国内厂商中,紫光国微子公司紫光同创在国产FPGA的研发上处于领先地位,目前基于28nm制程的FPGA产品已研发成功,正在主流通信设备厂商进行验证。以复旦微、紫光国微(002049)为代表的国产厂商将带动国产FPGA突破。
2.5、微控制器(MCU)领域概况
微控制器主要应用于消费电子、汽车、工控、医疗等领域,并在物联网有广泛应用,Microchip、TI等美国厂商在MCU有较强竞争力,市场份额达到30%,但市场总体较为分散,近年来国内也涌现出兆易创新(603986)中颖电子(300327)等优秀MCU厂商,2019年全球市场份额达到3%,并在物联网、工控等领域获得较快发展,国产MCU的市占率有望进一步提升。
2.6、模拟芯片领域概况
模拟半导体广泛用于工业,汽车,消费和通讯行业等终端市场。根据WSTS数据,2019年全球模拟芯片市场规模达到542亿美元,TI、ADI等美国厂商份额高达60%,国产厂商份额仅为3%,但也涌现出矽力杰、圣邦股份(300661)思瑞浦(688536)等一批优秀的模拟芯片厂商,近年来增速远高于行业平均增速。
目前国产模拟芯片在某些消费级电源管理芯片上已能够媲美TI等国际厂商,但在高速、高精度数模转换器,车规级模拟IC等产品上仍与美国厂商有所差距,同时在产品线广度上也落后于TI等厂商。
2.7、无线通讯芯片领域
无线通讯芯片主要包含射频前端器件、基带芯片、Wi-Fi芯片等,美国企业同样处于领先地位,2019年合计市场份额达到65%。
具体而言,基带主要分为垂直整合和第三方供应两种模式。主要三方供应商是美国高通和中国台湾联发科,二者市占率分别达到36%/15%。大陆企业海思、展锐市场已经具有一定竞争实力,海思市占率与联发科基本齐平。
射频市场主要被美国(Skyworks/Qorvo/Broadcom)及日本(Murata)企业垄断,但国产厂商已在射频开关、LNA、PA等领域有所突破。
截至2020年底,我国在5G建设持续提速背景下,共有48家射频相关企业获得融资,投资机构涵盖了中金资本、红杉资本中国、小米长江产业基金、深创投等机构,以及韦尔股份(603501)长盈精密(300115)卓胜微电子、信维通信(300136)春兴精工(602547)等手机概念股企业。
在多重利好因素推动下,国产射频芯片替代势必迈入不断加速的过程,整个行业将充分受益于5G手机换机的红利期。
2.8、分立器件领域
分立器件被广泛应用到消费电子、计算机及外设、网络通信,汽车电子、led显示屏等领域。主要为功率半导体,广泛应用于汽车、工控、新能源等领域,全球市场规模达到216亿美元,美国厂商在功率分立器件上同样具有较强竞争力,2019年市场份额为29%。
据Yole数据,全球功率电子市场将以4.3%的复合增速增长至2025年,其中新能源汽车和工业领域的应用将给行业发展注入强劲发展动力。
而我国功率半导体领域与海外技术代差相对而言较小,国产替代进程有望持续加速。国内提前布局的企业有新洁能(605111)斯达半导(603290)捷捷微电(300623)华润微(688396)扬杰科技(300373)等。
2.9、传感器领域
传感器领域主要包括图像传感器(CMOS/CCD)MEMS传感器、指纹识别传感器、温度传感器等,2019年中国厂商份额达到13%,超越同期美国厂商的10%,其中韦尔股份(603501)在CMOS图像传感器中排名全球第三,汇顶科技(603160)在指纹识别传感器处于领导地位,而歌尔股份(002241)等公司在MEMS传感器领域也具备一定竞争力。
3、小结
综上,集成电路领域有9个细分领域,数十个甚至数百个终端应用场景。如果以产品“点对点”实现替代,会无限增加研发投入和降低研发效率。TC成立后将改善这种单打独斗的模式,从点对点攻击升级为“面对面”抗衡。
9个细分品类中,我国在分立器件领域与海外代差较小,主要是由于“第三代半导体”材料技术均处于发展初期,我国目前在第三代半导体领域具有先发优势。
虽然在8月26日的2020世界半导体大会暨南京国际半导体博览会上,半导体行业协会副理事长魏少军(清华大学微电子所所长)表示,我国从底线思维出发来考虑产业链的安全问题是必须的,可也不能把所有精力放在安全问题上,不能一讲芯片受制于人就全民一窝蜂地大搞芯片,更不能老想着在光刻机、EDA上推进国产替代。
关于国产化替代,魏少军表示,在全球化产业链中不要尝试什么都自己做,“首先,如果你尝试什么都自己做,你就会自觉或不自觉地把自己封闭起来,从而变得落后。其次,有些技术你也不可能自己做,一个国家并不具备这样的能力。”
但笔者认为,不能一窝蜂搞芯片是对的,因为任何一个行业野蛮生长的同时一定良莠不齐、鱼龙混杂,华为崛起的同时伴随着诸如“武汉弘芯半导体”等烂尾项目造成极其恶劣影响。但我国作为全球唯一具有41个大类、207个中类、666个小类的完整工业体系的工业大国,中国完全有能力实现集成电路“设计、制造(流片)封测”全产业链。
至于魏少军担心的自我封闭问题,消息面上,据美国当地时间2021年2月4日报道,美国总统拜登发表就任以来首次外交政策讲话,在谈及中国与美国的贸易关系时,拜登声称,中国是美国“最严峻的竞争对手”。结合其并未将“实体限制名单”清空,未来该名单有可能持续“拉长”。
故此,我们首先需要解决的是“拥有”的问题,其次是不断进步的问题,即先解决关键技术领域“卡脖子”难题。否则国内以华为旗下海思麒麟为代表的,可以抗衡海外大厂的优质芯片设计企业,在无法流片的背景下,将会一步步泯然众人。