阅读2018年全球半导体市场数据

特别感谢中国半导体工业协会集成电路设计分会的魏少军教授在这篇文章中引用的数据和公众分享。 本文主要分为三个部分:1 .全球半导体2018数据分析2。中国半导体投资机会3。芯片设计发展的历史和趋势“芯片本地化”是国家未来的一项重要长期发展战略 中国共产党第十九次全国代表大会提出,中国经济已经从高速增长阶段向高质量发展阶段转变,目前正处于转变发展方式、优化经济结构、转变增长动力的关键研究时期。 半导体行业正在加快转型升级的步伐,呈现出许多新的趋势和变化。 近年来,全球半导体领域发生了许多并购,包括中国资本的参与,集成电路产业向中国内地转移已成为行业共识。 全球集成电路市场预计今年将达到5000亿美元,全球最大、增长最快的中国集成电路市场也将达到2万亿元。 随着中国集成电路产业的快速发展,产业链框架基本完成,产业结构不断完善,产业氛围更加浓厚。 围绕存储芯片、复合半导体、人工智能、物联网和其他相关产业的产业集群纷纷登陆。 中国半导体工业的强劲崛起将带来更多的商机,而当地的设备和材料制造商也将从这一发展浪潮中受益。 首先,我想介绍一下电子工业和半导体工业在全球国内生产总值中的地位。 2017年,全球国内生产总值约为83万亿美元,其中电子相关产业贡献约1.5万亿美元,约占全球国内生产总值的1.8% 这个比例与我们通常的感觉相似。年收入100万英镑的家庭每年在各种电子设备上花费大约1万到2万英镑,包括手机、电脑、电视、冰箱等。 未来,随着我们在电子设备上的支出越来越多,这一比例将会越来越大,这也是电子工业和半导体工业的增长率一直高于全球国内生产总值的原因之一。 半导体工业在电子工业中的比例约为1/3。2017年半导体产业总值约为4300亿美元,2018年年产值为4700亿美元。 半导体产业总值从1996年的1400多亿美元增长到今天的5000多亿美元,年均复合增长率约为6% 5000亿美元半导体销售额的三分之一将用于成本。 它主要由两部分组成,其中资本支出包括每年约1100亿美元用于设备采购和工厂建设。此外,为芯片生产购买原材料将在2016年花费400亿美元,2017年花费481亿美元,2018年花费500亿美元 哪些公司是半导体销售额超过4700亿美元的主要来源?让我们看看世界上最大的15家半导体公司。最大的半导体制造商三星约占总销售额的20%。其2018年的产值估计超过800亿美元,第二大的英特尔公司估计为700亿美元。 英特尔占据半导体行业的最高地位约20至30年,直到2017年被三星超越。2018年,由于内存价格上涨,英特尔远远落后于三星。 据统计,世界前15名半导体制造商约占整个行业的80%,因此半导体是一个高度集中的行业。 目前,世界15大半导体制造商中没有中国公司,所以我们还有很长的路要走。 据应用部门统计,5000亿美元的销售额中有1000多亿是存储产品,其中DRAM存储器贡献了1100亿美元,NAND闪存销售额约为600亿美元,其次是数字芯片、模拟芯片等。 2018年全球十大半导体制造商的门槛约为120亿美元。中国华为海斯公司有望在2019年进入世界十大半导体制造商行列 从增长率来看,2018年的主要增长仍将来自存储产品。无论是三星、SK Hynix还是美光,存储公司的增长率都远远高于行业平均增长率,包括东芝的高增长率,这也是由于存储的缘故。今年上半年,许多数字现金和人工智能公司将购买东芝显卡以加速发展,因此上半年的增长率更快,但下半年的增长率将会放缓。 全球存储市场份额是如何划分的?动态随机存取存储器和闪存占据了1400亿美元市场的大部分。 从增长率来看,经过2017年的疯狂增长,2018年的速度仍然非常快。 值得注意的是,这一波增长主要是由于价格上涨,而不是出货量的大幅增加。 因此,近年来,半导体的快速增长部分是由于价格上涨造成的泡沫。 