来源：内容来自民生证券郑平团队

　　全球半导体是周期性行业，跟全球宏观经济息息相关。半导体是全球宏观经济的重要增长领域，半导体的下游应用领域十分广泛，主要包括通讯、电脑、汽车、工业/政府、消费电子，因此半导体产业表现出跟全球宏观经济比较一致的周期性。

　　半导体与宏观经济的相关系数高。根据国际半导体权威研究机构 IC Insights 的研究，2000 年~2009 年，全球 GDP 增速与半导体产业增速的相关系数达到 0.63，2010 年~2015年相关系数高达 0.93，预计未来 5 年相关系数仍将维持 0.93 的水平。1983 年~2016 年全球半导体资本支出变化率表明半导体行业具有显著的周期性。

1990~2016 全球宏观经济 GDP 和全球半导体产业息息相关

　　全球半导体产业是全球宏观经济的重要增长领域。根据 SIA 的数据，2015 年全球半导体市场规模为 3352 亿美元，按照终端使用的需求占比分别为通讯（34.1%）、电脑（29.7%）、工业/政府（13%）、消费电子（12.8%）、汽车（10.3%）。根据半导体行业协会（SIA）的数据，全球半导体销售额从 1995 年的 1444 亿美元增长至 2016 年的 3389 亿美元，平均每年线性增长的速度约为 9.7％。

　　半导体产业的经济带动能力强。半导体产业创造的 1 元产值能带动 1.5 元~2 元的电子信息产业，电子信息产业 1 元产值能带动 3 元~5 元宏观 GDP。

全球 GDP 与半导体产业增长相关系数历史及预测

　　对比中美半导体产业基本数据，半导体进口替代成趋势

　　美国半导体产业是全球的领导者，拥有全球市场份额的一半。根据 SIA 发布的数据，2016 年美国半导体企业实现总销售额达到 1640 亿美元。美国半导体行业从业人数达到 25万人，带动的相关行业从业人数达到 1 百万人。将近一半的美国企业将先进半导体制造工厂设在美国。

2015 年美国半导体企业在全球的市场份额占据半壁江山

　　半导体是美国第三大出口产业，2015 年出口总值达到 420 亿美元，仅次于飞机（1190亿美元）、汽车（550 亿美元）。从电子产品角度看，半导体是美国电子产品出口金额最高的元器件，远高于计算设备、电话、计算机等领域。美国半导体企业超过 80%的销售额来自美国之外的海外市场。

　　总部位于美国的半导体企业营收总和在过去 20 多年持续增长，仅在 2001~2002 年、2008~2009 年等少数时间段表现为下降，2001~2002 年主要是受互联网泡沫破灭影响，2008~2009 年主要受金融危机带来的需求下降影响。

1995~2015 年总部位于美国的半导体企业销售总额不断增长（单位：10 亿美元）

　　对比之下，尽管亚太地区是全球最大的区域性半导体市场（约占 60%），但 2015 年中国半导体产业在全球的份额仅为 4%，低于日本、韩国、欧盟、台湾等地区。

　　集成电路进口金额维持在2100~2300亿美元，供需缺口仍然巨大。国内进口的产品主要包括存储芯片（DRAM、NAND Flash）、处理器（CPU、GPU）、逻辑芯片、微控制器（MCU）等核心通用芯片，高端传感器也依赖进口。根据海关统计，2017年1~6月中国进口集成电路1727.4亿块，同比增长12.6%；进口金额1085.1亿美元，同比增长9.4%。出口集成电路929.5亿块，同比增长11.2%；出口金额287.7亿美元，同比增长9.4%。

2011~2017 年 8 月中国半导体进出口分析（单位：亿美元）

　　半导体是技术创新和研发驱动的行业。以美国为例，半导体产业是美国制造工业体系中最具创新活力的产业，研发费用约占营收的五分之一，这个比例位居 2016 年美国所有产业中第二位。根据 SIA 的数据，包括 Fabless 在内的美国半导体企业研发投入和资本支出总额为 554 亿美元，1995 年~2015 年以年均 9.5%的比例线性增长，该投资水平并没有受到产业周期、市场波动影响。

1995~2015 年美国半导体企业研发和资本开支总和以年均 9.5%的比例线性增长

　　对于半导体产业，每年美国总体的研发投入和资本开支是非常高的，而且是持续性的，因为这对维持半导体产业的竞争优势至关重要。研发投入主要是用于开发新技术、新产品，资本开支主要用于新建工厂和设备以及旧厂设备升级等。过去 20 年，美国半导体产业每年的研发投入占销售收入比例均超过 10%，这在美国所有产业中是独一无二的。从人均资本开支和研发投入来看，2015 年美国该数字超过 14 万美元，创下历史新高。

