集成电路行业技术水平及特点分析

集成电路行业技术水平及特点分析行业技术水平及特点随着集成电路设计与生产工艺复杂度的提升，集成电路从设计、生产到生产完成后的数据分析等各个阶段均离不开EDA软件，因此EDA工具的品类繁多，对于小规模的EDA厂商而言难以做到全品类覆盖。对于EDA企业而言，存在“细而精”与“大而全”的两种发展状态。对于少量龙头企业而言，其能够做到全品类覆盖，产品范围尽可能的做到大而全，但也无法在每一项点工具上做到具有绝对的优势。对于后进规模较小的EDA企业而言，虽然无法实现全品类产品的覆盖，但在点工具上通过差异化的竞争，亦能实现对龙头企业的突破。因此对于EDA企业而言，产品品类的完善程度或能否在点工具上实现差异化竞争的能力，是衡量企业竞争力的重要指标。目前，Synopsys、Cadence及MentorGraphics全球EDA三大巨头公司都能给客户提供全套的芯片设计EDA解决方案，然而国产EDA企业仍然难以提供全流程的产品，但包括华大九天以及概伦电子在内的部分企业在点工具上存在一定的优势地位。此外，由于集成电路的设计与制造均与生产制程密切相关，因此对于EDA企业而言，其产品对先进工艺节点的覆盖程度，以及与掌握先进工艺的晶圆厂商合作的密切程度亦会影响其工具的迭代速度，从而影响其产品的市场竞争力。面临的机遇与挑战1、行业面临的机遇（1）集成电路产业需自主可控，政策扶持力度加大集成电路产业被认为是现代信息技术产业的核心，也是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性的产业。2015年，国务院提出了我国芯片自给率较低的产业劣势，并且制订了2025年芯片自给率达到70%的战略目标，自此，我国明确了将实现集成电路产业自主可控作为产业发展的长期目标，对集成电路产业的政策扶持力度亦不断加大。在最新出台的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中，集成电路也是“十四五”重点布局的领域之一。此外，为促进集成电路产业的发展，我国还设立了国家集成电路产业投资基金，基金规模超过1,000亿元。根据国家集成电路产业投资基金投资规划，其中60%的资金将投向集成电路芯片制造业，40%投向设计、封装、原材料等产业链相关领域。除国家集成电路产业基金外，多个省市和企业亦成立或准备成立集成电路投资基金，其中包括300亿元规模的北京市集成电路产业发展股权投资基金和500亿元规模的上海集成电路信息产业基金等。上述国家相关支持政策的落实、集成电路产业发展基金的投资，都给国内集成电路产业的发展带来新的机遇。（2）国际环境的不确定性加速了产业链国产化的进程目前国际环境存在不确定性，美国对中国高新技术产业的限制仍在继续，这给我国的集成电路产业带来了巨大挑战，但同时也给集成电路产业带来了巨大的发展机遇。不确定的国际环境加速了产业链国产化的进程，产业链各环节的企业为保证自身的供应链安全，主动拓展其供应商渠道，并且加快国内集成电路企业的认证过程。对于国产EDA企业而言，产业链的国产化为其提供了突破三大国际EDA巨头行业垄断的机会，国内领先的EDA企业迎来了快速发展的黄金时期。对于国内的测试设备供应商而言，产业链国产化的趋势带来了下游市场规模的快速扩张，并且也为国内企业在短时间内进入下游晶圆厂的供应体系提供了契机。整体而言，美国对中国高新技术产业的限制虽然延缓了国内先进工艺的研发速度，但同时也进一步促进了中国集成电路产业国产化的决心，使得集成电路产业自主可控并实现成为了行业发展的共识，为国内集成电路企业带来了前所未有的发展机遇。（3）设计复杂度上升，维持和提升成品率的难度快速上升近年来，电子信息产业迅猛发展，为了追求电子产品的高性能及便捷性，集成电路规模不断扩大，特征线宽不断缩小，当前国际上的工艺已经进展到5纳米以下。2、行业面临的挑战（1）产品线缺失由于EDA软件涉及集成电路制造的全流程，因此涉及的软件种类较多。对于EDA软件的用户而言，平台化的EDA采购能够避免由于每个步骤应用不同的EDA软件而可能带来的兼容问题，因此产品线的齐备程度是判断EDA企业竞争实力的重要指标。