預測一： 成熟工藝將成為國內晶圓廠擴產主力軍

trendforce集邦咨詢顯示，2021年晶圓代工廠中，成熟制程仍占據76%的市場份額。2022年全球晶圓代工廠年增產能約14%， 其中十二英寸新增產能當中約有65%為成熟制程（28nm及以上）。以全球視角來看，成熟工藝仍是主流：

1、全球視角：世界三大晶圓代工巨頭（臺積電、聯電、格芯），成熟工藝約占總產能的74%。

① 臺積電：成熟工藝約占產能的64%，占銷售額的34%。預計臺積電產能為120萬片/月（12英寸），16nm/7nm/5nm的 產能約為13.7/17.8/12.0萬片，先進制程產能約為43.5萬片/月，占比36%。到2025年其成熟和專業節點的產能將擴大50%。 ② 聯電：放棄先進制程，專注成熟工藝。聯電在2018年宣布不再投資12nm以下的先進制程，自此專注在成熟工藝擴大市 場。目前聯電產能為40萬片/月（12英寸），全部集中在成熟工藝。此外，公司于21年投入約36億美元擴大28nm芯片產能。 ③ 格芯：成熟工藝產能約占83%，退出10nm以下先進制程。格芯于2018年宣布退出10nm及以下的先進制程的研發，目前 擁有的先進制程為12nm。預計目前格芯產能約為20萬片/月（12英寸），擁有先進制程的紐約fab8約占17%。

2、目前國內晶圓廠擴產聚焦在成熟工藝，需求大、供給足、成本性價比高。

① 需求：成熟制程能覆蓋除智能手機以外的絕大多數應用場景，更是電動汽車、智能家電的芯片主力軍。 ② 供給：在光刻機方面，美國芯片法案對中國芯片制造的重點在剛需高端euv光刻機的先進制程，即14nm及以下的fab、 18nm的dram、128層的nand。而目前成熟制程應用的duv光刻機由日本、歐洲掌握，美國的影響力有限。 其他設備方面，北方華創、中微、盛美、拓荊、華海清科、芯源微、萬業、精測等國內半導體設備廠商的產品滿足成熟工藝 的標準，產品管線覆蓋除光刻機外的所有領域，產品性能得到持續驗證，半導體設備國產化率不斷提升。 ③ 成本/工藝：隨著先進制程不斷演進，制造工藝的研發和生產成本逐代上漲，高漲的技術難度和成本高筑進入壁壘。

預測二： 全球半導體產業政策進入密集區

中國在全球半導體產業中仍為“追趕者”姿態，根據sia，2021年半導體行業格局（按產值）為美國（46%）、韓國（21%）、 日本（9%）、歐洲（9%）、中國臺灣（8%）、中國大陸（7%）。隨著半導體行業走向成熟以及競爭環節產生劇變，全球半導 體產業政策也進入密集區，政策主要圍繞“強化自身供應鏈”和“加強研發力度”兩條主線：

1、美國（“芯片法案”，2022年8月）：維持技術優勢，吸引全球芯片制造龍頭在美建廠

具體政策：未來五年向半導體行業提供約527億美元的資金支持，并為企業提供價值240億美元的投資稅抵免；提供約2000億 美元的科研經費支持。此外，美國加入“中國護欄”條款，禁止獲得聯邦資金的公司在中國大幅增產先進制程芯片。

2、歐洲（“芯片法案”，2022年2月）：加緊先進技術突破，搶占全球市場份額。

具體政策：向半導體行業投入超過430億歐元公共和私有資金。其中，110億歐元將用于加強現有研究、開發和創新。從長期 目標來看，在2030年將歐洲半導體市場份額從2021年的9%提升至20%。

3、日本（“半導體援助法”，2022年3月）：財政預算加碼，設備補助提升。

具體政策：只要申請企業提出的生產計劃符合“持續生產10年以上”、“供需緊繃時能增產應對”等條件，最高將可獲得設 備費用“半額”的補助金。此外，日本2021財年預算修正案顯示，約在半導體行業投入7740億日元（約合人民幣423億元）。

