先對統計的資料做一個說明。

首先,

我依據企業年報和公開資料統計了全球209家半導體產業相關公司2020年營收、淨利潤和研發費用的情況。並將所有資料的統計口徑統一到了人民幣。可能匯率上會有一些個問題,但無傷大雅。

其次,

沒有營收資料的公司不在此列,比如蘋果因為晶片設計部分產生的營收無法實際統計,所以不算在列。

第三,

209家公司中並沒有半導體材料相關公司。因為材料公司比較特殊,他們除了做半導體材料之外,也會有其他材料的業務。他們的營收是合在一起統計的,沒法拆開,索性就不統計了。

最後,

這是2020年的資料,這是2020年的資料,這是2020年的資料。2021年的資料需要等到明年才能統計,望周知。

【硬核】量化中國晶片產業的進步速度

那麼,正片開始。

2020年,全球半導體公司營收為43968億元,較去年統計時的39390億元提升約11。6%。從產業的角度來看,EDA&IP營收約佔1。7%,裝置製造約佔13。6%,IC設計約佔22。6%,IDM約佔45。7%,晶片代工約佔10。4%,封裝測試約佔6%;從地區角度來看,中國大陸公司營收約為4078億元,日本3731億元,韓國6060億元,歐洲3722億元,臺灣省6919億元,美國19458億元。

【硬核】量化中國晶片產業的進步速度

■美國獨佔45%的營收份額

全球半導體公司淨利潤為7815億元。從產業的角度來看,EDA&IP約佔1。4%,裝置製造約佔15。8%,IC設計約佔18。3%,IDM約佔45。7%,晶片代工約佔16%,封裝測試約佔2。8%;從地區的角度看,中國大陸公司淨利潤約為291億元,日本319億元,韓國1119億元,歐洲453億元,臺灣省1628億元,美國4005億元。

【硬核】量化中國晶片產業的進步速度

■美國拿走了半導體領域51。3%的淨利潤

研發費用就不一一列明瞭,直接上圖。

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■美國在半導體投入的研發金額佔全球的57%

圖看完了,那我們進入產業解析。行文順序將會按照EDA、裝置製造、IC設計、IDM、晶片代工和封裝測試進行。

EDA&IP(電子設計自動化軟體與IP核)

首先是EDA&IP,這裡我就不分開了,合在一起說一下。眾所周知啊,這倆最上游的東西其實是最卡脖子的環節。但是具體卡到什麼程度,其實大家是沒什麼感覺的。去年統計的時候,中國公司的營收佔比大概在

1.5%

左右。EDA御三家Synopsis、Cadence、Mentors和IP大哥大ARM四家企業能拿走97%的營收。

但是今年統計的時候,情況發生了變化。中國公司的營收佔比達到了

3.4%!

這背後的原因著實比較令人暖心。因為。。能獲取到資料的公司變多了。。去年只有芯原股份一家,今年除了芯原股份,還增加了

華大九天、概倫電子、廣立微、芯願景和國微思爾芯

。一下多了10多億營收資料,再疊加外國公司營收增速放緩,中國公司的佔比份額得到提升也是理所當然的事情。

但是想要追上美國公司還是一件比較有困難的事情。

畢竟御三家的平均研發費率能到37.7%,一年大概投入200多億元進行研發。中國公司的平均研發費率雖然不低,達到了34.1%。但是絕對值太小,只有8.44億元。

不過,我們也有自己的一內內優勢,這個我後面再說,先賣個關子。

裝置製造(包括刻蝕、光刻等裝置)

接下來是裝置製造。2020年,中國大陸的裝置製造公司營收佔全球裝置公司營收比重為

2.8%

,約為

167億元

,相較去年的

1.5%

幾乎翻了一倍。和EDA的情況不太一樣,儘管裝置製造這邊能統計到資料的公司從去年的6家增長到了現在的13家,但其根本原因還是頭部的國產企業比較給力。受益於中芯國際、長存長鑫的擴產,北方華創的業績也有了大幅度的提升。

