2019年上半年集成电路行业解析

2019年5月，我国集成电路行业有所升温。5月，集成电路产量一改年初以来同比下降趋势，环比增长24.1亿块，同比增长6.7%，1-5月累计产量降幅缩小至1.2%；5月，我国集成电路行业进口数量同比略减，进口金额同比大幅下降，5月，我国集成电路行业出口数量同比减少，出口金额继续保持高增长趋势。

一、集成电路产量情况

2019年1-5月，我国集成电路累计产量为659.6亿块，同比下降1.2%，降幅有所回落。其中5月当月，集成电路产量为165.2亿块，同比增长6.7%。2019年5月，集成电路产量提升幅度较大，处于2018年以来单月生产最高值。

表1 2018年3月-2019年5月中国集成电路产量分月数据

数据来源：国家统计局

数据来源：国家统计局  |  图1 2018年3月-2019年5月中国集成电路产量分月变动图

二、集成电路进出口情况

（一）进口情况

从数量来看，2019年5月，我国集成电路进口数量环比有所增长。2019年5月，我国集成电路进口数量355.4亿块，较2018年同期减少0.5%。

从金额来看，2019年5月，我国集成电路进口金额继续保持缩减态势。2019年5月，我国集成电路进口金额为23957.3百万美元，较上年同期下降10.8%，降幅较上月有所扩大。

数据来源：海关总署  |  图2 2018年3月-2019年5月集成电路进口数量统计

数据来源：海关总署  |  图3 2018年3月-2019年5月集成电路进口金额统计

（二）出口情况

从数量来看，2019年5月，我国集成电路出口数量环比回升。2019年5月，我国集成电路出口数量为167.3亿块，较上月有小幅增长，出口数量同比减少2.1%。

从金额来看，2019年5月，我国集成电路出口金额保持环比增长态势。2019年5月，我国集成电路出口金额为7596.4百万美元，较上年同期增长12.3%，增幅环比回落。

数据来源：海关总署  |  图4 2018年3月-2019年5月集成电路出口数量统计

数据来源：海关总署  |  图5 2018年3月-2019年5月集成电路出口金额统计

三、集成电路行业未来展望

全球半导体市场在2018年增长13.7%至4688亿美元，创历史新高。预计2019年将下降3.0%，为4545亿美元，预计到2020年将回归适度增长。

预计2019年，美国、欧洲和亚太地区市场规模经过连续两年的强劲增长后将出现负增长。存储器市场规模将下降14.2%，其他产品市场增速将放缓。

（一）半导体市场驱动因素

驱动全球半导体市场未来发展的主要因素包括器件创新、技术创新、产品创新。

器件创新。基于近平衡态物理的半导体产业已经成熟，半导体产业技术逼近极限。尽管目前依赖于特征尺寸不断缩小的硅基CMOS技术发展遇到越来越多的挑战，但不依赖于特征尺寸的器件创新此起彼伏。特别是MEMS器件和系统级封装技术（SIP）的发展促使集成电路的“集成”涵义更为广泛。2004年石墨烯的发现，对于下一代工作速度更快、规模更大、成本更低、功耗更小的集成电路提供了可能的路径。虽然目前利用石墨烯制备FET（场效应晶体管）还有许多困难，但从石墨烯固有的卓越本征电学特性以及近年来对石墨烯FET开发的进展程度来看，碳基集成电路可能会成为一个重要的发展路径。

技术创新。与以往相比，当前硅基CMOS技术面临着许多前所未有的重大挑战。从28nm向22nm，甚至更小特征尺寸过渡时，平面MOSFET被立体的FinFET所替代。为加工更细的线宽，EUV（极紫外）光刻技术或电子束光刻技术将替代目前的193nm浸没式光刻技术。从经济生产规模出发，采用18英寸（450nm）晶圆和建设单片晶圆全自动生产线或将是新的解决方案。可以想象到5/3nm及以下特征尺寸时，半导体芯片工艺又将进入一个全新的时代。

产品创新。产品创新是推动半导体产业发展的永恒动力。即使摩尔定律趋于失效，但产品创新仍是引领半导体产业维持高速发展的主导因素。目前世界集成电路产品在经历了Tr（晶体管）、ASSP（标准通用产品）、MPU（微处理器）、ASIC（专用IC）、FPGA（现场可编程门阵列）、SoC（系统级芯片）的产品特征循环周期，目前正在向U-SoC（超系统级芯片）过渡。新一代信息技术的每一个需求都可能激发半导体新一代产品的诞生。

