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【导读】半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体具有五大特性∶掺杂性，热敏性，光敏性，负电阻率温度特性，整流特性。半导体产品广泛应用于我们的生活中。
半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料，是半导体工业的基础。随着新的半导体材料出现、电力电子技术进步与制作工艺的提高，半导体在过去经历了三代变化。砷化镓、氮化镓和碳化硅半导体分别作为第二代和第三代半导体的代表，与第一代半导体硅相比，在高频、高温等方面性能更加优异。因此其应用领域也越来越广泛。
一、艰难起步
1833年，英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
根据导电性，物质分为导体（比如铁）和绝缘体（比如木头），所谓半导体，顾名思义是介于两者之间的物质，其导电性受到导带中电子数量的控制。科学界很早就认识到半导体的存在，只是一直不知道怎么利用它。直到1948年贝尔实验室的威廉·肖克利（William Shockley）以半导体材料发明晶体管，其小、轻、短、省的优点，完美替代电子产业的上一代技术（真空管），至此一场持续至今的产业革命正式起步。
我国半导体工业在1949年新中国成立前夕，几乎是一张白纸，近代中国工业几乎和半导体沾不上边。
有人曾预言：“芯片的战争就是未来的战争。”
芯片的背后是科技之争，说得再精确一些，是半导体技术之争。
事实上，中国的半导体技术研究，起步时并没有大幅落后于世界进程。
在新中国百废待举的年代，她以瘦弱而坚强的身躯，为我国的半导体物理、表面物理的理论研究撑起一片天。
她的名字叫谢希德。
已故中国科学院院士、原复旦大学校长谢希德女士是“中国半导体之母”，1951年，谢希德转入麻省理工学院（MIT）后，苦读2年便成功获得博士学位。在麻省理工学院，她师从著名物理学家、运筹学领域开拓者莫尔斯，专注于高压状态氢的阻光性的理论研究。毕业后，谢希德参加了美国固体物理学家斯莱特主持的固体和分子理论研究组，从事微波谐振腔中半导体性质的理论研究。
新中国成立的消息令她兴奋不已，可是朝鲜战争已经爆发，美方对于科技人才的东归多有阻挠。直到著名学者李约瑟出面担保，谢希德，才辗转多地，回到祖国母亲怀抱。
第三代半导体芯片在工业产品中的应用（来源：电子发烧友）
1952年，谢希德回国后在5年间一共开设了固体物理、量子力学等8门课程。在这里，她承担了极其繁重的教学任务，从1952年到1956年，先后主讲6门基础课和专业课，且都编写了教材和讲义。在她努力下，复旦大学于1955年开设了固体物理专门化，致力于半导体物理的发展。
这就是中国近代半导体研究的开始。
1956年，新中国发出“向科学进军”的号召，在周恩来总理的关怀下，教育部集合北京大学、复旦大学、吉林大学、南京大学、厦门大学等高校300人，由黄昆和谢希德牵头，在北京大学开设半导体专门化培训班。这300人中包括后来的中芯国际董事长王阳元、华晶集团总工程师许居衍、电子工业部总工程师俞忠钰。如沐春风里，中国半导体事业扬帆起航。期间，中国独立提炼的锗晶体、自主研制的集成电路相继问世，各项里程碑只和美国差距5-7年，和日本几乎同步，领先韩国整整十年。
除了北大顶配的半导体班，黄昆和谢希德合作编写的《半导体物理学》问世，北黄昆南希德，坐镇复旦大学的谢希德，推动固体能谱研究，组建队伍，购进设备，运筹实验。中国半导体从人才培养，到产业探索，稳步推进。