預測三： chiplet將成為跨越制程鴻溝的主線技術

chiplet將滿足特定功能的裸芯片通過die-to-die內部互聯技術，實現多個模塊芯片與底層基礎芯片的系統封裝，實現一種新形 勢的ip復用。chiplet不僅是延續后摩爾時代的關鍵，也是國內布局先進制程的解決方案之一，將成為未來行業發展的主線：

1、chiplet是延續后摩爾時代，解決產業發展難題的關鍵所在

chiplet可以大幅提高大型芯片的良率：在高性能計算、ai等方面的巨大運算需求，使得整個芯片晶體管數量暴漲，芯片的面 積也不斷增大，固有不良率帶來的損失增大。而chiplet可以切割成獨立小芯片，有效改善良率，降低不良率帶來的成本增長。

2、chiplet是國內突破技術封鎖，布局先進制程的重要方案

按性能分，芯片分為三種：

【能用】芯片：135-28nm，對應3g手機、家電、消費電子產業

【夠用】芯片：14-7nm含chiplet，對應4g手機、l2輔助駕駛、普通座艙

【好用】芯片：7-2nm的尖端工藝，對應5g手機、l5無人駕駛、高級座艙

預測四：fd-soi將為國內開啟先進制程大門提供可能

隨著5g通信、智能駕駛、人工智能等潮流興起，soi技術憑借高性能、低功效的優勢，帶動soi硅片需求量大幅增加。基于soi 材料的fd-soi是先進工藝（28nm以下）兩大技術路線之一，也是國內突破先進工藝的方案之一：

1、基于soi的兩大技術路線：rf-soi技術用于5g射頻芯片，fd-soi開啟28nm以下先進制程

rf-soi（射頻絕緣體上硅）：相較于傳統的gaas和sos技術，不僅成本更低、集成度更高，還發揮了soi材料結構的優勢， 所實現的器件具有高品質、低損耗、低噪聲等射頻性能，主要用于制造智能手機和無線通信設備上的射頻前端芯片。 fd-soi：finfet和fd-soi是發展先進工藝（28nm以下）的兩大解決方案。finfet技術路線的先進工藝帶來了工藝復雜、 工序繁多、良率下降等問題，使得在28 nm以下制程的每門成本不降反升。fd-soi技術路線逐漸得到業界關注。 理論上，利用duv光刻機制造的fd-soi產品，可以達到與采用euv光刻機制造的finfet產品相當的性能。

2、材料：核心技術由法國soitec掌握，中國大陸加快追趕步伐

國外：300mm的soi硅片核心技術由法國soitec掌握，日本信越化學、sumco、中國臺灣環球晶圓等少數企業具備生產能力。 國內：滬硅產業旗下子公司獲得soitec技術授權，公司于2022年2月完成50億定增，其中20億元投入高端硅基材料研發。項 目完成后，滬硅產業將建立300mm高端硅基材料的供應能力，并完成40萬片/年的產能建設，加快在soi領域的追趕步伐。

預測五：risc-v將引領國產cpu ip突破指令集封鎖

risc-v開放的定位是國產芯片實現全產業鏈自主可控的必要基礎，條件約束和技術優勢兩方面因素決定了risc-v與中國半導 體產業雙向選擇。從技術架構、軟硬件生態到量產應用，我國risc-v產業正加速邁向成熟。隨著2023年正式步入高性能計算場 景，基于risc-v開發的cpu ip將成為2023年國產ip主線。

risc-v可以滿足國產cpu架構自主可控需求。不同于x86、arm等國外商業公司壟斷的私有指令集架構，risc-v最大的特 點是開放標準化，是cpu技術變革的一次絕佳機遇，能夠很好的調節軟件普適生態和cpu國產自主可控的雙重需求。riscv生態體系也因此正在全球范圍內快速崛起，成為半導體產業及物聯網、邊緣計算等新興應用領域的重要創新焦點。

risc-v全球化立場鮮明。2019年，risc-v基金會因為擔憂美國的貿易法規而搬到了瑞士，并更名為risc-v international， 進而該開源社區的代碼上傳下載可不受美國出口管制。目前risc-v基金會的22個主要成員中有12個來自中國，占比超過 50%。其中包括華為公司、阿里巴巴集團、中科院計算所等知名企事業單位。