从存储应用的角度来看,它主要是计算机和通信市场。最直观的感觉是,我们的手机从最早的10多克存储到今天的200多克,硬盘产品慢慢被固态硬盘产品所取代。 从销售额和资本支出来看,这个指标对于预测未来2-3年半导体行业的繁荣非常重要。 从2017年开始,半导体行业的资本支出开始快速上升。与2017年相比,2018年全球五大半导体公司的资本支出增加了16%,而2017年的资本支出比2017年初的预期高出35%。 在全球三大半导体制造商(三星、英特尔和TSMC)中,三星2017年的资本支出达到250亿美元,2018年超过200亿美元。这个数字非常可怕。需要知道的是,半导体在中国大陆的销售额只有300多亿美元,可能还不足以将所有销售额都交给三星进行资本支出和原材料采购。 最后,还有中国大陆制造商的资本支出,即SMIC SMIC每年将花费大约20亿美元建造新工厂和购买新设备。 目前,全球半导体行业的资本支出也非常集中,前五名制造商约占资本支出总额的65%,三星约占20%-25% 有了这么大的投资,制造商得到了什么?英特尔、三星和TSMC等投资巨大的公司技术发展非常迅速。投资少的公司自然会发展缓慢。赶上这些先进技术并不容易。 目前,中国半导体资本支出相当于欧洲和日本的总和 2014年,中国半导体资本支出不到其四分之一。 四年后的2018年,中国的支出超过了欧洲和日本的总和。 因此,中国半导体行业的投资率正在上升,整个行业也在发生变化。 随着中国半导体资本支出的持续增长,中国芯片制造业总产出也在持续增长,从2012年的约80亿美元增至2017年的180亿美元。据估计,未来五年的增长率约为13%,约为全球半导体产业增长率的3倍,约为全球国内生产总值增长率的6倍。 除了购买设备和材料,半导体制造商的大部分资本支出都用于研发,这也是一个非常集中的领域。全球前80家制造商每年在研发方面的投资约为360亿美元,而2017年整个行业的资本投资仅为600亿美元左右,因此研发也是头部效应非常集中的领域。 2000年后,R&D投资与半导体工业总产值的比率在10%至15%之间波动,目前的比率为13% 中国国内制造商的收入相对较少,R&D投资的平均份额超过20%,甚至更高。 英特尔是全球十大半导体制造商中最大的,2017年在研发方面投资超过130亿美元。 高通和伯通已经投资超过30亿美元,约占其收入的20%。 三星和TSMC都是R&D效率非常高的公司。三星2017年在R&D的投资仅占其收入的5.2%,但其技术水平和技术水平都处于领先地位。 TSMC在2017年投资了大约8%,但它是世界上第一家大规模生产7纳米的公司,比三星快了大约一年。 以上是全球半导体行业的总体情况。接下来,看看晶圆代工和芯片设计这两个子部门,它们与我们关系最密切。 芯片设计是创业最重要的地方。在讨论芯片设计之前,我们必须先看看晶圆代工厂,因为晶圆代工厂更像是芯片设计行业进步的指示器。 2017年,TSMC是晶圆代工市场上最大的公司,约占整个行业的52%。其收入超过320亿美元,行业产值约为616亿美元。 2018年,代工行业发展迅速,总产值增长超过42亿美元,增长率约为9% 90%的增长来自中国市场。预计这一数字在未来几年将保持非常高的水平,甚至可能超过100%。这意味着排除中国市场的晶圆代工产值正在下降,整个芯片设计行业正在中国聚集,因为芯片设计行业是晶圆代工的客户。随着客户数量的增加,晶圆代工的销售价值将继续上升。 这一趋势也可以从中国晶圆代工的比例中看出。2016年,中国晶圆代工销售额占19%,高于2015年的11%。 其中,TSMC仍是主导公司,占市场份额的一半。SMIC在中国的市场份额也相对较大,约为20% 接下来是UMC、格罗方德、华虹华利和其他熟悉的晶圆厂 从全球晶圆代工出货量来看,全球每年销售约2亿块相当于8英寸的晶圆。 