从芯片设计到消费产品

半导体简介

半导体：现代电子产品的大脑

当点击、滑触、输入或与电子设备交谈时，希望指令能够得到正确的即时响应。但是在这个过程中是什么在搜索、量化、优化和交付期望的结果？在大多数情况下，是半导体。

“半导体”是在教育、研究、通信、医疗保健、交通运输、能源和其他行业中使用的成百上千万电子设备的关键组件。当今的个人计算机、智能手机、汽车、数据中心服务器和游戏机都依靠半导体来实现核心运算和高级功能。例如，当使用笔记本预订假期，查找餐厅推荐，播放电影或访问电子邮件时，笔记本中基于半导体的 CPU 和 GPU 将展开计算，即时将问题变成答案。

本文参考文献链接

https://www.amd.com/zh-hans/technologies/introduction-to-semiconductors

https://mp.weixin.qq.com/s/RvvEB-snYXtiDyqxzcy1Lg

https://mp.weixin.qq.com/s/VEehhsrD9NA2rg_qkd07Gg

什么是半导体？

由半导体材料（例如硅）制成的集成电路 (IC) 是商业和消费行业广泛使用的现代电子设备的重要组成部分。这些电路必须能够通过电子方式开/关（就像晶体管），才能在计算机中执行基础逻辑计算。为了实现这种近乎瞬时的开关能力，电路需要采用半导体材料（一种电阻介于导体和绝缘体之间的物质）。

半导体器件的制造需要在称为晶圆厂的专业设施中分多步进行。开发、设计、生产、发布和服务一个半导体产品系列需要多年的行业经验和研究。通常半导体公司必须同时应对多个处在生命周期不同阶段的产品系列。产品发布后，有些客户合同可能规定厂商持续提供该产品长达十年左右的时间。

半导体生产是一个高度复杂的过程，需要很长的时间才能实现期望从日常设备得到的功能。半导体的生产时间会因复杂程度不同而有所差异，不过平均来说，从最初的研究到最终成品需要 3 到 5 年的时间。

半导体产业链

随着中国半导体产业的发展，中国的半导体材料也在逐渐发生变化，已经从第一代半导体材料过渡到第三代半导体材料。本文主要分析了中国半导体材料行业的产业链，行业发展现状以及竞争格局等。

半导体材料处于半导体产业链的上游

半导体产业链具体包括上游供应、中游制造和下游应用。其中，半导体材料处于上游供应环节，材料品类繁多。半导体材料和设备是基石，是推动集成电路技术创新的引擎。
目前，半导体前端制造主要中国上市公司包括：中环股份、沪硅产业、南大光电等。半导体后端封装材料主要参与上市公司包括：三环集团、康强电子等。
半导体材料行业产业链企业区域热力地图：广东和江苏名列前茅
从区域竞争格局看，江苏和广东的半导体材料企业分布较多，其次是浙江、山东和福建等省份，也聚集着较多的半导体企业。
注：以上数据来源于企查查，通过企查查搜索“半导体材料”，筛选存续和在业的制造业企业。
从代表性上市公司分布情况来看，北京、江苏、上海、广东等地的半导体材料上市公司数量较多。
半导体材料行业园区分布：陕西最多，浙江、山东紧随其后

目前，陕西拥有的半导体材料相关产业园区数量最多，为5个，其次是浙江，山东排名第三。

半导体材料行业代表性企业产量情况

目前，半导体材料行业的上市公司主要布局于前端晶圆制造环节，这些上市企业在各自的布局领域产量情况如下：

注：统计的企业为公布相关产量数据的上市企业，未公布具体产能/产量数据的上市企业未纳入统计中。

半导体材料行业代表性企业最新投资动向
2020年以来，导体材料行业代表性企业的投资动向主要包括对子公司增资、与其他企业合资、新建项目等。导体材料行业代表性企业最新投资动向如下：