預測六： 反全球化持續，中國半導體內循環開啟

2022年美國通過《美國芯片與科學法案》，其中針對半導體行業，計劃五年內投入527億美元的政府補貼。此外，加入“中國護 欄”條款，禁止獲得聯邦資金的公司在中國大幅增產先進制程芯片。這標志著半導體行業將由全球化大分工，轉向反全球化：

1、1990-2009：美國半導體內循環（一家獨大）

2010年之前，以amd、ibm、德州儀器、intel、鎂光為首的半導體巨頭以idm模式占據了全球領導地位，此時的美國基本上 是超級內循環模式，在全球科技版圖中占據主導地位。

2、2010-2017：全球半導體外循環（全球化蜜月期）

2010 年后，amd、ibm 相繼剝離晶圓廠獨立成格羅方德。美國在 fab 領域和 idm（cpu、dram）的競爭優勢逐步向亞洲轉移， 蘋果主導的全球大分工模式開始。

預測七：終端廠商及設計公司向產業鏈前端滲透

半導體產業鏈三種權利：設計權（決定創新和供給）+代工權（決定安全和產能）+設備權（決定產業鏈安全和工藝底層突破）。 我們認為，芯片產業全球化分工使設計與制造環節分離，存在供應鏈的地理分割，加劇了受外部因素影響而供需失衡的風險， 因此企業向產業鏈前端滲透、實現自主可控已是大勢所趨。

1、對于終端廠商來說，芯片領域將成為新的主戰場，著力于掌握芯片設計權甚至代工權是終端企業未來發展方向。

目前部分下游軟硬件公司逐步開啟芯片自研模式。①智能手機：小米、oppo、vivo等芯片研發主要聚焦于影像、藍牙、電池 管理等細分領域；②智能汽車：以特斯拉為先鋒，傳統車企以及造車新勢力如通用、比亞迪、蔚來等也先后進軍芯片自研；③ 互聯網：亞馬遜、微軟、谷歌、阿里等通過推出定制化的自研芯片，驅動云計算服務的創新迭代。參考全球智能手機巨頭的發 展歷程，隨著產品同質化加劇，芯片區別的重要性日益突顯，成功的頭部手機廠商均擁有較強的芯片設計研發水平，如蘋果的 a系列芯片、三星的獵戶座芯片以及華為的麒麟系列芯片，驗證了掌握核心造芯技術對于終端廠商的重要性。

2、對于ic設計公司來說，自建晶圓廠、在成熟工藝節點掌握獨立代工權、將芯片設計和生產制造環節集于一體，將成為趨勢。

當前，缺乏代工權已經成為制約中國半導體設計公司發展的關鍵因素。①產能不足：設計公司晶圓制造是芯片產業鏈的重要環 節，在當前全球晶圓產能緊缺、終端消費需求復蘇的大背景之下，中國大陸芯片仍有較大供需缺口，晶圓代工廠產能無法匹配 設計公司不斷提升的技術水平。②利潤承壓：晶圓短缺導致代工廠漲價，增加ic設計公司成本。

預測八：智能座艙將成為電車智能化主戰場

電車智能化進程可分為智能座艙和智能駕駛兩條線。

1、智能座艙：經歷三段式發展，未來3-5年將成為電車智能化主戰場。

1.0階段（1980s-2011）：以1986年第七代別克riviera標配9英寸觸摸屏為起點，歷史上第一輛搭載觸屏技術的汽車誕生， 開啟座艙智能化進程。2.0階段（2012-2021）：特斯拉model s創新性地采用大尺寸車載顯示屏，取消絕大部分機械按鍵， 標志著智能座艙進入電子化時代。3.0階段（2022-2027）：理想l9開創智能化交互模式，采用五塊大屏，即hud+安全駕駛 交互屏+中控屏+副駕屏+后艙娛樂屏，并且擁有6音區、3d tof傳感器及21個揚聲器等，實現三維交互，此后智能座艙發展 聚焦于人機交互的智能體驗。

