中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)直面三座大山：數(shù)據(jù)環(huán)境、人才緊缺和硬件短板。其中，所謂的硬件短板主要指集成電路，或者說(shuō)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

半導(dǎo)體被稱為國(guó)家工業(yè)的明珠，亦即信息產(chǎn)業(yè)的“心臟”，技術(shù)門(mén)檻高，前期設(shè)備資金需求大，可謂大陸科技產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)。從“十二五”到“十三五”，半導(dǎo)體已明確列為中國(guó)重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)。政策資本（“大基金”/國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，首期募資1387.2億元）雙利好的情況下，本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)展加速，加上新型計(jì)算架構(gòu)浪潮的推動(dòng)，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)彎道超車(chē)機(jī)會(huì)來(lái)臨。

本期的智能內(nèi)參，我們推薦來(lái)自廣發(fā)證券的半導(dǎo)體行業(yè)調(diào)研，結(jié)合智東西市場(chǎng)觀察，基于2017年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)，分析需求端新應(yīng)用，盤(pán)點(diǎn)產(chǎn)業(yè)格局和中國(guó)機(jī)會(huì)（暫不考慮臺(tái)灣地區(qū)）。

以下為智能內(nèi)參整理呈現(xiàn)的干貨：

2017年：全球半導(dǎo)體市場(chǎng)高漲

根據(jù)WSTS的預(yù)測(cè)，2017年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額將成長(zhǎng)20.6%，創(chuàng)六年新高，達(dá)到4080億美元以上。同時(shí)WSTS預(yù)計(jì)2018年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額將在2017年的基礎(chǔ)上成長(zhǎng)7%，達(dá)到4373億美元。

根據(jù)目前全球主要半導(dǎo)體供應(yīng)商產(chǎn)能規(guī)劃，未來(lái)三年上游硅片供不應(yīng)求將成為常態(tài)。

全球半導(dǎo)體營(yíng)收增速（三月移動(dòng)平均值，截止2017-10）

全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額及增速

從半導(dǎo)體市場(chǎng)地區(qū)分布來(lái)看，亞太是主要市場(chǎng)，日本市場(chǎng)銷(xiāo)售額為363.50億美元，其他地區(qū)2478.34億美元，合占73.2%的份額；北美（美國(guó)）市場(chǎng)銷(xiāo)售額為864.58億美元，占21.2%的份額，居全球首位；歐洲地區(qū)380.48億美元，占總體的9.3%。

全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額及增速（分地區(qū)）

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大幅式跳躍增長(zhǎng)，一方面是因?yàn)榇鎯?chǔ)芯片需求旺盛，產(chǎn)品價(jià)格大幅上漲所致；另一個(gè)方面物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子、AI等新市場(chǎng)新應(yīng)用拉動(dòng)下游需求。

2017年存儲(chǔ)器市場(chǎng)銷(xiāo)售額1229.18億美元，首次超越歷年占比最大的邏輯電路（1014.13億美元），拔得頭籌。從增長(zhǎng)趨勢(shì)來(lái)看，根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，2017H1存儲(chǔ)芯片銷(xiāo)售額達(dá)585億美金，同比增長(zhǎng)65%；扣除存儲(chǔ)芯片影響，全球半導(dǎo)體2017H1銷(xiāo)售額達(dá)1238億美金，統(tǒng)計(jì)增長(zhǎng)4%。

下游市場(chǎng)看，未來(lái)幾年，隨著智能汽車(chē)，VR/AR，物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)展迅速，半導(dǎo)體新應(yīng)用上升勢(shì)頭明顯。根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，汽車(chē)電子及工業(yè)電子領(lǐng)域增速最快，近3年復(fù)合增速分別為9.5%、8.5%。

存儲(chǔ)芯片需求旺盛推動(dòng)半導(dǎo)體市場(chǎng)高漲

市場(chǎng)熱情推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的資本支出。

根據(jù)IC Insights統(tǒng)計(jì)，2017H1全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資本支出金額425億美元，較2016年同期成長(zhǎng)了48%。其中三星電子預(yù)計(jì)2017年資本開(kāi)支達(dá)260億美金，其中140億用于3D Nand，70億美金用于DRAM，50億美金用于邏輯IC制程，合計(jì)較2016年增長(zhǎng)超過(guò)200%。

供給端全球半導(dǎo)體資本開(kāi)支持續(xù)增長(zhǎng)

2018年：兩大新動(dòng)力

后智能手機(jī)時(shí)代，一方面，手機(jī)微創(chuàng)新持續(xù)提升存量市場(chǎng)下半導(dǎo)體需求；另一方面，汽車(chē)電子、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)漸行漸近，帶動(dòng)行業(yè)成長(zhǎng)。以下是廣發(fā)證券指出的2018年兩大快速增長(zhǎng)的半導(dǎo)體新市場(chǎng)。

