?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(yè)節(jié)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(fā)，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***方面，美國芯片法案對中國芯片制造的重點在剛需高端EUV***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***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(chuàng)、中微、盛美、拓荊、華海清科、芯源微、萬業(yè)、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***外的所有領域，產品性能得到持續(xù)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(fā)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。

結論：成熟工藝作為芯片需求的主力節(jié)點，并且在CHIPLET異構集成的大潮下，部分先進工藝可以用成熟工藝+先進封裝來實現。另外由于目前國產設備材料的技術發(fā)展階段的條件約束，且我國的成熟工藝產能仍大面積依靠進口，后續(xù)國內的擴產主力就是基于國產可控技術的成熟工藝。

?預測二：全球半導體產業(yè)政策進入密集區(qū)?

中國在全球半導體產業(yè)中仍為“追趕者”姿態(tài)，根據SIA，2021年半導體行業(yè)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(yè)走向成熟以及競爭環(huán)節(jié)產生劇變，全球半導體產業(yè)政策也進入密集區(qū)，政策主要圍繞“強化自身供應鏈”和“加強研發(fā)力度”兩條主線。

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(xù)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(yè)發(fā)展的主線：

1、Chiplet是延續(xù)后摩爾時代，解決產業(yè)發(fā)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。

Chiplet可以降低設計的復雜度和設計成本：如果將大規(guī)模SoC按不同模塊分解成芯粒，做到類似模塊化設計，可以重復利用在不同的芯片產品中。這樣可以大幅降低設計難度和成本，并且有利于后續(xù)產品的迭代，加速產品上市周期。

Chiplet可以降低芯片制造成本：SoC中主要是邏輯計算單元依賴于先進制程提升性能，Chiplet化后可以根據不同的芯粒選擇合適的制程，分開制造，再用先進封裝進行組裝，極大的降低了芯片的制造成本。

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(yè)

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

美國芯片法案的目的是將中國卡在能用芯片中，而為了實現從能用到夠用的進階，有三種途徑： （1）延續(xù)摩爾定律的原生非A硅制程； （2）轉換到第三/四代半導體材料； （3）超越摩爾的Chiplet（成熟工藝+Chiplet=先進工藝）。 ? 總結：面對美國的科技封鎖，未來三年中國半導體突破的重心在于突破能用（在135-28nm建立去A線產能）和Chiplet（基于28nm，在基站、服務器、智能電車領域建立等效14/7nm性能，犧牲一定的體積和功耗）

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(yōu)勢，帶動SOI硅片需求量大幅增加?；赟OI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(fā)揮了SOI材料結構的優(yōu)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(fā)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(yè)界關注。 理論上，利用DUV***制造的FD-SOI產品，可以達到與采用EUV***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(huán)球晶圓等少數企業(yè)具備生產能力。 國內：滬硅產業(yè)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(fā)。項目完成后，滬硅產業(yè)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。

3、代工：工藝由格羅方德、意法半導體、三星等主導 意法半導體于2012年推出了28 nm FD-SOI工藝平臺，并于2014年將該技術平臺授權給三星。 格羅方德于2017年發(fā)布了22 nm FD-SOI代工平臺，截至2020年年底已實現營收45 億美元，交付芯片超過3.5 億顆。 格羅方德于2018年投產的12 nm FD-SOI代工平臺生產的產品幾乎擁有10 nm FinFET 工藝產品同等的性能，但功耗和生產成本卻比16 nm FinFET工藝產品還低。

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***實現全產業(yè)鏈自主可控的必要基礎，條件約束和技術優(yōu)勢兩方面因素決定了RISC-V與中國半導體產業(yè)雙向選擇。從技術架構、軟硬件生態(tài)到量產應用，我國RISC-V產業(yè)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(fā)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(yè)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(jié)軟件普適生態(tài)和CPU國產自主可控的雙重需求。 RISC-V生態(tài)體系也因此正在全球范圍內快速崛起，成為半導體產業(yè)及物聯網、邊緣計算等新興應用領域的重要創(chuàng)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(guī)而搬到了瑞士，并更名為RISC-V International，進而該開源社區(qū)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(yè)單位。 IP是實現芯片設計國產化的必經之路。IP作為深層關鍵要素，對于基礎軟件、芯片設計等淺層要素，以及代工制造、封裝測試等中層要素，乃至芯片全產業(yè)鏈都是不可或缺的存在。當前產業(yè)界90%以上的SoC都是采用以IP核為主而進行設計的，大量復用IP核代碼和專利等硅知識產權。

