2022年中国半导体产业链上市公司梳理(一)

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行业概述及产业链框架


(一)半导体行业概述及分类


半导体产品(Semiconductor Products),也称为芯片(Chip),按功能划分可分为集成电路(IC)、分立器件、光电子器件和传感器。鉴于集成电路(IC)占半导体产品的80%以上,本文以集成电路(集成电路)为主要研究对象。在本文的最后一部分,还将总结和简要介绍与其他三类半导体产品相关的上市公司。集成电路主要分为数字集成电路和模拟集成电路。数字集成电路主要包括逻辑芯片、存储器芯片和微处理器。逻辑芯片主要用于逻辑计算。存储器芯片用于存储各种数据信息的程序和存储器组件。微处理器可以完成诸如接收指令、执行指令以及与外部存储器和逻辑组件交换信息等操作。模拟集成电路是用于处理模拟信号的芯片,主要包括信号链路芯片、电源管理芯片等。


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(二)半导体产业链



全球半导体产业链主要分为半导体支撑产业、半导体制造产业链和半导体应用领域。半导体支撑产业主要包括EDA、IP、半导体材料、半导体设备等领域。其中,EDA和IP为设计提供了必要的工具,半导体材料和设备为制造提供了重要支撑。半导体制造产业链是半导体产品的核心环节。半导体产品一般可分为四类:集成电路、分立器件、光电子器件和传感器。由于集成电路(IC)占半导体产品的80%以上,半导体制造过程主要体现“IC设计-IC制造-IC密封和测试”环节。半导体应用主要涉及消费电子、汽车电子、机器人、工程机械、医疗设备、通信、云计算等场景。

图片来源:尚普研究院《2021年全球半导体产业研究报告》


IC设计


(拟)上市的IC设计公司汇总如下:


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注:表中企业发行上市状态更新截止到2022年9月30日


(一)数字集成电路


数字集成电路对离散的数字信号(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。数字集成电路主要包括逻辑芯片(CPU、GPU、手机基带、以太网芯片等)、存储芯片(DRAM、NANDFlash、NORFlash)、微处理器(MCU、DSP等)。

典型上市公司:

1、兆易创新(603986.SH)

兆易创新成立于2005年4月,2016年8月在上海证券交易所主板上市,是一家集先进存储器、MCU和传感器解决方案于一体的半导体设计公司。经过十多年的发展,公司已成长为中国出货量最大的非晶圆厂NOR Flash供应商,市场份额在SPI NOR Flash领域位居世界第三;同时,该公司在国内32位ARM通用MCU市场排名第一,在国内指纹识别传感器领域排名第二。该公司的核心产品是编码闪存芯片和小型存储器,包括NOR闪存、SLC NAND闪存和利基DRAM。NOR Flash产品系列覆盖512Kb-2Gb容量,SLC NAND Flash产品系列涵盖1Gb-8Gb容量,DRAM产品主要覆盖19nm 4Gb DDR4。鉴于全球完善的存储芯片产品布局,具有一定规模的制造商主要集中在海外和中国台湾地区,该公司是国内少数能够同时提供NOR Flash、NAND Flash和DRAM产品的公司之一,能够在基于代码的存储市场与国际领先公司竞争。

2、海光信息(688041.SH)


海光信息主要从事高端处理器、加速器等计算芯片产品和系统的研发,包括海光通用处理器(CPU)和海光协处理器(DCU)。目前,海光CPU产品海光1号、海光2号和海光DCU产品神算1号已经商业化应用。CPU作为服务器和工作站的重要组成部分,在计算和存储设备中发挥着至关重要的作用。海光CPU主要面向复杂逻辑计算、多任务调度等通用处理器应用场景的需求。它兼容国际主流x86处理器架构和技术路线,具有工艺先进、系统架构优秀、软硬件生态丰富等优势。此外,海光CPU支持国家安全算法,扩展了安全算法指令,集成了安全算法专用加速电路,支持可信计算,大大提高了高端处理器的安全性。在下游应用方面,使用海光CPU的服务器主要应用于电信运营商、金融、互联网等领域,例如,电信运营商的云服务资源池系统支持云业务应用、银行和证券公司查询和交易系统、互联网搜索、计算服务、存储等应用;使用海光CPU的工作站的主要应用场景是工业设计和应用、图形和图像处理,如VR、AR图形渲染场景和智能工厂数字孪生应用。


(二)模拟集成电路


模拟集成电路主要是指以连续功能(如声音、光、温度等)的形式用于产生、放大和处理模拟信号的集成电路,根据功能的不同(传输弱电信号/强电能),模拟设备一般可分为信号链和功率链。信号链是指用于处理信号的电路,而电源链用于管理电池和电能。信号链主要包括比较器、运算放大器OPA、AD DA、接口芯片等;功率链主要包括PMIC、ADC、DAC、PWM、LDO调节器和驱动IC。在高频信号部分,射频器件由于其快速的技术迭代和大量的出货量,经常被单独讨论。

典型上市公司:

1、思瑞浦(688536.SH)

