來源：內容來自民生證券鄭平團隊

　　全球半導體是周期性行業，跟全球宏觀經濟息息相關。半導體是全球宏觀經濟的重要增長領域，半導體的下游應用領域十分廣泛，主要包括通訊、電腦、汽車、工業/政府、消費電子，因此半導體產業表現出跟全球宏觀經濟比較一致的周期性。

　　半導體與宏觀經濟的相關系數高。根據國際半導體權威研究機構 IC Insights 的研究，2000 年~2009 年，全球 GDP 增速與半導體產業增速的相關系數達到 0.63，2010 年~2015年相關系數高達 0.93，預計未來 5 年相關系數仍將維持 0.93 的水平。1983 年~2016 年全球半導體資本支出變化率表明半導體行業具有顯著的周期性。

1990~2016 全球宏觀經濟 GDP 和全球半導體產業息息相關

　　全球半導體產業是全球宏觀經濟的重要增長領域。根據 SIA 的數據，2015 年全球半導體市場規模為 3352 億美元，按照終端使用的需求占比分別為通訊（34.1%）、電腦（29.7%）、工業/政府（13%）、消費電子（12.8%）、汽車（10.3%）。根據半導體行業協會（SIA）的數據，全球半導體銷售額從 1995 年的 1444 億美元增長至 2016 年的 3389 億美元，平均每年線性增長的速度約為 9.7％。

　　半導體產業的經濟帶動能力強。半導體產業創造的 1 元產值能帶動 1.5 元~2 元的電子信息產業，電子信息產業 1 元產值能帶動 3 元~5 元宏觀 GDP。

全球 GDP 與半導體產業增長相關系數歷史及預測

　　對比中美半導體產業基本數據，半導體進口替代成趨勢

　　美國半導體產業是全球的領導者，擁有全球市場份額的一半。根據 SIA 發布的數據，2016 年美國半導體企業實現總銷售額達到 1640 億美元。美國半導體行業從業人數達到 25萬人，帶動的相關行業從業人數達到 1 百萬人。將近一半的美國企業將先進半導體制造工廠設在美國。

2015 年美國半導體企業在全球的市場份額占據半壁江山

　　半導體是美國第三大出口產業，2015 年出口總值達到 420 億美元，僅次于飛機（1190億美元）、汽車（550 億美元）。從電子產品角度看，半導體是美國電子產品出口金額最高的元器件，遠高于計算設備、電話、計算機等領域。美國半導體企業超過 80%的銷售額來自美國之外的海外市場。

　　總部位于美國的半導體企業營收總和在過去 20 多年持續增長，僅在 2001~2002 年、2008~2009 年等少數時間段表現為下降，2001~2002 年主要是受互聯網泡沫破滅影響，2008~2009 年主要受金融危機帶來的需求下降影響。

1995~2015 年總部位于美國的半導體企業銷售總額不斷增長（單位：10 億美元）

　　對比之下，盡管亞太地區是全球最大的區域性半導體市場（約占 60%），但 2015 年中國半導體產業在全球的份額僅為 4%，低于日本、韓國、歐盟、臺灣等地區。

　　集成電路進口金額維持在2100~2300億美元，供需缺口仍然巨大。國內進口的產品主要包括存儲芯片（DRAM、NAND Flash）、處理器（CPU、GPU）、邏輯芯片、微控制器（MCU）等核心通用芯片，高端傳感器也依賴進口。根據海關統計，2017年1~6月中國進口集成電路1727.4億塊，同比增長12.6%；進口金額1085.1億美元，同比增長9.4%。出口集成電路929.5億塊，同比增長11.2%；出口金額287.7億美元，同比增長9.4%。

2011~2017 年 8 月中國半導體進出口分析（單位：億美元）

　　半導體是技術創新和研發驅動的行業。以美國為例，半導體產業是美國制造工業體系中最具創新活力的產業，研發費用約占營收的五分之一，這個比例位居 2016 年美國所有產業中第二位。根據 SIA 的數據，包括 Fabless 在內的美國半導體企業研發投入和資本支出總額為 554 億美元，1995 年~2015 年以年均 9.5%的比例線性增長，該投資水平并沒有受到產業周期、市場波動影響。

1995~2015 年美國半導體企業研發和資本開支總和以年均 9.5%的比例線性增長

　　對于半導體產業，每年美國總體的研發投入和資本開支是非常高的，而且是持續性的，因為這對維持半導體產業的競爭優勢至關重要。研發投入主要是用于開發新技術、新產品，資本開支主要用于新建工廠和設備以及舊廠設備升級等。過去 20 年，美國半導體產業每年的研發投入占銷售收入比例均超過 10%，這在美國所有產業中是獨一無二的。從人均資本開支和研發投入來看，2015 年美國該數字超過 14 萬美元，創下歷史新高。