2、智能駕駛：目前發展受限，時機尚未成熟，2025后有望突破約束得以發展。

短期內，智能駕駛無法成為智能電車發展重點的主要原因：①缺少芯片代工：雖然我國有先進制程的設計能力和封測能力， 但先進制程的生產制造水平落后，缺少掌握先進工藝的芯片代工廠，高性能芯片供給受約束。②缺少算法算力：盡管以地平 線、海思為代表的國產芯片廠商具備大算力優勢，但整體來看，仍難以滿足由傳感器數量提升帶來的爆發式增長的算力需求。 ③缺少法律法規：當前我國自動駕駛相關法律法規尚不完善，其商業化應用將面臨法律挑戰。

預測九：芯片去庫存繼續推進，周期拐點已至

在我們的半導體研究框架中，短期看庫存周期，中期看創新周期，長期看國產替代。

典型的庫存周期可分為四個階段：①主動去庫存（量價齊跌）：晶圓廠產能供過于求，全行業芯片庫存達到高點，以手機和 家電為代表的下游需求緊縮，于是降價以去庫存，消費芯片呈現出量價齊跌狀態。②被動去庫存（量跌價平/升）：隨需求復 蘇，庫存繼續減少，價格保持，隨后逐步漲至正常利潤線水平。③主動補庫存（量價齊升）：需求增加的速度高于供給增長， 庫存持續下行，庫存去完后供需平衡，廠商擴大供給，進入補庫存階段，量價齊升，處于盈利最佳狀態。④被動補庫存（量 升價平/跌）：需求相對平穩，而廠商為了應付未來可能的需求，繼續增加產量，存在供給慣性，導致供給側產能過剩。

預測十： 國產化5.0推進，建立中國半導體生態系統

通過梳理國內半導體行業國產替代的發展脈絡，可以分為五個階段，2023年國產化將從4.0向5.0推進：

1、國產化1.0（芯片設計）：2019年以信創軟件（操作系統）和芯片設計（數字芯片、模擬芯片）幾大類為主

2019年5月，限制華為終端的上游芯片供應，目的是卡住芯片下游成品，直接刺激了對國產模擬芯片、國產射頻芯片、國產 存儲芯片、國產cmos芯片的傾斜采購，這是第一步。

2、國產化2.0 （晶圓制造）：2020年以晶圓代工和周邊產業鏈，主要以中芯國際、封測鏈、設備鏈為主

2020年9月，限制海思設計的上游晶圓代工鏈，目的是卡住芯片中游代工。由于全球晶圓廠都嚴重依賴美國的半導體設備 （pvd、刻蝕機、離子注入機等），海思只能轉移到備胎代工鏈，直接帶動了中芯國際等國產晶圓廠和封測廠的加速發展。

3、國產化3.0（設備材料） ：2021年以晶圓廠上游的半導體設備和材料鏈為主，比如前道核心設備和黃光區芯片材料

2020年12月，中芯國際進入實體名單，限制的是芯片上游半導體供應鏈，本質是卡住芯片上游設備。想要實現供應鏈安全， 必須做到對半導體設備和半導體材料的逐步突破，由于duv不受美國管轄，此階段的關鍵是針對刻蝕等美系技術的替代。

4、國產化4.0（設備零部件、eda/ip、材料上游） ：2022年以零部件和eda為主，進入到國產鏈條的深水區，最底層的替代

2022年8月，美國發布芯片法案，對國內先進制程的發展進行封鎖。想要實現產業自主可控，必須進入國產鏈條的深水區，實 現從根技術到葉技術的全方位覆蓋。因此，底層的半導體設備逐漸實現1-10的放量，芯片材料逐漸實現0-1的突破，eda/ip登 陸資本市場，成為全新品類，最底層的設備零部件也將迎來歷史性發展。

5、國產化5.0（中國半導體生態系統）：2023年以后，將以建立產業鏈各環節強供需聯系、打通內循環為主要替代目標

我國半導體產業全而不強，半導體產業鏈的幾乎每一個環節都有中國企業，但是整體處于落后位置。由于產業鏈上下游的中 國企業缺乏深度聯系，單個企業的進步很容易受美國制裁影響。因此，培育良好的產業生態，實現全自主制造，打通內循環， 依托國內的市場優勢，實現半導體產業鏈的不斷升級，將成為國內半導體行業國產化5.0的重要目標。

來源：未來智庫。（報告出品方/作者：浙商證券，陳杭、安子超）