中国集成电路行业整体发展概况

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1、中国集成电路行业整体发展概况一、 中国集成电路行业整体发展概况中国集成电路行业起步较晚，但经过多年的积累与发展，在巨大的市场需求、良好的产业政策、丰富的人口红利、稳定的经济增长等众多优势条件驱动下，我国集成电路产业实现了快速发展并持续保持高速增长，整体实力显著提升。目前，中国集成电路行业已在全球集成电路产业中占据重要市场地位。至今，中国集成电路产业的发展经历了四个阶段。第一阶段（1965至1978年）是我国集成电路产业的初创期，该阶段以开发逻辑电路为主，初步建立了我国集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件；第二阶段（1978至1990年）是我国集成电路产业的探索发展期，该阶段初步改善

2、了我国集成电路装备水平，以消费类整机作为配套重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化问题；第三阶段（1990至2000年）是我国集成电路产业的重点建设期，该阶段抓好科技攻关和科研开发基地的建设，为信息产业提供服务，在多领域实现科研技术突破；第四阶段（2000年至今）是我国集成电路产业的快速发展期，该阶段成立了国家集成电路产业投资大基金，扶持集成电路企业快速成长，产业聚集效应明显。从产业规模上看，根据中国半导体行业协会（CSIA）统计，2013年至2021年，中国集成电路行业销售额从2，509亿元提升至10，458亿元，年均复合增长率为1954%，整体呈出稳步发展态势且远高于同期全球市场规模增速。

3、2017年，中国集成电路产业总销售额突破5，000亿元，同比增长248%。2019年，在全球集成电路行业市场规模下滑的情况下，中国集成电路行业销售额仍同比增长158%，成为全球主要经济体中少数实现逆势增长的区域。2021年，我国集成电路行业实现销售额10，458亿元，同比增长182%。从产业结构上看，中国集成电路产业链的三大环节包括设计业、制造业和封装测试业，我国集成电路行业聚焦于产业链的下游位置，主要优势在于集成电路封装和测试，但近年来产业结构持续优化。2013年至2021年各环节的市场规模均始终保持着持续快速发展的态势，其中，设计业与制造业的占比整体持续增长，封装测试业的占比持续下降。设计

4、业销售额由2013年的809亿元增长至2021年的4，519亿元，年均复合增长率为2399%，在2016年以379%的比重超越了封装测试产业，成为我国集成电路最大的产业。产业结构方面，我国集成电路产业重心整体呈现由封装测试业向设计业与制造业转移的趋势，国内集成电路的产业结构趋于合理。从细分产业上看，国内集成电路设计业是集成电路行业中最具发展活力的领域，尽管国内集成电路设计产业销售额持续增长，然而国内集成电路设计技术和创新能力与国际最先进水平仍有较大差距，具备规模优势和核心技术优势的IC设计企业较少。在集成电路产业链中，封装测试业领域的技术和资金门槛相对较低，我国发展集成电路封装测试业具有明显的

5、成本和市场地缘优势，因此封装测试业的发展相对较早，目前的技术水平也较为成熟，在国际上已具备较强的竞争力。根据CSIA的统计数据，我国集成电路封装测试行业的市场规模逐年增长，2021年达到了2，763亿元，同比增长101%。从产业特性上看，集成电路制造行业投资规模大，投资门槛高，行业聚集性效应明显。全球IC制造领域的领头企业中国台湾的台积电，2021年度营业收入为57225亿美元，相较于2020年度增长高达185%。占全球前十大芯片代工企业总收入的比例超过50%，具有显著的市场份额优势。目前，中国大陆主要的IC制造企业包括中芯国际、华虹半导体等，与国际先进水平企业仍然存在较大的技术和规模差距，在

6、未来进入更高阶制程的过程中面临的压力将会越来越大。从自给程度上看，国内集成电路行业与欧美发达国家相比仍有较大差距。根据ICInsights的数据，2021年国内集成电路自给率仅有16%，使得集成电路行业已成为我国进口依赖程度较高的行业之一，尤其是高端芯片严重依赖进口。考虑到集成电路行业对国民经济及社会发展的战略性地位和国际贸易摩擦预期等因素，集成电路的国产化更具紧迫性。当前，中国经济发展正处在产业结构调整升级的重要时期，物联网、大数据、云服务等产业发展带来的新的市场机会已经形成，互联网发展的市场环境、人才环境将会越来越好，政府对集成电路产业所给予的政策和资金支持将会越来越强，国内本土芯片厂商正