经过大家的努力，五校联合专门组比较系统地培养出我国第一批半导体专业毕业生，共200多名，为我国半导体事业的发展奠定了坚实的基础。
此后，全国许多高校仿效成立半导体专业，建立研究所和生产半导体材料和器件的车间。
1960年，中国科学院在应用物理所半导体研究室基础上，成立中科院半导体研究所。
在那“空有射日手，不许挽大弓”的十年，恰恰是西方世界半导体行业腾空而起的十年，我国的半导体研究和应用急剧下降。
谢希德教授生前留影（来源：百度）
二、群雄逐鹿
美国在二战结束后，致力发展半导体工业，一直走在世界前列，诞生了高通、博通、谷歌、微软、英伟达等著名芯片制造商，因为众所周知的原因，本文不再描述。
上世纪六、七十年代，中国“两弹一星”横空出世，中国在国际上的威望和影响力越来越高，但半导体技术却停滞不前。钱学森说过这样一句发人深省的话：20世纪60年代，我们全力投入“两弹一星”，得到很多；70年代我们没有搞半导体，为此失去很多。
那注定是中国半导体事业最昏暗的一段时间。论国家投入，改革开放成果积累有限，财政捉襟见肘，心有余而力不足。论激励机制，社会主义市场经济制度还在襁褓，国企改革还在摸索，根本吸引不到国际一流人才。而十年教育停滞带来的人才断档，阵痛不断，令人心痛，又无可奈何。
70年代初，我国从日本引进7条生产线，不过设备有了，技术、软件能力没有跟上，因此效果不佳。70年代末，美国产业升级，中国引进淘汰下来的二手设备，组成24条生产线，但是同样因为技术、软件能力跟不上，没有达成预期，成了夹生饭。
当我们关上大门时，中国半导体只落后世界5年；当中国再次回到世界，已经落后20-30年。1977年，中科院院士、中国半导体电子学家王守武说：全国共有600多家半导体生产工厂，其一年生产的集成电路总量，只等于日本一家大型工厂月产量的十分之ー。痛心疾首的邓小平问他：你们一定要把大规模集成电路搞上去，一年，行吗？
跌跌撞撞，我国集成电路产量终于迈过了1亿块的槛，进入业内所说的大生产阶段。以此为口径，落后美国25年，落后日本23年。
战后日本半导体产业的崛起首先依赖于国外技术转移。从上世纪60年代到70年，日本人向美国学习，在美国人的扶持下初步建立自己完整的半导体工业体系，并形成了自身国家在科技突破上的研发体系。
1960年起日本形成“官产学”三位一体的体系，即政府、企业和大学联合对集成电路技术进行攻关。1960年日本人成功研制了第一块晶体管集成电路；1963年研制MOS型晶体管。特别是1962年美国人对日本人开放当时全球半导体工业最先进的平面制造工艺技术，使得日本人几乎一夜之间就获得集成电路的生产制造技术。这构成了日本半导体工业体系的雏形，一下子缩短了和中国人的差距。
上世纪60年代日本技术引进情况大致梳理（来源：CSIA中国半导体行业协会）
受益于 PC 兴起，日本顺势跃居世界半导体强国。20 世纪 80 年代，英特尔公司成功研发“通用型 MPU”，将半导体产品市场从“专用型”推向“通用型”，为 PC 市场的发展提供了前提条件，随后 PC 市场不断扩大，DRAM 的需求也随之大幅提升，预先布局存储的日本顺势跻身集成电路强国之列，在半导体领域逐渐赶超美国，根据日本半导体协会数据，1986 年日本半导体行业在全球市占率上升至 65%，成为行业龙头。1988 年，日本产商控制了全球半导体市场 51%的份额，1989 年，日本电气、东芝和日立同时位居世界半导体产量前三名。
从上世纪 60 年代开始，韩国进入工业化时代，经济的高速增长及消费者收入水平的提高推动家电产品需求的上升，作为家电产品供应商，三星对半导体的需求随之增长，为了稳定半导体的供应，三星于 1974 年收购韩国半导体公司 50%的股份，初步进入半导体产业。
