1、本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 我国 IC 设计快速崛起,进口替代空间广阔 我国 IC 设计快速崛起,进口替代空间广阔 证券研究报告证券研究报告 所属部门 所属部门 行业公司部报告类别 报告类别 行业深度所属行业 所属行业 信息科技/电子行业评级 行业评级 增持评级报告时间 报告时间 2019/8/27分析师分析师 周豫 周豫 证书编号:S1100518090001 010-66495613 联系人联系人 杨广 杨广 证书编号:S1100117120010 010-66495651 傅欣璐傅欣璐 证书编号:S1100119080001 010-66495910 川财研
2、究所川财研究所 北京 北京 西城区平安里西大街 28 号中海国际中心 15 楼,100034 上海 上海 陆家嘴环路 1000 号恒生大厦11 楼,200120 深圳 深圳 福田区福华一路 6 号免税商务大厦 30 层,518000 成都 成都 中国(四川)自由贸易试验区成都市高新区交子大道177 号中海国际中心 B 座 17楼,610041 电子行业深度报告电子行业深度报告 核心观点核心观点 集成电路设计包含 IDM 模式、Fabless 模式 集成电路设计包含 IDM 模式、Fabless 模式 集成电路设计指在一块较小的单晶硅片上集成许多晶体管及电阻、电容等元器件,并按照多层布线或遂道布
3、线的方法,将元器件组合成完整的电子电路的整个设计过程。集成电路行业经过多年发展,行业的商业模式逐渐从原有单一的IDM 模式转变为 IDM 模式、Fabless 模式并存的局面。物联网、汽车电子等需求引领新发展,进口替代存在巨大市场空间 看点一:物联网、汽车电子等需求引领新发展,进口替代存在巨大市场空间 看点一:集成电路行业从中央政府到各地方省市都出台了各种支持集成电路产业政策扶持。国家大基金为集成电路企业提供长期稳定资金,科创板设立则为高科技企业提供了多样化的融资手段。看点二:看点二:随着 5G 时代来临,万物互联、数据爆发式增长现象出现,物联网、人工智能、云计算、智能汽车、智能家居、可穿戴设
4、备等为代表的新兴产业快速发展,催生大量芯片产品需求,有望成为推动集成电路产业发展的新动力,为集成电路设计企业带来新的发展机遇。看点三:看点三:2018 年我国半导体自给率约 15.4%,较 2012 年的 11.9%虽有提升,但是供给仍明显不足。当前我国芯片设计以中低端为主,在中高端芯片市场,我国能够可替代产品相对较少,未来存在巨大的进口替代空间,中美贸易摩擦突显“自主可控”的重要性,我们认为未来随着半导体自给率提升,将带来我国半导体产业的新发展机遇。当前 IC 设计由外部占主导,国产 IC 设计正快速崛起 当前 IC 设计由外部占主导,国产 IC 设计正快速崛起 根据 DIGITIMES R
5、esearch 发布的 2018 年全球前 10 大 IC 设计公司(Fabless)排名来看,博通、高通分别以 217.54 亿美元、164.50 亿美元营收位居前二,我国华为海思以 75.73 亿美元收入位列第五名,2018 年同比增长 34.2%,增速居前十大 IC 公司首位。但 2018 全球前十大半导体公司、全球前十大模拟 IC公司中均无我国企业。近些年,我国集成电路设计公司数量由 2010 年 582 家迅速增长至 2018 年 1698 家。我国集成电路设计产值从 2008 年 235 亿元,增长至2018年2519亿元,CAGR高达26.77%,明显高于IC产业增速(CAGR2
6、0.55%),且设计占集成电路产业比重由 2008 年的 18.86%提升至 2018 年的 38.57%。建议关注我国半导体设计细分行业的领军企业 建议关注我国半导体设计细分行业的领军企业 华为海思(非上市)当前是我国集成电路设计排名居首位,当前 A 股包含多家半导体设计上市公司,我们看好集成电路设计产业未来发展机会,建议关注存储芯片公司兆易创新兆易创新、光学指纹芯片公司汇顶科技汇顶科技、射频前端公司卓胜微卓胜微、模拟 IC 公司圣邦股份圣邦股份、分立器件公司韦尔股份韦尔股份等相关标的。风险提示:风险提示:宏观经济下行;中美贸易摩擦加剧;国产替代进度低于预期 2 2 2 9 9 0 1 0/