其中,后向节点和成熟节点基本稳定,20纳米以下的高级节点数量不断增加。从6英寸、8英寸和12英寸晶片的分布来看,12英寸的比例越来越高。 接下来,让我们看看我们最熟悉的芯片设计市场。 芯片设计公司是无工厂和传统的工业设计管理公司 虽然工业发展管理的收入较高,但工业发展管理的增长相对缓慢。事实上,到2016年基本不会有增长,从1700亿美元增长到2000亿美元左右。2017年,由于内存价格的上涨,内存价格将会大幅上涨。 如果忽略内存价格上涨因素,IDM多年来的收入基本相同。 然而,无晶圆厂从早期的70多亿美元增长到2017年的1000亿美元。它的增长率远远高于整个半导体行业。 因为无寓言拥有更轻的资产,并且不依赖于沉重的资产和生产,所以当无寓言看到机遇时,它更容易抓住机遇。 事实上,无寓言模型是在1987年TSMC成立后才发展起来的。光刻机等生产设备激发了无晶圆厂公司的活力。 在过去的30年里,只有两三年无厂公司的增长率低于整个行业,更多的是因为价格上涨等附加因素的干扰。在大多数其他年份,无寓言公司发展更快,这就是为什么如此多的优秀人才被投入到无寓言公司。 我们提到晶圆代工厂的成长速度相对较快。大约9%的增长率与无寓言公司相似,因为它们几乎完全同步。 当无晶圆厂的销售额上升时,它自然需要为晶圆厂下更多订单。因此,这两个领域在过去十年左右的时间里增长更快,未来的增长率将保持在整个半导体行业增长率的两倍左右。 回顾以前的数据,全球国内生产总值增长率约为2%。全球半导体增长率约为4%。铸造厂和无工厂的增长率约为9% 半导体有许多子部分,包括存储器、数字芯片、通信芯片等。 目前,有几个领域的创业非常热门,首先是模拟。全球模拟市场约为500亿美元,这也是头部效应非常集中的领域。前10大公司占59%,但与数字芯片的集中不同,数字芯片的销售额高达10亿美元或更多,使得小公司难以竞争。 模拟芯片领域的德州仪器(Texas Instruments)收入超过100亿美元,但这一收入是由数千甚至数万个产品组成的。相对而言,在细分领域创业的成功率会更高。该模拟的特点是市场分散、规模小且完整。 其次是汽车,汽车芯片是近年来发展非常迅速的市场,未来将会非常热门。 2018年汽车芯片行业的增长率约为18%,过去几年一直在10%以上,年复合增长率约为15% 目前,每辆汽车的半导体芯片成本约为540美元,这一数字还将继续上升。 今年的消费电子展已经看到了越来越多关于汽车电子的内容。芯片制造商、传统汽车制造商、包括家电制造商在内的新兴汽车制造商都试图挤进这个市场。 事实上,未来无人驾驶电动汽车空的想象力将会非常大,需要越来越多的电子芯片组件,数据显示这个数字可以达到3-5倍以上。 不仅整车数量在增加,每辆车的电子元件数量也在增加。 接下来,我想谈谈我在中国半导体投资和创业中看到的一些机会。 总的来说,中国半导体工业的现状是最好的,也是最坏的。 中国有大量的电子加工制造业,但在芯片领域有许多短板。 2018年,中国进口芯片3121亿美元,全球市场总额4700亿美元。中国进口了约三分之二的芯片,出口846亿美元,逆差2274亿美元。 此外,这是中国连续第六年进口超过2000亿美元的半导体。这是一个巨大的市场机遇,这就是为什么各种投资都涌入中国。 中国自己提供的芯片比例很低。除了通信设备,海斯和紫光展锐两大公司中有超过10%的公司,其他领域的自给率都很低,很多领域甚至接近0%,这是一个令人震惊的数字。 中国国内芯片设计行业也在迎头赶上。在过去的20年里,增长率非常快,年复合增长率超过40%,2018年的增长率为32%。因为基数太小,增长率一直高到去年,目前的市场规模约为380亿美元。 与2007年至2017年全球芯片市场4.4%的增长率相比,中国芯片市场的增长率一直保持在30%以上,许多研究机构预测这一增长率还将持续5-10年。 