芯片設計是指將電子元器件、電路和功能集成到單個芯片中的過程。當前全球半導體產業(yè)持續(xù)回暖復蘇,產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)迎來新一輪增長機遇。芯片設計作為上游領域中的高技術門檻環(huán)節(jié),國產替代潛力廣闊。
一、芯片設計定義
芯片設計,又稱集成電路設計,亦可稱之為超大規(guī)模集成電路設計是指以集成電路、超大規(guī)模集成電路為目標的設計流程。集成電路設計涉及對電子器件、器件間互連線模型的建立。所有的器件和互連線都需安置在一塊半導體襯底材料之上,這些組件通過半導體器件制造工藝安置在單一的硅襯底上,從而形成電路。芯片設計具有高度的復雜性、精確性要求、創(chuàng)新性、定制化特點。
二、芯片設計行業(yè)發(fā)展政策
近年來,中國芯片設計行業(yè)受到各級政府的高度重視和國家產業(yè)政策的重點支持。國家陸續(xù)出臺了多項政策,鼓勵芯片設計行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,《關于大力發(fā)展智慧農業(yè)的指導意見》《關于推進移動物聯網“萬物智聯”發(fā)展的通知》《關于開展2024年度5G輕量化(RedCap)貫通行動的通知》《貫徹實施〈國家標準化發(fā)展綱要〉行動計劃(2024—2025年)》等產業(yè)政策為芯片設計行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場前景,為企業(yè)提供了良好的生產經營環(huán)境。
三、芯片設計行業(yè)發(fā)展現狀
1.銷售規(guī)模
2023年中國芯片設計行業(yè)銷售規(guī)模約為5774億元,同比增長8%,增速比上年低了8.5個百分點,占全球集成電路產品市場的比例將略有提升。2024年中國芯片設計銷售規(guī)模將超過6000億元。
2.產業(yè)規(guī)模最大的十個城市
上海、深圳、北京位居前三位,規(guī)模分別為1400億元、1201.5億元和907.5億元。杭州的設計業(yè)規(guī)模達到619.5億元,首次超過無錫。雖然無錫設計業(yè)的規(guī)模為589.7億元,達到歷史新高,比上年增長11%,但與杭州設計業(yè)18.9%的增速相比還是差了不少,進入前十的城市設計產業(yè)規(guī)模均超過130億元,門檻提高到137億元,提升了15億元。
3.企業(yè)分布情況
2023年,中國芯片設計銷售過億元企業(yè)主要分布在長江三角洲,占比達49.8%,接近一半。珠江三角洲、中西部、京津環(huán)渤海分別占比19.8%、15.8%、14.6%。
4.領域分布情況
消費類芯片的銷售占比最多,達44.5%。通信和模擬占比均超過10%,分別為18.8%和12.8%。計算機、功率、智能卡、導航、多媒體,占比分別為8.0%、7.5%、2.9%、2.9%、2.5%。
四、芯片設計行業(yè)重點企業(yè)
1.紫光國微
紫光國芯微電子股份有限公司主營業(yè)務是特種集成電路、智能安全芯片。主要產品為微處理器、可編程器件、存儲器、智能安全芯片等。紫光國微所從事的芯片設計業(yè)務主要聚焦在特種集成電路和智能安全芯片兩個方向。
2023年實現營業(yè)收入75.65億元,同比增長6.25%;實現歸母凈利潤25.31億元,同比下降3.84%。2023年主營產品包括特種集成電路、智能安全芯片、晶體元器件,營收分別占整體的59.32%、37.57%、2.45%。
2.海光信息
海光信息技術股份有限公司的主營業(yè)務是研發(fā)、設計和銷售應用于服務器、工作站等計算、存儲設備中的高端處理器。公司的產品包括海光通用處理器(CPU)和海光協(xié)處理器(DCU)。
2023年實現營業(yè)收入60.12億元,同比增長17.31%;實現歸母凈利潤12.63億元,同比增長57.09%。2023年海光信息集成電路產品營收幾乎占營業(yè)收入的100%,集成電路技術服務占比小于0.01%。
3.卓勝微
江蘇卓勝微電子股份有限公司的主營業(yè)務為射頻前端芯片的研究、開發(fā)與銷售。卓勝微通過自建產線,統(tǒng)籌布局射頻前端產品的設計研發(fā)和制造。卓勝微的主要產品為射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻濾波器、射頻功率放大器、各類模組產品解決方案、低功耗藍牙微控制器芯片。
2023年實現營業(yè)收入43.78億元,同比增長19.06%;實現歸母凈利潤11.22億元,同比增長4.96%。2023年主營產品包括射頻分立器件、射頻模組,營收分別占整體的61.99%、36.34%。
4.斯達半導
斯達半導體股份有限公司主營業(yè)務是以IGBT和SiC為主的功率半導體芯片和模塊的設計研發(fā)、生產及銷售。主要產品有600V IGBT模塊系列,1200V IGBT模塊系列,1700V IGBT模塊系列,MOSFET模塊系列,600V IPM模塊系列等。
2023年實現營業(yè)收入36.63億元,同比增長35.42%;實現歸母凈利潤9.11億元,同比增長11.37%。
5.上海復旦
上海復旦微電子集團股份有限公司是一家從事超大規(guī)模集成電路的設計、開發(fā)、測試,并為客戶提供系統(tǒng)解決方案的專業(yè)公司。上海復旦主要產品包括安全與識別芯片、非揮發(fā)存儲器、智能電表芯片、FPGA芯片和集成電路測試服務。
2023年實現營業(yè)收入35.36億元,同比下降0.08%;實現歸母凈利潤7.19億元,同比下降33.24%。2023年主營產品包括FPGA及其他芯片、非揮發(fā)性存儲器、安全與識別芯片,營收分別占整體的32.22%、30.32%、24.39%。
五、芯片設計行業(yè)發(fā)展前景
1.技術創(chuàng)新推動行業(yè)發(fā)展
隨著中國政府對高新技術產業(yè),尤其是半導體產業(yè)的高度重視,芯片設計行業(yè)將迎來技術創(chuàng)新與自主研發(fā)能力的顯著提升。國內企業(yè)正逐步擺脫對外部技術的依賴,通過加大研發(fā)投入、建立高水平研發(fā)團隊以及與國際先進企業(yè)的合作,加速推進芯片設計技術的突破。未來,中國芯片設計將更加注重底層架構的創(chuàng)新,旨在開發(fā)出具有自主知識產權的核心芯片產品,提升在全球產業(yè)鏈中的地位。
2.市場需求多元化促進產業(yè)轉型升級
隨著物聯網、5G通信、人工智能等新興技術的快速發(fā)展,芯片市場需求日益多元化和個性化。中國芯片設計行業(yè)將緊跟市場需求變化,提供更加靈活、高效的定制化服務。通過深入了解不同行業(yè)的應用場景和需求特點,設計開發(fā)出針對性強、性能優(yōu)越的專用芯片,滿足市場細分領域的差異化需求。這不僅有助于提升產品競爭力,也能促進產業(yè)升級和轉型。
3.產業(yè)鏈協(xié)同提升整體競爭力
未來,中國芯片設計行業(yè)將更加注重與上下游產業(yè)鏈的緊密協(xié)同,共同構建健康、可持續(xù)發(fā)展的產業(yè)生態(tài)。這包括與晶圓制造、封裝測試、材料設備供應商等環(huán)節(jié)的深度合作,以及與設計軟件、EDA工具、IP核等技術支持的緊密銜接。通過構建開放合作的平臺,促進資源共享與技術交流,加速芯片從設計到量產的轉化效率,提升整體產業(yè)鏈的競爭力。