金准产业研究 半导体行业的战略机遇与制胜策略分析报告.docx 20页

'高考 高考前言当前，我们使用的许多前沿数字化设备背后的技术都要依靠半导体才能实现。由于无人驾驶、人工智能、5G和物联网等新兴技术的发展，以及对技术研发的持续投入和市场主要参与者间的激烈竞争，未来十年全球半导体行业有望持续稳定增长。东亚地区(中国大陆、日本、韩国和中国某某)聚集了部分全球最重要的半导体厂商。受益于经济增长、移动通讯的崛起以及云计算的发展，东亚已经成为半导体行业发展的热点地区。中国控制着几乎一半的市场价值，其中大陆市场和立足某某、服务全球的世界领先原始设计制造商(如某某和广达电脑)、晶圆代工厂商(如台积电)各占总需求量的50%。中国正在努力建立充分自给的半导体行业，同时力求成为全球行业引擎。另一方面，日本是半导体材料、高端设备和特殊半导体的重要产地，而韩国在高带宽存储器和动态随机存取存储器市场居于绝对的领先地位。半导体行业的兼并收购活动已经达到峰值，专业纵向整合逐渐成为行业重点。日本、韩国正力图通过收购重振本国半导体行业，而与此同时，持续的贸易战和知识产权纠纷将使中国在全球X围内的大举投资受阻。一、半导体行业格局不断演化1.1未来增长稳定过去几年，全球半导体行业增长主要依赖智能手机等电子设备的需求，以及物联网、云计算等技术应用的扩增。预计全球半导体行业总收入将从2018年的4,810亿美元增长到2019年的5,150亿美元，且增长态势有望持续至下一个十年。主要市场驱动力量包括现有产品的持续强化、人工智能产品和5G网络等新兴技术的融合，以及汽车和工业电子行业的迅速增长。半导体行业的大部分收入将来自于数据处理类电子(如存储和云计算)以及通讯电子(如无线通讯)。1.2汽车电子和工业电子领跑 高考汽车电子和工业电子将成为半导体行业增长最迅速的两大领域，来自消费电子、数据处理和通讯电子的收入将稳定增长。  高考 安全、信息娱乐、导航和燃料效能方面的汽车电子元件消费在未来几年内将出现增长，这得益于越来越多的电子元件应用于车载安全功能。在驱动半导体增长的各类应用中，高级辅助驾驶系统增幅最大，这将推动对集成电路、微控制单元和传感器的需求相应增长。工业电子涵盖安防、自动化、固体照明、交通运输以及能源管理等领域。其中，安防是工业电子最为重要的驱动领域。新兴存储器技术提升了物联网设备的节能水平、安全水平和功能特性。 高考头盔显示器将是消费电子领域半导体增长的主要驱动力。此外，可穿戴设备和智能手表将成为新增长点。然而，DVD和便携媒体播放器等其他消费电子市场将大幅缩水。因此，消费电子整体营收增长在某种程度上将受到限制。数据处理电子包括计算和存储设备。其中，以固态硬盘为主的存储设备将贡献最大增长份额。2018年以来的价格下降趋势仍在持续，固态硬盘的大规模普及以及平均存储容量的增加将保持较强态势;特别是随着数据中心的需求成为关键驱动力之一，企业固态硬盘将更加普及。通讯电子包括有线和无线电子。无线电子中，传统和蜂窝调制解调器将大幅削减，而智能手机需求增幅微弱，因此无线电子市场收入增长将会比较缓慢。有线通讯电子中，作为设备部署的企业广域网应是增长最快的领域。1.3中国迎头赶上中国某某已经成为全球领先的半导体晶圆代工产地。该地区半导体晶圆代工行业由台积电和联华电子两大合约制造商主导。半导体晶圆代工是信息技术产业的重要支柱。某某应当能通过提高晶圆代工生产的附加值，弥补因资本和人才投资匮乏导致的集成电路设计领域的不足。