綜合篇

第一章
2020年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

第一節(jié)　發(fā)展情況

一、產(chǎn)業(yè)規(guī)模

（一）產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模

WSTS統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年全球半導(dǎo)體銷售額為4 404億美元，同比上漲6.8%，市場規(guī)模實現(xiàn)反彈，如圖1-1所示。從產(chǎn)品類型看，2020年傳感器、集成電路銷售額實現(xiàn)增長，同比分別上漲10.7%和8.4%；2020年光電器件和分立器件銷售額小幅下跌。

從季度數(shù)據(jù)看，2020年比2019年同期的全球半導(dǎo)體各季度銷售額都有所上升，如圖1-2所示（Q1代表第一季度，Q2代表第二季度，Q3代表第三季度，Q4代表第四季度）。

（二）主要企業(yè)銷售額

根據(jù)信息技術(shù)研究和顧問公司Gartner的初步統(tǒng)計結(jié)果，全球半導(dǎo)體銷售額繼2019年同比下降12%后，在2020年出現(xiàn)反彈。

Gartner研究副總裁Andrew Norwood表示：“2020年，預(yù)計新冠肺炎疫情將對所有終端設(shè)備市場產(chǎn)生負(fù)面影響，但各個市場的實際受影響程度存在細(xì)微差別。”汽車、工業(yè)和部分消費市場受到企業(yè)和消費者支出減少的重創(chuàng)。但隔離[1]顯著增加了居家辦公和在線學(xué)習(xí)活動，使任何推動這些活動的市場受益。

由于2020年上半年隔離期間服務(wù)器市場的超大規(guī)模客戶的需求（占2020年服務(wù)器市場需求的65%以上）急劇增加，因此服務(wù)器市場需求強(qiáng)勁。此外，由于居家辦公和在線學(xué)習(xí)活動的增加，企業(yè)和消費者對個人電腦（PC）的需求強(qiáng)勁，引發(fā)了CPU、NAND閃存和DRAM的銷量強(qiáng)勁增長。

按照銷售額，英特爾在2020年繼續(xù)保持全球第一大半導(dǎo)體供應(yīng)商的地位，其次分別是三星、海力士和美光，如表1-1所示。2020年英特爾半導(dǎo)體銷售額同比增長3.7%，這主要受核心客戶端和服務(wù)器CPU業(yè)務(wù)增長的推動。盡管智能手機(jī)市場整體銷量放緩，但5G智能手機(jī)的強(qiáng)勁銷量推動高通和聯(lián)發(fā)科等企業(yè)在2020年實現(xiàn)銷售額強(qiáng)勁增長。5G智能手機(jī)銷量的增長抵消了智能手機(jī)市場整體銷量增長的疲軟。同時，半導(dǎo)體價格提高了，例如，美國提高了5G芯片組、附加射頻前端組件和電源管理集成電路的銷售價格。

2020年全球十大半導(dǎo)體供應(yīng)商銷售情況如表1-1所示。

受益于居家辦公和在線學(xué)習(xí)活動的增加，服務(wù)器搭建量、PC和超移動設(shè)備需求急劇增加，存儲器成為2020年市場表現(xiàn)最好的設(shè)備類別。2020年全球存儲器銷售額同比增長135億美元，占2020年整個半導(dǎo)體市場銷售額增長的44%。而在存儲器類別中，NAND閃存的市場表現(xiàn)最好，其銷售額增長23.9%，達(dá)到528億美元，同比增長102億美元。尤其是在2020年存儲器因市場供應(yīng)量有限而引發(fā)上半年價格暴漲，使得2020年整個半導(dǎo)體市場的全年價格降幅僅為2%。雖然超大規(guī)模客戶和PC原廠對半導(dǎo)體的需求強(qiáng)勁，但受新冠肺炎疫情影響，2020年下半年半導(dǎo)體市場出現(xiàn)了供過于求的情況，從而限制了整個半導(dǎo)體市場年銷售額的增長。

二、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

（一）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

根據(jù)WSTS的統(tǒng)計分類，半導(dǎo)體產(chǎn)品主要包括集成電路、分立器件、光電器件和傳感器四大類。2020年，這四大類產(chǎn)品的銷售額分別為3 612億美元、238億美元、404億美元和150億美元，市場份額分別約為82%、5.4%、9.2%和3.4%。其中，集成電路和傳感器銷售額分別同比上漲10.7%和8.4%；光電器件和分立器件銷售額窄幅下跌，分別同比下跌2.8%和0.3%。2020年全球半導(dǎo)體產(chǎn)品市場份額如圖1-3所示。

