前言

　　如果说，过去的5年是中国半导体创业者和投资者最幸福的一段时光，恐怕没有人会反对，并且这段幸福旅程随着国家战略安全的持续重视而正在不断延长。

　　2019年7月22日，中国科创板正式开板，代号688。虽从未有过官方宣称，但似乎所有人都明白科创板在中美关系进入冰点时诞生的初衷。跨过漫长的冷板凳岁月，中国半导体产业正式成为资本市场中的潮流引领者，而荣耀与财富也将同归于这个时代里最优秀的半导体创业者及守正出奇的投资人们。

　　事实也是如此，截止到2022年上半年，已有超过70家半导体企业登陆科创板，如果算上相关产业链公司这个数字将突破100，市值超过500亿甚至千亿的公司层出不穷，背后的创业者和投资人都品尝到了半导体国产化浪潮带来的第一波甜头。

　　时值科创板开板三周年，中国半导体产业的国产化进程的阶段性成果具体几何，我们希望用数据进行一个相对客观的揭示。

　　笔者采用了最原始的笨办法，将2021年末全球242家半导体上市公司的财报数据进行分类统计，借此来还原截止2021年末的国外和我国半导体产业的格局位置变化（数据统一换算为人民币口径且没有公布营收的少数大企业并不在统计之列）。这242家企业的综合数据基本上可以全面反映全球半导体工业的格局及竞争状况，具备相当的参考价值。

　　2021年全球半导体工业概览

　　2021年，全球半导体上市公司营收总和约5.13万亿，同比增长约17%。其中，IDM和IC设计两个细分领域的营收均破了万亿，分别为2.1万亿和1.2万亿；半导体设备制造行业营收总和约8100亿，虽未过万亿，但增速却是最高的，达到36%，侧面验证了2021年半导体业界的“缺芯+扩产”的主旋律。

　　2021中国大陆地区半导体企业营收的全球占比下降

　　全球半导体企业按企业所属地区进行收入排序，前六大地区顺序为：美国＞中国台湾省＞韩国＞欧洲＞中国大陆＞日本。

　　美国半导体上市企业2021年营收规模高达2.2万亿，独占全球45%份额，独享行业的半壁江山。中国台湾省半导体上市企业营收合计约8700亿，全球占比17%，为世界第二大半导体产业营收集中地。中国大陆约4512亿，全球占比9%不到，但比日本高2个百分点。

　　中国大陆地区半导体产业企业营收从2020年4192亿增长到2021年4512亿，只增长了7.6%，低于其他国家和地区企业收入增速，因此导致中国大陆企业收入占比从9.5%下降到8.9%。这个数据的呈现似乎与大众感官印象有较大差异，因为诸多上市公司发布的21年年报都涨势喜人，为何总营收增速只有不到10%，其中主要影响因素应当是海思。根据市场公开数据，海思营收从2020年560亿（82亿美元）骤降至2021年100亿（15亿美元），直接下降了460亿。若将海思剔除，中国大陆半导体企业收入2021年增长率为21.4%，符合全球主流增速表现和大众感官印象。但同时也可见，一家海思的收入所代表的影响巨大。中国地区可查数据的半导体上市公司及产业企业从121家增加到了152家，大部分是2021上市的半导体新贵，但明显这些公司的营收规模加起来都无法抵消一家海思的营收，因此造成上述数据的尴尬。不过由于大陆地区有两家大型半导体IDM企业长存和长鑫未公开其营收数据，因此笔者猜测如果加上这两家的数据，去年中国地区半导体企业的收入全球占比可能就会与2020年处于同一水平了。

　　细分环节里的国产化进程

　　虽然中国大陆半导体企业整体营收的占比在2021年有所下滑，但从细分环节角度看，除海思所在的IC设计领域，其他领域中国大陆企业的营收都有显著的增长。

　　01.EDA&IP

　　2021年，世界传统三大家加上ARM，占世界EDA及IP市场的90%份额。中国大陆EDA及IP企业的收入市场份额从2020年3.4%提升到2021年4.2%，数据虽小，意义重大。中国大陆大概有40多家EDA相关企业，但收入主要归功于芯原和华大九天两家，前者主攻IP，后者主攻EDA。