（二）半导体市场发展趋势

全球半导体市场未来发展将呈现出以下五方面的主要趋势。

一是5G、AI等新兴应用成为市场增长的驱动力。随着传统PC市场进一步萎缩和移动智能终端需求的下降，5G、AI、汽车电子、IoT等新兴应用成为半导体市场新的重要增长点。5G方面，5G网络设备和终端发展将为芯片带来巨大的市场需求，业界认为2020年5G将会实现大规模商用，将带动千亿美元的半导体市场。在5G商用初期，运营商大规模开展网络建设，5G网络建设投资带来的设备制造收入将成为5G直接经济产出的主要来源。预计2020年，网络设备和终端设备收入将超过5000亿元，大幅拉动半导体市场需求。人工智能方面，人工智能计算任务可借助GPU、FPGA、ASIC等芯片结合软件算法库实现加速，为集成电路领域带来新的市场增长空间。同时，人工智能芯片与深度学习算法和特定场景融合，为全球芯片初创企业提供新的发展机遇。

二是摩尔定律持续成为技术发展的关键驱动力。虽然摩尔定律在过去两年有放缓的趋势，但很多物理极限仍被不断打破和刷新，半导体产业依然沿着摩尔定律不断推进。目前最先进的量产工艺已经达到7nm、5nm，并有望继续推进至3nm工艺。英特尔、台积电、三星等领军企业在先进工艺方面持续推进。英特尔2018年量产10nm，2020年以后预计推出7nm。台积电和三星都宣布采用深紫外（EUV）光刻技术，台积电已经投资新建5nm生产线，2020年后将启动建设3nm制程工厂。

三是围绕超越摩尔定律的产品技术创新活跃。在半导体技术继续延续摩尔定律发展的同时，以新材料、新结构、新器件为特点的超越摩尔定律为半导体产业提供了新的发展方向。一方面，三维异质器件系统集成成为发展趋势，英特尔、三星、台积电等企业在三维器件制造与封装领域发展迅速。英特尔联合镁光推出革命性的3D Xpoint新技术；三星实现多层3D NAND闪存，成为存储领域的颠覆性产品；台积电的整合扇出晶圆级封装技术（InFowlp）应用于苹果公司最新的处理器中。另一方面，微电子学、计算机科学等多学科与信息技术的交叉渗透日益深入，促使新型微机电系统工艺、宽禁带半导体材料器件、二维材料与神经计算、量子信息器件等创新技术的集中涌现，拓展了半导体技术发展方向。超越摩尔产业不追求器件的尺寸，而是通过研究新原理、新工艺、新材料、新器件以及新装备加速促进处理器、存储器、模拟器件、功率器件等实现变革，推动半导体产业持续快速发展。

四是产业综合竞争能力向体系化、生态化演进。随着产品竞争日益加剧，产业竞争模式正在向体系化、生态化方向演进变革。一方面，围绕新兴领域生态布局的兼并重组活跃。软银收购ARM布局物联网领域，三星收购汽车电子零部件供应商哈曼公司进入汽车电子行业，英特尔收购以色列公司Mobileye打造无人驾驶领域的整体解决方案。另一方面，整机和互联网等应用企业涉足上游芯片领域成为产业发展新特征。终端企业为了维持综合竞争实力，通过使用定制化芯片产品，实现整机产品具备差异化与系统化优势。继苹果公司后，谷歌、亚马逊、Facebook、特斯拉等应用企业纷纷进入半导体领域，自研或者联合开发芯片产品。

五是全球主要国家和地区围绕芯片竞争态势加剧。美、欧、日、韩等半导体发达国家和地区发布相关政策，加快半导体产业的布局，进一步强化政府对产业的支撑力度，巩固先发优势和竞争地位。2016年7月，创新英国技术战略委员会成立“化合物半导体应用创新研究中心”；2016年，由韩国三星、海力士联合成立总规模超过2000亿韩元“半导体希望基金”；2017年美国发布《持续巩固美国半导体产业领导地位》报告。2018年美国DARPA提出了“电子复兴计划”，计划未来5年投入超过20亿美元，组织开发用于电子设备的新材料，开发将电子设备集成到复杂电路中的新体系结构。