7、3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 2/42 正文正文目录目录 一、半导体设计发展历程.5 1.半导体设计发展历程.5 1.1 半导体相关概念.5 1.2 半导体设计商业模式.6 2.半导体设计基本流程及相关分类.7 2.1 半导体设计流程.7 2.2 芯片设计主流架构.10 二、投资看点.12 1.看点一:集成电路产业政策支持力度大,融资途径多样助力企业成长.12 2.看点二:物联网、汽车电子、AI 等新兴应用引领集成电路新发展.16 2.1 物联网.17 2.2 汽车电
8、子.19 3.看点三:“进口替代”、“自主可控”将为国内半导体设计企业提供新机遇.21 三、当前 IC 设计外部占主导,国产 IC 设计快速崛起.23 1.全球半导体设计市场由外部主导,Fabless 模式增速加快.23 2.我国集成电路设计占比不断提升,集成电路国产替代空间大.26 四、国外半导体设计典型公司.30 1.博通(AVGO.O).30 2.高通(QCOM.O).31 3.英伟达(NVDA.O).33 4.联发科(2454.TW).34 5.赛灵思(XLNX.O).36 五、国内半导体设备典型公司.38 1.兆易创新(603986.SH).38 2.圣邦股份(300661.SZ).
9、39 3.汇顶科技(603160.SH).40 4.卓胜微(300782.SZ).40 5.韦尔股份(603501.SH).41 六、风险提示.41 2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 3/42 图表目录图表目录 图 1:半导体按产品分类.5 图 2:集成电路行业商业模式示意图.6 图 3:芯片设计流程示意图.8 图 4:32 BITS 加法器的 VERILOG 范例.9 图 5:控制单元合成后的电路图.9 图 6:常用的演算芯片-FFT 芯
10、片,完成电路布局与绕线结果.10 图 7:CMOS 光罩示意图.10 图 8:科创板已受理企业行业分布.15 图 9:科创板首批上市 6 家半导体企业募资金额.15 图 10:全球 FABLESS 初创公司融资统计(2009-2018).16 图 11:2018 全球 FABLESS 初创企业(按地域).16 图 12:2018 年全球 FABLESS 初创企业(按应用).16 图 13:IMT-2020 应用场景.17 图 14:我国集成电路产业销售额.17 图 15:我国集成电路设计、制造、封测占比.17 图 16:全球物联网市场规模变化趋势及预测.18 图 17:2017 年全球物联网行
11、业应用渗透率.18 图 18:全球物联网设备安装基数.18 图 19:2018 年全球物联网各领域支出分布.18 图 20:我国物联网市场规模.19 图 21:2014-2020 年我国数据增长量.19 图 22:物联网应用典型四大领域细分市场热点.19 图 23:全球各国发布禁售传统燃油车时间表.20 图 24:汽车智能化与互联网应用趋势.20 图 25:全球与中国汽车电子市场规模.20 图 26:各车型中汽车电子成本占比.20 图 27:中国半导体销售额占全球比重持续增长.21 图 28:我国半导体自给率仍较低.21 图 29:一张图看懂 ICT 国产核心器件替代率.22 图 30:200
12、8-2018 年 FABLESS 与 IDM 公司产品销售情况对比.25 图 31:全球存储器市场.26 图 32:2017 年全球存储器按产品分布.26 图 33:2018 全球 DRAM 市场份额分布.26 图 34:2018 年全球 NAND 市场份额分布.26 图 35:我国集成电路市场销售额及设计占比情况.27 图 36:中国 IC 设计公司数量统计.27 图 37:中国销售过亿 IC 设计公司统计.27 图 38:2018 年我国集成电路进口按产品分类.28 图 39:博通公司发展历程.30 图 41:博通 2014 至今年营收及净利润.31 图 42:博通 2018 年收入按产品
13、占比.31 图 43:高通公司发展历程.32 2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 4/42 图 44:高通 2014-2018 年主营业务收入构成(按地区).32 图 45:高通 2014-2018 年营收及净利润.33 图 46:2014-2018 年高通营收各产品占比.33 图 47:英伟达 2014-2018 年主营业务收入构成(按地区).34 图 48:英伟达 2014-2018 年营收及净利润.34 图 49:2018 年英伟达营收