80 年代初，为了适应需求结构的变化，拓展国际市场，三星转向国外技术引进战略。通过与外国企业的技术合作及在海外设立子公司，三星逐步掌握从装配过程、工艺开发到晶片制造和检验的芯片制造技术。三星半导体业务迅速崛起。
上世纪70/80年代韩国半导体公司的技术引进情况梳理（来源：CSIA中国半导体行业协会）
1987年，和谢希德同为麻省理工机械专业的台湾学子张忠谋（祖籍宁波）创立台积电，几乎没有人看好。但张忠谋发现了一个巨大的商机。在当时，全世界半导体企业都是一样的商业模式。Intel，三星等巨头自己设计芯片，在自有的晶圆厂生产，并且自己完成芯片测试与封装——全能而且无可匹敌。而张忠谋开创了晶圆代工（foundry）模式，“我的公司不生产自己的产品，只为半导体设计公司制造产品。”这在当时是一件不可想象的事情，因为那时还没有独立的半导体设计公司。
截至2017年3月20日，台积电市值超Intel成全球第一半导体企业。
2018年7月19日，全球同步《财富》世界500强排行榜发布，台湾积体电路制造股份有限公司排名368位。
台积电生产的7nm芯片（来自：台积电官网）
经过数十年的国际化分工与产业发展，至今半导体的全球价值链基本形成。集成电路行业的产业链有上游硅片制造商产业、中游芯片制造产业以及下游行业应用产业构成。其中中游产业链大体分为芯片设计（芯片包括模拟芯片、处理器芯片、逻辑芯片和存储芯片 4 种）、芯片制造及芯片封装测试 3 个子产业群。其中，芯片设计业务为高度技术密集的产业，芯片制造为资本密集产业，封装测试行业相对于其他 2 个子产业群来说是劳动力较为密集的子产业。
集成电路按工艺流程可将半导体专用设备划分为晶圆制造、封装、测试和其他前端设备四个大类。在业务模式方面，集成电路产业链目前有两种发展模式，一种是传统的集成制造（IDM）5 模式，代表企业为三星和英特尔；另一种是垂直分工模式（芯片设计 Fabless、芯片制造 Foundry 和芯片封测Package&Testing），其中芯片设计是集成电路产业的最核心部分。
集成电路产业链（来源：CSIA中国半导体行业协会）
半导体材料大致分为晶圆制造材料和封装材料，其中晶圆制造所需的材料是核心，大体可以分成：硅片，靶材，CMP 抛光材料（主要是抛光垫和抛光液），光刻胶，湿电子化学品（主要是高纯试剂和光刻胶配套试剂），电子特种气体，光罩（光掩膜），以及其他。
2018 年硅材料领域日本和我国台湾三巨头占比 70%。半导体材料里面价值较高，占半导体材料市场比例最大的硅片，硅片至少占到了全球半导体材料市场的 30%以上，而且随着2016 年开始的硅片大幅涨价，价值比例还在上升。从全球来看，硅材料具有高垄断性，全球一半以上的半导体硅材料产能集中在日本，尤其是随着尺寸越大、垄断情况就越严重。
1977年的“全国科学大会”，邓小平用四川话强调“知识分子是工人阶级的一部分”，不仅提出“科学技术是生产力”，还说以后要“五天工作，一天政治学习”，以前政治学习太多了，现在减少一点。40岁的徐匡迪、33岁的任正非坐在下面，时而洒泪，时而欢呼。
徐匡迪后来得以去英国帝国理工做访问学者，成为钢铁冶金专家。一次出访中获得朱镕基青睐，1995年，同时当选中国工程院院士和上海市市长。新上909项目，他担任副组长，见证了华虹以神速落地上海，上海像一个少年学生，狠狠一跃摸了一把世界半导体行业的天花板。至此之后，上海成了集成电路的坚定支持者。
“909”工程：20世纪90年代第九个五年计划中，国家发展微电子产业重点工程的简称。其内容是建设一条8英寸、0.5微米技术起步，月加工2万片晶圆的超大规模集成电路生产线。项目于2000年竣工。
