全球半导体产业框架与投资机遇

目

录CONTENTS1、全球产业概况与分析框架2、半导体的成长性与周期性3、全球产业链价值量分布特征4、全球市场现状与特征5、中国产业现状与问题6、全球产业趋势与中国投资机遇目

录CONTENTS1、全球产业概况与分析框架、全球半导体产业研究框架、全球半导体产业发展特征、从宏观总量到中观半导体产业2、半导体的成长性与周期性3、全球产业链价值量分布特征4、全球市场现状与特征5、中国产业现状与问题6、全球产业趋势与中国投资机遇5请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明半导体基本定义、术语范畴、分类维度全球半导体产业研究框架（1/3）半导体产品集成电路

=

IC

≈芯片半导体、集成电路、芯片大致关系半导体（Semiconductor）

狭义上是指半导体材料，包括以硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体（也是第一代半导体材料），和以砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化镓（Ga2O3）等化合物半导体材料（第二代至第四代半导体材料）

广义上是指基于半导体材料制造的各类器件产品集成电路（

Integrated

Circuit，

IC，

中国台湾称为“

积体电路”），是指通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管在半导体晶片上，执行特定功能的电路或系统芯片、集成电路、IC等术语可以混用按产品类型划分4大类：集成电路、分立器件、光电子器件、传感器除以上分类外，半导体产品还有多种分类维度，例如按照下游需求场景可分为：民用级（消费级）、汽车级（车规级）、工业级、军工级和航天级等集成电路模拟芯片信号链类电源管理类放大器/比较器数据转换器接口芯片时钟/定时芯片模拟开关等…电源驱动IC充电/电池管理IC交直流转换过压保护电路等…逻辑芯片通用芯片专用芯片FPGA等微处理器存储芯片易失性存储（RAM）SRAMDRAMMRAM、RRAM等非易失性存储（ROM）FlashNOR

FlashNAND

Flash分立器件二极管三极管功率器件被动元件光电导器件光伏打器件半导体发光器件半导体受光器件运算放大器、音频放大器等…A/D、D/A等…AC/DC、DC/AC、DC/DC等…CPU、GPU、DSP、TPU、DPU、NPU、BPU、DCU等…ASIC（AP、BP、CP、SoC）等…MPU、MCU等SLCMLCTLC3D

NAND…EEPROM、PROM、EPROM等BJT、JFET、MOSFET、IGBT等等有源器件和电阻器、电容器等被动元件及布线“集成、封装”

半导体芯片（Chip），通常就是指集成电路芯片，因此绝大多数时候，

产品光电器件传感器温度、压力、湿度、气体、离子、生物、磁场、声音、射线等各类信号传感器光敏电阻、光电二极管、光电三极管等硅光电池（光伏电池）、光电检测器件、光电控制器件发光二极管（LED）、半导体激光器等图像传感器、光电晶体管、光电倍增管等功率二极管功率晶体管晶闸管等电容、电阻、电感等WSTS、电子技术论坛、电子工程世界，德邦研究所绘制全球半导体产业研究框架（2/3）需求基于供给与需求的视角半导体产业分析框架：供给

↔

需求，→市场→盈利→估值供给端由企业主导；需求端由下游应用主导；供给、需求、贸易创造市场；市场影响供给与需求；技术迭代是根因资本开支销量均价销售额盈利估值企业股价/行业指数周期波动宏观/政治/文化等消费政策产业政策渠道商/贸易商库存市场

Market企业消费者企业二级市场例如：通胀、信息安全、消费习惯…例如：消费补贴区域分工、供应链安全…供给库存直销经销产品迭代由消费者与系统集成商共同推动产能稼动率高企→扩产产能利用率技术迭代销量好、去库存→提升产能利用率请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明6资料来源：德邦研究所绘制企业盈利、估值变化间接影响投资决策产品价格影响消费需求技术进步降低制造成本基于供给与需求的视角半导体产业链：基础研究

→

中游制造/供给

→

下游市场/需求全球半导体产业研究框架（3/3）芯片制造封装测试芯片成品IDM/Fab-liteFoundryIDM/Fab-liteOSATIDM/Fab-liteFabless芯片设计EDAIP/服务前道设备材料/化学品后道设备材料设备原材料零部件/子系统消费电子计算机/服务器通信/物联网汽车工业医疗军事/航空航天其他…基础科学研究、技术储备电子整机与系统厂商半导体产品制造半导体基础支撑供给端请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明7资料来源：德邦研究所绘制需求端制造环节产能利用率、CapEx