中国大陆正在蚕食某某的半导体市场份额。不但如此，日益扩大的中国大陆市场还将成为集成电路设计行业的商业渠道，中国大陆企业将继续投资于某某的半导体产业。首先，中国大陆可提供市场支持。某某半导体行业需要更加贴近消费者市场，以支持产品创新，实现规模经济效益。其次，某某可获得相应的人才，从而专注于附加值更高的产品研发工作。中国半导体行业正以两位数的增长率蓬勃发展。然而，尽管近年来中国半导体厂商的竞争力得到显著提升，但关键零部件仍需大量从西方国家进口，自给率不足20%。中国政府十分关注这一问题，制定了多项有利政策支持半导体行业的发展。 高考总体而言，中国半导体行业有四类企业:“国家队”、“地方队”、私募/创投基金和跨国企业，竞相推动中国成为全球半导体行业的动力引擎。金准产业研究团队分析，国家队的领衔企业“大基金”和紫光集团均在产业价值链中投入了数千亿美元。“本土队”则紧跟“大基金”的指引，许多地方政府纷纷在当地建立投资基金，如市集成电路产业发展股权投资基金和某某武岳峰资本基金。这些专注于半导体行业的地方基金资本预计已超过2,000亿元人民币。在私募/创投领域，许多“海归企业”也加入了中国半导体产业的发展大潮，包括紫光展锐、芯原、兆易创新和澜起科技等。这些企业普遍由“海归”创立，专注于集成电路设计，并且大多由私募、创投基金支持。跨国企业中，英特尔、台积电和许多其他境外投资企业在中国大陆开展业务已久。近几年，越来越多的境外资本开始关注中国市场的机遇。格罗方德半导体在某某设立了工厂。ARM和高通均已在中国设立合资企业。特别值得一提的是，自从某某地区放松对大陆高科技产业的投资后，台积电在某某开设了多个工厂，联华电子也通过某某晋华集成电路进入某某。二、汽车半导体的突破口2.1汽车电子系统急剧增长汽车行业历经了长期的发展，才实现了以安全与舒适性为核心的汽车电子前装化。早在2004年，仅有四分之一的出厂车辆内置安全气囊，而配有前装电动座椅的车辆不足50%。然而，在政府监管和消费者需求的驱动下，安全相关的电子系统迅速普及。如今，汽车行业的创新大多出现在电子系统而非机械层面。2007年到2017年期间，汽车电子成本占比从约20%上升至40%左右。  高考 半导体成本(即电子系统零部件的成本)已经从2013年的每车312美元增加到了如今约400美元。汽车半导体供应商正获益于微控制单元、传感器、存储器等各类半导体设备需求的大幅上涨。到2022年，半导体成本预计将达到每车近600美元。半导体供应商在汽车产业供应链中扮演着至关重要的角色。在传统汽车行业生态体系中，半导体供应商将产品销售给一级电子系统供应商，后者将技术整合成模块交给整车厂装配。近几年来，汽车行业经历了翻天覆地的变革，未来几年的生态体系将被彻底改造。人工智能、电动汽车、无人驾驶、能源储存和网络安全等技术的发展;公众对安全和共享出行等话题的社会意识;污染等环境问题引发的担忧;基础设施支出等经济层面的考量以及亚洲市场的增长等诸多因素都将重塑汽车行业。 高考    高考关键词:自动化、电气化、数字互联与安全性未来十年，这四大趋势将推动汽车电子和子系统中的半导体元器件不断增加。2.2未来多种出行形态并存我们设想这些变革趋势将创造四种并存的未来出行形态，汽车保有形式将分化为共享与私有，而汽车控制系统将持续向全面自动化发展。 在私有—无人驾驶(形态1)情境下，汽车保有形式仍为私有，但随着技术成本的下降，无人驾驶水平达到前所未有的高度，促进了无人驾驶汽车数目的增长。