思瑞浦是一家专注于模拟集成电路产品研发和销售的集成电路设计企业。该公司成立于2012年4月,于2020年9月在科创板上市。自成立以来,该公司继续专注于模拟芯片的研发、设计和销售,采用Fabless的商业模式。该公司的模拟芯片分为信号链芯片和电源管理芯片。信号链模拟芯片主要包括线性产品、转换器产品和接口产品,其中高精度DAC已达到行业领先地位;电源管理模拟芯片主要包括线性稳压器、电源监控产品和其他电源管理产品。

2、艾为电子(688798.SH)

艾为电子是中国领先的模拟IC设计公司。其音频芯片产品已进入市场形成竞争力,并逐步扩展到多种类型的芯片并构建产品矩阵。目前,公司主要产品包括音频功放芯片、电源管理芯片、射频前端芯片、电机驱动芯片等,应用于智能手机、AIOT、工业等领域。该公司的芯片产品为通用芯片,下游应用集中在智能手机市场。同时,产品具有较强的可扩展性和适用性,可用于可穿戴设备、智能便携式设备、物联网设备等领域。该公司的终端客户包括华为、小米、OPPO、vivo、传音、TCL和联想等知名手机制造商,以及华琴、闻泰和龙奇科技等知名ODM制造商。


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EDA软件、IP核


(拟)上市的IC设计公司汇总如下:


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注:表中企业发行上市状态更新截止到2022年9月30日


(一)EDA软件


2019年,全球EDA行业的三大龙头厂商Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子)、Mentor Graphics(明导国际)的市占率之和接近70%,这三家头部厂商具备对于半定制、全定制IC设计全链路的覆盖能力,有能力为客户提供整套的IC设计工具;而一些成长中的企业则大多以点工具切入特定环节,以取得一定的市场份额。

典型上市公司:

1、华大九天(301269.SZ)

该公司长期深耕EDA行业,在模拟电路、数字电路等领域布局EDA设计工具。它已成为中国最大的EDA供应商之一,拥有最完整的产品线。公司在EDA领域的全流程布局体现在三个层面:1)模拟电路:公司提供从电路到布局、从设计到验证的完整解决方案,在电路仿真等细分领域具有强大的竞争优势;2) 数字电路:目前公司主要提供时序分析等设计点工具。随着筹款项目的推进,预计2025年将实现全覆盖;3) 设计+制造:该公司不仅提供设计EDA工具,还在晶圆制造端进行布局,打通了从设计到制造的全产业链。公司客户涵盖集成电路细分领域的多家国内企业,如晶圆制造领域的中芯国际、华立微电子、华虹鸿利等,IC设计领域的华为海思、紫光展锐等,飞腾、Megacore、龙芯、华信通等,国内主要CPU设计企业,以及京东方、汇科、,华兴光电、维信诺等在液晶面板显示领域的应用。


(二)IP核


IP是指在集成电路设计中,经过验证的、可重复使用且具备特定功能的集成电路模块。通常由第三方IP供应商开发,并提供成熟的IP模块给IC设计公司用于集成,该模式可有效缩短芯片设计周期并提升芯片性能。

典型上市公司:

1、芯原股份(688521.SH)

芯原股份是一家依靠独立的半导体IP为客户提供基于平台的、全方位的一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务的公司。在公司独特的硅平台即服务(SiPaaS)业务模式下,通过基于公司独立半导体IP构建的技术平台,Siyuan可以在短时间内创建从定义到测试封装的半导体产品。公司主要业务应用领域包括消费电子、汽车电子、计算机及外围设备、工业、数据处理、物联网等。主要客户包括IDM、芯片设计公司、系统制造商、大型互联网公司、云服务提供商等。经过十多年的行业积累,该公司拥有相对完整的知识产权储备,涵盖广泛的领域。公司拥有自主可控图形处理器IP、神经网络处理器IP、视频处理器IP、数字信号处理器IP和图像信号处理器IP五种类型的处理器IP,1400多个数模混合IP和物联网连接IP(包括RF)。应用领域包括消费电子、汽车电子、计算机和外围设备、工业、数据处理、物联网等。除了CPUIP和其他一些尚未探索的细分领域外,思源在处理器IP、有线接口IP、数字IP和其他物理IP这四大IP细分领域均有布局。根据IPnest的数据(按IP业务收入排序),思源是2020年中国大陆第一家、全球第七家半导体IP授权服务提供商。


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IC制造


集成电路制造业是整个半导体产业链的核心,位于集成电路产业链的中间。它与半导体材料、设备和IC设计以及IC封装、测试和芯片产品应用相关。在IC制造过程中,晶圆制造是极其重要的环节。该行业知名公司包括台积电、英特尔、三星集团、德州仪器等。A股上市公司中,中芯国际(688981)。SH)是铸造领域的领导者,包括华润微(688396。SH)、里昂微(605358。SH)和其他具有IDM能力的半导体企业。

(拟)上市的IC制造公司汇总如下:


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A股现有的晶圆制造企业大多是以IDM为主要业务模式的半导体制造商。随着近年来芯片需求的急剧增长和国产化进程的加快,国内芯片代工厂逆势扩张。在Foundry模式下,除中芯国际已上市外,2022年6月,中国第三大晶圆代工厂合肥晶合集成获得注册批准,主要从事12英寸晶圆代工业务,致力于行业先进工艺的研发和应用,为客户提供各种工艺节点和不同工艺平台的晶圆代工服务;同年7月,上海华虹集团排名第二的子公司华虹半导体完成上市辅导,拟募资180亿元,用于产能扩张、晶圆厂优化升级和补充流动资金。如果整合和华虹半导体都能成功上市,中国大陆晶圆代工厂的“三巨头”将齐聚A股科创板。随着国内晶圆厂的大幅扩张,预计将继续增加对上游设备和材料的需求,从而带动整个IC制造业向更专业、更大规模的生产方向发展。除上述纯晶圆代工厂外,其他具备IDM能力的拟上市公司,如北京燕东微电子和陕西远捷科技,均已通过会议并提交注册。

典型(拟)上市公司:

1、中芯国际(688981.SH)

中芯国际目前是中国大陆第一大晶圆代工厂。其主要业务是根据下游客户的设计和要求,实现基于8/12英寸晶圆的集成电路功能;除了IC晶圆代工,公司还致力于打造基于平台的生态服务模式,为客户提供设计服务、IP支持、光掩模制造等一站式配套服务。,促进集成电路产业链的上下游协作,与产业链各个环节的合作伙伴一起为客户提供全面的集成电路解决方案。2022年8月,中芯国际宣布计划在天津建设12英寸晶圆代工生产线项目,计划建设产能为10万片/月,可在28nm至180nm的不同技术节点提供晶圆代工和技术服务,总投资75亿美元(约合505.9亿元人民币)。

2、燕东微(699172.SH)

燕东微多年来一直致力于分立器件、模拟集成电路、专用集成电路和器件的研发和制造。其主要市场领域包括消费电子、电力电子、新能源和特殊应用。同时,晶圆制造规模的扩大带动了晶圆制造和密封测试业务的增长,这导致公司形成了IDM&Foundry的商业模式。2019年至2021,公司承担了16项国家、省、部级科研或技术改造项目,其中国家重大科技项目1项,参与制定了4项国家标准和1项电子行业标准。远捷科技的主要业务是光学芯片的研发、设计、生产和销售。其主要产品包括2.5G、10G、25G和更高速率激光芯片系列。目前主要应用于光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心。它已经实现了发展海信宽带的目标,中集旭创(300308。SZ)、博创科技(300548。SZ)明普光电(002902。SZ)等国际国内十大主流光学模块制造商批量供货。


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IC封测


IC封测位于集成电路产业链下游,是半导体制造过程中的后道工艺,承接着后端的半导体产品应用。行业内公司多为专业的封测企业(OSAT)或IDM厂商,知名企业包括台湾日月光、美国安靠(Amkor)、江苏长电科技(600584.SH)等。A股上市公司中,除长电科技外,还有华天科技(002185.SZ)、通富微电(002156.SZ)、气派科技(688215.SH)、伟测科技(688372.SH)等专注于半导 体封测工艺的厂商。

(拟)上市的IC封测公司汇总如下:


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1、长电科技(600584.SH)

长电科技成立于1972年,前身为江阴晶体管厂,于2003年在上交所上市,内生成长+外延并购使公司跻身目前国内规模最大、全球OSAT第一梯队的封测企业。公司技术布局全面,拥有当前全球先进封测技术,包括FC(倒装)、eWLB(嵌入式晶圆级球栅阵列)、TSV(硅通孔封装技术)、SiP(系统级封装)、PiP(堆叠组装)、PoP(堆叠封装)、Fanout(扇出)、Bumping(凸块技术)等。公司处于半导体产业链的中后段,提供全方位的微系统集成一站式服务,向全球提供封装设计、产品开发及认证,以及从芯片中测、封装到成品测试及出货的全套专业生产服务。公司产品广泛应用于5G通讯网络、智能移动终端、汽车电子、大数据中心与存储、人工智能与工业自动化控制等电子整机和智能化领域。

2、利扬芯片(688135.SH)

作为国内知名的独立专业测试技术服务商,利扬芯片多年来致力于IC测试领域,拥有8/12英寸晶圆级测试能力。其工艺涵盖8nm、16nm、28nm等先进制造工艺。其“计算芯片测试技术”为先进制造工艺的离散问题提供了全套测试解决方案,重点解决功耗比、芯片内阻、大电流测试电路测试温度控制等关键技术难题;2022年7月,该公司在投资者互动平台上表示,3nm先进制造工艺的芯片测试方案已经成功调试,标志着该公司已经完成了全球首款3nm芯片的测试和开发,随后将有序推进量产测试阶段。此外,作为专业IC测试a股公司中的后起之秀,威测科技是中国高端芯片测试服务的主要供应商之一。目前正在积极布局高端测试业务,重点突破6nm-14nm先进工艺芯片、5G射频芯片、高性能CPU芯片、复杂SoC芯片等各类高端芯片的测试工艺难点。


参考资料

1、尚普研究院:2021年全球半导体产业研究报告

2、各公司招股说明书等公开资料


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