目前，全球只有Synopsys和Cadence等国际巨头能提供从前端到后端的全流程的解决方案，国内EDA企业仍缺失部分产品线，难以独立提供全套的EDA工具。（2）人才缺失，投入不足EDA是芯片设计和制造的纽带和桥梁，需要制造和设计的支持，只有不断应用和迭代，产品才能不断进步。EDA产业是技术密集型产业，需要大量的科研人才，不管是基础人才还是高端人才，都是国内目前匮乏的。在人员规模上面，国内的EDA企业与国际巨头企业相比存在较大差距。根据Synopsys和Cadence的官网显示，其在全球分别拥有员工14,800及9,000余人，而截至2021年末，广立微仅169名员工，人员规模差距明显。在研发投入上面，国产EDA企业与国际巨头企业相比也差距明显。2021年，Synopsys的研发费用为96.17亿人民币，Cadence的研发费用约为72.32亿人民币，而广立微的研发投入仅为0.65亿人民币。（3）缺乏与先进工艺的结合EDA是设计和工艺对接的纽带，而受限于国内集成电路制造产业的发展，国内的EDA厂商与先进工艺的结合较弱。一方面，三大EDA公司拥有天然优势，其在新工艺开发阶段与全球领先的晶圆制造厂进行全方位合作，因此对工艺理解较为充分。而国内EDA厂商通常只能在工艺开发完以后拿到部分数据，难以接触到先进工艺的核心部分，因此难以针对先进工艺设计、改良EDA软件，造成与三巨头的客观差距。另一方面，国内在工艺设计套件（PDK）方面不足，对国产EDA行业发展不利。EDA工具与工艺结合的重要支撑是PDK，然而PDK开发非常复杂，需要较大投入，目前国内EDA厂商都比较缺乏PDK基础。为了解决与国产EDA企业与先进工艺方面结合缺失的问题，既需要国内晶圆厂提高自身的制造技术，又需要EDA企业加强和国际先进晶圆厂的合作，这对国内的EDA行业及集成电路制造行业均提出了较高的要求。集成电路测试设备发展趋势1、随着工艺节点的演进，WAT测试的重要性突显随着先进工艺节点的演进，集成电路的制造工艺也愈加复杂，由于集成电路制造工序较多，每一工序下的工艺都对最终产品的成品率均有所影响，因此晶圆厂对于先进制程下每一步工序的成品率提升有着迫切需求。制造程序的增加，工艺改进也提出了更高的要求，因此对晶圆制造过程的监控也变得更为重要，通过WAT测试，晶圆厂的工艺工程师能够更好的定位工艺产生问题的环节，从而精准的改善具体工艺，实现产品成品率的提升。2、先进工艺下，测试数据规模大幅提升先进工艺下，由于集成电路器件密度与复杂度快速提升，因此需要测试的环节与对象亦有所增加，测试数据规模的快速提升对测试硬件及控制软件亦提出了挑战。在传统的硬件架构下，测试机的信号采集、信号处理及记录的速度往往难以满足先进工艺下的测试数据吞吐量，因此需要对测试机的硬件架构进行调整，并实现硬件架构与控制软件的协同，从而提升检测效率。3、测试与设计方案的协同优化先进工艺下，随着测试样本类型及生产工艺的复杂化、多样化，测试需求快速增加，因此仅提升测试机的测试速度对整体测试效率的提升有限。工程师可以利用BIST技术，将被测模块的设计方案与测试机的测试方法进行协同优化，将一部分测试需求放在设计当中，通过设计与测试的结合，大幅提升测试效率。4、本土化服务的市场趋势突显对于集成电路测试设备而言，测试精度是最为核心的指标之一。然而测试精度除受到设备硬件的精度影响外，还受到设备后期安装调试的影响。因此对于下游客户而言，想要获得较为准确的测试结果，除了高精度的硬件设备外，还需要供应商具有优质的服务态度与快速的服务响应能力，因此，测试设备行业本土化服务的市场趋势突显。中国集成电路行业概况近年来，随着宏观经济持续稳定的增长、电子通信等下游市场的迅猛扩张及产业政策的大力支持，中国集成电路行业实现了快速发展，市场规模增速显著高于全球市场平均水平。根据中国半导体行业协会统计，2021年，中国集成电路产业销售额达到10,458亿元，相较2012年的2,158亿元，年均复合增长率达19.17%。在集成电路行业快速发展的同时，我国集成电路产品依然大量依赖进口。根据海关总署的数据，2021年，我国集成电路进口数量6,355亿块，进口金额达4,326亿美元；与此同时，我国集成电路出口数量3,107亿块，出口金额1,538亿美元，进出口额贸易逆差较大，集成电路产品的自给率仍然偏低。