作为原电子工业部与上海市政府“部市合作”的国家“909”工程载体，上海华虹（集团）有限公司1996年诞生，成为我国发展自主可控集成电路产业的国有产业集团。华虹集团从建设和运营中国大陆第一条8英寸生产线起步，现共有3条8英寸生产线、1条12英寸生产线，后者也是国内第一条全自动芯片生产线，以及采用国产设备和原材料最多的12英寸线，其全自动硅片搬送系统和全自动派工系统，达到当前智能制造最高水平。
图为华虹集团生产的12英寸圆晶（来源：上观新闻 徐瑞哲摄影）
目前，这4条线的总产能折合8英寸后达到每月23万片，已是“909”工程一期竣工时的11.5倍。同时，工艺技术从0.35微米，演进到了28纳米。今年，华虹集团集成电路制造业收入预计首次突破10亿美元大关，达到12亿美元。近5年来，华虹下属的两家公司分别在深圳和香港上市，也为集团后续发展提供了境内外两大融资平台。迄今，全集团已申请集成电路制造发明专利1万项。
图为华力微电子12英寸集成电路芯片生产线（来源：华力微电子）
尽管中国半导体技术和世界豪强之间存在较大差距，但是近几年，有着长足的发展。一大批第三代半导体芯片制造商如雨后春笋般拔地而起。
半导体产业，也称集成电路产业，在产品上分为处理器芯片，记忆和存储芯片、特定功能芯片、存储器、分立器件、设备、材料等等。从生产工序可以分为IP开发、设计、代工、封测等环节。如今已是分工精细、内容繁帙。
2019年第一季度全球半导体市场同比下降了5.5%。受到全球半导体市场下滑影响，中国集成电路产业2019年增速大幅下降，根据中国半导体行业协会统计，2019年第一季度中国集成电路产业销售额1274亿元，同比增长10.5%，增速同比下降了10.2个百分点，环比下降了10.3个百分点。其中：设计业同比增长16.3%，销售额为458.8亿元；制造业同比增长10.2%，销售额为392.2亿元；封测业增速下降幅度最大，增速环比下降了11个百分点，同比增长5.1%，销售额423亿元。
数据显示，2018年3-4季度全国集成电路产量呈小幅度下降，2019年4月全国集成电路产量为141.1亿块，同比下降2.1%。2019年1-4月全国集成电路产量为502.1亿块，同比下降6.7%。
数据来源：中商产业研究院数据库
最新数据显示：2019年4月全国集成电路产量前十省市分别是江苏省、甘肃省、广东省、上海市、四川省、北京市、浙江省、天津市、湖北省、重庆市。其中，2019年1-4月江苏省集成电路产量排名第一，累计产量为1137376.8万块，同比下降37.69%。
数据来源：中商产业研究院数据库
根据海关统计，2013年-2018年中国集成电路进口量温和增长，进口额浮动不大，整体呈增长趋势。2018年中国进口集成电路4175.7亿块，同比增长10.8%；进口金额3120.6亿美元，同比增长19.8%。2019年1-4月中国集成电路进口量为1224.37亿块，同比下降6.6%；进口金额为605.99亿美元，同比下降1.5%。
数据来源：CSIA 中商产业研究院整理
数据显示，近年来中国集成电路出口量额都呈增长趋势。2018年我国出口集成电路2171亿块，同比增长6.2%；出口金额846.4亿美元，同比增长26.6%。2019年1-4月中国集成电路出口量为626.05亿块，同比下降12.1%；出口金额为298.01亿美元，同比增长20.5%。
数据来源：CSIA 中商产业研究院整理
近年来，在政策支持和市场需求双重拉动下，我国集成电路产业快速发展，整体实力显著增强，产业规模快速发展壮大。2010年中国集成电路产业销售收入仅1440.2亿元，2017年突破5000亿元，达到5411.3亿元，2018年电路产业销售收入再创新高，达到6532亿元，同比增长20.7%，增速较2017年回落4.1个百分点，属较快的增长。中商产业研究院预测，到2019年底，我国集成电路产业规模将超过7700亿元。