北方華創2020年的營收達到了60億元,較2019年的40億元提升了接近50%。

不愧是中國版應用材料,還是有點東西的。

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■北方華創是大陸裝置製造的龍頭企業

新增統計的公司裡面,有一家企業還是要關注一下的,那就是華卓精科。我大概看了一下華卓的招股書,裡面有意淡化了光刻機的概念。華卓在上一版招股書裡大談特談光刻機,並且明確的支出目前雙工臺的客戶只有上海微電子一家。不知道是為了過會還是刻意隱藏什麼東西,但好在還有一些蛛絲馬跡可尋。2020年,華卓精科的雙工件臺產生了大概1700萬的收入,2019年是0,2018年大概700多萬。我猜測,一臺雙工臺的價格大概在800萬左右。

換句話說,2018年出了一臺驗證機,2019年全年改造,2020年繼續除了2臺機子繼續驗證。

那麼按照這個邏輯,2021年的出貨量如果有大幅增長的話,那證明國產光刻機可能已經準備就緒了。當然,以上皆為猜測,具體情況以公司實際公告為準。

IDM(設計、代工、封測於一體的商業模式)

裝置說完了,再來說說IDM。IDM是整個半導體產業鏈上營收規模最大的一個節點。2020年,全球IDM公司產生的營收約為2萬億,佔整個半導體產業鏈營收規模的45。7%。

其中,英特爾一家營收達到5087億,獨佔四分之一的營收。

排名第二的是三星電子,營收4000億。

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■英特爾是現在的晶片霸主

去年在統計的時候把IDM和IC設計混在了一起,結果導致國產IDM廠商份額無法精確統計(絕不是因為我懶)。今年統計的國產IDM有8家,營收共計

361億元

,佔比大概在

1.8%

左右。其中營收佔大頭的是被聞泰科技收購的安世半導體,一家接近100億元。但是要注意一點,能統計到資料的國產IDM廠商大部分都是做功率半導體的,很少有像英特爾、三星電子這樣做邏輯晶片的。長江儲存和長鑫儲存因為不公佈相關資料,所以無從得知其營收資料。不過這也不怪中國,歐洲和日本的絕大部分IDM也是功率半導體。畢竟能玩的轉邏輯晶片IDM模式的公司基本上都處於高度壟斷的市場地位。

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■日本歐洲的IDM主要以功率半導體為主

IC設計(晶片設計)

IC設計是大陸公司營收佔比最高的一個節點,同樣也是一個非常神奇的領域。我為什麼說它神奇呢?

並不是因為IC設計佔比最高,而是因為中國大陸IC設計廠商數量全球第一

。。去年統計的時候,有營收資料的大陸IC設計廠商只有40家。而到了今年統計的時候這個數字變成了84家。並且,還有幾十家設計企業正在排隊上市。那麼問題來了,其他地區是多少家呢?美國13家,臺灣省4家,歐洲2家,日韓沒有。美國去年是14家,今年13家,明年估計就是12家了,因為賽靈思大機率會被AMD收購。

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■英特爾收購Altera,AMD就必須要收購賽靈思

關鍵點來了,這些公司質量如何。中國大陸的84家公司拿走了IC設計節點9953億營收的25。7%和1429億利潤的10。4%。換句話說,84家公司的平均淨利率只有6%。如果再按照營收劃分一下,過百億的公司有5家,過10億的公司有31家,過5億的有18家,剩下31家的營收小於5億。

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■大陸84家公司淨利率只有6%

而美國這邊13家公司則拿走了IC設計節點61%的營收和78%的利潤,平均淨利潤率達到18%。營收過千億的公司有高通、博通、英偉達,過百億的則有AMD、Microchip、思佳訊、賽靈思和Marvell。

如果明年繼續統計這些資料的話,中國佔比25.7%這個數字肯定會下降不少,因為海思落榜了。

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■美國13家公司淨利率達到18%

這裡其實要多說兩句了。IC設計公司數量之所以增長的如此之快,與其輕資產的特性緊密相關。裝置、材料、代工、封測都需要大量的廠房與裝置的投入,而IC設計公司只需要一間辦公室即可搞定一切。這裡不是說多出來的公司不好。相反,這才是一個產業蓬勃發展應該有的樣子。

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■GPGPU的成功是因為GPU的成功,而不是其本身的成功

前段時間有大量做GPGPU的公司獲得了大量資本的進入,聲浪也是一波高過一波。雖然有重複產能建設的嫌疑,但這些公司的的確確為培養人才付出了真金白銀,是值得肯定的。整個中國的半導體產業相比美國來說正處於上升期,所以不斷有公司冒出來是正常現象。但這種現象可能維持不了多久,