7、在步入快速成长的发展阶段。二、 中国模拟集成电路竞争格局模拟集成电路主要是指由电阻、电容、晶体管等集成在一起、用来处理连续函数形式模拟信号（如声音、光线、温度等）的集成电路。常见的模拟集成电路包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频电路、数据转换芯片、电源管理及驱动芯片等。模拟集成电路行业目前仍由国外厂商主导，近年来，随着国内集成电路产业的快速发展，部分本土模拟集成电路企业开始在特定市场上崭露头角，成为了行业中的后起之秀。模拟集成电路市场的竞争格局十分分散，并不存在垄断，但国外品牌在国内市场中占据领先地位。模拟市场以德州仪器（TI）为首，亚德诺（ADI）凭借领先的信号链能力紧随其后，英飞

8、凌（Infineon）、意法半导体（ST）、思佳讯（Skyworks）、恩智浦（NXP）等公司各自在功率器件、射频产品市场中拥有一席之地，形成稳定的一超多强格局。对标国外模拟集成电路龙头，国产模拟集成电路产品在高端应用领域仍处于相对劣势地位，但随着我国模拟集成电路企业的不断崛起和发展，国内高性能模拟集成电路与世界先进技术间的差距正在逐步缩小。三、 模拟芯片：集成电路的重要部分模拟芯片负责处理连续的模拟信号。半导体市场主要包括集成电路（即芯片）、分立器件、光电子器件、传感器等四大类产品，其中集成电路市场占比最大。集成电路按其功能通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要是指在现

9、实世界与物理世界之间，由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起，用来产生、放大和处理连续函数形式的模拟信号（如声音、光线、温度等）；数字集成电路是对离散的数字信号（如用0和1两个逻辑电平来表示的二进制码）进行算术和逻辑运算的集成电路。模拟芯片是电子系统中不可或缺的部分。与数字集成电路相比，模拟集成电路应用领域繁杂、生命周期长、人才培养时间长、价低但稳定。模拟芯片可广泛应用于消费类电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域，以及物联网、新能源、智能穿戴、人工智能、智能家居、智能制造、5G通讯等各类新兴电子产品领域。模拟芯片人才培养周期长，经验依赖提升技术壁垒。模拟集成电路设计主要是

10、通过有经验的设计人员进行晶体管级的电路设计和相应的版图设计与仿真，需要额外考虑噪声、匹配、干扰等诸多因素，要求其设计者既要熟悉集成电路设计和晶圆制造的工艺流程，又需要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性。而数字集成电路设计大部分是通过使用硬件描述语言以基本逻辑门电路为单位在EDA软件的协助下自动综合产生，布图布线也是借助EDA软件自动生成。与数字集成电路相比，模拟芯片设计自动化程度低，加上辅助设计工具少、测试周期长等原因，模拟电路设计更依赖于人工设计，对工程师的经验要求也更高，培养一名优秀的模拟集成电路设计师往往需要10年甚至更长的时间。按定制化程度，模拟芯片可分为通用模拟芯片和专用模拟芯片。通

11、用型模拟芯片，也叫标准型模拟芯片，属于标准化产品，适用于多类电子系统，其设计性能参数不会特定适配于某类应用，可用于不同产品中。专用型模拟芯片根据专用的应用场景进行设计，一般集成了数字和模拟IC，复杂度和集成程度更高，有的时候也叫混合信号IC。根据ICInsights，2022年全球通用模拟芯片和专用模拟芯片占比分别为40%和60%。电源管理和信号链芯片是模拟芯片的重要组成部分。广义模拟芯片市场包含信号链、电源管理和射频三大类。其中，电源管理芯片主要是指管理电池与电能的电路，包括充电管理芯片、转换器产品、充电保护芯片、无线充电芯片、驱动芯片等；信号链芯片主要是指用于处理信号的电路，包括线性产品、