数据来源：CSIA、 中商产业研究院整理
2018年，中国芯片进口超过3100亿美元，数量上是石油的两倍，大于石油钢铁粮食进口额的总和。数字并不能展现全貌，其实中国自主研发芯片在全球占比并不低，仅次于美、韩、日，和德国不相上下。2018年全世界芯片产值4688亿美元，这当中的2/3来到中国，考虑到中国负责生产全世界90%的电脑、90%的手机和90%的家电，根据清华大学微电子研究所所长魏少军的研究，进口芯片中60%再次出口，只有40%是真的被中国消费了（2019年数据尚未公布）。
因此“进口多”并不是问题，更实质的是，在关键品类上，中国几乎空白。除了存储器（三星、海力士、美光）、光刻机（AMSL）要仰人鼻息。再比如最近很火的可编程逻辑芯片（FPGA）基本被Intel和赛灵思(Xilinx)垄断，还有高铁缺一不可的（IGBT）、数字信号处理芯片（DSP）、CPU、GPU、MCU、半导体设备、硅片等等都依赖进口。
在电子产品空前繁荣的时代，产品的差异性一定是通过芯片体现。可以引以为幸的是，中国在芯片设计领域已经做出成绩。目前，收入过亿的中国芯片设计企业已超过百家，放在全行业是不错的业绩。
2018年中兴被制裁后，中芯国际向世界顶级光刻机制造商ASML购买了一台极紫外光刻机（Extreme Ultravidet Lithography），售价是惊人的1.2亿美元。只一台光刻机的价格，就超过了中芯国际一年的利润。需要注意的是，这还只是一台设备，并不是整条生产线。一条生产线，除了光刻机，还需要刻蚀机、薄膜沉积设备、单晶炉、CVD、显影机、离子注入机、CMP抛光机等等。算成本的时候，记得算上每年20%的维护费用，也可以不算，因为如果你想保持在队伍最前列，基本每年都要更新。
行业龙头的护城河越来越宽。台积电目前在代工市场占有率超过50%，不仅仅是数字上构成垄断。市占率的计算考虑了所有段位的芯片，如果只看个别顶级工艺，那么台积电就是100%。智能手机之后，电子产品飞速发展，产能永远不足，除了2019年1月出现少见的松动，一直都是客户围着台积电要产能，后者成了电子行业名副其实的“爸爸”。
IC 设计：美国优势明显——芯片设计（Fabless）环节的高研发投入形成了高技术壁垒。由于晶片加工工艺极其复杂，线宽越来越小，需要专门的激光装置进行深度紫外线光蚀，设备和工具加工精度要求高、投资规模大，且制造工艺需要较长的学习曲线，研发成本日益提高，整体看，芯片制造环节具有较高的资本壁垒和技术壁垒。
根据 IC insights 发布的 2018 年 Top15 名的 IC 设计公司榜单，目前从全球产业链划分情况来看，IC 设计和创新的主场地依然是美国。2018 年前 10 大 Fabless 中，有 6 家美国公司，3 家我国台湾的公司，其中美国大幅领先其他国家和地区。国内 IC 设计相对较强的两家公司分别为华为海思和紫光展锐，2018 年营收分别是 503 亿和 110 亿人民币，对比博通、高通、英伟达等美国企业不仅规模差距较大，技术差距也比较明显。
在高端通用芯片设计方面，我国与发达国家差距较大，对外依存度很高。根据海关总署数据，2018 年我国集成电路进口金额超过 3000 亿美，其中：处理器和存储器两类高端通用芯片合计占 70%以上。英特尔、三星等全球龙头企业市场份额高，持续引领技术进步，对产业链有很强的控制能力，后发追赶企业很难获得产业链的上下游配合。
2018 全球前十大 IC 设计公司（来源：CSIA中国半导体行业协会）
