国产替代是我国半导体产业快速发展的核心驱动力
核心驱动力
- 半导体海外市场和国内市场规律不同，海外市场成熟，国内市场处于快速发展中前期。
- 设备、零部件、材料最为卡脖子，直接决定产业链的战略安全。
- 先进制程和先进封装是晶圆制造/封测的第一驱动力。
- 芯片中低端消费类芯片逐步进入红海，大芯片刚刚萌芽。
- 工具软件如EDA、IP授权等影响先进芯片的生产效率。
半导体产业链全景
- 产业链包括EDA设计、晶圆制造、芯片设计、封装测试等环节。
- 上游为材料、设备、零部件供应商。
- 中游为芯片设计、制造、封测企业。
- 下游为应用领域，如通信、计算机、汽车、军工等。
国产芯片产业研究体系
- 芯片分为数字类、模拟类、射频类、存储类等。
- 数字类芯片受摩尔定律影响，持续研发、技术不断迭代更新。
- 模拟类芯片不受摩尔定律影响，成熟工艺，迭代升级慢。
- 射频类芯片专利壁垒高，市场格局变化快。
- 存储类芯片通用产品居多，货架产品+品类丰富。
- 国产替代难度：计算类芯片 < MCU < SoC/AI < FPGA/EDA < (GP)GPU < 通用CPU。
聚焦先进芯片
- CPU/GPU：
- CPU是信息处理、程序运行的最终执行单元，2022年市场规模650亿美元，预计2028年增长到970亿美元。
- GPU是专门设计用于高效并行处理大量数据的处理器，年复合增速超30%。
- 英特尔和AMD占据CPU市场超80%份额，工艺上已经采用7nm。
- 英伟达作为GPU领域的绝对龙头，市场份额超80%，工艺技术领先。
- 龙芯中科发布龙芯3A6000，性能与英特尔2020年第10代酷睿四核CPU相当。
- 海光信息深度绑定AMD，JM9系列AI算力芯片驱动高成长。
- 国产GPU方兴未艾，景嘉微、芯动科技等厂商发展迅速。
- 存储芯片：
- 存储市场空间大，技术差距小、产能差距大，容易发挥中国制造业优势。
- 2024年Q4起，存储芯片价格反弹，AI需求爆发，2025年4月起多家厂商宣布涨价。
- 新技术突破周期（价格暴跌37%）转入复苏初期，但呈现“AI火热VS消费疲软”的二元分化。
- HBM为代表的DRAM，会成为AI的核心。
- 存储芯片发展趋势：AI推动HBM为代表的高端存储芯片；DDR5渗透率提升；产业链上下游国产化率提升。
- AI、多媒体需求推动储存芯片市场，2025年全球存储芯片市场销售额预计超2340亿美元。
- 存储周期复盘：存储通常3-4年一个周期，上行期与下行期均约2年。
- 海外存储龙头产能规划：三星、美光2024年减产20%以消化库存，2024年02DRAM合约价上涨15%-20%，HBM3价格翻倍。
- 长鑫存储是中国主攻DRAM内存领域的重要厂商之一，已经开始批量生产18.5nm工艺的DRAM芯片。
- 长江存储是专注于NAND闪存领域的龙头企业，创造了“晶栈”技术，成为全球首家实现大规模生产232层3DNAND闪存的厂商。
- NOR Flash芯片产业复盘：龙头淡出后，中国大陆及台湾厂商NOR Flash份额明显提升。
工具软件：EDA
- EDA工具软件是半导体材料设计、仿真、验证、物理实现、测试及生产管理等各个环节的软件工具。
- EDA行业概况：全球EDA市场规模在新兴技术驱动下稳步增长，中国EDA市场规模随集成电路业发展不断扩大。
- EDA行业发展现状：系统级封装设计占主导，中国EDA市场由国际三巨头垄断。
- 全球EDA市场平稳发展，三大巨头垄断：Synopsys、Cadence、SiemensEDA。
- 华大九天：国产EDA之巅，唯一国家队，股权分散，国有股份持股超40%，拥有优质的客户群体和强大的产业链支持。
- 从中外对比看国产EDA现状：海外EDA产品矩阵更全，产品支持工艺更先进，IP已经成为海外EDA公司的重要收入。
- 半导体国产替代核心标的梳理：海光信息、龙芯中科、中芯国际、华虹半导体、北方华创、中微公司、拓荆科技、沪硅产业、南大光电、江丰电子、长电科技、通富微电、华大九天、芯原股份等。
风险提示
- 市场竞争超预期
- 国产替代进度不及预期
- 技术路线变革