12、转换器产品、接口产品等。四、 信号链芯片：受益于新技术和下游应用，规模稳步增长信号链是连接真实世界和数字世界的桥梁。完整信号链的工作过程为：从传感器探测到真实世界实际信号，如电磁波、声音、图像、温度、光信号等，并将这些自然信号转化成模拟的电信号，通过放大器进行放大，然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号，经过MCU或CPU或DSP等处理后，再经由DAC还原为模拟信号。信号链是电子设备实现感知和控制的基础，是电子产品智能化、智慧化的基础。受益于较长的生命周期和较分散的应用场景，信号链模拟芯片市场发展态势良好，行业规模稳步增长。信号链模拟芯片随下游发展一同演进，朝小型化、低功耗和高性能方向发展。I

13、CInsights的报告显示，全球信号链模拟芯片的市场规模将从2016年的84亿美金增长至2023年的118亿美金，16-23年复合增长率约5%。其中，放大器和比较器、转换器产品是市场规模占比最高的两类，合计约占信号链模拟芯片市场规模的75%。五、 模拟集成电路的分类模拟集成电路主要是电路系统与外界环境交互的接口，按照功能划分，模拟集成电路主要分为信号链芯片和电源管理芯片。信号链芯片主要是处理、接收发送模拟信号，将光、磁场、温度、声音等信息转化为数字信号。信号链芯片可以进一步分为以放大器、比较器、模数/数模转换器及各类接口产品。电源管理芯片主要用于管理电池与电路之间的关系，负责电能转换、分配、

14、检测的功能，因此需要电源管理芯片能够满足高稳定、低功耗等要求。电源管理芯片具体又可分为DC/DC转换器、AC/DC转换器、充电产品、通用电源管理产品等。六、 多因素驱动模拟芯片市场成长全球集成电路市场规模持续扩大，中国市场发展快速。根据Frost&Sullivan统计，2020年全球集成电路市场规模为3，546亿美元，伴随着以新能源汽车、5G、AIoT和云计算为代表的新技术的推广，集成电路产业将会迎来进一步发展，预计2025年将达到4，750亿美元，复合增长率约为6%。2020年中国集成电路行业市场规模为8，928亿元，同比增长18%。随着消费电子、汽车电子、工业控制、医疗电子等市场需求的不断

15、提升，中国集成电路行业发展快速，未来五年将以16%的年复合增长率增长，至2025年市场规模将达到18，932亿元。模拟芯片全球市场规模稳步扩张，中国为其最主要的消费市场。因其使用周期长的特性，模拟芯片市场增速表现与数字芯片略有不同。根据Frost&Sullivan统计，2021年全球模拟芯片行业市场规模约586亿美元，中国市场规模约2731亿元，占比七成左右，中国为全球最主要的消费市场，且增速高于全球模拟芯片市场整体增速。预计2025年中国模拟芯片市场规模将增长至3340亿元，20-25年复合增长率为6%。模拟芯片下游各细分市场快速扩大，通信市场规模最大，通信、汽车占比进一步提升。根据ICIn

16、sights统计，专用模拟芯片的下游市场主要包含通信、汽车、工业、计算机、消费电子等领域。通信是专用模拟芯片最重要的下游市场，包含手机、网络及通讯设备等，2022年全球市场规模为262亿美元，占整个模拟芯片市场的32%。汽车是专用模拟芯片增速最快的下游市场，22年增速为17%，2022年市场规模为137亿美元，位居第二。七、 模拟集成电路行业概况模拟集成电路一般分为信号链产品和电源管理产品。信号链产品和电源管理产品又有多种品类的产品，每一品类根据不同的终端产品应用又有不同的系列，因此模拟集成电路种类繁多。模拟集成电路下游客户以耐用可靠为主要需求，产品生命周期较长，最长可达10年以上。模拟集成电