晶圆代工行业属于劳动密集型产业，我国台湾地区优势明显。根据拓璞产业研究数据，2019年 Q2 季度全球 TOP10 晶圆代工厂榜单，受整体市场下滑的影响，Q2 前 10 大厂商的营收几乎都在下滑，当季总营收只有 153.6 亿美元，同比下滑了 8％。具体排名方面，台积电以 75.53 亿美元的营收位居第一，市场份额达到了 49.2％；三星以 27.73 亿美元的营收位列第二，同比也下滑了 9％，市场份额 18％；格芯排名第三，当季营收 13.36 亿美元，同比下滑了 12％，市场份额 8.7％。而大陆厂商中芯国际和华虹半导体也同时入围，但这两家的份额加起来仅不到 10％。根据电子工程世界网数据，两家公司目前量产的最先进工艺主要为 28nm，两家都有 14nm 工艺量产的计划，其中：中芯国际计划于 2019 下半年量产，华虹半导体机会于 2020 年量产，但制程工艺比台积电等公司落后两代以上。
2019Q2 全球前十大晶圆代工（来源：CSIA中国半导体行业协会）
三、跨越发展
2017-2018年是中国半导体制造业投资的高峰期。有近30家半导体工厂在规划和建设，以12英寸生产线为重点，包括华虹（无锡）项目，中芯国际（上海）和台积电（南京）项目。
据不完全统计，中国已建、在建和计划建设的晶圆厂总数高达46家。其中，12寸植物29株，8寸植物12株。从2017年到2020年，全球将有62家晶圆厂或生产线投产，其中26家在中国，占42%。
除了这一波半导体发电厂建设高潮外，其他特色半导体项目也在各地如火如荼的布局。
泉州三安项目成立于2017年12月，是泉州三安光电与福建南安的合资企业。项目投资333亿元，建设期5年，投产7年，投产后销售270亿元。
建成后，泉州三安将成为复合半导体的“特种航空母舰”。该平台包括四个业务部分：Gan、GaAs、集成电路和特殊封装。产品包括GaN LED基板、外延片、GaAs LED外延片、高功率GaN激光器、光通信器件、模块、射频滤波器、微波集成电路、功率半导体（GaN、SiC功率电子器件）、特种衬底材料、特种封装产品等。
三安光电是一家2007年8月挂牌于上海证券交易所的A股主板上市公司，主要从事III-V复合材料的研发，在砷化镓、氮化镓、碳化硅、磷化铟、氮化铝、蓝宝石等新材料领域具有较强的竞争力，作为三安光电复合半导体产业化平台，如果建成，将建成具有国际竞争力的复合半导体企业。
2019年12月，广州悦信半导体项目开工建设，总投资约70亿元，每月生产30000片12英寸晶圆片。该项目将在两年内投入使用。这是中国第一条虚拟idm12英寸生产线。如果批量生产，这将是广东省第一条12英寸的生产线。
图为三安光电生产车间（来源：百度）
专家认为，就小型硅片而言，国产化能力还可以，基本上可以自给自足。然而，在大直径硅片（8-12英寸）领域，自主生产率仍然很低，国内生产12英寸硅片的产品很少。小尺寸硅片是指4-6英寸的硅片。小晶片（包括抛光晶片和外延晶片）的年产量约为5200万。
数据显示，目前大陆半导体行业8英寸硅片的月需求量约为80万片，预计2020年将达到750-800万片。
12英寸硅片几乎全部依赖进口，国产化刚刚开始布局，离量产还有很长的路要走。2017年12英寸硅片月需求量50万片，2018年需求量达到110-130万片。在接下来的几年里，这种需求将会激增。
据官方统计，目前我国至少启动了9个硅片项目。其中包括上海新生、重庆潮思、浙江金瑞泓、郑州合兴、宜兴中环、宁夏银赫、西安高新区等项目，总投资规模超过520亿元。
中国计划生产的12英寸硅片月总产能已达120万片。从长远来看，硅片的短缺可以大大缓解。当然，在未来几年里，新球员将继续加入。