美国半导体企业每年研发支出占营业收入比例在 10%以上

美国半导体企业每年研发投入和资本支出总和约占营业收入比例的 30%

　　中国半导体企业从成本驱动走向研发驱动，取得重大进步

　　国内半导体企业从成本驱动走向技术创新驱动。近十年以来国内半导体企业在产品研发、技术创新方面取得了长足发展，华为海思的麒麟系列处理器（麒麟 970 AI 处理器）、展讯的 2G/3G/4G 通讯基带芯片、汇顶科技的指纹识别芯片、兆易创新的 NOR flash 和MCU 等。

　　半导体行业研发投入持续增长，研发费用占营收比例与美国的差距在逐步缩小。根据wind 数据，A 股半导体企业年均研发费用从 2007 年的 1572 万元增长至 2016 年的 1.59亿元，营收占比从 2.8%增长至 8.17%，高于国际上科技企业 5%的研发营收占比，与美国常年处于 10%以上的比例相比，差距在逐渐缩小。考虑到美国半导体企业的营收体量，比如英特尔每年研发投入在 100 亿美元左右，从研发投入的绝对值看国内仍然需要持续大规模投入。

2007～2016 年 A 股半导体行业企业年均研发费用及其占平均营收比例持续增长

　　从 IC 设计顶级会议期刊 ISSCC 看，集成电路设计原始创新持续取得突破。ISSCC（IEEE International Solid-State Circuits Conference）是世界学术界和企业界公认的集成电路设计领域最高级别会议，被誉为 IC 设计领域的世界奥林匹克大会、奥斯卡。每年来自全球最顶尖的工业界和学术界参会，包括英特尔、高通、英伟达等均参加，根据历史数据推测，每年 40%~50%的 ISSCC 论文来自工业界。中国从 2005 年起陆续在 ISSCC 上发表论文，至 2017 年累计有 19 篇入选，论文集中在模拟和处理器方面，其中，清华大学 6篇、复旦大学 6 篇、中科院 3 篇、产业界有 4 篇。

　　持续的研发投入在 IC 设计业结出硕果。2016 年大陆 IC 设计业产值超过台湾，并且产值同比增速保持在两位数以上。由于市场需求在大陆，再加上大陆 IC 代工的崛起，台湾 IC 设计业将逐渐失去竞争力，未来大陆 IC 设计业将在全球崭露头角。

2016 年大陆 IC 设计产值超过台湾

　　2017年上半年中国集成电路产业增速领跑全球，继续保持强势增长势头。中国半导体行业协会统计，2017年1~6月中国集成电路产业销售额为2201.3亿元，同比增长19.1%。其中，设计业同比增长21.1%，销售额为830.1亿元；制造业增速依然最快达到25.6%，销售额为571.2亿元；封装测试业销售额800.1亿元，同比增长13.2%。

2004~2016 年国内 IC 产业销售额快速增长（亿元）

国内 IC 产业链收入占比（内 15 年，外 16 年）

　　IC封测行业相对其他环节技术差距最小、规模最大、最先受益全球半导体产业向大陆转移的环节。根据拓璞产业研究院的数据，2017年全球前十大IC封测业中大陆占3位，其中长电科技通过收购星科金朋之后排名第三，仅次于台湾日月光和美国的安靠。

2017 年全球前十大 IC 封测代工厂排名

　　伴随国内智能手机产业崛起和全球电子制造产业向大陆转移，国内半导体产业进入黄金发展阶段。受宏观经济复苏以及 2009 年低基数影响，2010 年半导体板块个股平均营收和平均归母净利润同比增速出现波峰，随后在 2011 年回落触底，并开启新一轮向上增长2011~2016 年 A 股半导体个股平均营收不断增长，同比增速呈加速向上趋势。根据wind 数据，A 股半导体板块中，个股营收平均值从 2007 年的 5.62 亿元增长至 2016 年的19.51 亿元，CAGR 为 14.84%，个股营收中位数从 2007 年的 4.69 亿元增长至 2016 年的10.85 亿元，CAGR 为 9.78%。

　　从政策角度看，半导体成为国家战略，国产替代进入黄金时代

　　《2017年政府工作报告》提出2017年重点工作任务，其中包括：1）加快培育壮大新兴产业，全面实施战略性新兴产业发展规划，加快新材料、人工智能、集成电路、5G等技术研发和转化，做大做强产业集群；2）大力改造提升传统产业，深入实施《中国制造2025》，加快大数据、云计算、物联网应用。

　　在IC China论坛上，工信部电子信息司司长刁石京表示：“预计今年全球集成电路市场规模达到4000亿美元，作为全球规模最大、增速最快的中国集成电路市场规模也将达到1.3万亿元。工信部将围绕制造强国、网络强国战略，按照《国家集成电路产业发展推进纲要》战略部署，重点做好四方面工作：一是突出顶层设计，按照供给侧结构性改革要求，持续完善18号文、4号文等文件；二是坚持创新驱动战略，组织实施好国家科技重大专项等，持续加大研发投入力度，突破关键核心技术；三是坚持市场需求导向，重视系统架构创新，围绕智能硬件、智能传感、智能网联汽车、智慧医疗等重大需求，加强产业链上下游协同；四是深化国际合作。”

