相比,该芯片实现了5G峰值速率翻倍增长。骁龙X60面向旗舰智能手机,预计2021年初上市。

  实际上,作为全球顶尖的半导体和无线技术解决方案供应商,高通并不生产芯片,其所推出的骁龙系列移动处理器平台和调制解调器,均交由其他厂商代工,而目前具备5nm芯片大规模生产能力的芯片代工商,全球只有三星和台积电。

  作为5G产业链中最重要的技术环节之一,5G芯片的研发和制造能力代表了一个国家的实力。目前,尽管中国5G商用速度处于全球前列,但是相关产业链的发展并不平衡,尤其是在5G芯片产业链中,设计、制造、封测三大环节的差距明显。那么,具体的产业发展情况如何?

  芯片产业链:设计、制造、封测三大环节

  在5G产业链中,芯片是支撑5G网络发展的最关键技术因素,5G时代将带来芯片在产业需求、技术、配套和竞争格局等各方面的变化,为5G芯片带来新的机遇。

  从产业链的角度划分,芯片的制作大致分为三个环节,分别是设计、IC制造、封装与测试三个环节,另外还包括装备、材料、存储等重要领域。

1 

  数据来源:中国产业信息网 西南证券(行情600369,诊股)

  整体来看,IC制造、装备等产业环节属于技术壁垒较高的环节,中国企业产业地位较薄弱,与欧美芯片产业企业存在较大差距,而在封装测试等技术要求相对不高的环节,中国凭借其劳动力优势,则有望赶超世界平均水平。

  IC制造环节差距较大 封测领域优势明显

  目前,中国是全球最大的半导体与集成电路消费市场。数据显示,2018年中国的芯片消费量超过美洲和欧洲的总和,占全球总消费量的33%;与之对应的是,90%的中国芯片依赖进口,自给比例仅10%左右。从2006年开始,集成电路产品超过石油成为我国最大宗进口产品,2013年至今,每年进口额均超过2000亿美元,逐年递增。根据中国海关数据显示,2018年我国进口芯片金额达到3120.58亿美元。

  细分来看,芯片设计领域,是中国在半导体产业链中发展最好的领域,2018 年中国 IC 设计产值达2519 亿元,年增 21.46%。在全球的比重从 2012 年 12.9% 上升至 2017 年 31.5%。从产品线来看,中国 IC 设计产业的产品线涵盖手机 SoC、基频、指纹辨识,及银行安全芯片等,但在高端芯片领域,中国芯片的市占率还是很低,跟国际大厂有明显差距。特别是 PC 和服务器等芯片领域,中国市占率接近 0%。

  从企业来看,华为海思稳居中国 IC 设计排名第一的位置,2018 年实现营收约为503 亿元;排名第二的是紫光展锐,主要从事通讯基频研发,2018 年实现营收110 亿元。近日,紫光展锐宣布,基于该公司5G基带芯片春藤510开发的5G终端,今年将会有数十款投入商用。

  芯片制造领域,台积电实力强大。2018年,台积电(TSMC)就全球首发了7nm芯片。根据近日台积电发布的2019年第四季度财报数据显示,2018年率先量产的7nm工艺,已为台积电带来了93亿美元的营收。目前台积电正在积极量产5nm芯片,预计5nm芯片将在2020年上半年实现大规模量产。据了解,5nm工艺可使晶体管的密度提升80%,速度提升20%。值得注意的是,台积电正在研发全新的3nm芯片,这种更先进的工艺预计将在2022年实现初期生产。作为全球最大的芯片制造商之一,台积电已在芯片制造设施上投资超过67亿美元,以提升其整体制造能力。2019年,台积电资本开支 149亿美元,2020年资本开支预计达到 150-160亿美元,资本开支增加将主要用于 7nm/5nm建产以及 3nm制程的研发。而在大陆芯片代工方面,中芯国际首条14nm产线投产,有望获得来自华为的订单支持。

  封测领域,其包括封装和测试两个环节,目前封装技术正逐渐从传统的引线框架、引线键合向倒装芯片(FC)、硅通孔(TSV)、嵌入式封装(ED)、扇入(Fan-In)/扇出(Fan-Out)型晶圆级封装、系统级封装(SiP)等先进封装技术演进。公开数据显示,2018年,我国集成电路封测行业市场规模为2194亿元,同比增长16.08%。封测产业是国内半导体产业链中技术成熟度最高、能最早实现突破的领域。

  从企业角度来看,2019年,长电科技(行情600584,诊股)投资80亿元,将瞄准集成电路晶圆级先进制造技术的应用,为芯片设计和制造提供晶圆级先进封装产品。华天科技(行情002185,诊股)昆山、南京工厂持续布局先进封装领域,在WLCSP、TSV、Bumping、Fan-out、FC等多个技术领域均有布局,同时打通CIS芯片、存储器、射频、MEMS等多种高端产品;通富微电(行情002156,诊股)总投资70 亿元,规划建设以 Bumping、WLCSP、CP、FC、SiP 及三、五族化合物为主的先进封装测试产业化基地,分三期实施,项目建成达产后,每年完成集成电路先进封装测试 118.8 万片。