在这样一个寡头垄断的硅市场上，供需矛盾的突出将迫使硅材料国产化。
据专家介绍，目前我国轻掺杂硅片的市场占有率约为70%，对晶体缺陷和金属杂质的含量要求非常高。世界上只有四大制造商拥有大规模生产技术。LG在韩国的收益率现在只能达到40%到50%。只有产量达到85%以上，工厂才能盈利。目前，只有上海新生在12英寸硅片的生产上领先。
目前，在硅片材料领域，全球硅片材料市场仍以“五金刚”为主，分别是日本新越、日本盛高株式会社、台湾环球、德国silitronic和韩国LG。在“五大金刚”中，日本新悦占27%，韩国LG占9%。
综合博通、台积电、中芯国际、意法半导体等龙头最新季报，2019年上半年很可能是晶圆代工业的景气低点。
具体来看，像台积电（TSMC）和联华电子（UMC）这样横跨所有电子细分领域的大型晶圆代工企业，一季度的产能利用率出现了比较明显的恶化——台积电的营收和净利润分别同比下滑12%和33%，联华电子的营收和净利润分别同比下滑13%和65%。
而相对小型的晶圆代工企业如世界先进（Vanguard），则由于下游能源管理设备、汽车电子等领域对8英寸晶圆需求量较大，而延续了较好的产能利用率，营收和净利润同比增速分别达到7%和21%。
当前我国大陆的半导体产业总体处于起步阶段。从现状来看，大陆半导体产业的发展格局接近于我国台湾省，均以中下游代工和封测为主，而中上游产业链环节占比较小，对外依存度高。但我们认为未来发展路径可能更加接近韩国，韩国的半导体产业在尖端技术方面经过很短的时间赶上并超过了先进国家。其中，三星电子从 1983 年正式开始生产半导体起，到 1994 年率先成功开发 256M DRAM 止，仅用了 10 年左右的时间，便确立了其在国际半导体技术竞争中的领先地位。
当前正处于 5G 时代物联网时代开启的前期。我国已在2019年 6 月 6 日发布 5G 商用牌照，而中国华为已在当年 7 月 26 日发布首款 5G 手机 Mate 20X。5G 带来的变化的是从用户到硬件再到流量的全方位的革命性变化，韩国在去年 4 月 3 日开始推出 5G 商用服务（仅在部分地区），比中国早两个月，参考韩国：从用户数来看，推出了 5G 服务短端两个月韩国的 5G 用户数量就突破了 100 万，这意味着每天平均新增 1.7万 5G 用户，普及速度超过了当年的 4G。
中芯国际作为全球第二家供应FinFET制程的代工厂，同时具备8寸、12寸产能分布。根据2019年一季报，公司具备8寸产能25.5万片/月，12寸产能9.3万片/月。同时，中芯南方投产后公司将有能力提供14nm及以下先进制程代工，因此在贸易摩擦背景下，其市场地位将显得尤其珍贵。
中芯国际在一季度的营收增速较彭博一致预期高出2%，而二季度的营收指引更比彭博一致预期高出5%，公司给出的原因是下游客户补库存。
在存储方面：2017年全球存储器市场规模达到1240亿美元，2018年增长至1651亿美元，同比增长33.18%，远高于集成电路产业其它结构市场增速。
长江存储2018年底产能接近3万片，其目标是64层3D NAND产能于2020年底达到10万片，2023年达到30万片产能，此外华虹体系两条新线处于扩产周期早期，国泰君安电子团队预计2019年及未来几年国产龙头设备厂商业绩将显著被拉动。
设备方面：从2010年开始，国产设备逐步进入大陆的晶圆代工产线，期间经历了四个阶段的严格考核验证，部分设备历经8年的持续提升，主要技术指标才与进口设备相当。
另外目前国内设备工艺覆盖率较低，国产机台覆盖率仅为17%，细分领域中，龙头集中的现象依然明显，例如国内龙头中微半导体的CCP刻蚀机在大陆晶圆厂市场占比为25%。
