电子展|2025 年半导体行业专题报告：大国博弈背景下，半导体产业的发展趋势与变革
一、行业特点、驱动力及趋势
半导体：“工业粮食”，市场规模稳步扩张
半导体是指在常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，主要可分为集成电路、分立器件、传感器和光电器件四类，其中集成电路（Integrated Circuit）占比超过 80%。集成电路又可细分为模拟电路、逻辑电路、微处理器和存储器。作为信息化、智能化的核心基础，半导体被形象地称为 “工业粮食”。近年来，半导体行业规模迅速增长，尽管发展过程中存在起伏，但 “六千亿美金” 规模近在咫尺，有力支撑着全球数字经济市场，各国对该领域的关注度日益提升，竞争与博弈也愈发激烈。
集成电路：产业链上下游协同共进，全球化垂直分工成主流模式
集成电路全产业链中，上游涵盖半导体材料、设备以及 EDA 工具；中游包含设计、制造、封测三个关键环节；下游应用领域广泛，涉及消费电子、通讯、计算、工业、数据中心、汽车等多个行业。从产业模式演变来看，行业采用 IDM 模式（Integrated Device Manufacturer），即一家公司独立完成芯片设计、制造、封装、测试等所有环节，英特尔、三星和德州仪器是全球较为典型的 IDM 企业。随后，台积电开创代工模式，将轻资产的芯片设计与重资产的芯片制造相分离，形成了当前以 Fabless - Foundry 为主的产业分工格局。
价值链：芯片设计和晶圆制造是半导体产业链关键环节
根据 Nuvama 数据，在半导体整个价值链收入流分配中，芯片设计占比 50%，晶圆制造占比 36%，封测和材料分别占比 9% 和 5%。由此可见，芯片设计和晶圆制造在半导体产业链中处于核心地位。从 EBITDA 利润率来看，芯片设计公司英伟达和晶圆制造公司台积电的利润率均超过 50%，高通和联电的利润率也高于其他几家公司。在投入资本回报率（ROIC）方面，英伟达表现突出，达到 72%，高通为 23%、台积电为 19%、联电为 12%、安靠为 7%、日月光为 6%、英特尔为 1% 。
跳跃的存储：行业中的 “大宗商品”，周期波动显著
电子展了解到，存储芯片具有大宗商品的特性，容量是其核心指标，价格对市场供需变化较为敏感，属于标准化产品，可替代性较强。当前行业已形成垄断格局，头部厂商在产能和定价调整上步调较为一致，使得行业弹性较大。在 2017 年半导体上行周期中，存储芯片同比增速大幅领先其他细分领域，而 2019 年周期下行时，其跌幅也更为明显。存储芯片的大幅波动主要源于供给端的逆市操作、需求端的波动以及市场炒作等因素。存储芯片与集成电路整体周期关联性较强，且周期性相较于其他半导体细分行业更为突出，通常遵循 3 - 4 年一个周期的循环规律，其供需关系波动本质上由资本开支周期主导。
需求走势：AI 推动服务器增长，亚洲多数国家电子产品生产态势良好
根据 IDC 的数据，AI 推动 2024 年服务器收入增长 42%，预计 2025 年仍将保持 11% 的增长。智能手机和个人电脑从 2023 年的下滑态势恢复到 2024 年的增长，预计 2025 年智能手机和个人电脑的增长率将维持在较低的个位数水平。亚洲作为全球主要的消费电子产地，多数主要国家 / 地区的电子产品产量呈上升趋势，其中中国台湾、印度、越南表现较好，中国台湾电子产品生产强劲在很大程度上得益于 AI 服务器，MIC 估计台湾生产了全球约 90% 的 AI 服务器。相比之下，美国和欧洲的生产更侧重于面向企业销售的电子产品，如企业计算、数据中心、通信基础设施和工业电子产品，主要发达国家的电子产品产量一直呈现缓慢增长或下降趋势。
动力：行业技术动力 ——“摩尔定律”，外在动力 ——“安迪 - 比尔定律”
1965 年，英特尔创始人之一戈登・摩尔提出 “摩尔定律”，即集成电路上可容纳的晶体管数目，大约每隔 18 - 24 个月会增加 1 倍，性能也将提升一倍。这使得芯片设计、制造厂商需要不断追求产品更小、更快、更便宜。从消费者角度看，摩尔定律带来一种 “理性” 选择，即如果过 18 个月就能以同样价格买到性能翻倍的产品，很多客户可能会选择延迟消费。但实际上，ICT 产业持续保持增长，半导体尤其是集成电路的需求也在持续稳定攀升。“安迪 - 比尔定律” 则阐述了硬件与软件升级之间的关系，即 “Andy gives, Bill takes away.”，新软件总会耗尽新硬件所提升的计算能力，直观感受就是硬件性能提升明显，但软件运行速度却没有大幅提升，这也从系统和应用层面拉动了半导体行业的需求。
二、产业链及竞争格局分析