17、路主要追求的是产品的信噪比高、失真低、功耗低、可靠性高等，制程的缩小有时反而会导致性能的降低，目前模拟集成电路的主流工艺制程为018m和013m制程，比较先进的制程是65nm制程。模拟集成电路的性能考核标准在带宽、增益、面积、摆幅、噪声等多方面的折中。模拟集成电路设计的核心在于电路设计，需要根据实际参数调整，要求设计工程师既要熟悉集成电路设计和晶圆制造的工艺流程，又要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性，对经验要求高，学习曲线在10-15年。与数字集成电路相比，模拟集成电路的制程要求较低，加之其拥有更长的生命周期，单款模拟集成电路的平均价格往往低于数字集成电路，但由于终端应用领域广，受单一产业景

18、气度影响较低，价格波动较为稳定，且行业周期性较弱。八、 新能源汽车快速渗透，模拟芯片价值量提升汽车电动化，网联化和智能化提速，车用IC需求快速增加。随着汽车电动化进程加快、汽车互联性增加、自动驾驶逐步落地，汽车半导体从MCU、功率半导体器件（IGBT、MOSFET）、各种传感器等，拓展到包括ADAS先进驾驶辅助系统、COMS图像传感器、激光雷达、MEMS等更多方面。汽车对芯片可靠性、安全性、一致性要求高，需要通过AECQ100、ISO26262和IATF16949等认证。汽车电动化，网联化和智能化催生模拟芯片新需求。模拟芯片应用于几乎所有汽车电子部件，除了涉及传统汽车电子如车载娱乐、仪表盘、车

19、身电子及LED电源管理等领域，还广泛应用于新能源汽车的动力系统、智能汽车的智能座舱系统和自动驾驶系统。动力总成部分主要包括了电机控制器、OBC、DC/DC、BMS等。根据iHS和Melexis，在A到E的各个级别汽车中，电动化都大幅增加单车模拟芯片需求量，比如：A级燃油车模拟芯片用量约100颗，而A级纯电动车需求量高达350颗以上；在B级车中，模拟芯片单车用量从燃油车的160颗提升至纯电动车的近400颗，而纯电动E级车用量超过650颗。新能源汽车高增长助推车用模拟芯片高价值产品。全球新能源汽车市场渗透率从2018年2%上升至2021年8%，销量从199万辆上升至644万辆，年复合增长率48%。

20、根据ICInsights统计，2022年全球汽车专用模拟芯片市场规模将增长17%至138亿美元，是增速最快的模拟芯片下游市场。汽车三化赋能模拟IC电源管理市场。得益于汽车电动化、智能化、网联化，越来越多的传感器、功率半导体、电机等电子零部件装载在汽车内部，需要更多的电源管理IC进行电流电压的转换，从而推动电源管理芯片增长。特别地，随着新能源汽车的高增长，车用BMIC需求迎来高增长。根据Frost&Sullivan统计，全球新能源汽车BMS市场规模从2016年的5亿美元增长到2020年的14亿美元，复合年均增长率为33%。根据半导体产业纵横预测，全球锂电池BMIC市场规模将从2021年的43亿美

21、元增加至2026年的80亿美元，CAGR为14%，其中汽车类CAGR超过40%。汽车电池由数百、甚至多达数千节电芯串联和并联构成，电芯、模块间会出现电量不平衡，大量的电芯串联要求电芯之间的电量一致，因此需要采用电池监测芯片对每个电芯进行电压、电流检测。同时，电动汽车的充放电过程也需要保护芯片来防止部分电芯的过充或过放。车规级BMIC完整解决方案的供应商主要有ADI（AFE主要来自于收购的Maxim和Linear产品线）、TI、英飞凌、NXP、瑞萨（AFE主要来自于收购的Intersil产品线）、ST和安森美等。其中汽车BMS的AFE芯片的技术难度在于采样通道数、内部ADC数量等。此外，由于AF

22、E芯片的需求与电芯数量成正比，电芯数量与电压成正比，800V电压平台对AFE的需求相比400V平台翻倍增长。400V系统电动汽车大约需要8个AFE芯片和1个隔离通讯芯片，而800V系统约需要16个AFE芯片和1个隔离通讯芯片。车用信号链芯片为车联万物、信息交互提供支持。车用信号链芯片发挥多种用途。一类是射频IC，为汽车提供无线通信。汽车四大无线通讯方案：蜂窝网络系统、WLAN、全球导航卫星系统GNSS和V2X车联网，都需要多个射频IC和射频模块实现，大多数此类元件都包含在TCU中。另一类是为传感器和处理器之架起桥梁的特定模拟ASSP/ASIC。外界真实信号被传感器感知，得到的模拟信号经过放大器