14、各产品占比.34 图 50:联发科公司及产品发展历程.35 图 51:联发科 2014-2018 年营收及净利润.35 图 52:2018 年联发科营收各产品占比.35 图 53:赛灵思公司及产品发展历程.36 图 54:赛灵思 2014-2018 年主营业务收入构成(按地区).37 图 55:赛灵思 2014-2018 年营收及净利润.37 图 56:2018 年赛灵思营收各产品占比.37 图 57:兆易创新 2015-2018 年营收与业绩情况.39 图 58:2018 年兆易创新各业务营收占比.39 图 59:圣邦股份营收与业绩情况.39 图 60:2018 年圣邦股份各业务营收占比.3
15、9 图 61:汇顶科技营收与业绩情况.40 图 62:2018 年汇顶科技各业务营收占比.40 图 63:卓胜微营收与业绩情况.41 图 64:2018 年卓胜微各业务营收占比.41 图 65:韦尔股份营收与业绩情况.41 图 66:2018 年韦尔股份各业务营收占比.41 表格 1.半导体产业不同商业模式特点比较.7 表格 2.半导体设计产业国内外典型公司.7 表格 3.CISC 与 RISC 的主要特征比较.11 表格 4.四大主流芯片架构特点.12 表格 5.国家级集成电路政策汇总.12 表格 6.地方省市集成电路政策汇总.13 表格 7.2018 年国家集成电路产业投资基金一期投资项目
16、.14 表格 8.2018 年全球前十大 IC 设计公司.23 表格 9.2018 年全球前十大模拟 IC 公司.23 表格 10.2018 年全球前十大半导体公司营收对比.24 表格 11.2018 年中国前十大 IC 设计公司.28 表格 12.截止 2017 年底我国在主要领域芯片占有率.29 表格 13.我国部分半导体设计上市公司估值情况.38 2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 5/42 一、一、半导体半导体设计发展历程设计发展历程
17、 1.半导体半导体设计发展历程设计发展历程 1 1.1.1 半导体相关概念半导体相关概念 半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,是电子产品的核心。根据 IC Insights,半导体按产品划分,分为集成电路(IC)、分立器件(二极管、晶闸管、功率晶体管等)、光电器件(光传感器、图像传感器、激光发射器等)和传感器(压力传感器、温度传感器、磁场传感器等)。集成电路通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要是指由电阻、电容、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理连续函数形式模拟信号(如声音、光线、温度等)的集成电路,包含通用模拟电路(接口、能源管理、信号转换等)和特殊
18、应用模拟电路;数字集成电路是对离散的数字信号(如用 0 和 1 两个逻辑电平来表示的二进制码)进行算术和逻辑运算的集成电路,其基本组成单位为逻辑门电路,包含存储器(DRAM、Flash 等)、逻辑电路(PLDs、门阵列、显示驱动器等)、微型元件(MPU、MCU、DSP)。图图 1:半导体按产品分类半导体按产品分类 资料来源:IC Insights,川财证券研究所 半导体分立器件(O-S-D)集成电路(IC)光电器件(Optoelectronics)传感器(Sensors/Actuators)分立器件(Discretes)数字IC(Digital)模拟IC(Analog)存储器(Memory)数
19、字逻辑IC(Logic)微型元件(Microcomponents)DRAM FLASH 其他存储器 特殊用途逻辑 显示驱动器 可编程逻辑器件(PLDs)门阵列 微处理器(MPU)微控制器(MCU)DSP CCD和CMOS图像传感器;激光发射器和拾取器;固态灯和LEDs;红外设备;光传感器;光耦合器,光开关;太阳能电池 压力传感器;加速/偏航传感器;磁场传感器;温度传感器;基于MEMS的执行器 功率晶体管/模块;开关晶体管;二极管;整流器;晶闸管;射频/微波晶体管/模块;通用模拟(General Purpose Analog)特殊应用模拟(Application-Specific Analog)