  半导体设备、材料领域亟待突破 国产化率有望提升

  半导体关键设备领域具备极高的门槛和壁垒,全球半导体设备主要被日美所垄断,核心设备如光刻、刻蚀、PVD、CVD、氧化/扩散等设备的 top3 市占率普遍在90%以上。

  具体来看,目前光刻机、刻蚀、镀膜、量测、清洗、离子注入等核心设备的国产率普遍较低。经过多年培育,国产半导体设备已经取得较大进展,整体水平达到 28nm,并在 14nm 和7nm 实现了部分设备的突破。其中,28nm 的刻蚀机、薄膜沉积设备、氧化扩散炉、清洗设备和离子注入机已经实现量产;14nm 的硅/金属刻蚀机、薄膜沉积设备、单片退火设备和清洗设备已经开发成功。8 英寸的 CMP 设备也已在客户端进行验证;7nm 的介质刻蚀机已被中微半导体开发成功;上海微电子已经实现 90nm 光刻机的国产化。在中低端制程,国产化率有望得到显著提升,先进制程产线为保证产品良率,目前仍将以采购海外设备为主。

  半导体材料领域,其产业分布广泛,门类众多,主要分为晶圆制造材料和封装材料。其中,晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液、其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料。

  公开数据显示,2018年全球半导体材料市场规模519亿美金。其中晶圆制造材料销售额约322亿美金,封装材料销售额约197亿美金。中国台湾、中国大陆和韩国市场使用了全球一半以上的半导体材料。2018年,台湾地区凭借在晶圆制造及先进封装的庞大产能,消耗了114亿美金的半导体材料,连续9年成为全球最大半导体材料消费地区。2018年,韩国排名第二,半导体材料用量达87.2亿美金;中国大陆排名第三,半导体材料用量达84.4亿美金。

  从行业发展情况来看,我国半导体材料在国际分工中多处于中低端领域,高端产品市场主要被欧美日韩台等少数国际大公司垄断。此外,国内大部分产品自给率较低,基本不足30%,并且大部分是技术壁垒较低的封装材料,在晶圆制造材料方面国产化比例更低,主要依赖于进口。另外,国内半导体材料企业集中于6英寸以下生产线,目前有少数厂商开始打入国内8英寸、12英寸生产线。

  存储方面,存储器产业的两大特点即拼制造工艺、拼产能。这是因为存储芯片技术标准化程度高,各家厂商的产品容量、封装形式都遵循标准的接口,性能也无太大差别,在同质化竞争情况下,存储厂商通过提升制造工艺,提供制造产能,利用规模优势降低成本,从而赢得市场。随着全球半导体产能向中国转移,国内存储器厂商正在积极进行工艺研发与产能建设,并且这种投入具备长期性与规模性。

  5G 时代存储芯片也将迎来变革和大幅增长。目前,在存储领域国内企业形成了长江存储、合肥长鑫、紫光国芯三大阵营,分别专注于NAND Flash、DRAM和利基型DRAM。从技术角度来看,2019年,长江存储基于自主研发Xtacking架构的64层3D NAND存储器实现批量化生产,预计到2020年,长江存储将直接跳跃到128层3D NAND的目标,步入世界一流厂商水平。合肥长鑫是是大陆唯一拥有完整技术、工艺和生产运营团队的DRAM公司,其DRAM产品19nm级第一代8Gb DDR4也开始投产,满产后可以达到每月36万片产能。紫光国芯于2019年底开工建设12 英寸DRAM存储芯片制造工厂,预计2021年建成投产。

  多项技术联合打造应用场景 驱动亿万市场规模的挖掘

  技术的提升将给经济和产业带来巨大改变。作为5G产业链中最重要的技术环节之一,5G芯片技术的突破,加之其他基础技术的融合应用将驱动新应用场景及新业务,为生活、社会发展带来变革,其庞大的数字网络效应将产生巨大经济价值。

  从应用场景来看,国际电信联盟为 5G 定义了三大应用场景,分别为增强移动宽带、超高可靠低时延和海量机器类通信。

2 

  制图:金融界上市公司研究院 数据来源:公开资料整理

  在应用场景选择方面,5G小规模试点部署的优势首先将通过增强移动宽带体验的场景实现,如4K/8K视频、增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术带来的沉浸式娱乐消费。后期随着基站和下游应用终端数量的增加、场景对时延要求更加苛刻的新增需求明晰,运营商将转向关注低时延、高可靠的网络的建设,工业互联网的应用将使得5G价值得到充分发挥。传感技术等多项基础技术以及无人机、虚拟现实技术/增强现实技术、控制系统、监控系统等垂直行业解决方案一起合力完成。5G确保了各种技术所驱动的应用能够有机高效地整合在一起,发挥更加完整且智能化的作用。

