2021年全球數(shù)字芯片（數(shù)字電路）現(xiàn)狀分析VIP

2021年全球數(shù)字芯片（數(shù)字電路）現(xiàn)狀分析一、數(shù)字芯片產(chǎn)業(yè)概述及定義1、定義集成電路按照不同特性可分為模擬電路和數(shù)字電路，其中模擬芯片追求卓越的性能，數(shù)字芯片追求更小的面積、更低的功耗和更快的速度（比如PC越來越薄、待機(jī)時間更長、主頻更高不卡頓）。數(shù)字電路相較集成電路生命周期較短，產(chǎn)品迭代更新更快，占比總集成電路市場份額超8成。2、分類狀況集成電路可劃分為模擬電路和數(shù)字電路（數(shù)字芯片），數(shù)字電路可細(xì)分為邏輯芯片、微處理器和存儲芯片，邏輯芯片包括CPU、GPU等，微處理器包括MCU和MPU等，存儲芯片包括DRAM和NOR等，其中邏輯芯片的CPU和GPU等為主要組成部分，占比較高。3、技術(shù)流程在設(shè)計師拿到具體需求之后，首先根據(jù)具體需求定義相關(guān)的功能模塊與規(guī)格，從架構(gòu)層面上設(shè)計能滿足特定需求的功能，之后實現(xiàn)相應(yīng)的設(shè)計；其次進(jìn)行邏輯綜合，這一階段主要是將更高層級的描述轉(zhuǎn)化為門級網(wǎng)表，之后再進(jìn)行DFT測試并進(jìn)行物理層面的設(shè)計，在工藝、功耗等環(huán)節(jié)簽核完畢之后，EDA的設(shè)計工作基本已經(jīng)完成，可以進(jìn)入具體的封裝與測試階段。

數(shù)字電路設(shè)計流程二、政策背景全球集成電路穩(wěn)步發(fā)展背景下，中國集成電路行業(yè)貿(mào)易逆差大，國產(chǎn)化箭在弦上。從2010年到2020年，我國在集成電路相關(guān)行業(yè)的貿(mào)易長期處于不利地位。針對我國集成電路產(chǎn)業(yè)的弱勢，國家出臺了一系列相關(guān)政策扶持我國集成電路產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化三、數(shù)字芯片產(chǎn)業(yè)鏈影響分析1、產(chǎn)業(yè)鏈集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上中下游緊密聯(lián)動，上游主要包括半導(dǎo)體IP，EDA，半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體設(shè)備，其中EDA是數(shù)字芯片設(shè)計核心軟件，是產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的撬動者；中游主要是集成電路的設(shè)計、制造和封裝測試等；下游應(yīng)用行業(yè)廣泛，包括數(shù)據(jù)處理，汽車電子、消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)等。2、上游端：EDA集中度高EDA是數(shù)字芯片設(shè)計與生產(chǎn)的核心，是銜接數(shù)字電路設(shè)計、制造和封測的關(guān)鍵紐帶，對行業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品技術(shù)水平有重要影響。行業(yè)內(nèi)部公司分為三梯隊，第一梯隊的Synopsys、Cadence和SiemensEDA擁有較完整的全流程產(chǎn)品，壟斷了全球超過70%的市場份額，收入規(guī)模及產(chǎn)品完整度遠(yuǎn)超后兩梯隊的企業(yè)。3、下游端數(shù)字芯片應(yīng)用相對集中，主要包括PC和數(shù)據(jù)中心等，其中PC客戶端需求占比超5成，整體PC出貨量對數(shù)字芯片需求影響最大。根據(jù)數(shù)據(jù)，2012年隨著個人電腦需求漸趨飽和，一度在2018年降至2.58億臺，隨著東南亞、印度等發(fā)展中國家個人電腦需求持續(xù)回升，2020-2021年疫情背景疊加全球線上辦公需求上漲，個人電腦需求快速上漲，2021年達(dá)3.49億臺，同比2020年增長14.8%億臺。汽車持續(xù)向著電動化、智能化趨勢發(fā)展，自動駕駛層級持續(xù)推進(jìn)，新能源汽車滲透率快速提高，截止2022年上半年，國內(nèi)新能源汽車滲透率已達(dá)21.6%，帶動汽車電子產(chǎn)業(yè)快速擴(kuò)張，汽車芯片需求快速增長，隨著零部件智能化、電動化推進(jìn)，預(yù)計短期內(nèi)芯片需求將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。四、數(shù)字芯片市場規(guī)模1、市場規(guī)模電子信息技術(shù)快速擴(kuò)張，作為半導(dǎo)體核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)的集成電路表現(xiàn)為穩(wěn)步增長趨勢，同時隨著芯片工藝進(jìn)程持續(xù)發(fā)展，目前三星已達(dá)到3nm量產(chǎn)水平，全球數(shù)字電路穩(wěn)步增長，2019受下游手機(jī)和汽車消費(fèi)下降影響，市場規(guī)模下滑，隨后中國新能源汽車快速增長，帶動需求回升，2021年整體市場規(guī)模增長27.3%，達(dá)到3889億美元，分別占比集成電路和半導(dǎo)體市場規(guī)模的84%和70%左右。2、市場結(jié)構(gòu)就數(shù)字芯片市場結(jié)構(gòu)而言，數(shù)字電路（數(shù)字芯片）分為微處理器、邏輯芯片和存儲芯片，數(shù)字電路儲存芯片和邏輯芯片占比較高，領(lǐng)域微處理器發(fā)展迅速，MCU在物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)顯示2021年市場規(guī)模分別為802.21億、1548.37億和1538.38億美元，占數(shù)字電路比重分別為20.6%、39.8%和39.6%。五、數(shù)字電路競爭格局就集成電路設(shè)計方面，全球市場主要被高通、博通、英偉達(dá)和聯(lián)發(fā)科等占據(jù)，，國產(chǎn)化亟待推進(jìn)。隨著政策和需求推進(jìn)，華為海思半導(dǎo)體，豪威集團(tuán)、智芯微電子、格科微、士蘭微、兆易創(chuàng)新等已成為國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)。就集成電路封測方面，2020年全球前十大半導(dǎo)體封測廠商中，日月光蟬聯(lián)榜首，市占率約30.11%，安靠（14.62%）位居第二，中國大陸廠商長電科技、通富微電和華天科技分別位列三、五、六名，合計份額達(dá)20.94%，國內(nèi)半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)話語權(quán)整體日漸增強(qiáng)。六、數(shù)字電路前景模擬芯片強(qiáng)調(diào)高可靠性、低失真和低功耗等，芯片使用時間能夠長達(dá)10年。數(shù)字集成電路強(qiáng)調(diào)運(yùn)算速度與成本比，必須不斷采用新設(shè)計或新工藝，而模擬集成電路強(qiáng)調(diào)可靠性和穩(wěn)定性，一經(jīng)量產(chǎn)往往具備長久生