中国半导体需求量占全球比重稳步上升（单位：十亿美元）

　　国家集成电路产业基金（以下简称“大基金”）产业链布局成效显著。成立3年来，大基金所投项目55个，包括40家IC企业，涵盖集成电路完整产业链，总共承诺出资1003亿元，承诺投资额占首期募集资金的72%，实际出资额为653亿元，约占首期募集资金的50%。根据大基金总裁丁文武的介绍，在承诺投资额中，IC设计业、制造业、封测业、装备材料业的投资金额占比分别为17%、65%、10%、8%。

　　我们认为，从产业链承载的功能与技术布局的角度看，大基金下一个阶段将重点布局IC设计、MEMS、材料与设备、功率半导体等方向。大基金定位长期财务投资者，通过海外收购、二级市场协议转让、IPO前增资入股、定增等多种方式精准布局IC产业的战略标的，形成了国家虚拟“IDM”平台，帮助众多企业实现业务转型升级、并购整合、产业投融资、做大做强等功能。

按照 IC 产业链，国家集成电路产业基金布局的主要企业

大基金在 A 股所投的主要企业及持股情况

大基金拟参与 A 股上市公司增发一览

　　国内新建代工晶圆产能大量释放，带动国内集成电路产业发展

　　中国半导体晶圆代工产能缺口大，技术制程相对国外领先企业落后2~3代。根据ICInsights的数据，2016年全球半导体晶圆代工企业28纳米及以下节点占收入的40%。然而国内最先进的代工厂中芯国际仅能实现28纳米生产（占营收比例相对较低），14纳米技术尚在研发中，仍落后全球领先企业2~3代。

2016 年全球半导体纯代工厂按制程划分销售占比

全球 300mm 晶圆厂产能集中度

　　中国IC自主生产量与消耗量差异极大，自给率仍然处于较低水平。根据IC Insights的数据，中国IC市场自给率在2008年仅为8.7%，2014年为12.8%，预计2018年为16.0%，2018年供需缺口将达到1135亿美元。因此国内自2014年《集成电路发展纲要》发布以来，各地陆续新建大量晶圆代工厂，以满足国内市场需求。

2006~2018 年中国 IC 市场自给率分析（单位：10 亿美元）

　　中国半导体制造产能以12英寸为主。根据中国电子报的统计，截止2016年底，中国在运营的12英寸制造产线合计为11条，产能合计为54万片/月；在运营的8英寸产线为18条，8英寸产能为67.1万片/月。据此测算，中国当前半导体制造产能为84万片/月（以12英寸产能计）。

国内在运营的 12 英寸及 8 英寸晶圆制造 Fab 汇总

　　国内新建多座晶圆制造产能，“十三五”期间将陆续投产。根据SEMI的统计数据，全球将于2017-2020年间投产62座半导体晶圆厂，其中26座设于中国大陆，占全球总数的42%。

　　我们认为，在巨大的芯片供需缺口、国家政策/地方政府的持续引导、产业资本的积极投入背景下，“十三五”期间，国内半导体晶圆制造厂建设将直接带动国内半导体材料、设备的发展。

　　根据中国电子报的统计，截至2016年底，中国在建的12英寸晶圆产线有11条，在建产线产能合计为58万片/月（其中包括24万片/月的存储器产能），拟建的12英寸产线有10条，拟建产线合计产能为50万片/月。假设上述在建的和拟建的12寸产线顺利投产，2020年中国将新增超过100万片/月的12英寸产能。

国内在建的 12 英寸晶圆制造 Fab 汇总

国内拟建 12 英寸晶圆制造 Fab 汇总

　　据 DIGITIMES Research 的研究，在 2017 年至 2022 年期间，因智能手机搭载 IC 数量增加与对先进制程需求提升，加上包括 IoT、AR/VR、汽车电子、高效能计算市场有望在未来 5 年进入成长期，预测 2017 年全球代工增长 6%，达到 557 亿美元，到 2022 年时将达 746.6 亿美元，2017 年至 2022 年复合成长率(CAGR)将为 6%。2017 年台积电预估增长7%以及其在全球半导体晶圆代工市场的市占率达 56%。

2016~2022 年全球晶圆代工业变化预测

　　随着摩尔定律演进速度放缓，集成电路产业发展将从技术驱动走向应用驱动。2017年 ISSCC 的主题是 Intelligent Chips for A Smart World，从中可以看出物联网和人工智能是集成电路未来的发展方向。未来半导体新增长点主要来自：物联网、智能汽车、VR/AR、5G、人工智能等应用。

　　中国半导体的黄金时代即将来临。

责任编辑：韩希宇