23、、模数转换器最终传递给MCU处理。汽车的电动化，智能化拉动了视频传输等接口技术的升级、芯片数量和芯片价值量的提升。随着汽车新车型配置，智能座舱、高级辅助驾驶的需求越来越强烈，单车对高清屏以及高清摄像头的使用越来越多。根据电子工程专辑显示，高清视频传输芯片的市场规模将以35%-40%以上的年增长率快速扩容。车载摄像头预计2025年在全球的市场需求量会超过3亿台以上，视频传输芯片的市场规模也将达到人民币90亿元，这将进一步扩大车载模拟接口芯片的使用量。此外，视频数据传输HDMI接口不断迭代升级，分辨率不断提高，最新的21接口可以支持到8K-60帧分辨率，这进一步拉动了相关模拟接口芯片的价值量。5G

24、广泛应用推动通信领域模拟芯片迭代升级。无论是智能手机还是基站等基础设施，一套完整的5G通信系统包含了从信号链到电源链的多种模拟芯片的迭代升级。模拟芯片在通讯领域应用于宽带固定线路接入、数据通讯模块、有线网络和无线基础设施等，其中无线通信估计占2022年通信模拟芯片领域销售额的91%。无线通信模块通常包括天线、射频前端、射频收发、基带。其中，射频前端模块是移动终端通信的核心组件。智能手机由模拟IC、数字IC、OSD器件、非半导体器件组成。其中模拟IC主要可分为射频器件和电源管理装置。射频器件是处理无线电信号的核心装置，包括射频前端、射频收发、射频开关、射频PA等。电源管理装置包括快充芯片、无线充

25、电芯片等。手机功能升级主要从多个层面驱动手机模拟IC市场需求。智能手机中按照功能划分，模拟芯片主要用于DC/DC电源、输入电源保护、音频/震动、I/O连接等功能区域。首先，5G等通信技术升级直接导致移动终端需要增加可覆盖智能手机新增频段的射频器件；第二，智能手机功能复杂度不断提升，导致手机各功能模块对移动终端电源管理芯片的性能（噪音水平和功耗等）和数量提出了要求；第三，手机光学升级、快充创新等进一步带动驱动、快充等芯片的价值量；第四，智能手机行业需求的复苏以及5G手机渗透率的提升有望拉动模拟IC整体需求量的抬升。5G技术直接促进手机模拟IC和射频器件价值量提升。5G技术升级，为了覆盖5G新增频

26、段，移动智能终端需要配套的射频前端器件。5G通过拓宽带宽、增加通路数量提高数据传输速度，与4G的低频电路不同，高频电路需要从材料到器件，从基带芯片到整个射频电路进行重新设计，复杂度提升的同时，也需要增加射频开关、滤波器、放大器的数量以满足对不同频段信号接收、滤除、放大、发射的需求。5G核心技术为基站射频芯片带来机会，电源管理IC用量随之增加。5G基站的三个功能实体分别为CU、DU、AAU。DU和AU是原基带单元BBU按处理实时和非实时任务进行拆分。AAU（有源天线单元）是射频单元及无源天线的合并。5G基站采用大规模天线阵列、载波聚合和新频谱，对PA性能、独立射频通道数量、天线开关数、滤波器数量

27、和PA开关数量等需求增加。例如，4G基站对应的射频PA需求量为12个，而5G基站对应的PA需求量高达192个。由于5G基站有更多的天线、射频组件和更高频率的毫米波，基站功率约为4G基站的3-4倍，电源管理IC的用量随之增加，宏基站需要约120颗电源管理IC、小基站需要约20颗。万物互联趋势下，消费级和工业级物联网终端的广泛应用推升模拟芯片需求。大规模物联网业务mMTC是5G三大应用场景之一，以低功耗和海量接入为特点，对应无线供电芯片、低功耗供电芯片和5G通讯芯片等，同时物联网终端还涉及到车联网各类传感器和智能家居微控制器、传感器等模拟芯片应用。根据GSMA数据，2021年全球物联网设备联网数量