整车厂和科技企业的协作在这一形态下成为常态。在私有—自动化(形态2)情境下，汽车为私人所有，高级驾驶辅助系统应用有限。整车厂将持续关注汽车销量，技术发展循序渐进。行业生态不会有较大改变。在共享—无人驾驶(形态3)情境下，大部分汽车由用户共享，且具备无人驾驶能力。在这一情境下，娱乐等按需出行服务将兴起，汽车制造商、科技企业、车队所有者以及监管机构将深化合作，以建立复杂的城市生态系统。在共享—自动化(形态4)情境下，车辆拥有形式为共享，共享出行将迅速发展普及。点到点的交通运输方式随着共享出行而诞生，每公里交通成本随之下降。这一情境下科技企业将能够提供更优化和个性化的服务。2.3汽车半导体行业机遇正在显现 高考尽管手机在当前以及未来都是半导体企业的最大市场，但多年以来这一领域的增长已经十分饱和。而汽车半导体市场却是个例外。随着高级驾驶辅助系统和车载信息娱乐等电子部件越来越多地应用于汽车，这一领域需求强劲，成为半导体企业的重要增长市场。亚太地区最具吸引力预计2018年汽车半导体收入将达到400亿美元的历史高点，并将在2022年突破600亿美元。亚太地区在政府政策支持和消费者安全性需求的推动下(尤其在中国)，将以41%的增速领跑全球。2017年，中国汽车销量达到近2,900万辆，是全球最大的汽车市场。此外，中国还将成为全球汽车制造中心，吸引着各国汽车制造商，轻型汽车产量在全球X围内的占比将达到近29%。这些趋势均令亚太地区倍受半导体厂商的青睐。从设备角度来看，随着功能组合的复杂性不断提升，汽车将需要不同类型的组件。一些细分领域的增长速度将超过其他领域。例如，无人驾驶将产生对传感器和微控制器，以及处理传感器数据的大量需求。半导体行业亦正在开发更加强大的微控制单元/微处理单元以处理这些数据。例如，当汽车达到L4/5级别的自动化程度，系统需要能够处理所有传感器数据，才能呈现出全面的视角，帮助汽车做出正确判断。   高考   高考 2.4抓住机遇汽车行业对半导体厂商而言并非一个陌生的市场。事实上，许多厂商多年前就已进入了汽车领域。然而，由于客户规模不足，当时汽车市场并非半导体厂商的重要收益来源，而且流程验证周期长，同时与消费电子相比销量很低。然而，由于高级驾驶辅助系统、人工智能、数字互联以及传感器等汽车电子的需求不断增加市场氛围。要抓住这些良机，半导体行业的领先企业应当考虑以下措施和方法进入市场。 高考三、人工智能芯片竞赛开启3.1人工智能芯片主导地位之争人工智能框架大致可分为三个层面。基础设施层面包括核心的人工智能芯片和大数据，这是技术层面的传感和认知计算能力的基础。应用层面处于最顶层，提供无人驾驶、智能机器人、智慧安防和虚拟助手等服务。人工智能芯片是人工智能技术链条的核心，对人工智能算法处理尤其是深度神经网络至关重要。“深度”指神经网络模型中的层级和节点数量。近年来，层级之间的复杂程度以及节点数量呈现指数级增长，这对计算力提出了极大的挑战。传统的中央处理器虽然在处理一般工作负荷——尤其是基于一定规则的工作——方面的性能较为突出，但现在已经难以满足人工智能算法的并行计算要求。人工智能芯片创新刚刚起步，供应商在芯片加速方面采取的办法各不相同。例如，谷歌选择了专用集成电路的路线，而微软则已证明采用现场可编程门阵列亦可获相当抑或更好的结果。同时，赛灵思、百度和亚马逊均在努力减少应用专用集成电路的传统障碍。3.2人工智能芯片将实现爆发式增长到2022年，人工智能芯片市场在整个人工智能市场中的占比预计超过12%，复合年均增长率达到54%。