IC设计专题：把握赶超逻辑下低、中、高端市场的国产替代机会

证券研究报告新三板专题报告温朝会（分析师）陈凯（研究助理）电话：020-88832232执业编号：A1310517050002A1310117090001邮箱：wenchh@gzgzhs.com.cnchen.kai@gzgzhs.com.cn2018年4月30日第一章一、IC设计行业概况：整体产值超过2000亿元，CPU、存储器等核心领域亟待突破31.1 最大半导体消费市场 VS 2000亿美元贸易逆差图表1 2016年中国半导体消费达585亿美元✓ 2016年我国半导体消费达585亿美元，是全球最大的半导体消费市场。✓ 纵观世界各地区半导体消费情况，我国半导体消费继2012年突破500亿美元后，2016年持续上升至585亿美元，占全球总消费额的16%，是全球半导体消费量最大的国家。✓ 核心能力缺失，集成电路贸易逆差接近2000亿美元。✓ 2013年至2016年，我国集成电路产品贸易逆差持续扩大，2017年集成电路进口额高达2601亿元，贸易逆差达到1933亿美元。图表2 我国集成电路严重依赖进口（亿美元）2,313.40 2,176.20 2,300.00 2,270.70 2,601.40 877.00 608.60 693.20 613.80 668.80 1,436.40 1,567.60 1,606.80 1,656.90 1,932.60 05001000150020002500300020132014201520162017进口金额（亿美元）出口金额（亿美元）逆差资料来源：Semiconductor industry association、McCleanReport、Gartner、CCID、PWC、广证恒生资料来源：中国海关、广证恒生41.2 IC设计产值突破2000亿元 VS 中小企业占比近90%资料来源：中国半导体行业协会、广证恒生✓ 2017年国内IC设计产值达2000亿元，同比增速超过26%。✓ 我国IC设计仍处于早期发展阶段，员工人数少于100人的中小企业占比接近90%。✓ 2017年，我国1380家企业中仅16家企业员工超1000人，员工人数少于100人的中小企业占比达88.62%。图表3 2017年我国集成电路设计产业规模超过2000亿元（亿元）1325.00 1644.30 2073.50 26.60%24.15%26.10%0%10%20%30%40%50%05001000150020002500201520162017市场规模增长率图表4 2017年我国集成电路设计企业按员工人数分类情况1.16%1.45%8.77%88.62%员工>1000员工500-1000员工100-500员工小于100资料来源：Statista、新浪、WSTS、CSIA、广证恒生51.3 国内IC设计企业迅速缩小与国际巨头差距资料来源：CSIA、广证恒生✓ 国内IC设计企业迅速缩小与国际巨头差距，10家中国Fabless设计公司进入全球前50。✓ 国内IC设计企业开始崭露头角，2009年仅有海思一家公司进入全球Fabless五十强，2017年增加到10家✓ 海思和展锐跻身Fabless全球10强。✓ 海思半导体和清华紫光展锐成为Fabless全球第六大和第十大IC设计企业，2016年销售额分别同比增长38%和33%，保持较快的发展势头图表5 世界前50Fabless模式IC设计公司中的中国公司数量明显上涨图表6 海思和展锐成为Fabless全球前10大IC设计企业（单位：百万美元）11002468101220092017海思半导体紫光集团中兴微电子华大半导体南瑞智芯微电子芯成半导体大唐电信兆易创新澜起科技集团瑞芯微电子海思半导体排名企业名称总部营收1高通/CSR美国160322安华高科技/博通新加坡153823联发科技股份有限公司台湾65044英伟达美国46285超微半导体公司美国39986海思半导体有限公司中国大陆38307苹果/台积电美国30858美满电子美国28759赛灵思公司美国217510清华紫光展锐中国大陆1880资料来源：IC insights、广证恒生61.4 存储器市场被韩、美垄断资料来源：Gartner、广证恒生✓ 国内IC设计公司在存储器等核心领域落后明显。韩、美垄断了应用范围最广、市场规模最大的Flash和DRAM存储器。✓ 兆易创新、长江存储等国内公司着手积累和突破。DRAM领域，兆易创新在合肥投建产线实现国产化零的突破。NAND Flash方面，长江存储在国家支持下大力投入研发和产线。图表7 三星、海力士等厂商垄断NAND Flash市场图表8 三星、海力士、美光三家厂商占据90%以上的DRAM市场份额37%10%10%17%6%20%三星海力士美光闪迪英特尔东芝47.10%26.00%19.60%7.30%三星海力士美光其他资料来源：公开资料、广证恒生第一章二、IC设计公司竞争力评价体系：技术能力、需求响应和定制化能力构成芯片产品力82.1 半导体产业链：设计、制造、封装流程复杂，分工细致图表9 半导体行业产业链梳理资料来源：《半导体制造技术导论》、广证恒生✓ 集成电路产业链梳理：✓ IC设计厂商根据下游终端或集成厂商的需求设计芯片✓ 再将包含电路设计版图的光罩交给晶圆代工厂商，通过制造环节将电路版图“复制”晶圆片上✓ 再经过封测环节获得成品。92.2 从产业链视角看中国集成电路赶超逻辑图表10 分产业链看中国集成电路赶超之路资料来源：广证恒生产业链特质核心竞争力壁垒高低国产化进程驱动力设计算法+硬件架构+电子工程研发和技术高中低端迅速、核心领域差距巨大成本优势和市场优势、政策和资本定制化服务能力低制造电子工程+制造研发和技术高先进制程赶超、主流制程投产政策和资本资本投入高产能和定价权高封测电子工程+制造研发和技术中参与国际竞争并购、市场优势资本投入中产能和定价权中设备制造研发和技术高制造设备国外垄断、封测设备少数替代国内晶圆厂投资资本投入高材料化工+制造研发和技术、成本中LED/光伏等泛半导体材料国内晶圆厂投资✓集成电路产业链分工明确，各个阶段需要的能力不同，竞争力和国产化进程也不尽相同✓设计：算法+硬件架构+电子工程，研发和技术壁垒极高。核心领域和国际领先水平差距巨大。✓制造：电子工程+制造。研发、资本投入、产能壁垒高，大基金一期重点投资，目前先进制程正在赶超、主流制程即将投产。✓封测：电子工程+制造。相比于制造壁垒较低，有望率先实现突破的领域。✓设备和材料：受益国内晶圆厂投资热潮，高端设备和材料国产化进程缓慢。102.3 IC设计流程：将产品需求转化成物理层面的电路设计版图图表11 IC设计流程资料来源：互联网、广证恒生✓ 集成电路设计的本质是将具体的产品要求（功能、性能等）转化为物理层面的电路设计版图，并且通过制造环节最终实现产品化。✓ 设计环节包括结构设计、逻辑设计、电路设计以及物理设计，这个设计过程环环相扣、技术和工艺复杂。112.4 IC设计竞争力评价体系：技术能力、需求响应和定制化能力构成产品力✓ IC设计公司的核心竞争力取决于技术能力、需求响应和定制化能力带来的产品力，芯片产品力和外部需求变化共同决定芯片销量和公司业绩。✓ 技