1.半导体简介
1.1半导体的定义
半导体（semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料，是许多工业整机设备的核心，普遍应用于计算机、通信、消费电子、汽车、工业/医疗、军事/政府等核心领域。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。
1.2半导体的分类
半导体可以分为四类产品，分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。其中规模最大的是集成电路，达到2753亿美元，占半导体市场的81%。
集成电路（integratedcircuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。
芯片（chip）、或称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）在电子学中是一种把电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并通常制造在半导体晶圆表面上。
2.半导体产业链
半导体行业的产业链有上游支撑产业、中游制造产业以及下游应用产业构成，其中上游支撑产业主要有半导体材料和设备构成，中游制造产业核心为集成电路的制造，下游为半导体应用领域。
上游产业：材料、设备。
中游产业：芯片设计（27%），包括电路设计、版图设计、光罩制作等步骤；
晶圆生产（51%），包括晶圆裸片、光刻、晶圆加工等步骤；
封装与测试（22%），包括中测、晶圆切割、焊线、封装、成品测试等步骤。
下游产业：通信（39%）、计算机（35%）、消费电子（11%）、其他（15%）。
（括号内为2018全球销售占比）
中游产业为半导体核心产业，也是门槛与利润最高的产业，中游产业中，技术门槛又以芯片设计为最，资金门槛以晶圆生产为最，封装与测试是资金门槛与技术门槛都较低的产业，也是我国半导体产业中发展得最为成熟的部分。
3.半导体行业市场分析
3.1半导体市场周期性分析
进入21世纪以来，全球半导体产业的发展主要分为“2002-2009”、“2009-2016”、“2016-至今”三个周期，目前正处于第三个景气周期。第一周期（2002-2009），半导体销售额突破2000亿美元。第二周期（2010-2016），半导体销售额突破3000亿美元。
第三周期（2016-至今），销售额突破4000亿美元。2016年下半年以来，在存储芯片、AI产业、汽车电子、挖矿潮的带动下，全球半导体产业爆发出强大的增长能量，重新进入
了景气周期。2016年8月开始，全球半导体产业月度销售额加速增长，2017年6月同比增长24%，并在此后截至2018年1月，均保持了20%以上的高同比增长。月度销售额于2016年10月突破300亿美元后，不断刷新历史新高，并于2017年12月达到了创纪录的约380亿美元的月度销售额。据WSTS（全球半导体贸易统计组织）报告显示，2017年全年销售额一举突破4000亿美元大关达到约4100亿美元左右，同比2016年增长约22%。
3.2中国半导体市场发展迅猛
根据世界半导体贸易统计组织(World Semiconductor Trade Statistics，WSTS)的统计数据，2014-2017四年间，从增速来看，中国半导体市场增速远高于世界平均。从量来看，从2016年开始，中国半导体市场销售额世界占比超过30%，成为世界上最大的半导体销售单一市场。从2016年开始，中国半导体市场销售额世界占比超过30%，成为世界上最大的半导体销售单一市场。综合来看，中国大陆是世界上最大、成长最快、贸易最活跃的半导体市场，占世界份额的近三分之一，有着举足轻重的地位。
然而，大陆半导体产业发展与其庞大的市场需求并不匹配，IC 仍大程度依赖于进口。2016 年本土芯片自给率仅为25%，且预计未来三年自给率仍不到30%，国产IC 自给率仍有相当大的提升空间。
3.3半导体下游产业需求旺盛