美洲地区将引领全球人工智能市场，欧洲、中东及非洲地区和亚太地区紧随其后。2022年，美洲地区将占据主导市场地位。   高考   云端是人工智能芯片最大的细分市场，原因在于数据中心为提升效率，降低运营成本并改善基础设施管理，对人工智能芯片的采用持续增长。特别需要指出的是，人工智能训练市场的规模将达到约170亿美元，其中云端推理芯片市场的规模将达到70亿美元。从产品类别来看，图形处理器已经成为人工智能芯片的主流趋势，拥有超过30%的市场份额，高于其他所有产品类别。3.3网络边缘人工智能芯片方兴未艾人工智能芯片不仅可以部署在云端，还可以应用于多种网络边缘设备，如智能手机、无人驾驶汽车以及监控摄像头。应用于网络边缘设备的人工智能芯片多为推理芯片，且专业程度越来越高。金准产业研究团队预计，到2022年，人工智能推理芯片市场的规模将增至20亿美元，复合年均增长率达到40%。 高考把握人工智能芯片之外的机遇: 人工智能处理能力的实现并不仅仅依靠人工智能芯片。在人工智能的发展过程中，存储器也是一个十分重要的部件，因为高吞吐量的并行处理会给存储器系统中的数据带宽带来多重压力。对人工智能系统存储器的巨大需求将为存储器供应商创造机遇。此外，随着人工智能系统的扩X，各子系统及设备之间的互联性能可能面临发展瓶颈。因此，半导体供应商应把握机遇，创造出实现高速互联的设备，满足系统之间的大量数据流动需求。此外，虽然人工智能芯片可内置多个处理器，使并行计算能力达到最大化，但如此便导致芯片尺寸变大。这对可能需要定制冷却解决方案的热力和高压电源管理提出了巨大的挑战。封装供应商可以借此机会开发更薄、散热更少的产品，为客户打造性价比更高的解决方案。3.4并购活动回归理性半导体并购活动已经经过巅峰期，汽车、人工智能以及网络/数据中心等正在成为最受欢迎的新兴垂直领域。日本和韩国一直致力于振兴国内半导体行业，他们积极参与美国和欧洲中型企业收购，并与中国展开合作。同时，围绕知识产权和国防安全问题的争议还将抑制中国企业走向全球化的进程。中国收紧对美国高科技公司的境外投资成为新常态，全球并购市场规模整体缩水。尽管如此，半导体大型企业集团仍在各垂直领域寻找拥有高市场份额和利润的潜在目标。四、深思熟虑进军中国市场4.1半导体:跨国企业的摇钱树金准产业研究团队预计中国将继续保持世界第一大半导体消费市场的地位。2018年，中国的半导体消费占全球总量的41%。人工智能的商业化、物联网应用和5G将进一步推动半导体消费增长。到2024年，中国在全球半导体消费中的占比将达到57%。因此，中国成为许多全球顶级半导体企业的收入来源就不足为奇了，其中几家企业过半的收入源自中国。例如，高通65%的收入都来自中国。4.2没有万能的市场准入方案 高考试图进入中国市场的跨国企业应当考虑多重因素，如政策、技术、市场营销、物流和全球战略。对于跨国企业来说，在进入中国市场之前，找准定位并制定最佳的市场准入战略也很重要。显然，正确的方法并不止一种，但总的来说，跨国企业的技术现状与中国国内的技术现状将发挥重要作用。如果跨国企业拥有技术优势，其将拥有更强的议价能力，且不愿意分享知识产权。然而，跨国企业可能会完全避免国内企业已发展强大的情况。例如，由于中国的半导体高端设计和制造业相对薄弱，竞争不够激烈，跨国企业通常会以设立地区办事处或外商独资企业的方式进入中国市场。在封装、测试和低端设计等中国相对擅长的领域，跨国企业可能会选择成立合资企业，或者直接避开中国市场。  