→

上游设备、材料产能宏观/政策，技术/下游产品趋势…基础科研政府、企业研发部门等8请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业发展特征（1/3）发展历程：从电子管到晶体管，半导体产业的起源；从晶体管到集成电路，半导体产业的大发展19世纪60年代后期开始的第二次工业革命，使人类进入了电气时代。电气时代以电子设备为载体，电路则是电子设备的核心2022年12月29，台积电3nm正式量产资料来源：王阳元《集成电路产业全书》、电子工程专辑、台积电、ASML、Wind、SEMI产业投资平台、新京报、芯东西，德邦研究所整理1946年第一台电子管计算机ENIAC诞生1947-1948年贝尔实验室发明点接触型锗三极管、双极型晶体管1954年德州仪器推出首款商用硅晶体管；贝尔实验室发明第一台晶体管计算机1965年摩尔定律发表，全球半导体按此规律演进1957年仙童半导体在硅谷创立被认为是硅谷诞生标志1968年英特尔在硅谷成立1969年AMD

公司成立1971年英特尔推出第一款商用处理器Intel

40041981年IBM推出第一款个人电脑IBM5150，处理器为Intel

80861958年德州仪器发明第一款集成电路1987年台积电成立，首创晶圆代工模式1999年英伟达推出Geforce256，提出GPU概念2003年台积电联合ASML成功研制出浸润式光刻机2019年ASML量产EUV光刻机，晶圆三巨头宣布3nm研发和量产计划1974年三星收购韩国半导体50%股份，进入半导体市场1976年日本实施“超大规模集成电路研究计划”1993年英伟达成立，专门从事显卡生产2000年张汝京从台积电出走，创立中芯国际2007年苹果推出iPhone，开启智能手机新纪元2020年台积电、三星量产5nm芯片2022年台积电宣布3nm量产9请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明1950s-1960s，半导体产业在美国本土起源并蓬勃发展中国大陆历经低端制造组装承接、技术引进消化，逐渐成为半导体产业新的需求和产能中心第一次转移1970s-1980s，美国将电子产品系统装配等利润较低环节转移到日本地区,同时日本政府大力支持半导体发展，半导体产业重心逐渐转移至日本第二次转移1980s-1990s，日本经济泡沫破裂，美国通过广场协议限制日本半导体产业发展，半导体产业从日本逐渐转移至韩国、中国台湾第三次转移2000s-2010s，随着PC时代向手机时代过度，第四次？全球半导体产业发展特征（2/3）产业转移：美国→日本→韩国&中国台湾→中国大陆，全球半导体产业的三次区域迁移半导体产业在美国起源后，伴随地缘政治、地区产业政策、制造模式变革等多种因素，经历了三次制造重心的产业转移第一次：1976年3月，日本政府以富士通、日立、三菱、NEC和东芝五家公司为核心，联合日本工业技术研究员、电子综合研究所和计算机综合研究所共同实施“超大规模集成电路研究计划”（VLSI），该计划取得了巨大成功，日本超越美国、一跃成为世界第一的DRAM大国第二次：1983年，韩国政府对外发布“进军LSI领域（DRAM）的计划”，通过四年时间掌握了256K

DRAM技术，并通过向日本大量进口高性能制造设备，快速壮大半导体产业第三次：2001年后中国正式加入世贸组织，逐渐深度参与到全球电子制造产业链中第四次：从人口红利过度到工程师红利（人口结构上，劳动力素质提升；产业结构上，技术要素比重增大），制造业低端产能或将持续外迁…资料来源：前瞻产业研究院、邹蓉《半导体产业的国际转移研究》，德邦研究所10请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业发展特征（3/3）模式创新：IDM

→

Fabless

+

Foundry

+

OSAT

→

Fab-lite，产业链分工的细化与商业模式创新1987年，张忠谋创立台积电，开启专业晶圆代工（Foundry）模式2022年，张忠谋：“全世界现在没有一个真正的IDM，IDM已经都变成Fab-lite”封装测试厂IDMFablessFoundry