從集成電路具體產(chǎn)品分類來看，2020年全球模擬電路、邏輯電路、處理器、存儲器的銷售額分別為556.6億美元、1 184.1億美元、696.8億美元和1 174.8億美元，市場份額分別約為12.6%、26.9%、15.8%和25.8%，邏輯電路仍為市場份額最大的產(chǎn)品。從增速情況看，2020年這四類產(chǎn)品市場規(guī)模均出現(xiàn)不同程度的增大。模擬電路、邏輯電路、處理器、存儲器分別同比上漲3.2%、11.1%、10.4%、4.9%。2018-2020年全球集成電路產(chǎn)品銷售情況如圖1-4所示。

（二）產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)

從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看，2020年除封測這個環(huán)節(jié)產(chǎn)品外，其他環(huán)節(jié)的產(chǎn)品銷售額均出現(xiàn)上漲。2020年，全球集成電路設(shè)計業(yè)產(chǎn)值為1 279億美元，同比增長20%；集成電路制造業(yè)產(chǎn)值為2 574億美元，同比增長2.2%；純晶圓銷售額為705億美元，同比增長24%；全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為712億美元，同比增長19%，全球半導(dǎo)體材料銷售額達(dá)553億美元，同比增長4.7%。

（三）區(qū)域分布

從區(qū)域情況看，2020年除歐洲外，全球各地區(qū)半導(dǎo)體銷售額均有不同程度的提升。北美洲半導(dǎo)體市場規(guī)模漲幅最為明顯。2020年北美洲半導(dǎo)體銷售額為953.7億美元，同比上漲21.2%；中國依然是全球最大的半導(dǎo)體市場，2020年中國半導(dǎo)體銷售額達(dá)1 514.9億美元，同比上漲4.8%。2020年歐洲半導(dǎo)體銷售額達(dá)375.2億美元，同比下跌5.3%；2020年日本半導(dǎo)體銷售額為364.7億美元，同比上漲1.3%；其他地區(qū)半導(dǎo)體銷售額達(dá)1 195.4億美元，同比上漲5.4%。2018-2020年全球半導(dǎo)體區(qū)域銷售情況如圖1-5所示。

三、投資情況

（一）半導(dǎo)體企業(yè)資本支出

Gartner的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年全球半導(dǎo)體企業(yè)資本支出達(dá)到1 105億美元，同比增長11.2%。這也意味著全球半導(dǎo)體企業(yè)資本支出在2019年出現(xiàn)下滑后，僅一年時間就恢復(fù)了增長勢頭，并未受到新冠肺炎疫情影響。前二十大半導(dǎo)體企業(yè)資本支出為994億美元，占比達(dá)到90%。其中，臺積電在資本支出方面成功超越英特爾，成為資本支出第二大半導(dǎo)體企業(yè)。

三星2020年資本支出有較大幅度的提升，依然位列第一。2010到2016年三星年均資本支出為120億美元。在存儲器市場需求旺盛的驅(qū)動下，2017年三星資本支出出現(xiàn)成倍增長，高達(dá)242億美元；2018年三星資本支出仍保持在216億美元的較高水平。2019年三星資本支出跌至194億美元。2020年三星資本支出大幅增加了41%，達(dá)到274億美元。由于三星正在向更先進(jìn)的工藝階段過渡，因此三星2021年資本支出水平將保持不低于2020年的高水平。

2020年臺積電全年資本支出為171億美元，主要用于7nm和5nm先進(jìn)制程產(chǎn)能擴(kuò)充。根據(jù)預(yù)測，2021年臺積電將建設(shè)3nm和5nm制程的制造工廠，并進(jìn)一步加大對EUV光刻機(jī)的購買投入，其資本支出將進(jìn)一步提高至300億美元水平。巨額投資也顯示出臺積電想維持技術(shù)領(lǐng)先的意圖。

2020年全球主要半導(dǎo)體企業(yè)資本支出情況如表1-2所示。2015-2020年三星資本支出情況如圖1-6所示。

（二）半導(dǎo)體設(shè)備支出

雖然遭受新冠肺炎疫情影響，但全球半導(dǎo)體企業(yè)從2019年的“陰霾”中慢慢恢復(fù)，逐步擴(kuò)大產(chǎn)能。2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備總銷售額為689億美元，同比增長16%。其中，北美洲半導(dǎo)體設(shè)備廠商銷售額較去年同比增長超過20%。在新工藝節(jié)點的驅(qū)動下，三星、臺積電等企業(yè)均有計劃擴(kuò)大設(shè)備支出，預(yù)計2021年半導(dǎo)體設(shè)備銷售額將繼續(xù)維持增長。2019-2020年1月北美洲半導(dǎo)體設(shè)備銷售額情況如圖1-7所示。