基于RISC-V的CPU IP將迎來歷史性發(fā)展機遇。目前我國絕大部分的芯片都建立在國外公司的IP授權或架構授權基礎上。近年來美國對華科技產業(yè)限制層出不窮，IP和芯片底層架構國產化替代已經迫在眉睫，必須實現深層要素的國產化才能實現全棧要素創(chuàng)新。RISC-V憑借其開放優(yōu)勢有望成為IP獨立自主的關鍵根技術。 2023年將成為RISC-V的高性能計算元年。截至2022年末，我國大約有50款不同型號的國產RISC-V芯片量產，應用場景集中在MCU、電源管理、無線連接、存儲控制、物聯網等中低端場景。而目前已有多家創(chuàng)新企業(yè)計劃在2023年發(fā)布對標64核高性能的服務器級處理器，應用領域也有望從專業(yè)應用場景逐步拓展到通用計算場景。

預測六：反全球化持續(xù)，中國半導體內循環(huán)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(yè)，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(yè)將由全球化大分工，轉向反全球化。

預測七：終端廠商及設計公司向產業(yè)鏈前端滲透?

半導體產業(yè)鏈三種權利：設計權（決定創(chuàng)新和供給）+代工權（決定安全和產能）+設備權（決定產業(yè)鏈安全和工藝底層突破）。 芯片產業(yè)全球化分工使設計與制造環(huán)節(jié)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(yè)向產業(yè)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(zhàn)場，著力于掌握芯片設計權甚至代工權是終端企業(yè)未來發(fā)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(fā)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(chuàng)新迭代。 參考全球智能手機巨頭的發(fā)展歷程，隨著產品同質化加劇，芯片區(qū)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(fā)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。

終端廠商自研芯片主要由于外部缺芯壓力和內部自身發(fā)展需要。 ①把握產能主動權：全球芯片短缺使部分下游企業(yè)產能無法釋放，布局芯片領域將保障供應鏈穩(wěn)定性。 ②滿足應用領域功能需求：隨智能化發(fā)展，高通、英特爾等芯片企業(yè)供應的通用芯片難以滿足終端日益提升的性能需求，自研定制芯片將形成軟硬一體化發(fā)展，構建芯片、系統軟件、終端產品的生態(tài)閉環(huán)，搶占智能網聯高地。 ③提升話語權和競爭力：提高對核心技術的把控能力，使自己擁有產品創(chuàng)新節(jié)奏的主導權。

2、對于IC設計公司來說，自建晶圓廠、在成熟工藝節(jié)點掌握獨立代工權、將芯片設計和生產制造環(huán)節(jié)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(fā)展的關鍵因素。 ①產能不足：設計公司晶圓制造是芯片產業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，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(zhàn)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(fā)展，未來3-5年將成為電車智能化主戰(zhàn)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(chuàng)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(chuàng)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(qū)、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(fā)展聚焦于人機交互的智能體驗。

2、智能駕駛：目前發(fā)展受限，時機尚未成熟，2025后有望突破約束得以發(fā)展。 短期內，智能駕駛無法成為智能電車發(fā)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***廠商具備大算力優(yōu)勢，但整體來看，仍難以滿足由傳感器數量提升帶來的爆發(fā)式增長的算力需求。 ③缺少法律法規(guī)：當前我國自動駕駛相關法律法規(guī)尚不完善，其商業(yè)化應用將面臨法律挑戰(zhàn)。 因此，預計2025年前，智能駕駛方面依然以輔助駕駛為主、智能駕駛創(chuàng)新為輔，長遠來看自動駕駛將是電車智能化的終局。

預測九：芯片去庫存繼續(xù)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(chuàng)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(yè)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(tài)。 ②被動去庫存（量跌價平/升）：隨需求復蘇，庫存繼續(xù)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(xù)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(tài)。 ④被動補庫存（量升價平/跌）：需求相對平穩(wěn)，而廠商為了應付未來可能的需求，繼續(xù)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(tài)系統

通過梳理國內半導體行業(yè)國產替代的發(fā)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(chuàng)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(yè)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(fā)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(qū)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(qū)，最底層的替代 2022年8月，美國發(fā)布芯片法案，對國內先進制程的發(fā)展進行封鎖。想要實現產業(yè)自主可控，必須進入國產鏈條的深水區(qū)，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(fā)展。

5、國產化5.0（中國半導體生態(tài)系統）：2023年以后，將以建立產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)強供需聯系、打通內循環(huán)為主要替代目標 我國半導體產業(yè)全而不強，半導體產業(yè)鏈的幾乎每一個環(huán)節(jié)都有中國企業(yè)，但是整體處于落后位置。由于產業(yè)鏈上下游的中國企業(yè)缺乏深度聯系，單個企業(yè)的進步很容易受美國制裁影響。因此，培育良好的產業(yè)生態(tài)，實現全自主制造，打通內循環(huán)，依托國內的市場優(yōu)勢，實現半導體產業(yè)鏈的不斷升級，將成為國內半導體行業(yè)國產化5.0的重要目標。?

編輯：黃飛

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