美國半導體企業每年研發支出占營業收入比例在 10%以上

美國半導體企業每年研發投入和資本支出總和約占營業收入比例的 30%

　　中國半導體企業從成本驅動走向研發驅動，取得重大進步

　　國內半導體企業從成本驅動走向技術創新驅動。近十年以來國內半導體企業在產品研發、技術創新方面取得了長足發展，華為海思的麒麟系列處理器（麒麟 970 AI 處理器）、展訊的 2G/3G/4G 通訊基帶芯片、匯頂科技的指紋識別芯片、兆易創新的 NOR flash 和MCU 等。

　　半導體行業研發投入持續增長，研發費用占營收比例與美國的差距在逐步縮小。根據wind 數據，A 股半導體企業年均研發費用從 2007 年的 1572 萬元增長至 2016 年的 1.59億元，營收占比從 2.8%增長至 8.17%，高于國際上科技企業 5%的研發營收占比，與美國常年處于 10%以上的比例相比，差距在逐漸縮小?？紤]到美國半導體企業的營收體量，比如英特爾每年研發投入在 100 億美元左右，從研發投入的絕對值看國內仍然需要持續大規模投入。

2007～2016 年 A 股半導體行業企業年均研發費用及其占平均營收比例持續增長

　　從 IC 設計頂級會議期刊 ISSCC 看，集成電路設計原始創新持續取得突破。ISSCC（IEEE International Solid-State Circuits Conference）是世界學術界和企業界公認的集成電路設計領域最高級別會議，被譽為 IC 設計領域的世界奧林匹克大會、奧斯卡。每年來自全球最頂尖的工業界和學術界參會，包括英特爾、高通、英偉達等均參加，根據歷史數據推測，每年 40%~50%的 ISSCC 論文來自工業界。中國從 2005 年起陸續在 ISSCC 上發表論文，至 2017 年累計有 19 篇入選，論文集中在模擬和處理器方面，其中，清華大學 6篇、復旦大學 6 篇、中科院 3 篇、產業界有 4 篇。

　　持續的研發投入在 IC 設計業結出碩果。2016 年大陸 IC 設計業產值超過臺灣，并且產值同比增速保持在兩位數以上。由于市場需求在大陸，再加上大陸 IC 代工的崛起，臺灣 IC 設計業將逐漸失去競爭力，未來大陸 IC 設計業將在全球嶄露頭角。

2016 年大陸 IC 設計產值超過臺灣

　　2017年上半年中國集成電路產業增速領跑全球，繼續保持強勢增長勢頭。中國半導體行業協會統計，2017年1~6月中國集成電路產業銷售額為2201.3億元，同比增長19.1%。其中，設計業同比增長21.1%，銷售額為830.1億元；制造業增速依然最快達到25.6%，銷售額為571.2億元；封裝測試業銷售額800.1億元，同比增長13.2%。

2004~2016 年國內 IC 產業銷售額快速增長（億元）

國內 IC 產業鏈收入占比（內 15 年，外 16 年）

　　IC封測行業相對其他環節技術差距最小、規模最大、最先受益全球半導體產業向大陸轉移的環節。根據拓璞產業研究院的數據，2017年全球前十大IC封測業中大陸占3位，其中長電科技通過收購星科金朋之后排名第三，僅次于臺灣日月光和美國的安靠。

2017 年全球前十大 IC 封測代工廠排名

　　伴隨國內智能手機產業崛起和全球電子制造產業向大陸轉移，國內半導體產業進入黃金發展階段。受宏觀經濟復蘇以及 2009 年低基數影響，2010 年半導體板塊個股平均營收和平均歸母凈利潤同比增速出現波峰，隨后在 2011 年回落觸底，并開啟新一輪向上增長2011~2016 年 A 股半導體個股平均營收不斷增長，同比增速呈加速向上趨勢。根據wind 數據，A 股半導體板塊中，個股營收平均值從 2007 年的 5.62 億元增長至 2016 年的19.51 億元，CAGR 為 14.84%，個股營收中位數從 2007 年的 4.69 億元增長至 2016 年的10.85 億元，CAGR 為 9.78%。

　　從政策角度看，半導體成為國家戰略，國產替代進入黃金時代

　　《2017年政府工作報告》提出2017年重點工作任務，其中包括：1）加快培育壯大新興產業，全面實施戰略性新興產業發展規劃，加快新材料、人工智能、集成電路、5G等技術研發和轉化，做大做強產業集群；2）大力改造提升傳統產業，深入實施《中國制造2025》，加快大數據、云計算、物聯網應用。

　　在IC China論壇上，工信部電子信息司司長刁石京表示：“預計今年全球集成電路市場規模達到4000億美元，作為全球規模最大、增速最快的中國集成電路市場規模也將達到1.3萬億元。工信部將圍繞制造強國、網絡強國戰略，按照《國家集成電路產業發展推進綱要》戰略部署，重點做好四方面工作：一是突出頂層設計，按照供給側結構性改革要求，持續完善18號文、4號文等文件；二是堅持創新驅動戰略，組織實施好國家科技重大專項等，持續加大研發投入力度，突破關鍵核心技術；三是堅持市場需求導向，重視系統架構創新，圍繞智能硬件、智能傳感、智能網聯汽車、智慧醫療等重大需求，加強產業鏈上下游協同；四是深化國際合作?！?/p>