（三）半導(dǎo)體企業(yè)研發(fā)支出

隨著制程線寬不斷縮小，芯片研發(fā)成本不斷上升，多數(shù)半導(dǎo)體企業(yè)的研發(fā)支出有所提升。2020年全球半導(dǎo)體企業(yè)研發(fā)支出達(dá)到684億美元，同比上漲5%，但半導(dǎo)體企業(yè)研發(fā)支出占全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額的占比從2019年的14.6%下降到2020年的14.2%。2020年研發(fā)支出排名前十的半導(dǎo)體企業(yè)分別為英特爾、高通、三星、博通、英偉達(dá)、臺積電、海力士、聯(lián)發(fā)科、美光和超威半導(dǎo)體，合計研發(fā)支出達(dá)478.68億美元，占半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)支出的69.98%。在研發(fā)支出排名前十的半導(dǎo)體企業(yè)中，美國企業(yè)有6家，韓國企業(yè)有2家，中國臺灣企業(yè)有2家。美國的6家企業(yè)分別為英特爾、高通、博通、英偉達(dá)、美光、超威半導(dǎo)體，韓國的2家企業(yè)為三星和海力士，中國臺灣企業(yè)分別為臺積電和聯(lián)發(fā)科。2019年位列研發(fā)支出前十的我國企業(yè)海思則跌出前十。

在研發(fā)支出排名前十的半導(dǎo)體企業(yè)中，英特爾仍高居榜首。英特爾從2012年半導(dǎo)體研發(fā)支出突破百億美元以后，已經(jīng)連續(xù)7年保持增長；2018年研發(fā)支出高達(dá)135億美元，同比增長4%；但2019年研發(fā)支出有所下滑，同比下跌1%，為133.6億美元；2020年研發(fā)支出小幅回升至135.56億美元，同比增長1.45%，占半導(dǎo)體行業(yè)總研發(fā)支出的17.41%。三星在2020年的研發(fā)支出同比增長22.22%，達(dá)到55億美元。三星為了和臺積電競爭先進(jìn)制程工藝，所以加大了相應(yīng)的研發(fā)支出。臺積電研發(fā)支出在2020年則增長了25.72%，達(dá)到37.2億美元。2020年全球半導(dǎo)體企業(yè)研發(fā)支出情況如表1-3所示。

（四）半導(dǎo)體企業(yè)并購支出

繼2016年全球半導(dǎo)體企業(yè)并購支出連續(xù)三年下跌后，2019年全球半導(dǎo)體企業(yè)并購支出出現(xiàn)回升，其全年涉及的并購支出為317億美元，同比增長22.4%。由于半導(dǎo)體行業(yè)的加速整合，尤其是人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的帶動下，半導(dǎo)體行業(yè)年均并購支出從2010-2014年的126億美元增加到2015-2019年的588億美元。

2020年，全球半導(dǎo)體企業(yè)并購動作頻繁，芯片行業(yè)進(jìn)一步被洗牌整合。2020年下半年的五宗大型半導(dǎo)體企業(yè)并購案將并購協(xié)議的總價值攀升至1 190億美金，其中最大的一筆并購支出高達(dá)400億美元，超過了2019年全年半導(dǎo)體企業(yè)并購支出。

2015-2020年全球半導(dǎo)體企業(yè)并購支出如圖1-8所示。

2020年9月13日，美國英偉達(dá)宣布400億美元收購ARM（Advanced RISC Machines）。這是2020年半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模最大的并購交易案。ARM是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)（IP）提供商，全世界超過95%的智能手機(jī)和平板電腦采用ARM架構(gòu)。英偉達(dá)表示，此次收購將有助于“打造人工智能時代首屈一指的計算公司”，英偉達(dá)將會把其在人工智能方面的領(lǐng)導(dǎo)地位與ARM龐大的計算生態(tài)系統(tǒng)結(jié)合起來，為所有客戶推動創(chuàng)新。2020年10月27日，超微半導(dǎo)體在官網(wǎng)宣布以350億美元全股票收購賽靈思。作為全球最大的FPGA獨立供應(yīng)商，賽靈思在FPGA市場占有率達(dá)到50%。超微半導(dǎo)體官方稱，最新的這次收購將兩個行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者聚集在一起，他們的產(chǎn)品和客戶優(yōu)勢互補(bǔ)。超微半導(dǎo)體將結(jié)合CPU、GPU、FPGA、自適應(yīng)SoC等，為業(yè)界提供最強(qiáng)大的高性能處理器組合，使云、邊、端設(shè)備獲得超微半導(dǎo)體最先進(jìn)的計算能力。