20、Amplifilters/比较器;接口;能源管理;信号转换;2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 6/42 常见的模拟集成电路通常包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频 IC、数据转换芯片、各类电源管理及驱动芯片等,其设计主要是通过有经验的设计师进行晶体管级的电路设计和相应的版图设计与仿真;与此相对应的数字集成电路通常包括 CPU、微处理器、微控制器、数字信号处理单元、存储器等,其设计大部分是通过使用硬件描述语言以基本逻辑门电路为单位在
21、 EDA 软件的协助下自动综合产生,布图布线也是借助 EDA 软件自动生成。1 1.2.2 半导体设计商业模式半导体设计商业模式 集成电路行业经过多年发展,在产业分工不断细化的背景下,行业的商业模式逐渐从原有单一的 IDM 模式转变为 IDM 模式、Fabless 模式并存的局面。IDM 模式即垂直整合制造模式,是指企业除了进行集成电路研发之外,还拥有专属的晶圆、封装和测试工厂,其业务范围垂直涵盖了集成电路的各个环节。Fabless 模式即无晶圆生产线集成电路设计模式,是指企业只从事集成电路设计和销售,其余环节分别委托给专业的晶圆代工厂、封装测试厂完成。图图 2:集成电路行业商业模式示意图集成
22、电路行业商业模式示意图 资料来源:Wind,川财证券研究所 1987 年台积电成立,仅提供晶圆代工服务,促进了 Fabless 模式的形成。晶圆代工厂的发展促进许多芯片公司走向轻资产化,相应生产环节交给台积电和中芯国际等代工厂完成,这些芯片公司将业务集中在产品设计和产品销售上。Fabless 模式已经成为集成电路产业里一种普遍及重要的模式。IDM模式为集成电路产业发展较早期最为常见的模式,但由于对技术和资金实力均有很高的要求,因此目前只为少数大型企业所采纳,如英特尔、三星、德州仪器、意法半导体等。2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7
23、川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 7/42 表格表格 1.半导体产业半导体产业不同商业模式特点比较不同商业模式特点比较 商业模式分类商业模式分类 主要内容主要内容 优势优势 劣势劣势 典型公司典型公司 IDM 模式 集设计、制造、封测等多个产业链环节于一身;早期多数集成电路企业采用;目前仅有极少数企业能够维持。有利于企业资源内部整合、利润率高、具有技术优势 公司规模庞大,管理成本较高;运营费用较高,资本回报率偏低。Intel、三星、TI(德州仪器)、意法半导体等 垂直分工模式 Fabless(无工厂芯片供应商)模式 只负责芯片的电路设计
24、与销售;将生产、测试、封装等环节外包。资产较轻,初始投资规模小,创业难度相对较小;企业运行费用较低,转型相对灵活。与 IDM 相比无法与工艺协同优化,因此难以完成指标严苛的设计;与Foundry 相比需要承担各种市场风险,一旦失误可能万劫不复。高通、海思、联发科、博通(Broadcom)等 Foundry(代工厂)模式 只负责制造、封装或测试的其中一个环节;不负责芯片设计;可以同时为多家设计公司提供服务,但受制于公司间的竞争关系。不承担由于市场调研不准、产品设计缺陷等决策风险。投资规模较大,维持生产线正常运作费用较高;需要持续投入维持工艺水平,一旦落后追赶难度较大。TSMC、SMIC、UMC、
25、Global Foundry 等 资料来源:电子说,川财证券研究所 表格表格 2.半导体半导体设计产业国内外典型公司设计产业国内外典型公司 环节环节 国内典型上市公司国内典型上市公司 国内典型未上市国内典型未上市/待上市公司待上市公司 国外典型公司国外典型公司 半导体设计 兆易创新、韦尔股份、汇顶科技、中科曙光、富瀚微、全志科技、中颖电子、北京君正、紫光国芯、景嘉微、国科微等 计算:海思半导体、晶晨、安路科技、大唐微电子、瑞芯微电子、芯原微电子;连接:恒玄科技、乐鑫信息、杰理科技、卓胜微、盛科网络;存储:聚辰、复旦微电子;AI:寒武纪、地平线、云天励飞、恒轩科技、中星技术;功率/电源:晶丰明源
