中國(guó)邏輯芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

-1-中國(guó)邏輯芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析一、行業(yè)綜述1、定義及分類邏輯芯片是集成電路行業(yè)中較為重要的芯片類型，指包含邏輯關(guān)系、以二進(jìn)制為原理、實(shí)現(xiàn)數(shù)字離散信號(hào)的傳遞、邏輯運(yùn)算和操作的芯片。邏輯芯片中最基本的邏輯電路是常見(jiàn)的門(mén)電路，而最簡(jiǎn)單的門(mén)電路為與電路、或電路和非電路。邏輯電路根據(jù)其設(shè)計(jì)方法可以分為定制、半定制與可編程設(shè)計(jì)方法，不同的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于不用領(lǐng)域的邏輯電路。2、行業(yè)特征邏輯芯片行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)較難，進(jìn)入壁壘較高，因此先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯，先進(jìn)入者能快速搶占市場(chǎng)份額。中國(guó)的邏輯芯片市場(chǎng)參與者較多，競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，但單個(gè)廠商市場(chǎng)份額較低行業(yè)集中度不高，未來(lái)行業(yè)下游需求的旺盛將給邏輯行業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展空間，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)替代加速。3、發(fā)展歷程FPGA芯片又稱為現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列芯片，1985年起源于Xilinx公司。FPGA芯片基于PAL、GAL、CPLD等可編程器件發(fā)展而來(lái)，既解決傳統(tǒng)可編程器件門(mén)陣列數(shù)有限的缺點(diǎn)，具備更大的規(guī)模容量進(jìn)而提高性能；同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)可編程的特點(diǎn)幫助其克服了定制電路(例如ASIC芯片)靈活性不足的缺陷。二、行業(yè)背景1、政策環(huán)境中國(guó)在半導(dǎo)體芯片起步較晚，落后于世界發(fā)展水平。為了追趕半導(dǎo)體芯片的發(fā)展，政府出臺(tái)了一系列相關(guān)政策，旨在鼓勵(lì)和支持芯片行業(yè)的發(fā)展，避免卡脖子的情況。這一系列政策通過(guò)減免半導(dǎo)體企業(yè)稅率、提供資金支持力度等措施極大地促進(jìn)和規(guī)范了半導(dǎo)體行業(yè)的健康發(fā)展。2、技術(shù)環(huán)境隨著國(guó)家政策的傾斜和5G等相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)在各方的共同推動(dòng)下進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)階段，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。?shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模就已達(dá)1500億元，預(yù)計(jì)在2025年將達(dá)到4000億元，未來(lái)有望發(fā)展為全球最大的人工智能市場(chǎng)。而AIGC的存在，將會(huì)極大的提高對(duì)邏輯芯片的需求，掀起芯片需求的高潮。三、產(chǎn)業(yè)鏈1、產(chǎn)業(yè)鏈分析邏輯芯片產(chǎn)業(yè)鏈分為三個(gè)環(huán)節(jié)，上游環(huán)節(jié)為原材料的制造和底層邏輯的書(shū)寫(xiě)，包括EDA設(shè)計(jì)和晶圓制造。主要的企業(yè)有EDA設(shè)計(jì)的華大九天，晶圓制造廠的中芯國(guó)際和聯(lián)華電子；中游環(huán)節(jié)為邏輯芯片的制造，主要企業(yè)有英特爾、蘋(píng)果和三星等；下游環(huán)節(jié)為終端應(yīng)用包括通信、汽車(chē)、工業(yè)、消費(fèi)等大類。2、下游環(huán)節(jié)分析從需求端來(lái)分析，邏輯芯片下游應(yīng)用領(lǐng)域較為分散，主要包括通信、汽車(chē)、工業(yè)、消費(fèi)等大類，2020年市場(chǎng)規(guī)模占比分別為25.4%、20.1%、29.1%、15.4%。四、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1、全球邏輯芯片市場(chǎng)規(guī)模隨著AI的迅猛發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的快速增長(zhǎng)，全球?qū)壿嬓酒男枨笠苍絹?lái)越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球邏輯芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由2016年的915億美元增長(zhǎng)至2022年的1277億美元，增長(zhǎng)幅度為39.6%，復(fù)合增長(zhǎng)率為5.7%，2022年同比增長(zhǎng)5.1%，預(yù)計(jì)截至2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1340億美元。2、全球FPGA芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模2021年，全球FPGA芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為68.6億美元，同比增長(zhǎng)12.8%。隨著全球新一代通信設(shè)備部署以及人工智能與自動(dòng)駕駛技術(shù)等新興市場(chǎng)領(lǐng)域需求的不斷增長(zhǎng)，F(xiàn)PGA市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將持續(xù)提高，預(yù)計(jì)到2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到79.4億美元。3、中國(guó)FPGA芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模FPGA的應(yīng)用場(chǎng)景較多，被廣泛用于5G通信、人工智能、工業(yè)、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。受市場(chǎng)需求影響，中國(guó)FPGA市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，由2017年的80億元快速增長(zhǎng)至2021年約175億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)21.61%，預(yù)計(jì)2022年將達(dá)190億元。五、競(jìng)爭(zhēng)格局以銷(xiāo)售額口徑統(tǒng)計(jì)，2019年，市場(chǎng)份額排名前三的供應(yīng)商合計(jì)占據(jù)了96.3%的市場(chǎng)份額。其中，賽靈思、英特爾(Altera）和萊迪思分別以71.4億元、46.7億元和6.7億元的銷(xiāo)售額位列市場(chǎng)前三位，市場(chǎng)占有率達(dá)到55.1%、36.0%和5.2%。此外，中國(guó)企業(yè)安路科技的銷(xiāo)售額排名第四占據(jù)0.9%市場(chǎng)份額，在國(guó)產(chǎn)FPGA芯片廠商中排名第一。2019年，以出貨量統(tǒng)計(jì)，賽靈思、英特爾（Altera)、萊迪思和安路科技分別占據(jù)了中國(guó)FPGA市場(chǎng)36.6%、25.3%、23.2%和6.0%的份額。六、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前我國(guó)邏輯芯片產(chǎn)業(yè)，一方面具備比較優(yōu)勢(shì)的中游制造環(huán)節(jié)已出現(xiàn)了較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，另一方面國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)依然還是處于發(fā)展初期，關(guān)鍵領(lǐng)域芯片的自給率仍然較低。根據(jù)《中國(guó)制造2025》中提出，到2020年，我國(guó)芯片自給率將達(dá)到40%，2025年將達(dá)到50%。以目前的7%自產(chǎn)率為基點(diǎn)，年復(fù)合增長(zhǎng)率將超20%。未來(lái)10年我國(guó)將是全球半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)，也將有望成為以芯片制造為首的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域全球引領(lǐng)者，產(chǎn)業(yè)鏈上有望將形成數(shù)萬(wàn)億元的“大藍(lán)?！笔袌?chǎng)。至2030年左右，隨著全球集成電路廠商在中國(guó)建廠，我國(guó)成為全球半導(dǎo)體生產(chǎn)和應(yīng)用中心將是大概率事件。邏輯芯片設(shè)計(jì)位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最上游，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最核心的基礎(chǔ)，擁有極高的技術(shù)壁壘，需要大量的人力、物力投入，需要較長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積