芯片设计：逻辑、存储和模拟占据主导，中国大陆设计公司数量众多
逻辑电路主要负责离散数字信号的处理，包括微处理器、标准逻辑、特定用途逻辑电路等，其中 CPU 在各类处理器中处于重要地位，可与其他如 GPU、FPGA、ASIC 协同工作。 电子展了解到，存储电路分为非易失性存储（如 NAND、Nor Flash 等）和易失性存储（如 DRAM），非易失性存储类似厨房的储藏室，可长期保存数据；DRAM 则像 “数据的操作台”，需要通电并不断刷新数据，否则数据会丢失。模拟电路负责处理和传输连续性模拟信号，如声音、温度、压力和光等物理信息，涵盖信号链和电源管理芯片两大类，终端应用范围广泛。根据 TrendForce 数据，2023 年全球前十大纯 IC 设计企业营收排名中，英伟达、高通、博通位列前三，其中英伟达首次跃居榜首，年增长率高达 105%。据 ICCAD 统计，2024 年国内芯片设计公司数量达到 3626 家，预计销售额过亿元的公司有 731 家，相比 2023 年增加了 175 家。
EDA：IC 领域的 “OFFICE”，设计基础工具至关重要
EDA 即电子设计自动化，是芯片设计的基础工具，通过软件自动化实现电路设计、性能分析、版图出版等功能，能够有效提高效率、降低成本，且随着工艺复杂度增加，其重要性愈发凸显。EDA 市场规模为百亿美元级别，市场集中度较高，Synopsys、Cadence、西门子 EDA 等企业占据多数份额，国内厂商华大九天的份额相对较小。EDA 堪称 IC 行业的关键领域，投入风险高，全流程能力是竞争力的核心。国外企业多走整合路线，实现设计全流程覆盖；国内则采用特色举国体制，已实现 14nm 数字电路 EDA 的自主化，后续数字电路工具还将持续优化提升，模拟电路领域的领头企业有望实现全流程自主。
制造端：晶圆代工市场呈现寡头格局，中国台湾地区优势明显
晶圆代工技术迭代速度快，市场呈现一超多强的寡头垄断格局。对于半导体制造商而言，资本支出对于维持竞争地位至关重要，因为晶圆代工产业创新步伐迅速，需要大量资金投入以生产更先进的器件。2024Q3，全球市场前十的晶圆代工企业市占率高达 96% ，全球晶圆代工市场份额大部分被我国台湾地区占据，台积电市场占有率领先。中国大陆晶圆代工行业起步相对较晚，但在芯片设计市场需求、国家政策支持以及资本投入等因素的共同作用下，近年来实现了快速发展，中芯国际、华虹和合肥晶合跻身前十。根据 SIA 数据，2022 年中国大陆的晶圆制造产值占比较高，达到 24%。
封测端：半导体产业中后端，国内封测三强跻身全球前列
电子展了解到，封测位于半导体产业链的中后端，主要负责对芯片进行封装、测试与检测，属于资本密集型和劳动密集型产业，直接对接下游终端，因此下游应用和需求的变化会直接影响封测行业的技术路线和稼动率。从 2022 年全球 OSAT 排名来看，日月光和安靠分别位列第一、二位，前十名中有 3 家中国大陆企业，分别是长电科技、通富微电和华天科技。2022 年，中国大陆和中国台湾共占据全球近 60% 的 ATP 产能，东南亚也已成为 ATP 重要区域，占全球总产能的约 20%，BCG 预计到 2032 年，东南亚将推动新兴市场的 ATP 产能占比提升至 27%。在后摩尔时代，随着集成电路工艺制程不断进步，技术和成本端面临更大挑战，先进封装技术应运而生。先进封装技术可在不单纯依赖芯片制程工艺突破的情况下，通过 WLP、SIP 等方式提高产品集成度和功能多样化，满足终端应用对芯片轻薄、低功耗、高性能的需求，同时大幅降低芯片成本。
材料：品类繁多，主要分为前道晶圆制造材料和后道封装材料
半导体材料广泛应用于集成电路的制造和封测环节，主要分为前道晶圆制造材料和后道封装材料两类，以前道晶圆制造材料为主。前道晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、掩膜版、溅射靶材、电子特气、湿电子化学品、CMP 抛光材料、超净高纯试剂等，其中硅片占比相对较大；后道封装材料包括键合线、封装基板、引线框架、陶瓷封装体、包封材料、芯片粘结材料、电镀化学品等。根据 SEMI 数据，由于行业去库存，晶圆厂利用率下降，材料消耗减少，2023 年全球半导体材料市场销售额从 2022 年创下的 727 亿美元降至 667 亿美元，降幅为 8.2%。其中，2023 年晶圆制造材料销售额下降 7% 至 415 亿美元，封装材料销售额下降 10.1% 至 252 亿美元。TECHCET 预测，2024 年全球半导体芯片制造材料市场将出现反弹，2023 - 2028 年的复合年增长率预计为 5.6%，到 2028 年总收入将超过 840 亿美元。
文章来源：中国平安