26、、斯达半导体、无锡新洁能;传感:睿创微纳 高通、博通、苹果、英伟达、AMD、Marvell、赛灵思、联发科等 IDM 闻泰科技、士兰微、扬杰科技、捷捷微电、台基股份、华微电子等 龙腾半导体、积塔半导体、派瑞功率半导体、长江存储、合肥睿力等 三星、英特尔、海力士、镁光、德州仪器、东芝、恩智浦、英飞凌等 设计 工具 华大九天、概伦电子、芯禾科技 ARM、MIPS、Cadence、Synopsys、Mentor 资料来源:Wind、SEMI,川财证券研究所 2.半导体半导体设计设计基本流程及相关分类基本流程及相关分类 2 2.1.1 半导体设计流程半导体设计流程 集成电路设计指在一块较小的单晶硅片上
27、集成许多晶体管及电阻、电容等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法,将元器件组合成完整的电子电路2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 8/42 的整个设计过程。集成电路设计是一门非常复杂的专业,而电脑辅助软件的成熟,让 IC 设计得以加速。在 IC 生产流程中,IC 多由专业 IC 设计公司进行规划、设计,像是联发科、高通、Intel 等知名大厂,都自行设计各自的 IC芯片,提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。图图 3:芯片设计芯片设计流程
28、示意图流程示意图 资料来源:电子说,川财证券研究所 芯片设计详细过程包含制定规格、设计芯片细节、画芯片蓝图等步骤,具体如下:第一步:制定规格。第一步:制定规格。规格制定首先确定 IC 目的、效能为何,对大方向做设定,进而察看有哪些协定要符合,最后则是确立这颗 IC 的实作方法,将不同功能分配成不同的单元,并确立不同单元间连结的方法。第二步:设计芯片细节。第二步:设计芯片细节。制定完规格后进行设计芯片细节,使用硬体描述语言(HDL)将电路描写出来。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等,藉由程式码便可轻易地将一颗 IC 的功能表达出来。进一步检查程式功能的正确性并持续修改,直到它满足
29、期望的功能为止。2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 9/42 图图 4:32 bits 加法器的加法器的 Verilog 范例范例 资料来源:电子说,川财证券研究所 第三步,画出屏幕设计蓝图。第三步,画出屏幕设计蓝图。在 IC 设计中,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code,放入电子设计自动化工具(EDA tool),让电脑将 HDL code转换成逻辑电路,产生电路图。之后,反复确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改,直到功能正确
30、为止。图图 5:控制单元合成后的电路图控制单元合成后的电路图 资料来源:电子说,川财证券研究所 第四步,电路布局与第四步,电路布局与绕绕线。线。将合成完的程式码再放入另一套 EDA tool,进行电路布局与布线(Place And Route)。在经过不断的检测后,便会形成相关的电路图(图 6)。图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色,每种不同的颜色就代表着一张光罩。2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 10/42 图图 6:常用的演算芯片常用的
31、演算芯片-FFT 芯片,完成电路布局与绕线结果芯片,完成电路布局与绕线结果 资料来源:电子说,川财证券研究所 第五步,层层光第五步,层层光罩,叠起一颗芯片。罩,叠起一颗芯片。一颗 IC 会产生多张的光罩,这些光罩有上下层的分别,每层有各自的任务。以 CMOS 光罩示意图为例,左边为经过电路布局与绕线后形成的电路图,每种颜色代表一张光罩。右边则是将每张光罩摊开的样子。制作时,便由底层开始,逐层制作,完成目标芯片。图图 7:CMOS 光罩示意图光罩示意图 资料来源:电子说,川财证券研究所 2 2.2.2 芯片设计芯片设计主流架构主流架构 RISC(精简指令集计算机)和 CISC(复杂指令集计算机)
32、是当前 CPU 的2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 11/42 两种架构。它们的区别在于不同的 CPU 设计理念和方法。CISC 是一种微处理器指令集架构(ISA),每个指令可执行若干低阶操作,诸如从内存读取、储存、和计算操作,全部集于单一指令之中。RISC 对指令数目和寻址方式都做了精简,使其实现更容易,指令并行执行程度更好,编译器的效率更高,它能够以更快的速度执行操作。从硬件角度来看 CISC 处理的是不等长指令集,它必须对不等长指令进