2015年，国务院在《中国制造2025》计划中提出了“到2025年，70%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障”的战略目标，在该目标的指引下，我国集成电路产业逐步开始了国产化的进程，这也为国内的集成电路企业提供了实现跨越式发展的机遇。从产业结构上来看，中国集成电路产业结构正由“大封测、小设计、小制造”向“大设计、中制造、中封测”转型，设计及制造环节呈现快速发展趋势。2021年，中国集成电路产业的销售额为10,458亿元，同比增长18.2%。其中，设计业销售额为4,519亿元，同比增长19.6%；制造业销售额为3,176亿元，同比增长24.1%，设计业与制造业的发展速度均高于行业平均增速。集成电路设计方面，我国集成电路设计企业的数量在大幅增长，根据中国半导体行业协会集成电路设计分会（ICCAD）数据显示，2015年中国芯片设计公司数量仅为736家，2021年已增长至2,810家，年均复合增长率为25.02%。集成电路制造方面，我国目前的晶圆代工自给率严重不足。根据ICInsights《GlobalWaferCapacity2021-2025（全球晶圆产能2021-2025）》，截至2020年，中国大陆晶圆厂在运行的产能仅约141万片/月（折合12英寸晶圆），仅占全球晶圆厂装机产能的15.3%。为提升晶圆代工的自给率、提升晶圆制造产能，近年来我国开启了晶圆厂的“建厂潮”，根据SEMI的统计，2019年至2024年，我国大陆地区将新增8个12英寸晶圆厂，占全球新增12英寸晶圆厂数量的21%。“建厂潮”的出现也为本土的集成电路设备供应商、制造类EDA供应商等一系列为晶圆厂提供产品及服务的厂商提供了快速发展的契机。集成电路行业概况集成电路是指将一定数量的常用电子元件，如二极管、三极管、电阻、电容等，以及这些元器件之间的连线，通过半导体工艺集成在一起实现特定功能的电路，集成电路极大地缩小了电子线路的体积。自1958年第一块集成电路被成功研制至今，集成电路产业经历了跨越式的发展。应用领域上，集成电路目前已经被广泛地应用于电子通信、计算机、网络技术及物联网等产业，是绝大多数电子设备的核心组成部件。在复杂程度上，一块集成电路也由曾经仅集成了个位数的晶体管，发展至目前一块集成电路上可以集成上百亿个晶体管，2020年美国苹果公司的旗舰手机iPhone12上所搭载的A14处理器就包含有118亿个晶体管，而晶体管数量的飙升也直接推动着电子设备性能的快速提升。正由于集成电路的应用领域广阔且一定程度上决定了电子设备的核心性能，因此集成电路也被认为是全球信息产业的基础和核心。21世纪被称为信息化时代，人类活动与信息系统息息相关，而集成电路产业作为信息技术产业的核心也被认为是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性的产业。我国亦在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中将集成电路作为“十四五”重点布局的领域之一。市场营销与企业职能迄今为止，市场营销的主要应用领域还是在企业。在下一节我们将会看到，市场营销学的形成和发展，与企业经营在不同时期所面临的问题及其解决方式是紧密联系在一起的。在市场经济体系中，企业存在的价值在于它能不断提供合适的产品和服务，有效地满足他人（顾客）需要。因此，管理大师彼得，德鲁克指出：“顾客是企业得以生存的基础，企业的目的是创造顾客，任何组织若没有营销或营销只是其业务的一部分，则不能称之为企业。”“市场营销和创新，这是企业的两个功能。”其中，“营销是企业与众不同的独一无二的职能”。这是因为：（1）企业作为交换体系中的一个成员，必须以对方（顾客）的存在为前提。没有顾客，就没有企业。（2）顾客决定企业的本质。只有顾客愿意花钱购买产品和服务，才能使企业资源变成财富。企业生产什么产品并不重要，顾客对他们所购物品的感受与价值判断才是最重要的。顾客的这些感觉、判断及购买行为，决定着企业命运。（3）企业最显著、最独特的功能是市场营销。