我個人預計最多3-5年,IC設計行業會迎來一波比較大的併購收購潮。

你看美國,大公司就那麼十幾家,並且還在有公司不斷地被收購。中國未來也將如此,這是規律,避不開的。

晶片代工(晶片製造環節)

晶片代工是全球半導體產業鏈上單個公司壟斷程度最高的環節。英特爾在IDM營收能佔到四分之一,

臺積電在晶片代工領域營收佔比能達到68.4%。並且更離譜的是,臺積電一家的淨利潤能佔到整個代工環節淨利潤的95%。

果然,這是一個典型的贏家通吃產業。中國大陸統計到了兩家公司,分別是

中芯國際和華虹宏力

。去年這兩家公司營收佔全部晶片代工企業營收比重是

7.9%

,今年下降到了

7.4%

。儘管這倆公司的營收都有大幅度的增長,但是實在是扛不住臺積電營收的暴增。中芯國際現在被加到實體清單裡,日子也是一天比一天難過。確實沒啥好辦法,只能期待國產裝置趕緊頂上來吧。

封裝測試(晶片上市前的最後一個環節)

最後一個環節是封測。

2020年,8家中國封測企業營收633.8億元,佔全球封測公司營收比重23.8%。

主要競爭對手基本上都來自臺灣省,畢竟有一家營收過千億的日月光集團。封測其實沒啥好說的,中國公司的能力還是比較強的。在摩爾規律早就失效,且晶片製程逐漸逼近物理極限的當下,先進封裝技術實際上已經變成給矽基半導體續命的重要技術手段之一。哪天這些封測廠能整點新花樣出來,哪天封測可能就不再是一個末端產業了。畢竟,功率半導體的封裝環節價值佔比能到40%。保不齊以後邏輯晶片也會走上同樣的路子呢~不過也要注意一個趨勢,代工廠也在積極開發先進封裝的技術。未來可能會形成代工+封裝的新生產模式。

總結

到這裡基本上就把半導體產業鏈上幾個大節點的情況說完了。總體來看,中國大陸的公司在數量、營收規模等方面都取得了不小的進步。但是吧,數字只能說明一些表面上的東西。深層次的東西還需要用數字之外的視角來進行解讀。我們再回到文章最開始的那張統計圖,不知道大家是否察覺到了什麼?

【硬核】量化中國晶片產業的進步速度

沒錯,那就是在半導體如此之長,如此之複雜,上至軟體開發,中至裝置材料,下至晶片代工的龐大產業鏈條之上,中國大陸在每一個節點,都有企業在做對應的產品。換句話說,中國是除了美國之外,在這藍星上唯二擁有半導體全產業鏈的國家。並且咱們的產業鏈佈局要比美國更加完整,更加深入。這其實就是我在前面提到的,我國發展EDA軟體的一內內優勢,即全產業鏈佈局。

那麼問題來了,為什麼全產業鏈佈局會成優勢呢?回答這個問題之前,我們首先要明白,真正卡脖子的東西到底是什麼?是光刻機麼?是EDA麼?是,但不全是。真正卡脖子的其實是兩個字兒——

生態。

我們國家的晶片生產從底層到頂層用的全是美國那一套東西。(除了軍用)這麼說的確有失偏頗了,畢竟全世界都在美國體系下面過日子。恰恰就是因為大家都活在美國的陰影之下,所以美國想制裁誰,就制裁誰,爽得不行。但正是因為我們的產業鏈佈局又廣又深,美國無法有效地制裁中國。

當我國以舉國體制向半導體產業發起衝鋒的時候,產業鏈上的所有節點都會被帶動起來。以點帶面,蓄雷霆之勢,輔以政策導向,資本扶持,最終實現自上而下的全產業鏈貫通之局。只有當半導體生產的生態以我們自己的標準進行搭建的時候,我們才能說在晶片領域,我們不被卡脖子了。

【硬核】量化中國晶片產業的進步速度

重整生態是一件非常非常難,但是在現在的大環境之下又不得不去做的事情。要不華為為什麼費力不討好的去開發Openharmony、Openeuler作業系統呢?不就是想從底層建立中國數字經濟的生態標準麼?

郭臺銘說,未來世界會有兩套系統,一套中國的,一套美國的。

那麼,就先從生產一枚小小的晶片開始吧!

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