28、为148亿个，同比增长16%，其中工业级设备占比为47%，预计2025年全球物联网设备联网数量上升至252亿个，工业级设备占比55%。众多物联网终端应用推升模拟芯片用量。由于物联网主要是物理世界的终端设备互联，压力、亮度、距离等物理参数是信息互联的重要手段，智能家居、智慧城市、无人机等物联网下游的快速发展，成为了模拟芯片的重要推动力。如：扫地机器人的模拟芯片包括运算放大器、数据转换器（ADC）、线性稳压器（LDO）、模拟开关等，以实现扫地机器人的红外障碍感应、TOF探测、LDS激光测距、超声传感等功能。国内模拟IC厂商正处于快速成长阶段，模拟IC国产化率进一步提升的内部和外部条件均趋于成熟。首

29、先，国内代工厂制程和工艺满足要求，技术日臻成熟，可以与模拟IC厂商进行协同；第二，国际模拟大厂向工业和车载领域倾斜，减少对消费等领域的资源支持，给国产厂商差异化竞争创造了机遇；第三，国内模拟IC厂商逐步突破产品种类和质量，并持续发力产品导入和客户验证。国内模拟IC厂商迎来了内部和外部的双重历史机遇，在产品、技术、客户、市场份额等方面有望加速突破，推动模拟芯片国产化进程。中国是全球最大的半导体和模拟芯片市场。IDC数据显示，2020年中国大陆占全球模拟芯片市场的比例达到36%，超过欧美及其他地区。国际模拟芯片大厂如德州仪器、亚德诺等收入来源市场中，中国收入占比有明显提升的趋势。以亚德诺为例，20

30、15年至2021年，中国地区的收入占比从15%提升至22%，于2020年达峰值24%。我国的模拟芯片自给率较低，未来发展潜力大。前瞻产业研究院数据显示，2021年中国模拟芯片的自给率仅为12%左右，较2017年上升了6个百分点，总体呈上升趋势。就模拟芯片业务而言，2021年德州仪器营业总额为1247亿元（美元兑人民币汇率取68），国内模拟芯片前十企业营收与之相差较大。然而，目前国际IC厂商较为分散的经营格局为本土模拟集成电路的发展带来了机遇，随着芯片的加速，未来我国模拟芯片将有较大的成长空间，自给率进一步提升。欧美厂商占据绝大多数市场份额，行业集中度较低。根据Frost&Sullivan的统计

31、数据，2019年全球前十模拟IC供应商基本被欧美国家主导，共占据67%左右的市场份额。德州仪器在模拟芯片中表现强劲，2018-2019年间占据19%的市场份额，第二梯队亚德诺、英飞凌、意法半导体、思佳讯也纷纷超过了5%。模拟芯片整体呈现出较为分散的发展布局，剩余IC厂商对应市场占有率不超过1%，行业集中度较低。以电源管理芯片为例，ICInsights数据显示，2020年全球供应商前五名依次为德州仪器、高通、亚德诺、美信、英飞凌，共占据71%的市场份额。模拟芯片竞争格局稳定，CR5、CR10市场份额有所提升。据ICInsights统计，2017到2020年全球前十大模拟厂商变动不大，仅Qorvo

32、在2021年跻身前十。模拟芯片在德州仪器、亚德诺、思佳讯为代表的欧美厂商的带领下，逐渐形成了较为稳定的市场竞争格局。五年间，CR5和CR10市场份额各提升了近10%，市场集中度有所提升。九、 国内模拟集成电路产业发展概况根据统计数据，2012-2020年期间，我国模拟集成电路行业市场规模由1，3685亿元增长至2，6666亿元，年均复合增长率达870%，明显高于同期全球复合增长率。此外，我国已成为全球模拟集成电路最大应用市场。近年来，我国模拟集成电路应用市场占全球市场份额不断扩大，占全球市场规模超过50%，国内模拟集成电路行业巨大的市场需求给了本土企业广阔的发展空间。目前，我国在5G商业应用领域处于领先地位，同时也在不断推动工业自动化、汽车电动化和智能化的发展，未来我国模拟集成电路行业市场有望继续保持较快增长。