33、行分割,因此在执行单一指令的时候需要进行较多的处理工作。而 RISC 执行的是等长精简指令集,CPU 在执行指令的时候速度较快且性能稳定。因此在并行处理方面 RISC 明显优于 CISC,RISC 可同时执行多条指令,它可将一条指令分割成若干个进程或线程,交由多个处理器同时执行。由于 RISC 执行的是精简指令集,所以它的制造工艺简单且成本低廉。表格表格 3.CISC 与与 RISC 的主要的主要特征特征比较比较 CISC RISC 指令系统 复杂,庞大 简单,精简 指令数目 一般大于 200 一般小于 100 指令格式 一般大于 4 一般小于 4 寻址方式 一般大于 4 一般小于 4 指令字
34、长 不固定 等长 可访存指令 不加限制 只有 LOAD/STORE 指令 各种指令使用频率 相差很大 相差不大 各种指令执行时间 相差很大 绝大多数在一个周期内完成 优化编译实现 很难 较容易 程序源代码长度 较短 较长 控制器实现方式 绝大多数为微程序控制 绝大多数为硬布线控制 软件系统开发时间 较短 较长 典型架构 X86 ARM/MIPS/RISC-V 资料来源:CSDN,川财证券研究所 目前市场存在的主流四大芯片架构:一是以英特尔为首的基于 CISC 的 X86架构;二是以 RISC 原理的 ARM、MIPS、RISC-V 三大架构。X86 是单片机芯片执行的计算机语言指令集,指一个
35、intel 通用计算机系列标准编号缩写,也标识一套通用计算机指令集合。ARM 架构是一个 32 位精简指令集处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点,ARM 处理器非常适用于移动通讯领域,符合其主要设计目标为低耗电特性。MIPS 架构是一种采取精简指令集(RISC)的处理器架构,1981 年由 MIPS科技公司开发并授权,它是基于一种固定长度的定期编码指令集,并采用导2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 12/42 入/存储
36、(load/store)数据模型。经改进,这种架构可支持高级语言的优化执行。其算术和逻辑运算采用三个操作数的形式,允许编译器优化复杂的表达式。RiSC-V 架构是基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构(ISA),RISC-V 是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。RISC-V 指令集完全开源,设计简单,易于移植 Unix 系统,模块化设计,完整工具链,同时有大量的开源实现和流片案例,得到很多芯片公司的认可。表格表格 4.四大主流芯片架构四大主流芯片架构特点特点 架构架构 特点特点 代表性使用者代表性使用者 运营机构运营机构 发明时间发明时间 X86 性能高、速度快、兼
37、容性好 Intel、AMD 英特尔 1987 年 ARM 成本低、低功耗 苹果、谷歌、IBM、华为 英国 Acorn 公司 1983 年 MIPS 简洁、优化方便、高扩展性 龙芯 MIPS 科技公司 1971 年 RISC-V 模块化极简、可扩展 三星、英伟达、西部数据 RISC-V 基金会 2014 年 资料来源:CSDN,川财证券研究所 二、投资二、投资看点看点 1.看点一:看点一:集成电路产业政策支持力度大,融资途径多样助力集成电路产业政策支持力度大,融资途径多样助力企业企业成长成长 集成电路行业属于国家鼓励发展的高技术产业和战略性新兴产业,受到国家政策的大力扶持,中央政府与各地方省市都
38、出台了各种支持集成电路产业政策。中国政府先后颁布了国家集成电路产业发展推进纲要、集成电路产业“十三五”发展规划、关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告等政策。各地方政府为培育增长新动能,积极抢抓集成电路新一轮发展机遇,促进地区集成电路产业实现跨越式发展,也不断出台相关政策支持集成电路产业的发展。表格表格 5.国家级集成电路政策汇总国家级集成电路政策汇总 时间时间 政策名称政策名称 2006 年 2 月 国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)2014 年 6 月 国家集成电路产业发展推进纲要 2015 年 3 月 2015 年工业强基专项行动实施方案 2015 年 5