礦機(jī)芯片：國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)深度受益

2017年至今比特幣價(jià)格和算力變化情況

2017年，比特幣價(jià)格從年初的967.6美元上漲到年末的12618.55美元，漲幅高達(dá)1204%，年內(nèi)最高漲幅達(dá)1884%。

飛漲的價(jià)格為上游比特幣挖礦行業(yè)吸引了大量的投資，2017年比特幣全網(wǎng)算力（每秒運(yùn)算次數(shù)）從2.4Eh/s躥升至14Eh/s（上升幅度476%，平均每月增加15.7%）。而且，算力的上升趨勢(shì)并未隨著價(jià)格的波動(dòng)而放緩，至今年1月23日已升至19Eh/s，本月增幅已超過(guò)35%。

2017年各礦池出塊量占比

目前比特幣的挖掘幾乎都是采用礦池模式，根據(jù)比特大陸旗下的BTC.com給出的出塊量占比情況，只有2%的出塊量是由未知來(lái)源貢獻(xiàn)的，其余98%的出塊量由各大礦池瓜分。

2017年礦池市場(chǎng)的集中度有所上升，前十大礦池出塊量占比從年初的73%升至90%，而前十名中有八個(gè)來(lái)自中國(guó)，合計(jì)占整個(gè)市場(chǎng)的而前十名中有八個(gè)來(lái)自中國(guó)，合計(jì)占整個(gè)市場(chǎng)的71%。

ASIC礦機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

ASIC(專用芯片)由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，算力強(qiáng)大等優(yōu)勢(shì)，成為礦機(jī)寵兒。第一臺(tái)ASIC礦機(jī)于2013年1月首次交付使用。ASIC礦機(jī)的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，一般由一塊控制板和2到3塊算力板組成，其核心是算力板上排列的ASIC，只能運(yùn)行某種特定的算法。

   

主流GPU和ASIC芯片對(duì)比

ASIC 礦機(jī)憑借低成本和幾萬(wàn)倍于GPU的算力，在比特幣領(lǐng)域已經(jīng)取代了幾乎全部的算力，在比特幣領(lǐng)域已經(jīng)取代了幾乎全部GPU礦機(jī)，而GPU礦機(jī)目前只被用于挖掘算法較復(fù)雜的貨幣（如以太幣）。

  

國(guó)內(nèi)三大礦機(jī)廠商主要產(chǎn)品

挖礦行業(yè)在中國(guó)的高度集中為國(guó)內(nèi)礦機(jī)廠商的成長(zhǎng)提供了有利條件。目前，國(guó)內(nèi)主要礦機(jī)廠商有比特大陸、嘉楠耘智以及億邦股份。 三大廠商都自主設(shè)計(jì)ASIC芯片，目前礦機(jī)廠商主要靠提升芯片制造工藝、提升單片算力以及增加芯片數(shù)量來(lái)增強(qiáng)礦機(jī)性能。

分析認(rèn)為，2017年比特大陸銷(xiāo)售額為143億元，僅次于海思成為2017年第二大IC設(shè)計(jì)公司。比特大陸的晶圓代工環(huán)節(jié)的供應(yīng)商為臺(tái)積電，封測(cè)環(huán)節(jié)的主要給日月光、長(zhǎng)電科技、通富微電和華天科技，基板主要由臺(tái)灣恒勁、珠海越亞供應(yīng)。

考慮到比特大陸的芯片采用Bumping+FC工藝進(jìn)行封裝， 因此國(guó)內(nèi)掌握Bumping+FC技術(shù)的封測(cè)廠商有望從2018年礦機(jī)芯片投資的快速增長(zhǎng)中受益。

汽車(chē)電子：百億美元市場(chǎng)

汽車(chē)半導(dǎo)體在汽車(chē)車(chē)身中的應(yīng)用

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner測(cè)算，2013年全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)已達(dá)262億美元，并呈現(xiàn)出加快上升的趨勢(shì)。

當(dāng)今，汽車(chē)已成為新型電子技術(shù)的應(yīng)用載體，半導(dǎo)體在汽車(chē)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，其搭載量已經(jīng)成為衡量汽車(chē)電子化和智能化的一種衡量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)汽車(chē)的技術(shù)進(jìn)化具有重要意義。

汽車(chē)半導(dǎo)體分類(lèi)

一方面，ADAS滲透率提升帶動(dòng)單車(chē)搭載芯片需求提升；另一方面，電動(dòng)汽車(chē)與汽車(chē)半導(dǎo)體有著天然的緊密聯(lián)系，精密的電控和電池管理都離不開(kāi)芯片的應(yīng)用。有分析指出，電動(dòng)汽車(chē)汽車(chē)單臺(tái)分立器件用量成本已達(dá)到2567元（是傳統(tǒng)汽車(chē)用量的5倍以上）。未來(lái)伴隨電動(dòng)車(chē)的放量增長(zhǎng)，將有力帶動(dòng)汽車(chē)半導(dǎo)體在汽車(chē)領(lǐng)域的滲透。