高考 地区办事处:这种模式一般适用于技术完全由跨国企业垄断的行业领域，几乎没有共享知识产权的动机。例如，高通在、某某、某某和某某设立了地区办事处。外商独资企业:领先的半导体跨国企业热衷于通过设立外商独资企业满足中国巨大的半导体需求。来自某某、韩国和美国的代工厂纷纷在中国设立新厂，以增强生产力。例如，台积电将在某某设立一家产量将达到2万片/月的12寸晶圆厂。海力士也计划在某某建立一家产量达到16.8万片/月的工厂。考虑到本土半导体企业已经成为封装和测试领域的佼佼者，跨国企业可以通过与本土企业合作，进一步提升技术能力。2016年，AMD与中国先进技术企业某某富士通微电子股份某某合作成立合资企业。这家合资企业兼并了AMD在某某和马来西亚槟城的研发团队以及先进的设备资产，成为了全球领先的封装与测试企业。总之，跨国企业需要考虑其竞争力和中国市场的战略价值。与国内企业不同的是，跨国企业在中国市场的发展计划与其全球战略息息相关，全球战略决定了跨国企业在中国市场的未来发展。大多数跨国企业会选择进入其有较强竞争力和在中国市场有较高战略价值的领域。但企业也可以有其他选择。例如，如果一家跨国企业拥有较强竞争力，但中国市场的战略价值较低，可以采取“机会主义”的做法，即选择需要最小增量投资的优势业务。另一方面，如果市场竞争已经很激烈，但中国市场仍有较高战略价值，企业需要积极寻找本地化机遇，以实现价值最大化。最糟糕的情况是，当竞争力和战略价值都较低时，则跨国企业应该退出市场。例如，一些跨国企业放弃中低端手机业务，转而关注先进的高端手机业务。同时，其他跨国企业还与本土信息技术巨头合作，实现硬件和软件技术本地化，以避免监管限制。此外，很多跨国企业已经退出中国手机市场，并撤回了其在合资企业的投资。 高考五、数字化是增强竞争力的关键如今，半导体企业必须比以往任何时候都要更快、更灵敏地保持竞争力。人工智能、大数据等新技术的商业化正不断推动企业实施数字化转型，实现智能生产、智能管理和智能销售。通过投资数字化基础设施来提高生产力、开发新的业务渠道，企业将有机会克服发展障碍，并通过数字化找到新的发展动力。实施数字化转型已经成为很多企业应对挑战的主要办法。例如，零售行业的数字化转型已经渗透到价值链的各个角落，包括以消费者为导向的需求预测、个性化营销、购买体验和智能客户服务。数字化转型的主要目的是持续提升效率，有效吸引顾客。随着芯片加工能力、云服务推广、传感器以及其他硬件价格下跌，计算能力大幅提升实施数字化转型的基础条件已经成熟。从应用的角度来看，科技公司已为市场提供多种用于提高数据利用率，提升经营效率并减少生产成本的数据分析工具。在整个产品生命周期中，很多半导体企业已经开始利用数字化工具获得竞争优势。例如，半导体行业已经将人工智能和分析工具应用在设计、制造、封装和测试等环节的应用延伸至管理。5.1人工智能助力效率提升人工智能技术在半导体制造和企业运营的各个方面将发挥不可或缺的作用。半导体懂得制造过程会产生大量数据，传统的数据分析方法只能利用部分结构化数据进行事后分析。但基于人工智能的智能分析工具能够对数据集进行全方位的实时分析，从而提升生产和管理效率。设计:人工智能够更改整个设计流程。半导体设计的每一个步骤都会产生大量的参数。不同于传统的分析工具，新的分析技术可帮助半导体设计人员综合分析所获取的数据，吸取经验教训，分析过去的数据，并从数据和结果中提炼关系。