中國半導體需求量占全球比重穩步上升（單位：十億美元）

　　國家集成電路產業基金（以下簡稱“大基金”）產業鏈布局成效顯著。成立3年來，大基金所投項目55個，包括40家IC企業，涵蓋集成電路完整產業鏈，總共承諾出資1003億元，承諾投資額占首期募集資金的72%，實際出資額為653億元，約占首期募集資金的50%。根據大基金總裁丁文武的介紹，在承諾投資額中，IC設計業、制造業、封測業、裝備材料業的投資金額占比分別為17%、65%、10%、8%。

　　我們認為，從產業鏈承載的功能與技術布局的角度看，大基金下一個階段將重點布局IC設計、MEMS、材料與設備、功率半導體等方向。大基金定位長期財務投資者，通過海外收購、二級市場協議轉讓、IPO前增資入股、定增等多種方式精準布局IC產業的戰略標的，形成了國家虛擬“IDM”平臺，幫助眾多企業實現業務轉型升級、并購整合、產業投融資、做大做強等功能。

按照 IC 產業鏈，國家集成電路產業基金布局的主要企業

大基金在 A 股所投的主要企業及持股情況

大基金擬參與 A 股上市公司增發一覽

　　國內新建代工晶圓產能大量釋放，帶動國內集成電路產業發展

　　中國半導體晶圓代工產能缺口大，技術制程相對國外領先企業落后2~3代。根據ICInsights的數據，2016年全球半導體晶圓代工企業28納米及以下節點占收入的40%。然而國內最先進的代工廠中芯國際僅能實現28納米生產（占營收比例相對較低），14納米技術尚在研發中，仍落后全球領先企業2~3代。

2016 年全球半導體純代工廠按制程劃分銷售占比

全球 300mm 晶圓廠產能集中度

　　中國IC自主生產量與消耗量差異極大，自給率仍然處于較低水平。根據IC Insights的數據，中國IC市場自給率在2008年僅為8.7%，2014年為12.8%，預計2018年為16.0%，2018年供需缺口將達到1135億美元。因此國內自2014年《集成電路發展綱要》發布以來，各地陸續新建大量晶圓代工廠，以滿足國內市場需求。

2006~2018 年中國 IC 市場自給率分析（單位：10 億美元）

　　中國半導體制造產能以12英寸為主。根據中國電子報的統計，截止2016年底，中國在運營的12英寸制造產線合計為11條，產能合計為54萬片/月；在運營的8英寸產線為18條，8英寸產能為67.1萬片/月。據此測算，中國當前半導體制造產能為84萬片/月（以12英寸產能計）。

國內在運營的 12 英寸及 8 英寸晶圓制造 Fab 匯總

　　國內新建多座晶圓制造產能，“十三五”期間將陸續投產。根據SEMI的統計數據，全球將于2017-2020年間投產62座半導體晶圓廠，其中26座設于中國大陸，占全球總數的42%。

　　我們認為，在巨大的芯片供需缺口、國家政策/地方政府的持續引導、產業資本的積極投入背景下，“十三五”期間，國內半導體晶圓制造廠建設將直接帶動國內半導體材料、設備的發展。

　　根據中國電子報的統計，截至2016年底，中國在建的12英寸晶圓產線有11條，在建產線產能合計為58萬片/月（其中包括24萬片/月的存儲器產能），擬建的12英寸產線有10條，擬建產線合計產能為50萬片/月。假設上述在建的和擬建的12寸產線順利投產，2020年中國將新增超過100萬片/月的12英寸產能。

國內在建的 12 英寸晶圓制造 Fab 匯總

國內擬建 12 英寸晶圓制造 Fab 匯總

　　據 DIGITIMES Research 的研究，在 2017 年至 2022 年期間，因智能手機搭載 IC 數量增加與對先進制程需求提升，加上包括 IoT、AR/VR、汽車電子、高效能計算市場有望在未來 5 年進入成長期，預測 2017 年全球代工增長 6%，達到 557 億美元，到 2022 年時將達 746.6 億美元，2017 年至 2022 年復合成長率(CAGR)將為 6%。2017 年臺積電預估增長7%以及其在全球半導體晶圓代工市場的市占率達 56%。

2016~2022 年全球晶圓代工業變化預測

　　隨著摩爾定律演進速度放緩，集成電路產業發展將從技術驅動走向應用驅動。2017年 ISSCC 的主題是 Intelligent Chips for A Smart World，從中可以看出物聯網和人工智能是集成電路未來的發展方向。未來半導體新增長點主要來自：物聯網、智能汽車、VR/AR、5G、人工智能等應用。

　　中國半導體的黃金時代即將來臨。

責任編輯：韓希宇