2020年下半年全球重大半導(dǎo)體并購案如表1-4所示。

四、貿(mào)易情況

（一）全球集成電路貿(mào)易情況

據(jù)統(tǒng)計，2020年全球集成電路進(jìn)口額達(dá)9 357億美元，出口額達(dá)到8 069億美元，是僅次于石油和汽車的全球第三大進(jìn)出口商品。全球集成電路相關(guān)產(chǎn)品貿(mào)易較為集中，中國大陸（內(nèi)地）、中國香港、中國臺灣、韓國、新加坡、馬來西亞、歐盟、日本、美國占全球集成電路及相關(guān)產(chǎn)品貿(mào)易的80%以上。其中，中國大陸作為主要的電子整機(jī)產(chǎn)品制造基地，是全球最大的集成電路進(jìn)口國；韓國、中國臺灣、日本、美國、中國大陸、歐盟是全球主要的晶圓制造地區(qū)，占全球裝機(jī)產(chǎn)能的93%，因此成為主要的芯片出口國；而隨著馬來西亞、越南、菲律賓等東南亞國家逐步承接電子制造和芯片封測產(chǎn)能，且其在全球集成電路貿(mào)易中占比逐步增加。中國香港和新加坡憑借良好的區(qū)位優(yōu)勢和自由貿(mào)易環(huán)境，成為全球主要的集成電路產(chǎn)品中轉(zhuǎn)站。另外，日本、美國、荷蘭是半導(dǎo)體設(shè)備的主要出口地區(qū)；日本、韓國、中國臺灣是硅片的重要出口地區(qū)。2020年全球主要國家和地區(qū)集成電路進(jìn)出口情況如表1-5所示。

（二）主要國家/地區(qū)貿(mào)易情況

美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，且在半導(dǎo)體設(shè)計、代工、IDM領(lǐng)域均擁有全球領(lǐng)先的企業(yè)。由于美國企業(yè)在全球設(shè)立工廠或?qū)⒅圃臁⒎鉁y外包，所以大部分集成電路生產(chǎn)不在美國本土進(jìn)行，以貨物原產(chǎn)地為統(tǒng)計口徑的美國集成電路進(jìn)出口額并不大。2020年美國進(jìn)口集成電路319億美元，較2019年下跌3%，其中主要進(jìn)口產(chǎn)品為處理器和控制器，累計進(jìn)口額為214億美元，同比下跌2%，占比約為67%。放大器產(chǎn)品進(jìn)口額降幅較大，累計進(jìn)口額為8億美元，同比下跌30%。從區(qū)域看，美國集成電路主要從馬來西亞、中國臺灣、越南、韓國和中國大陸等地進(jìn)口。

2020年美國集成電路產(chǎn)品出口額為442億美元，同比上升約10%，其中處理器和控制器占比約為63%。主要出口地為墨西哥、中國大陸（內(nèi)地）、中國香港、中國臺灣等。

2020年美國集成電路進(jìn)出口情況如表1-6所示。

美國在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域?qū)嵙^強(qiáng)。近些年，美國集成電路生產(chǎn)線相繼布局于美國本土以外地區(qū)，且其國內(nèi)對半導(dǎo)體設(shè)備需求相對較小，其半導(dǎo)體設(shè)備以出口為主。2020年，美國共出口半導(dǎo)體設(shè)備196.1億美元，同比上漲27%，其中半導(dǎo)體制造設(shè)備出口額為130億美元，同比上升30%。2020年，美國進(jìn)口半導(dǎo)體設(shè)備共計81.6億美元，同比下跌20%。其中，進(jìn)口集成電路制造設(shè)備37億美元，同比下跌45%；進(jìn)口硅片制造設(shè)備1.5億美元，同比上漲7%。2020年美國半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)出口情況如表1-7所示。