企业的其他职能，如生产、财务、人事职能，只有在实现市场营销职能的情况下，才是有意义的。因此，市场营销不仅以其“创造产品或服务的市场”标准将企业与其他组织区分开来，而且不断促使企业将营销观念贯彻于每一个部门。在现实中，许多企业尽管对市场营销及其方法颇为重视，但并未真正把它作为企业核心职能进行全面贯彻。如一些经理认为营销就是“有组织地执行销售职能”。他们着眼于用“我们的产品”，寻求“我们的市场”，而不是立足于顾客需求、欲望和价值的满足。但是，市场营销并不等于销售。市场营销的核心是清楚地了解顾客，并使企业所提供的产品（服务）适合顾客需要。不做好这一工作，即使拼命推销，顾客也不可能积极购买。因此，企业尽管也需要做销售工作，但市场营销的目标却是要减少推销工作，甚至使得销售行为变得多余。全面构建和贯彻面向市场（顾客）的企业职能，关系到企业能否生存和健康成长。消费者行为研究任务及内容1、消费者行为消费者行为指消费者在内在和外在因素影响下挑选、购买、使用和处置产品和服务以满足自身需要的过程。消费者行为直接决定了营销企业的产品研发、销售、利润乃至兴衰。消费者市场研究实质就是消费者行为研究。2、消费者行为研究任务消费者行为研究的任务有三个方面：一是揭示和描述消费者行为的表现，即通过科学的方法发现和证实消费者存在哪些行为，也就是观察现象，描述事实，所谓“知其然”。二是揭示消费者行为产生的原因，所谓“知其所以然”。把观察到的已知事实组织起来、联系起来，提出一定的假说去说明这些事实发生的原因及其相互关系。三是预测和引导消费者行为，即在影响因素既定的条件下预测消费者行为，并通过设置或改变某些条件来引导和控制消费者行为。3、消费者行为研究内容消费者行为的研究内容分为消费者购买决策过程、消费者个体因素、外在环境因素和市场营销因素四个方面。消费者购买决策过程是消费者购买动机转化为购买活动的过程，分为确认问题、信息收集、产品评价、购买决策和购后行为五个阶段。个体因素指消费者自身存在的影响消费行为的各类因素，包括心理因素、生理因素、经济因素和生活方式等。外在环境因素指消费者外部世界中所有能对环境产生影响的物质和社会要素的总和。市场营销因素指企业在市场营销活动中可以控制的各类因素。市场营销因素通过个体因素和环境因素作用于消费者，又受到个体因素和环境因素的影响。本书其他章节主要内容就是市场营销因素对消费者行为的影响，所以本章不展开这部分内容。以上四类因素中，“消费者购买决策过程”即为消费者行为，其他三类因素为消费者行为的影响因素。因此，消费者行为学的研究内容又可以分为消费者行为和消费者行为影响因素两大类。关系营销的主要目标关系营销更为关注的是维系现有顾客，丧失老主顾无异于失去市场、失去利润的来源。关系营销的重要性就在于争取新顾客的成本大大高于保持老顾客的成本。有的企业推行“零顾客叛离”计划，目标是让顾客没有离去的机会。这就要求及时掌握顾客的信息，随时与顾客保持联系，并追踪顾客动态。因此，仅仅维持较高的顾客满意度和忠诚度还不够，必须分析顾客产生满意感和忠诚度的根本原因。由于对企业行为绩效的感知和理解不同，表示满意的顾客，原因可能不同，只有找出顾客满意的真实原因，才能有针对性地采取措施来维系顾客。满意的顾客会对产品、品牌乃至公司保持忠诚，忠诚的顾客会重复购买某一产品或服务，不为其他品牌所动摇，不仅会重复购买已买过的产品，而且会购买企业的其他产品。同时顾客的口头宣传，有助于树立企业的良好形象。此外，满意的顾客还会高度参与和介入企业的营销活动过程，为企业提供广泛的信息、意见和建议。以企业为中心的观念以企业为中心的市场营销管理观念，就是以企业利益为根本取向和最高目标来处理营销问题的观念。它包括以下几种。1、生产观念生产观念是一种最古老的营销管理观念。生产观念认为，消费者总是接受任何他能买到的价格低廉的产品。因此，企业应当致力于提高生产效率，实现低成本和大众分销。持生产观念的企业的典型口号是：“我们生产什么，就卖什么。”生产观念在西方盛行于19世纪末20世纪初。当时，资本主义国家处于工业化初期，市场需求旺盛，整个社会产品供应能力则相对不足。企业只要扩大生产价廉物美的产品，就能盈利，而不必过多关注市场需求差异。