　　另观老三家，营收都呈现增长放缓趋势。有趣的是，在中国大陆市场的表现，Cadence和Synopsys两家公司出现了反向分歧。2021年Cadence在大陆市场收入下滑11%，而Synopsys却同比增长30%，对大陆市场的立场在美国强势政策背景下显得有点突兀。再联想一下，美国宣布调查新思而却放过了Cadence，就显得符合逻辑了。

　　02.设备制造

　　2021年，“缺芯”是全球半导体市场的核心关键字，因为缺，所以价格涨，因为价格涨，所以要扩产，市场经济规律主导着行业周期循环往复。各半导体大厂玩命的扩产竞赛让设备厂商在2021年赚的盆满钵满，当然主要受益的是美日两国的设备巨头们。

　　2021年，美国半导体设备厂商营收合计达到4031亿，同比增长37%，其中最大的赢家当属应材AMAT和泛林LAM，两家收入分别达到1790亿和1135亿，净利润也分别达到了恐怖的457亿和303亿。无论收入还是利润，两家公司都占据了美国设备市场的半壁江山，名副其实的超级设备平台型巨头。

　　同年，欧洲设备企业总收入摸高到2000亿，同比增长了43%。光看数据似乎欧洲也是半导体设备技术高地，其实不然。在这2000亿中，神奇的阿斯麦ASML一家就贡献了1645亿，这家多国联军企业拥有人类历史上目前能制造出的最复杂最精密的设备--EUV光刻机。2021年阿斯麦卖出了42台EUV光刻机，单台售价高达1.5亿欧元，供不应求，但就是不卖中国人。

　　日本，作为传统的半导体设备强国，2021年所属半导体设备企业销售收入合计1700亿，同增21%。其中东京电子单家独享1082亿，净利润230亿。

　　分析到此，基本可以总结一下，在全球数百家半导体设备厂商中，真正执牛耳者仅四家公司：美国应材、美国泛林、欧洲阿斯麦、日本东电，四家年收入合计超过了5600亿，总利润超过1500亿，各项数据都无不彰显着顶级技术所带来的令人敬畏的压迫感。

　　回看中国，2021年中国大陆半导体设备公司总收入294亿，仅占全球市场3.7%，数据上仍微不足道，但同比增速达到了77%，是去年全球增长最快的企业阵地。美国设备厂商2021年在中国区市场客户赚取的收入高达1200亿，年对年大涨44%。

　　从2021年中国晶圆厂的设备招标情况来看，上海积塔的设备国产化率号称达到40%，华虹无锡12寸厂的招标国产化率不到20%。总体来说，芯片制造的前道核心设备依旧没有可替代选项，国产化比较集中的是后道和中低制程的前道，设备层面的国产替代，尚任重而道远。

　　03.IC设计环节

　　到了IC设计环节，中国企业的数量就一下就多了许多。2021年美国芯片设计公司可查的上市公司不超过20家，而中国在20年就有84家，到了21年又增加到了102家。

　　虽然企业数量不少，但在这个赛道上对于中国企业来说2021却是退步的一年。

　　2021年，中国IC设计公司的营收从2552亿下降到了2245亿（包含上市公司及未上市但公布营收数据的企业），营收全球占比从26%下降到18%，其中的主要原因大概率是消失的海思500亿造成的。

　　我们不禁好奇，海思这丢失的500亿收入被分去了哪里。美国的IC设计公司2021年在中国区的营收大约为2512亿，同比增长55%，差不多增长了900亿。其中，仅高通一家，在中国区市场的收入正好增长了500亿。而高通的产品，正好与海思直接对线，同时去年高通的收入67%来自中国市场，增长了52%。因此海思丢失的市场何去何从，基本昭然若揭。

　　另外，我们看到美国的IC设计上市公司虽然数量不多，但却都是各细分领域的王者。高通2021年收入2168亿，同比增长43%，这与中国102家上市及非上市IC设计公司营收总和（2245亿）几乎相当。1=102，1个足够激励国产IC设计创业者们继续奋发图强的等又不等式。