內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)單車(chē)搭載半導(dǎo)體價(jià)值量對(duì)比

汽車(chē)半導(dǎo)體所涉及到的技術(shù)包括功率IC、IGBT、CMOS等，用以應(yīng)用于車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)、視頻顯示系統(tǒng)、電視系統(tǒng)、電動(dòng)馬達(dá)控制、燈光控制、電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)的電源管理系統(tǒng)等多處車(chē)載功能模塊或器件。

國(guó)產(chǎn)化進(jìn)入加速期

中國(guó)2010-2016年集成電路進(jìn)出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（援引東方財(cái)富網(wǎng)）

中國(guó)是全球最大的集成電路市場(chǎng)，且將保持20%左右的年均增長(zhǎng)率，然而芯片消費(fèi)卻嚴(yán)重依賴進(jìn)口（有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)芯片需求量占到了全球的45%，但是超過(guò)90%的芯片消費(fèi)依賴進(jìn)口）。

為彌補(bǔ)這一科技產(chǎn)業(yè)重大硬件短板，停止“打苦工”角色，國(guó)家對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)展開(kāi)扶持：

2014年，中國(guó)成立了集成電路領(lǐng)導(dǎo)小組和國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金（又稱大基金），首期募資1387.2億元，預(yù)計(jì)總投資額將超萬(wàn)億，嘗試國(guó)際并購(gòu)、資本市場(chǎng)介入等多種方式投資中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈；2015年發(fā)布的《中國(guó)制造2025》更是提到，中國(guó)芯片自給率要在2020年達(dá)到40%，2025年達(dá)到50%（工信部規(guī)劃為70%）。

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體扶持政策示意（援引國(guó)金證券)

在政策和資本的雙重驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)國(guó)內(nèi)晶圓生產(chǎn)線自2016年進(jìn)入了發(fā)展高潮期，集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額達(dá)4335.5億，設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三個(gè)產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額增長(zhǎng)速度分別實(shí)現(xiàn)24.1%、25.1%及13%。

2017年本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)更是迎來(lái)資本熱潮（多家上市），大唐電信攜手高通等大佬成立瓴盛科技，國(guó)產(chǎn)龍頭公司管理層新老更替（中芯、展訊、豪威和新昇等），臺(tái)積電高層跳槽紫光，比特大陸大勢(shì)，AI芯片爆出獨(dú)角獸等熱鬧事。

雖然目前，我國(guó)設(shè)計(jì)和封測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)能夠追趕其他發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)，但從整體盤(pán)面來(lái)看，芯片制造方面差距則較大，包括設(shè)備和材料等多個(gè)方面。（舉個(gè)例子，咱們的刻蝕機(jī)做28nm量產(chǎn)都吃力的時(shí)候，國(guó)際最先進(jìn)的技術(shù)已經(jīng)到7nm級(jí)別。）

目前國(guó)內(nèi)在建的22座晶圓廠

目前中國(guó)在建的22座晶圓廠中，有17條產(chǎn)線將于2017年年末至2018年量產(chǎn)，新增投資約六千億元人民幣以上。

廣發(fā)證券統(tǒng)計(jì)了國(guó)內(nèi)所有8英寸及12英寸產(chǎn)線的投資數(shù)據(jù)，從未來(lái)的投資軌跡來(lái)看，2017-2020年是晶圓廠投資的高峰期。這四年內(nèi)，將有20條產(chǎn)線12英寸晶圓產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。全部投產(chǎn)后，中國(guó)的12英寸晶圓產(chǎn)能將領(lǐng)先臺(tái)灣與韓國(guó)。同時(shí)，未來(lái)國(guó)內(nèi)新增的8英寸晶圓產(chǎn)能45.5萬(wàn)片/月，相比目前的量產(chǎn)規(guī)模增長(zhǎng)65%， 新增投資247億元。隨著半導(dǎo)體資本開(kāi)支大幅增長(zhǎng)，上游設(shè)備及材料將確定性受益。

智東西認(rèn)為，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術(shù)和專利壁壘給信息產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的諸多瓶頸。然而，政策扶持、市場(chǎng)推動(dòng)和資本誘惑之下，加上汽車(chē)電子（智能化、電動(dòng)化）、比特礦機(jī)、人工智能等新型計(jì)算架構(gòu)給國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)和封裝企業(yè)帶來(lái)了施展拳腳的空間，以及多地競(jìng)爭(zhēng)激烈的晶圓廠建造運(yùn)動(dòng)，我國(guó)有望在信息變革拐點(diǎn)補(bǔ)齊半導(dǎo)體這一科技產(chǎn)業(yè)重大硬件短板，停止“打苦工”角色，實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。