在这种情况下，生产观念为众多企业所接受。除了物资短缺、产品供不应求的情况之外，还有一种情况也会导致企业奉行生产观念。这就是某种具有良好市场前景的产品，技术含量和生产成本很高，必须通过提高生产率、降低成本来扩大市场。生产观念是一种重生产、轻市场的观念。在物资紧缺的年代也许能“创造辉煌”，但随着生产的发展、供求形势的变化，这种观念必然使企业陷入困境。2、产品观念产品观念认为，消费者最喜欢高质量、高性能和具有某些特色的产品。因此，企业管理的核心是致力于生产优质产品，并不断精益求精。持产品观念的公司假设购买者欣赏精心制作的产品，相信他们能鉴别产品的质量和功能，并愿意出较高价格购买质量上乘的产品。这些公司的经理人员常迷恋自己生产的产品，而不太关注市场是否欢迎。他们在设计产品时只依赖工程技术人员而极少让消费者介人。产品观念和生产观念几乎在同一时期流行。与生产观念一样，产品观念也是典型的“以产定销”观念。由于过分重视产品而忽视顾客需求，这两种观念最终将导致“营销近视症”。如铁路行业以为顾客需要火车而非运输，忽略了航空、公共汽车、卡车以及管道运输的日益增长的竞争；计算尺制造商以为工程人员需要计算尺而非计算能力，忽视了袖珍计算器的挑战，其最终结果是产品被市场冷落，经营者陷入困境甚至破产。3、推销观念推销观念（或销售观念）认为，消费者通常有一种购买情性或抗衡心理，若听其自然，消费者就不会大量购买本企业的产品，因而营销管理的中心是积极销售和大力推广。执行推销观念的企业，称为推销导向企业。其口号是：“我们卖什么，就让人们买什么。”推销观念盛行于20世纪三四十年代。在这一时期，由于西方各国科学管理和大规模生产盛行，因此商品产量迅速增加，整个市场供过于求，卖主之间的市场竞争日益激烈。1929年爆发的严重经济危机，前后历时5年，堆积如山的货物卖不出去，市场极度萧条。这种现实使许多企业家认识到，企业不能只顾生产，即使有物美价廉的产品，也要努力推销才能保证被人购买。在推销观念指导下，企业相信产品是“卖出去的”，而不是“被买去的”。他们致力于产品的推广和广告活动，进行无孔不入的促销信息“轰炸”，以求说服甚至强制消费者购买。与前两种观念一样，推销观念也是建立在以企业为中心，“以产定销”，而不是满足消费者真正需要的基础上的。竞争战略选择竞争者的反应模式、实力等特征决定了本公司竞争战略选择。1、竞争者反应模式与竞争战略选择竞争者反应模式指本公司对竞争者的攻击战略实施之后竞争者的回应方式。竞争者常见的反应模式有以下四种。（1）从容型竞争者。从容型竞争者指竞争者对某些特定的攻击行为没有迅速反应或强，烈反应。这类竞争者“从容不迫”的原因是多种多样的。一是认为自己的顾客忠诚度高，不会转换购买。这类竞争者通常实力强大，市场份额高，品牌知名度高，市场掌控能力强。对于其他同类企业可能不放在眼里，认为小泥鳅掀不起大风浪。企业选择此类竞争者作为攻击对象，应当进行投入产出分析，测定所投入的竞争资金能否收到预期效果，能否吸引竞争者顾客转换购买。如果竞争者的顾客果真不会转换购买，则本公司的竞争战略和策略就是无效或低效的，竞争资金投入就是不值得的。二是竞争者正在对该业务进行收割榨取。竞争者或者认为该产品已经处于衰退期，没有大力发展的价值，没有必要费力地争夺市场扩大份额；或者正在进行战略转移，减少甚至放弃该业务。因此，不打算继续投入资金应对竞争，能销多少就销多少，能得多少利润就得多少利润。企业选择这类竞争者作为攻击对象，首先要分析该业务是否已经进入衰退期，如果已经进入衰退期，本公司是否有必要投入资金争夺市场扩大份额？如果竞争者是因为战略转移而不作反应，则可以成为本公司乘虚而入抢占市场的有利时机，攻击战略就易于收到显著效果。三是竞争者反应迟钝，举棋不定，对于受到攻击之后的可能效果缺乏认识，同时也缺乏做出迅速反应或强烈反应的条件，比如资金不足，等等。这类竞争者的一般实力不强，市场开拓能力不强。选择这类竞争者作为攻击对象易于取得显著效果。（2）选择型竞争者。选择型竞争者指竞争者只对某些类型的攻击做出反应，而对其他类型的攻击无动于衷。企业如果尚不具备与竞争者正面决战的实力，就应当分析竞争者在哪些方面反应敏感，在哪些方面反应不敏感，以制定最为可行的攻击战略，避免引起