随着无人驾驶汽车、人工智能（AI）、物联网（IoT）、挖矿等下游产业对半导体的需求不断增加，包括存储器在内的半导体市场将继续维持高景气。全球主要的半导体行业协会和咨询、统计机构做出的预测，纷纷看好2018年全球半导体产业继续增长，预测的销售额同比增长率平均值达到了6.89%。其中Future Horizons更是给出了16%的同比增长率预测值。
4.半导体行业竞争格局
4.1中美贸易战
中美贸易战对于中国电子产业发展会带来较大的负面影响，美国对中国出口到美国的电子产品课以重税，将连带影响到中国电子元器件产业发展。目前，国内的设备生产厂商对进口的高端半导体设备、材料、产品有严重依赖，从长远来看，国内有实力完成国产替代的电子元器件厂商将会受益。
4.2我国半导体企业国外收购遇阻
中国的半导体扶持政策及海外收购，引起美国政府警惕，多起并购遇阻。中国大规模收购海外半导体公司始于2013年，主要有两方面原因：其一是政策方面，2013年中国政府正酝酿加大力度扶持中国半导体产业的发展，并于2014年出台一系列扶持政策，产业界提前开始布局海外并购；其二是全球半导体行业增长速度放缓，行业整合加剧。2015年以来，紫光收购美光、三安收购环宇等10多起海外收购事件因美国CFIUS的阻挠而被迫终止。4.3半导体行业基本呈现强者恒强的状态
半导体设备是一个拥有极高技术壁垒的行业，目前主要被美国、日本和荷兰的巨头垄断。2016年晶圆处理设备前10强排名中，美国占据了3家，日本占据了5家，荷兰占据了2家。前10名的市场份额合计达到了71.35%。其中，实力最强的前5大半导体设备公司应用材料（Applied Materials，AMAT）、Lam Research、ALML、东京电子、KLA-Tencor，合计占了61.38%的市场份额。晶圆处理设备中，几个主要工序的设备也都基本处于行业龙头的高度垄断之中。其中，在PVD领域，应用材料公司占据了近85%的市场份额；光刻机领域，ASML占据了近75%的市场份额。各个领域中，前三大巨头的市场份额相加均超过70%，整个市场，呈现强者恒强、高度垄断的状态。
例如美国的应用材料公司自成立以来，一直保持着在研发上的高投入，30%的员工为专
业研发人员，拥有近12000项专利，平均每天申请四个以上的新专利，正是这种持续的高研发投入，促成了应用材料的内部创新，构成了较高的技术壁垒，使应用材料自1992年以来一直维持世界最大半导体设备公司的地位。
5.半导体行业现状
5.1全球半导体行业现状
半导体设备是一个拥有极高技术壁垒的行业，目前主要被美国、日本和荷兰的巨头垄断。2016年晶圆处理设备前10强排名中，美国占据了3家，日本占据了5家，荷兰占据了2家。前10名的市场份额合计达到了71.35%。其中，实力最强的前5大半导体设备公司应用材料（Applied Materials，AMAT）、Lam Research、ALML、东京电子、KLA-Tencor，合计占了61.38%的市场份额。晶圆处理设备中，几个主要工序的设备也都基本处于行业龙头的高度垄断之中。其中，在PVD领域，应用材料公司占据了近85%的市场份额；光刻机领域，ASML占据了近75%的市场份额。各个领域中，前三大巨头的市场份额相加均超过70%，整个市场，呈现强者恒强、高度垄断的状态。
5.2国内半导体行业现状
中国是全球最大的半导体消费市场，半导体需求量全球占比由2000 年的7%攀升至2016 年的42%，成为全球半导体市场的增长引擎。然而，大陆半导体产业发展与其庞大的市场需求并不匹配，IC 仍大程度依赖于进口。2016 年本土芯片自给率仅为25%，且预计未来三年自给率仍不到30%，国产IC 自给率仍有相当大的提升空间。
大陆厂商与国际龙头技术及规模差距甚大，半导体支撑产业链目前仍基本由欧美日本垄断。由英美两国主导的IP 核、EDA 工具方面，大陆企业在此领域涉足甚少；由日本主导的原材料方面，大陆企业在靶材、抛光液个别领域已达国际水平，但在硅片、光罩、光刻胶等核心领域仍有较大差距；设备方面，仍主要由欧美、日本垄断，大陆企业在MOCVD 等个别细分领域有所突破。大陆半导体核心产业链环节正逐步规模化，在未来几年将陆续诞生跻身全球前十的龙头厂商。