　　04.IDM环节

　　IDM，意即芯片的设计、制造、封装一体化模式。一个古老且费钱的模式，在全球化分工合作的时代背景下已经不再成为业界发展的主流模式，毕竟大而全，也同时代表着大而弱。但总有特例的坚持和奇迹，到2021年底逻辑芯片世界里只剩下英特尔和三星半导体两大IDM寡头，在这2.1万亿的市场中占据了42%的市场份额。除这两家之外， IDM已成了模拟和特殊工艺芯片的专属模式。而国产IDM市场中，除长存、长鑫是逻辑芯片外，其他也基本是特殊工艺厂商，比如功率器件、射频、MEMS之类，国产IDM公司营收市场占比从2020年1.8%提升到了2.7%，尚且是个可以忽略不计的阵营。

　　武汉长存和合肥长鑫是国家意志推动的真正意义上的国产逻辑大芯片IDM项目，广受产业界和资本市场关注。特别是长江存储，其在高性能存储芯片上的技术和工艺积累已经逐步在靠近世界最高水平。但相对于透明的资本投入金额，长存却一直未公布其真实的营收状况。我们根据多个不同的产业研究媒体的口径也对长存的2021年收入做个大致估算。民生证券研报曾提及2020年末，长存取得全球近1%的市场份额。我们理解，长存的市场基准应当特指NAND Flash闪存市场，按IC insight公布的数据，2020年全球NAND闪存市场规模在494亿美元，因此据此估算长存2020年营收应在4-5亿美元。而2021年长存曾公布自身的产能计划，预计2021年的产能将扩展一倍。因此模糊测算之下，长存2021年营收有一定的概率处于8-10亿美元区间。如该测算数据属实，至少表明长存已经正式进入了闪存这个高阶芯片市场的主舞台。我们期待长存作为国产IDM之光，早日替国家彻底打破存储芯片垄断的高墙。

　　05.代工环节

　　如前文所述，IDM在全球分红协作潮流之下逐步分拆成了IC设计、晶圆代工、封装测试三大独立的产业。其中，晶圆代工发展到目前已属于资本要求最高、技术难度最大而同时却又是最重要的一个环节。

　　从收入维度，我国的晶圆代工业随着国产化浪潮的席卷成为最为受益的领域，获得了良好的资本及政策支持环境。截止2021年，中国大陆地区已有2家晶圆代工厂在营收规模上进入了世界TOP10，分别是中芯国际和华虹集团；有1家在Q4按季度营收规模进入了世界TOP10，是合肥晶合。其中中芯国际2021年营收356亿元，全球排名第四；华虹集团2021年营收190亿，全球排名第五；合肥晶合2021营收54亿，全球排名第11。除大陆之外，中国的台湾省是该领域的全球王者，全球TOP10代工厂中我国台湾省独占5席，分别是台积电（3449亿）、联电（469亿）、力积电（151亿）、世界先进（95亿）和稳懋（58亿）。台积电一家独大，一家拿走了全球代工市场66%的营收和80%的利润，堪称晶圆代工界的苹果。（需要注意的是，代工市场内未包括三星，因为三星被纳入IDM市场统计，事实上三星的生产线有一部分是对外代工的，但三星的年报中从来不将代工收入单独披露）。因此综合看，中国大陆的代工市占率在2021年从上年的7.4%提升到了9.3%，照此速度，2022年大概率会突破10%，国产化进程进一步提速，如果算上台湾省，那么中国则是全球当之无愧的代工最强国，没有之一。不过有个值得一提的细节，台积电2021年虽营收增长18%，但其来自中国区市场的收入却降低了30%，是所有公布大陆地区营收的台湾省代工厂中唯一一下降的，个中内涵值得玩味。