39、 月 中国制造 2025 2015 年 11 月 集成电路产业“十三五”发展规划 2016 年 2 月 关于进一步鼓励集成电路产业发展企业所得税政策的通知 2016 年 5 月 关于软件和集成电路产业企业所得税优惠政策有关问题的通知 2016 年 5 月 国家创新驱动发展战略纲要 2016 年 7 月“十三五”国家科技创新规划 2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 13/42 2016 年 11 月“十三五”国家战略性新兴产业发展规划 2016
40、 年 12 月“十三五”国家信息化规划 2017 年 4 月 国家高新技术产业开发区“十三五”发展规划 2017 年 11 月 智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)2018 年 3 月 2018 年政府工作报告 2018 年 3 月 关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知 2018 年 7 月 扩大和升级信息消费三年行动计划(2018-2020)2019 年 5 月 关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告 资料来源:前瞻产业研究院,川财证券研究所 表格表格 6.地方省市集成电路政策汇总地方省市集成电路政策汇总 时间时间 地区地区 政策名称政策名称 2014 年 2
41、 月 北京 北京市进一步促进软件产业和集成电路产业发展的若干政策 2016 年 7 月 天津 滨海新区加快发展集成电路设计产业的意见 2017 年 4 月 上海 关于本市进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策 2017 年 11 月 上海 上海市集成电路设计企业工程产业首轮流片专项支持办法 2017 年 12 月 浙江 关于加快集成电路产业发展的实施意见 2017 年 12 月 北京 北京市加快科技创新发展集成电路产业的指导意见 2017 年 12 月 无锡 无锡市加快集成电路产业发展的政策意见 2018 年 2 月 无锡 无锡市关于进一步支持集成电路产业发展的政策意见(2018-20
42、20)2018 年 2 月 安徽 安徽省半导体产业发展规划(2018-2021 年)2018 年 3 月 成都 成都市进一步支持集成电路产业项目加快发展若干政策措施 2018 年 4 月 昆山 昆山市半导体产业发展扶持政策意见(试行)2018 年 4 月 厦门 厦门市加快发展集成电路产业实施细则 2018 年 4 月 合肥 合肥市加快推进软件产业和集成电路产业发展的若干政策 2018 年 7 月 芜湖 芜湖市加快微电子产业发展政策规定(试行)2018 年 7 月 杭州 进一步鼓励集成电路产业加快发展专项政策 2018 年 8 月 深圳 关于促进集成电路第三代半导体产业发展若干措施(征求意见稿)
43、2018 年 8 月 重庆 重庆市加快集成电路产业发展若干政策 2018 年 8 月 合肥 合肥高新区促进集成电路产业发展政策 2018 年 11 月 长沙 长沙经济技术开发区促进集成电路产业发展实施办法 资料来源:前瞻产业研究院,川财证券研究所 国家集成电路产业基金聚焦集成电路产业链投资机会,为企业发展提供长期稳定资金支持。截至 2018 年,国家集成电路产业投资基金一期已经基本投资完毕,据集微网大基金一期投资项目统计,投资分布主要集中在集成电路设计、制造、封测等领域。国家大基金总裁丁文武今 7 月 26 日表示,国家大基金二期募资尚未完成,还在进行中。多方消息表示,国家大基金二期募集资金约
44、为 2000 亿元,主要聚焦集成电路产业链布局投资。2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 14/42 表格表格 7.2018 年国家集成电路产业投资基金一期投资项目年国家集成电路产业投资基金一期投资项目 所属所属行业行业 时间时间 标的公司标的公司/项目项目 投资金额投资金额(亿元)(亿元)备注备注 设计 2018.01 长沙景嘉微电子股份有限公司 11.7 定增募资 13 亿,大基金认购 90%,持股 15%2018.04 浙江万盛股份有限公