无论是高频数据或是中低频数据，都可以借助数据组合发现潜在错误并提升产量，从而帮助了解新生成的数据，并通过更改某些参数，制定决策或纠正错误。此外，根据数据制定决策可以避免设计团队与流程团队之间出现沟通障碍。制造:在制造过程中，各个流程产生的数据可以共享，直接分析，并报告错误，以减少可能犯错的人工检查，从而实现效率提升。人工智能系统每分钟能够对数据进行上千次检查，约相当于人工检查效率的600倍。人工智能监测与维护系统连接产生数据的整个过程，能够实时预测设备故障，从而减少生产中断引发的损失。 高考封装与测试:充分利用数据可缩短测试时间，加快将产品推向市场的步伐。数据整合和互联可大大提升数据利用率。为半导体测试公司与零部件供应商建立数据交换平台，一方面可以及时找到错误的根源;此外，还可以减少发生故障的芯片数量。此类平台可以使故障芯片数量减少50%。管理:人工智能客服系统从客户问题的语义理解和问题识别出发，在识别出的问题中搜索大数据，分析问题的意义，生成知识图谱，从而匹配答案并制定决策。人工智能客服系统可实现24小时在线客服，随时解答问题，提高客户满意度，节约半导体企业的人力成本，让员工从枯燥和高压的工作中解放出来，专注于更有价值的工作。5.2分析工具助力深入了解客户分析工具主要用于管理，包括决策和客户开发。数据驱动的决策支持无疑已成为半导体企业了解潜在客户的重要手段，能够帮助企业做出更理性的决策，接触更多客户。数据分析工具可用于分析与企业日常收入变化有关的信息和相关销售数据。基于客户信息和外部辅助数据，分析工具可为半导体产品定价提供指导和建议，从而形成智能的定价方案。与客户互动的过程可以产生大量数据。通过不断积累客户需求数据，企业可以深入分析、了解客户的偏好和需求，并帮助实现精准营销和大规模的个性化推荐及服务。5.3主数据管理至关重要主数据管理包括不同组织内的数据收集、分类、管理和清理等，是人工智能数据分析以及多种数据分析工具的基础。半导体企业的数字化转型基于数据应用和更加先进的企业生产和运营管理。各个传感器和智能设备生成的数据能否实时存储到数据集中?如何进行数据分类?如何管理并清除结构化和非结构化的数据?如何共享不同领域的数据?以上这些问题，主数据管理都能一一解决。在设计和制造半导体的过程中，主数据管理能够提供智能的设备数据—数据分析。在封装和测试和环节，主数据管理能够连接封装和测试企业与零部件供应商的数据。在管理过程中，主数据管理可处理业务经营与财务数据。结语随着消费类电子产品需求饱和，半导体行业的增长将趋于平缓。然而，许多新兴领域将为半导体行业带来充分的机遇，特别是汽车和人工智能的半导体应用。 高考在汽车行业，安全相关电子系统的普及呈爆炸式增长。到2022年，汽车半导体元器件的成本将达到每车600美元。微控制单元、传感器和存储器等汽车半导体设备需求激增，汽车半导体供应商将因此获益。未来十年，自动化、电气化、数字互联及安防系统的发展将推动汽车电子设备和子系统中半导体元器件的数量不断增长。人工智能半导体市场竞争激烈，不但在应用层面如此，半导体芯片层面不同体系架构亦在相互角逐。出于提升效率、降低成本的考虑，人工智能芯片在数据中心的应用持续增长，云技术领域因而成为人工智能芯片的最大市场。最后，中国已经成为全球主要半导体厂商的重要收入来源，其中许多企业有超过一半的营收来自中国。意图进军中国市场的跨国企业应当综合考虑包括政策、技术、市场营销、物流和全球策略等在内的多方因素。跨国企业务必在进入中国市场之前清晰认识自身所处环境，制定最佳的市场进入策略。'