韓國半導(dǎo)體企業(yè)在全球市場占有率近30%。存儲器是韓國的優(yōu)勢領(lǐng)域，2020年存儲芯片市場止住頹勢，韓國企業(yè)在全球半導(dǎo)體市場占有率略有上升。2020年韓國共出口集成電路826.02億美元，同比上漲4.8%。其中，出口存儲器523.59億美元，下跌1.5%；進(jìn)口集成電路402.3億美元，同比上漲12.9%。2020年韓國集成電路進(jìn)出口情況如表1-8所示。

在半導(dǎo)體設(shè)備方面，韓國主要設(shè)備進(jìn)口額相較于2019年均有不同幅度的提升，韓國2020年集成電路制造設(shè)備進(jìn)口額為102.7億美元，漲幅高達(dá)101.5%，已接近于2018年水平。在出口方面，韓國半導(dǎo)體設(shè)備整體出口額上漲7%，除平板顯示器制造設(shè)備外，其他主要設(shè)備出口額均有15%左右的上漲。

2020年韓國半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)出口情況如表1-9所示。

2020年，日本出口集成電路288.9億美元，同比回升4%。在具體出口產(chǎn)品方面，處理器及控制器、存儲器和放大器出口額占比分別為10%、42%和1%。日本半導(dǎo)體產(chǎn)品出口地區(qū)主要集中于中國臺灣、中國大陸（內(nèi)地）、中國香港、越南、韓國、馬來西亞等。在進(jìn)口方面，2020年，日本累計進(jìn)口集成電路187.6億美元，同比回升1.3%。其中，處理器及控制器、存儲器進(jìn)口占比分別為44%、16.5%，日本進(jìn)口的處理器及控制器比重相較上年有所增加。日本半導(dǎo)體產(chǎn)品進(jìn)口地區(qū)主要為中國臺灣、美國、中國大陸、韓國等地，與前兩年基本一致。

近年來，日本在半導(dǎo)體產(chǎn)品市場略顯頹勢，但其在半導(dǎo)體材料和設(shè)備等供應(yīng)鏈上游領(lǐng)域仍保持著明顯優(yōu)勢。2020年，日本半導(dǎo)體硅片總出口額約為40.36億美元，且主要出口至中國臺灣、韓國、美國、中國大陸和新加坡。日本對這些地區(qū)的半導(dǎo)體硅片出口額分別占其總出口額的29%、22%、16%、15%和7%。

在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，根據(jù)SEMI統(tǒng)計，日本企業(yè)占據(jù)全球新購半導(dǎo)體制造設(shè)備市場30%以上的份額。日本企業(yè)在半導(dǎo)體設(shè)備的主要領(lǐng)域均有所布局，與美國、歐洲三足鼎立，加之日本國內(nèi)對半導(dǎo)體設(shè)備的需求較小，日本的半導(dǎo)體設(shè)備主要以出口為主。2020年，日本半導(dǎo)體設(shè)備及零配件出口額約為236.15億美元；同比增長5%。其中，集成電路制造設(shè)備出口額約為120.23億美元；半導(dǎo)體硅片制造設(shè)備出口額約為9.16億美元，與2019年基本一致；面板制造設(shè)備出口額約為31.16億美元，同比縮減13.5%。在日本集成電路制造設(shè)備的主要出口地區(qū)中，中國大陸以38%的出口額占比成為日本最主要的出口地區(qū)，隨后依次是中國臺灣、韓國和美國，出口額占比分別為21%、19%和13%。

2020年日本硅片出口地區(qū)分布如圖1-9所示。2020年日本半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)出口額統(tǒng)計如表1-10所示。

近年來，中國臺灣集成電路進(jìn)出口額整體呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢。2017年中國臺灣出口集成電路達(dá)923.1億美元，同比上漲18%，進(jìn)口集成電路達(dá)435.6億美元，同比增長20%。2018年，受益于臺積電7nm先進(jìn)工藝節(jié)點的量產(chǎn)，中國臺灣集成電路產(chǎn)品出口額持續(xù)上升，達(dá)到959.1億美元，同比增長4%；進(jìn)口集成電路達(dá)508.1億美元，同比增長17%。2019年，受益于5G帶動下處理器芯片出貨增加，中國臺灣集成電路產(chǎn)品出口額達(dá)到1 002.5億美元，同比增長4.5%；進(jìn)口集成電路達(dá)534億美元，同比增長5%。2020年，集成電路進(jìn)出口額均大幅增長，出口額達(dá)到1 231.8億美元，進(jìn)口額達(dá)到626.6億美元，均創(chuàng)下歷年新高。中國臺灣集成電路進(jìn)出口情況如表1-11所示。