45、司 数额不详 万盛股份以定增方式购买嘉兴海大、大基金等持有的匠芯知本 100%股权,大基金入股后持有万盛股份 6.13%比例。原来匠芯知本为收购硅谷数模设立的收购主体,大基金持股 20%2018.06 国科微电子股份有限公司 1.5 共同投资设立湖南芯盛股权投资合伙企业(有限合伙),其中大基金认缴出资金额为 1.5 亿元 2018.08 苏州国芯科技有限公司 数额不详 大基金入股,公司注册资本从1.62亿元增至1.77亿元 2018.09 北京华大九天软件有限公司 数额不详 大基金领投,中国电子、苏州疌泉致芯、深创投、中小企业发展基金等跟投 2018.11 福州瑞芯微电子股份有限公司 数额不详
46、 大基金入股占公司 7%股份、上海五岳峰入股占公司 5.29%股份 制造 2018.01 中芯南方集成电路制造有限公司 60 增资入股,持股 27.04%2018.01 华虹半导体有限公司 26 定向增发 2.42 亿 H 股,持股 18.94%2018.01 华虹半导体(无锡)有限公司 33.94 现金注资,持股 29%2018.03 中芯集成电路(宁波)有限公司 5 受让中芯控股 28.17%股权,增资认缴,最后持股32.97%2018.04 中芯国际集成电路制造有限公司 10.71 以每股配售股份 10.65 港元配售约 2.41 亿股配售股份,其中大基金认购股份为 12.62亿港元(约
47、10.71 亿元)2018.06 北京燕东微电子有限公司 10 增资认缴,持股 19.76%封测 2018.01 通富微电子股份有限公司 9.69 受让南通富润达 49.48%股权和南通通润达47.63%股权,持股 15.70%2018.02 通富微电子股份有限公司 6.4 受让富士通中国 6.03%股份,持股比例提升至21.72%2018.03 江苏长电科技股份有限公司 29 非公开发行认购,大基金持股 19%2018.06 无锡市太极实业股份有限公司 9.49 受让无锡产业发展集团 6.17%股份 材料 2018.06 世纪金光半导体有限公司 0.3 持股 11.11%产业生态 2018.
48、01 深圳中电国际信息科技有限公司 0.81 参与 B 轮融资,持股 14.1756%,中电港主营电子元器件分销 资料来源:前瞻产业研究院,川财证券研究所 2 2 2 9 9 0 1 0/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 9 0 1 1 3:2 7川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅本页的重要声明 15/42 科创板为集成电路等高科技企业提供新的融资途径科创板为集成电路等高科技企业提供新的融资途径。2019 年 7 月 22 日,我国科创板正式开市,科创板的设立主要是为新一代信息技术领域、高端装备领域、新材料领域、新能源领域、节能环保领域、生物医药
49、领域的企业提供新的上市途径,集成电路产业作为新一代信息技术中的代表产业,是科创板申请企业中的主要行业之一。截止 8 月 15 日,从已申请的 151 家公司来看,其中有 65 家公司属于新一代信息技术产业,占比高达 43%。7 月 22 日首发上市的 25 家公司中有 6 家半导体相关公司,覆盖半导体产业链上下游,包括芯片设计、前道制造装备、封测设备、半导体材料等领域,募资总额达 83亿元。图图 8:科创板已受理企业行业分布科创板已受理企业行业分布 图图 9:科创板首批上市科创板首批上市 6 家半导体企业募家半导体企业募资金额资金额 资料来源:wind,川财证券研究所 资料来源:wind,川财
50、证券研究所 市场多渠道资金支持半导体设计初创公司快速成长。市场多渠道资金支持半导体设计初创公司快速成长。随着 IoT、AI、智能驾驶等应用的兴起,全球半导体投资热情再次被点燃,进口替代的迫切需求使得中国半导体市场成为投资的主战场,而 fabless 模式是半导体设计初创公司的优选商业模式。中国 7 家初创 fabless 公司在 2018 年合计获得 5.6 亿美元融资,按地域分布中国地区融资额占当年总融资规模的 39%,居全球首位。2018 年全球 25 家获得融资的初创企业若按其芯片目标应用划分,针对智能终端、边缘设备和 IoT 应用的有 9 家,融资总额为 6.53 亿美元,居首位;面向