  由此可见,5G行业应用及其商业模式的演进或重塑并非单一技术所能实现,而需要与其他多项技术合力完成。除了5G网络设施的支持,行业应用的演进或重塑还需要依靠人工智能、边缘计算、视觉技术、应用驱动5G网络部署。

  此外,多类型终端形态的持续推出有利于打造5G全场景新生态。在5G新生态的逐步构建与完善中,5G终端形态及设备类型将继续保持增长趋势。

  根据博鳌亚洲论坛联合德勤发布的《博鳌亚洲论坛2019年年会-会前报告》显示,2020-2035年期间全球5G产业链投资额预计将达到约3.5万亿美元,其中中国约占30%。与此同时,由5G技术驱动的全球行业应用将创造超过12万亿美元的销售额。

  根据全球移动通信协会发布的报告显示,到2025年,全球5G用户规模预计达到13.6亿,其中,中国5G用户总量 4.54亿,全球居首。根据中国信通院的数据,预计 2020-2025 年期间,我国 5G 商用间接拉动的经济总产出约 24.8 万亿元,间接带动的经济增加值达 8.4 万亿元,并带动 5G 手机、智能家居、可穿戴设备等产品消费。

  整体来看,无论从投资端、需求端还是产值来看,5G通信产业都将迎来爆发式增长。尽管短期内新冠肺炎疫情对我国5G建设中的设备生产制造、物流运输、安装调试、业务测试等环节都造成一定程度的延期,但是我国5G建设速度并不会因此受阻,大部分证券研究机构和业内人士对我国2020年5G发展还是持乐观态度。

  来源为金融界股票频道的作品,均为版权作品,未经书面授权禁止任何媒体转载,否则视为侵权!

关键词阅读:5G 芯片 5G产业链

责任编辑:江欢
快来分享:
评论 已有 0 条评论
精彩推荐
周三上市公司晚间重要公告

2020-04-08 19:15:14来源:金融界网站

RCS概念股掀涨停潮 券商称5G新应用将"颠覆传统"(股)

2020-04-08 18:51:29来源:金融投资报

RCS概念延续强势再掀涨停潮 5G消息白皮书今日发布

2020-04-08 10:36:00来源:证券时报网

上市公司晚间利空汇总:兆易创新大基金累计减持1%股份

2020-04-08 19:19:33来源:金融界网站

中芯国际调升业绩预测 半导体多个环节订单饱满(附股)

2020-04-08 07:30:11来源:金融界网站

甘肃银行股价闪崩后危机发酵:有网点现挤兑央行银保监会出面维稳 中信、国君成减持主力

2020-04-07 17:45:24来源:金融界网站

大厂停工致MCU大面积缺货 应声涨价一倍很正常(附股)

2020-04-08 07:46:09来源:金融界网站

涨停复盘:RCS概念掀涨停潮 白糖概念股龙头9天7板

2020-04-08 16:25:18来源:金融界网站

北上资金百亿扫货 两大板块已提前锁定

2020-04-08 08:42:35来源:Wind资讯

收评:两市震荡沪指跌0.19% RCS概念持续爆发

2020-04-08 15:01:41来源:金融界网站

北向资金单日净流入超百亿元 机构:见底信号逐步明确

2020-04-08 07:25:54来源:上海证券报

A股市值猛增1.5万亿 百亿北向资金杀回 公募:两大路径布局做多行情

2020-04-08 07:10:45来源:中国证券报

新基建来了!光模块领域近百亿美元市场启动 这些A股公司已布局

2020-04-08 07:00:15来源:e公司官微

金健米业股价狂欢背后:扣非净利连亏13年

2020-04-08 01:24:33来源:北京商报网

262家公司预告一季报 68家业绩增长或超100%

2020-04-08 01:13:23来源:证券日报

10派50元:今年最土豪分红来了 更牛的分红可能在这里(名单)

2020-04-08 19:21:50来源:数据宝

榴莲味的“套套”恐缺货:全球最大安全套厂停摆惊魂

2020-04-08 08:36:39来源:棱镜

“烂板出大妖”!这一类股票炸板是买点(实例拆解)

2020-04-06 23:42:25来源:暴走A股团队

5G时代富媒体信息将大有作为 RCS产业将加速发展

2020-04-08 08:13:46来源:大众证券报

外资加码流入科技股 游资转战“抢粮”大军

2020-04-08 08:42:44来源:财富动力网

加载更多

更多>> 以下为您的最近访问股
今日热门观点
资金流向马上开户

资金查询:

证券名称最新价格涨跌幅净流入金额(万)
红日药业5.409.98%19314.99
道恩股份48.0510.00%17581.72
纳思达31.6810.00%11348.08
东山精密23.754.58%10562.81
    全网|财经|股票|理财 24小时点击排行
    研报评级

    资金查询:

    更多>>
    股票简称投资评级最新价目标价
    徐工机械买入4.09--
    格力电器买入38.95--
    上汽集团买入29.15--
    伊利股份买入24.20--
    实时热点