从芯片企业数量来看,中国国内芯片企业在2016年有了很大的飞跃,一下子从700多家跃升至1300家。2018年的官方统计数字达到1,700。企业的实际数量甚至超过这个数字,因为一些小企业没有在半导体工业协会注册。 这么多企业的销售额只有380亿美元,这是一个很差的数字。如果华为海斯和紫光展锐的合并价值从约100亿美元中剔除,其他前10大公司的合并价值从50亿美元中剔除,剩下的2000家企业的营业收入可能不到200亿美元。 从地理分布来看,深圳、北京和上海是三大城市 深圳主要由海斯和其他公司主导。北京和上海相对一般,公司更多。二线城市也在迎头赶上。杭州、无锡、xi、南京、合肥、重庆都在大力发展集成电路产业。 根据芯片公司的销售数据,中国只有208家芯片公司销售额超过1亿元人民币,这意味着90%的公司销售额不到1亿元人民币。 从人员方面来看,中国有150多家100人以上的公司,其中90%不到100人,只有98家1000人以上的大公司,数量很少。 与高通在海外的3万人、英特尔的10万人、台湾的6万人相比,中国大陆的员工数量远远不够。 全行业设计师约16万人,人均产值略高于20万。 如果未来中国芯片设计和收入增长五到十倍,未来几年需要的人才将如何补充?如果将这些销售细分为八个领域,消费模拟和计算机的增长相对较快。 有人说中国的芯片产业现在是一片红海,甚至是一片血海。关于这一点,我有非常不同的意见。 因为我们的销售额只占我们需求的10%,90%的市场都在等待我们去探索。红海在哪里?就个人而言,现在和未来十年左右,仍有三个相对较大的因素将推动整个芯片行业的发展。 首先,中国现在扮演着连接第一世界和第三世界发达国家的半山腰枢纽的角色。中国制造了大量的电子产品。虽然苹果手机是在美国设计的,但绝大多数是在中国制造的,然后销往世界各地。 未来,中国将生产大量的电子设备,如智能汽车。这对中国芯片行业来说是一个巨大的机遇 第二个是一带一路,中国正在这样做,覆盖一个全新的20亿消费者群体,他们太穷了,买不起电子产品。 在过去十年里,中国的各种援助帮助他们穿上衣服和鞋子,解决了温饱问题。 在接下来的十年里,他们将会走上和我们过去一样的道路。他们将需要家用电器、手机、消费电子产品和我们今天已经习惯的其他东西。这些肯定会从低价格和高性价比的产品开始。 三是人工智能技术带来的实时翻译。一旦这样的解决方案在每个人的手机(或可穿戴设备)上实现,来自世界各地的人才可以自由流动。你可以选择任何你想住的地方,语言也不成问题。 此时,贴近市场将成为吸引世界各地人才的重要因素,这些人才也将推动整个行业。 如今,全球12大智能手机制造商中有9家已经在中国。我认为未来智能汽车的趋势将是一样的。 在今年的消费电子展上,有两种声音。一个声音说,未来的智能汽车将从传统的汽车工厂逐渐改变。另一个声音说智能汽车就像智能手机。传统汽车工厂在其中没有一席之地,将成为替代工厂。品牌设计将会有新的制造商。就像今天的苹果、三星、华为、OPPO、vivo和小米一样,在传统手机市场上没有太多的声音。 总的来说,我认为未来十年将是中国芯片的黄金十年。 一方面,我们现在已经看到了需求,有足够的市场等着我们去满足它们。另一方面,一带一路等因素将为全球经济增长和技术进步带来新的需求,这将进一步增加对芯片的需求。 这一次,我们将看到我们是否能抓住机会,谁能抓住机会 在这里,我想分享一段我非常喜欢的朋友给我的话:中兴事件后,国家开始重视半导体行业。 我们在互联网行业取得了良好的进展。我们有自己的谷歌-百度,我们有腾讯,它和美国处于同样的地位。 然而,在芯片行业,我们没有任何企业能与美国的英特尔、高通和博通相媲美。 将来,这样的公司肯定会有机会出现。 这样的公司将采取什么形式?有没有可能完全照搬或跟随美国公司的发展步骤,并遵循同样的趋势?我认为情况绝对不是这样。