上海芯片厂商一览

提起上海的集成电路，更多的朋友应该会关注到上海在芯片制造领域的实力。在芯片制造领域，上海现在坐拥中芯国际、华虹等明星企业。就目前国内大陆地区的集成电路产业布局来看，很长一段时间内，上海将处在芯片制造领域第一的位置。

那么上海芯片设计(Fabless)原厂、晶圆代工制造厂、封测厂、材料厂商、设备厂商都主要有哪些呢？下面梳理了一下：

一、芯片设计公司

在国内主要的芯片公司中，其中约一半公司办公地址在上海，很多设计公司在上海均设有研发中心或办公室。

注：排名无先后

二、晶圆代工制造厂

2021年底，上海共有20条已达产/待建设产线，其中产能规模最大的莫过于中芯国际及华虹半导体。

注：排名无先后

中芯国际作为现在国内大陆地区在芯片制造领域的领头羊，不仅仅拥有最多的产能，在先进制程方面，已经实现了14nm制程的量产。在国外对中国半导体行业不断封锁的大背景下面，中芯国际的重要性可以说不言而喻。

中芯国际公布2021年度未经审计的营业收入为356亿元，净利润为107亿元。营收、利润双增。按照公开信息， 28nm 及以下成熟制成仍旧占据了大比例营收。

中芯国际收入来自 0.18/0.15μm 制程、以及 55/65nm40/45nm 制程的部分，分别对应电源管理芯片、指纹识别芯片、图像传感器以及 NOR Flash、应用处理器、WiFi 蓝牙射频芯片等应用，主要客户包括华为、高通、博通、格科微、兆易创新等。

华虹集团作为国内最早一批进入芯片制造领域的企业，现在已经成长一家覆盖芯片制造、设计、元器件等各个领域的集成电路综合性企业。

华虹半导体是全球领先的特色工艺纯晶圆代工企业，专注于嵌入式非易失性存储器、功率器件、模拟及电源管理和逻辑及射频等“8英寸+12英寸”特色工艺技术的持续创新，先进“特色IC+Power Discrete”强大的工艺技术平台有力支持物联网等新兴领域应用，亦满足汽车电子芯片生产的严苛要求。量产工艺覆盖1微米到28纳米各主要技术节点，其中嵌入式非易失性存储器方面，公司工艺技术能力和规模在全球范围内保持领先，IC卡芯片晶圆制造规模全球最大，功率半导体方面公司拥有世界一流的深沟槽超级结工艺技术以及车规级的IGBT生产技术。

华虹下游客户阵容豪华，合作稳定黏性很强。华虹半导体客户主要为国内设计厂商为主，在主要产品功率半导体及MCU产品方面，主要客户包括新洁能(IGBT及超级结)、斯达半导(IGBT)、艾为电子(MCU)；射频器件主要客户为国内龙头设计商卓胜微；CIS主要客户涵盖格科微及豪威科技(韦尔股份)。

三、封测厂

封测厂相较晶圆厂是劳动力密集的行业，上海的封测厂有安靠（上海）、上海凯虹科技有限公司（Diodes子公司，产品为功率器件）、日月光（上海）、紫光宏茂、晟碟半导体（上海）有限公司（Sandisk子公司，产品为Flash）等。

注：排名无先后

四、半导体材料厂商

除了晶圆、封测、设计外，上海亦是半导体材料的重镇。其中沪硅产业、上海新傲、上海新昇、上海新阳材料、上海合晶、等多家半导体材料企业位于上海。

注：排名无先后

沪硅产业主要从事半导体硅片的研发、生产和销售，是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一，是中国大陆率先实现 300mm 半导体硅片规模化销售的企业。沪硅产业自设立以来，坚持面向国家半导体行业的重大战略需求，坚持全球化布局，坚持紧跟国际前沿技术，突破了多项半导体硅片制造领域的关键核心技术，打破了我国 300mm 半导体硅片国产化率几乎为 0%的局面。