2018年三季度，大陆首次超越韩国成为全球半导体设备第一大市场。2018年市场规模为120亿美金，预计2019年达142亿美金。
资本开支中，设备投资占75%~80%，其中晶圆制造设备约占80%，测试设备占比9%，封装设备6%。
近三年设备需求情况（数据来源：IC Insight,国泰君安证券研究）
最新消息：台积电电子材料供应链的三联科技，受惠7nm订单畅旺，今年上半年订单满档，需加班供应中，5nm显影液等化学品也将于今年供货。
四、展望未来
根据国际半导体设备与材料协会(SEMI)数据显示，2018年全球半导体制造设备销售总金额为645亿美元，创下历史新高，较2017年同比增长14%。其中，中国大陆第一次成为全球第二大市场。2019年上半年，全球半导体制造设备销售额为271亿美元。其中2019年第二季度全球半导体制造设备销售额为133亿美元，较2018年同期下降20%，较2019年第一季度下降3%。
从市场区域结构来看，2018年韩国连续两年成为全球半导体设备大的市场，2018年其销售额达到177.1亿美元，占全球总销售额的27.44%%;市场规模排在第二位的是中国大陆，2018年销售额达到131.1亿美元，占全球总销售额的20.31%;中国台湾地区销售额为101.7亿美元，降至第三名。
数据来源：IC Insights
根据中国电子专用设备工业协会对中国大陆41家主要半导体设备制造商(销售收入500万元以上)统计，2018年41家半导体设备制造商完成销售收入123.78亿元，同比增长39.1%。目前，以紫光集团、长电科技和中兴国际为代表的一大批高科技企业正在大力拓展半导体业务。2019上半年，行业销售收入为63.5亿元，同比增长12.3%。
半导体芯片应用领域主要有：
1.新能源领域：
在可再生能源领域，在将风电和太阳能电力接入电网以及减少输电损耗方面，都发挥了极其重要的作用；绿色能源、电动汽车、绿色电子照明等新兴领域正在成为功率器件市场应用的新热点，需求强劲。
2、信息通讯设备领域：
增强型氮化镓电晶体表现出高耐辐射性能，从而适用于通讯和科学卫星的功率和通讯系统；点到点通信、卫星通信、各种雷达和新型工业/医疗应用都将从这些大功率氮化镓器件的应用中获益。
3、4C产业：
国内各主要IT产品仍将保持旺盛的市场需求，笔记本电脑、显示器、打印机、电视机、组合音响、激光视盘机等传统产品以及新兴汽车电子均将在未来保持平稳增长。随着全球空调、节能电机等电子产品产能向中国大陆转移，功率半导体的需求也将成倍地增加。
4、智能电网领域：
功率半导体在提高整个电力供应链--从发电、输配电到最后的用电--的能效方面发挥着至关重要的作用。
根据芯片概念细分龙头个股数据曝光，芯片概念细分龙头共有87只，其中分别有：富瀚微、木林森、有研新材、通富微电、四维图新、飞天诚信、硕贝德、鼎龙股份、北方华创、华工科技、雅克科技、振芯科技、长盈精密、三安光电、雷科防务、睿能科技、光迅科技、科达股份、北斗星通。
未来 10 年，随着 5G 商用的不断推广，物联网技术革命可以类比 90 年代互联网的浪潮，与此同时，物联网时代终端不仅仅局限于 PC、服务器、智能手机，或更多扩展到智能家居、智能驾驶、智慧医疗、智慧城市等各大终端，因而潜在的终端需求潜力或大大超过 90 年代初的互联网。因此，在新一轮技术周期的大趋势下，国内半导体核心资产的估值有望持续提升。
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（来源：资鲸网 作者：世纪浪人）
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