新时代必须有新的方法。 去年在ICCAD,我们追踪了自集成电路诞生以来的60年间不同商业模式的变化,以寻找新方法的答案。 相关阅读:ICCAD2018张景阳:十年芯片设计(Chip Design)1.0重建一个TI:系统公司制作的最早芯片设计诞生于系统公司。因为需要内部产品,他们自己定义和设计芯片。 该模型优势明显,内部需求明确,芯片开发有市场,内部合作信任度高,芯片与系统协同工作,性能易于提高。 但随着时间的推移,问题也很快暴露出来,这样的合作系统往往是一张一荣一损的多米诺骨牌,更危险的是一旦芯片出了问题,不仅是芯片部门,而且整个系统公司都会崩溃。 第一代芯片的性能比市场水平低10%,影响整个系统销售额的10%,利润往往减半。下一代芯片的研发资金也将大幅削减。第二代芯片将进一步减少20%。销量和芯片研发投资将相互影响。恶性循环将阻止芯片运输和系统成本下降。经过3-5代产品的迭代,不仅芯片会失去竞争力,而且整个系统也会因为内部的二流芯片而被拖垮。 随着行业分工的不断成熟,大多数系统公司已经放弃芯片部门,转而购买市场上最具竞争力的芯片。半导体行业内部分工细致,TSMC首创的纯晶圆代工模式使无晶圆厂实现了爆炸式增长。 芯片设计2.0:独立公司成为芯片行业进入2.0时代,大多数芯片公司专注于芯片;与系统公司主导芯片设计的模式相比,独立的芯片公司放弃了“富爸爸”,赢得了全世界。 众所周知,在开放芯片市场上,第一家芯片公司基本上可以收获50%以上的股份和60~80%的利润,而巨额利润可以投资于下一代产品的研发,以保持最佳团队并保持这样的市场优势。 通过自然选择和适者生存,幸存的独立芯片公司在自己的领域拥有强大的市场地位。然而,这一模式在过去五年中也遇到了挑战,面临着从成本、时间和复杂性三个维度的挤压。 芯片设计3.0:生态链加速(Ecological Chain Acceleration)理想的芯片设计3.0模型可能不是单一的公司,而是利益和公平共享的芯片加速生态链共生系统。每个芯片公司都是一支具有精确攻击和单点突破的特种部队。生态链,作为航空母舰空和五角大楼,提供了充分的支持。 馅饼的分割方式决定了馅饼的大小。每个独立芯片公司的股东和核心员工应该高度重叠。通过利益的一致约束,他们应该团结一致,提高内部效率。通过在上游和下游产业链中交叉持股,公司的销售和供应链能力将得到提高,以快速占领市场。芯片的核心是技术。作为一家独立的芯片公司,最耗时的事情是专注于构建自己的主板。 面对全球市场的正面冲击,我们应该用生态链来组成我们自己的短板,而不是用麻雀来制造。最后,独立非常重要。股权是公司最重要的资源。芯片技术领先。持续投资需要全球市场的利润。芯片公司需要有效利用股票、资本和政策等多重红利来保持自身优势。 在过去的20年里,阿里巴巴让平台上的电子商务能够提供流量、物流和支付等基础设施,让电子商务能够专注于产品本身。一个人、一个家庭和一个小作坊的销售、物流和信贷能力可与世界500强媲美。在支离破碎的电子商务市场中,阿里巴巴取得了“更多、更快、更好、更少”的成就,这是我们以前不敢想象的。最初,企业需要在整个公司做好工作才能成功。现在,他们已经被简化为在产品本身方面做得很好,并且已经成功地与阿里巴巴的基础设施连接起来。 摩尔精英今天在半导体行业也做了同样的事情。通过我们的设计服务、流媒体密封测试和人才企业服务,我们也希望赋予芯片公司权力,使芯片企业家能够专注于技术,自由梦想,并有信心和实力与世界领先的公司竞争。 分享:张景阳,摩尔精英的创始人兼首席执行官,摩尔风险投资的创始合伙人 本文基于张景阳2019年1月在圣何塞分享的速记 今天是半导体工业观察与您分享的1863年内容。请注意它。

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