2018年中国半导体企业50强排行榜前十企业分别是：紫光集团、华为海思、长电科技、中芯国际、太极实业、中环股份、振华科技、纳斯达、中兴微电以及华天科技。榜单的第一紫光集团，第二华为海思的主营业务都是IC设计，其中紫光集团还有长江存储作为布局的重要板块，其代表了国产存储芯片的最高水平。目前由长江存储自主研发的14nm制程，32层64G 3D NAND闪存芯片是中国距离世界水平最近的一颗存储芯片，也是国产存储芯片的里程碑之作，于2018年第3季度实现量产。另外，在64层3D NAND闪存工艺技术方面，长江存储正在进行研发设计，预计2019年第2季度实现量产。华为海思在2018中国十大芯片设计企业中排名榜首，在国际上有者愈加强悍的竞争力。目前，5G和7 nm制程手机芯片都是科技界的“宠儿”，华为在这两个领域也名列前茅。前段时间，华为对外公布了全球首款7 nm制程的麒麟980芯片，该款人工智能芯片基于ARM Cortex-A76构架，集高性能、人工智能、高能效比等优点于一身，是全球少有的可以和苹果A12处理器相媲美的手机芯片。华为海思将于明年推出5G手机芯片，由于华为在5G领域处于全球领先地位，届时，华为海思的实力将会更上一层楼。半导体企业中前十强中，也有以封测，生产加工为主营业务的企业，他们对我国的芯片产业全面发展有着重要意义。
6.半导体行业的变迁与发展趋势
6.1开辟集成电路产业化——美国
20世纪60年代，美国将主要研究成果运用于国家军事建设，随着90年代末期集成电路在民用电子领域的渗入，英特尔和德州仪器等美国企业借由PC普及的契机进一步发展壮大，巩固了美国在全球集成电路市场的霸主地位。顺应第三次产业结构变革浪潮，美国市场涌现了一大批结构轻盈、反应迅速的无工厂芯片设计企业（Fabless），而处于芯片生产链中下游的利润较低的制造环节大多被分配给亚洲新兴企业。
6.2完成技术引进与自主的半导体强国——日本
发展初期，日本IC产业主要以“引进赶超”、发展民用电子和瞄准市场动向为指导进行发展。1976年，日本多个组织联合打造日本超大规模集成电路（VLSI）项目，项目共投资737亿日元。在项目运行的四年里，100多项专利给日本企业成功助力，给未来日本新型芯片的研发打下了坚实牢固的基础。从1980至1986年期间，日本的半导体市场由26%上升至44%，1990年至1992年更是保持9.9%的增速。
6.3借机超越的后起新秀——韩国
韩国IC产业，在80年代中期开始了从技术引进到自主研发的道路，其发展主要是受益于封装、制造环节转移的浪潮。其中最早扎根的是下游的封装环节，后期慢慢移步到中游的制造环节，加速国产化进程。根据韩国半导体产业协会统计，韩国半导体设备国产化率从1993年8%上升到2015年30%。整个IC环节，韩国企业都有相应布局，形成了以三星为核心，配套产业链全覆盖的成熟格局。
6.4注重专业的超级代工——台湾
20世纪70年代，台湾先后成立多家具有非营利性质的工研院，其从事应用性科技研究，出资从欧美强国购买专利技术，经过改良再转让技术给中小企业，高效率推动产业技术进步。台湾的集成电路技术就是这样依靠工研院的辐射效应逐步发展起来的。
6.5加速跟进的新兴力量——中国
2000年，以国务院18号文件颁布为标志，中国集成电路产业进入了真正的起步阶段。特别是在2008年以后，国家加强了对IC产业的关注，颁布各项政策扶持IC产业发展以填补巨大产业需求。中国集成电路市场规模快速扩大,2007年市场规模超过日本,2008年超过美国,至今一直保持着全球最大的集成电路市场地位。如今，IC市场又迎来了新的发展周期，全球市场规模还在扩大。其中来自亚太地区，特别是中国地区的市场份额逐年上升，而曾经的老牌强国美、日、欧的市场份额呈下降趋势。未来，中国迎来了IC产业发展的新时机。在新的机遇下，中国若以期成为IC产业中成为关键一环并成为全球的新兴霸主，必须学习借鉴日本、韩国、台湾地区在产业转移中的优秀措施，避免少走弯路。