　　抛开收入维度，从技术角度的分析或者更能体现我国代工技术的真实水平。论及晶圆代工技术，最好的视角为制程节点和加工尺寸，制程代表技术层级，尺寸代表工艺能力。整体上说，我国大陆地区的代工水平无论在制程上还是在尺寸上都处于行业中端水平。以国内顶流中芯国际来说，截止2021年末，中芯共有7座量产晶圆厂，上海一座12寸和一座8寸厂，以及一座拥有实际控制权的12寸先进制程合资晶圆厂；北京建有一座12寸和一座控股12寸合资厂；天津和深圳各建有一座8寸厂。目前中芯12寸的产能10.5万片/月，8寸达10.3万片/月。在技术节点上，中芯还是以45nm-350nm的成熟制程为主，而28nn Finfet工艺刚刚进入量产放量阶段，2021年28nm节点工艺的收入占比仅15%。至于代表世界先进制程节点的7-14nm，由中芯8厂主攻，但目前还只有千片级的产能。按照当下美国针对中国半导体进行的一系列技术封锁政策，估计未来很长一段时间，中芯的先进制程厂可能都要仰仗这一座8号厂了。而到国内二号代工巨头华虹，技术节点就直接下沉了，一共4座厂，18万片的月产能，三座厂是8寸，为350-130nm技术工艺，唯一一座12寸厂，也只是90-28nm制程，目前产能也只达到规划产能的1/3。虽然技术节点处于业内中端，但好在中国大部分的国产替代应用现有的工艺节点都能覆盖，可以利用逐步替代为我国自主技术在设备和软件上的突破赢得宝贵的时间。

　　06.封测环节

　　这个环节，作为半导体产业链中相对附加值较低的环节，勿用多说，中国选手发挥稳定，技术能力与世界先进水平保持一致，仅算中国大陆地区2021年封测产值也逼近世界30%的份额。实际上，世界的封测市场被中国的大陆地区和台湾省包圆了，格局相对稳定，未来也不会有太多的变化。

　　尽管如此，也并不代表没有潜在危机。封测本不该被一体化，“封”为封装，意即物理化包裹用以防护；“测”为测试，实际是对芯片从设计、晶圆、芯片成品的各个阶段的电气性能及功能进行探测与评价，是芯片功能质量的判断，需借助高端电子探针和相关专业软件来进行评估。只不过因为历史原因，在半导体早期年代，芯片种类少通用性高，且工艺和设计技术成熟，芯片质量的稳定性比较高，因此更重封装而轻测试。但现代半导体发展已进入了极度分化阶段，应用场景的多元化、下游需求的个性化、性能要求极致化成为核心趋势，使得测试成为芯片产品在设计和下线前越来越重要的质量评估节点。与封装的纯物理加工不同，测试本质上是电子电路与工业软件的技术融合。一般来说，晶体管集成度越高，节点越先进，性能要求越极化，所需测试设备与软件越高级。目前高端测试设备和软件平台基本都掌握在美日两国手中，中国自主方面还没有深厚的技术储备。同时一个可见的事实是，当前高端测试机台设备的国际交货周期越来越长，且已经有了对中国禁售的趋势苗头。所以在传统号称封测强国的我国来说，半导体测试这个看起来过去不起眼的小市场和附属环节，有可能成为制约我国高端芯片产业的木桶短板。

　　结语

　　综上所述，在国家大力支持发展半导体产业多年后的2021年，我国半导体国产化进程确实有所进步，每个战线的国产化率都或多或少都有所提升，但数据中也透出一些尴尬。一是虽然国产厂商的收入在过去一两年增速的确可观，但事实上国际大厂在中国区赚到的收入利润同样也在大涨，丝毫不弱于国产厂商；二是国产化率提升的领域尚集中在既得技术领域，说白了就是中低端环节，高端产业板块的突破乏善可陈。数字冰冷，却也客观，与二级市场半导体板块的热炒形成一种不可名状的反差。

　　回到一级市场，上述看似悲观的观点却隐喻了乐观的反转。如果半导体这么一个技术和资本双重驱动的高精尖产业，三下五除二就能实现弯道超车，那就不需要一级市场的投资人了。中国半导体的国产化必须伴随着高端突破和自主创新，之于创业公司和传统巨头存在对等的机会，对一级市场投资人而言也一定是雪厚坡长的历史机遇。

　　总结来说，风景这边独好。

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