集设计、制造、封测于一身

早期多数集成电路企业采用的模式，目前仅有极少数企业能够维持

设计、制造等环节协同优化，有助于充分发掘技术潜力

能有条件率先实验并推行新的半导体技术

公司规模庞大，管理成本较高

运营费用较高，资本回报率偏低

不负责芯片设计，只负责制造或封测

可以同时为多家设计公司提供服务，但受制于公司间的竞争关系

不承担由于市场调研不准、产品设计缺陷等决策风险

投资规模较大，维持生产线正常运作费用较高

需要持续投入维持工艺水平，一旦落后追赶难度较大

只负责芯片的电路设计与销售

生产、测试、封装等环节外包

资产较轻，初始投资规模小，创业难度相对较小

企业运行费用较低，转型相对灵活

与IDM相比无法与工艺协同优化，因此难以完成指标严苛的设计

与Foundry相比需要承担各种市场风险基本特点主要优势主要劣势典型厂商IDM模式Fabless模式IDM厂商IC设计IC制造IC封装IC测试Fabless厂IC设计Foundry厂IC制造IC封装IC测试资料来源：思瑞浦招股书、中芯国际招股书、各公司官网，德邦研究所整理11从宏观总量到中观半导体产业（1/6）国内生产总值GDP第一产业第二产业第三产业农林牧渔业建筑业工业采矿业公用事业制造业批发和零售业交运/仓储/邮政住宿和餐饮业金融业房地产业信息传输/软件/信息技术服务租赁和商务服务业其他上游通用设备专用设备电气机械和器材通信设备、计算机和其他电子设备仪器仪表其他制造产品和废品废料金属制品、机械和设备修理服务中游食品和烟草纺织品纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品木材加工品和家具造纸印刷和文教体育用品交通运输设备下游广播电视设备制造雷达及配套设备制造非专业视听设备制造智能消费设备制造电子器件制造电子元件及电子专用材料制造其他电子设备制造计算机制造计算机整机计算机零部件工控计算机信息安全设备其他通信系统设备通信终端设备通信设备制造可穿戴设备智能车载设备智能无人飞行器服务消费机器人其他半导体照明器件半导体分立器件集成电路显示器件其他被动元件电子电路(PCB/PCBA)电子材料其他半导体是信息科技产业的支撑，是数字经济世界的基石从宏观总量到中观行业：GDP

>>

数字经济

>>

信息科技产业

=

硬件

+

软件

+

应用

>>

半导体芯片是支撑数字产业化产业数字化数字化治理传统产业数字化的部分石油、炼焦产品和核燃料加工品化学产品金属冶炼和压延加工品金属制品非金属矿物制品电子制造+电信运营+软件信息+互联网支撑资料来源：国家统计局、国家标准化委员会、中国信息通信研究院，德邦研究所绘制12请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明其他部分,46.6,

55.0%2021年全球47个主要经济体GDP中数字经济结构数字产业化产业数字化其他部分数字产业化,

5.7,

6.8%占数字经济15%产业数字化,

32.4,

38.2%占数字经济85%[单位：万亿美元]GDP

>>

数字经济：全球数字经济占GDP比重~45%，其中产业数字化贡献85%，信息科技产业是底座从宏观总量到中观半导体产业（2/6）数字经济,45%其他部分,55%8.6%24.3%46.3%第一产业第二产业第三产业2021年全球数字经济占GDP比重 2021年全球数字经济在三次产业渗透率13.1%15.6%名义GDP增速数字经济增速2021年全球GDP与数字经济增速2021年全球47个主要经济体数字经济规模为38.1万亿美元，占全球GDP比重为45%，较2020年提升1个百分点2021年全球数字经济在第一产业渗透率为8.6%，在第二产业渗透率为24.3%，在第三产业渗透率为46.3%增速：2021年全球47个经济体数字经济同比名义增长15.6%，高于同期GDP名义增速2.5个百分点数字经济包括数字产业化、产业数字化和数字化治理三大部分：

2021年全球数字产业化规模占数字经济比重为15%

，

占GDP

比重为6.8%，

2021年全球产业数字化规模占数字经济比重为85%，占GDP比重约为38.2%资料来源：中国信息通信研究院，德邦研究所整理13请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明从宏观总量到中观半导体产业（3/6）27.5%10.7%7.6%3.9%30%25%20%15%10%5%0%农林牧渔业制造业采矿和公用事业建筑业批发和零售业//交运仓储邮政住宿和餐饮业金融业//房 信 租地 息 赁产 技

传 和业 术

输 商服

软 务务

件 服信 务息 业中国 美国2021年中国和美国科技行业主要大类行业增加值占GDP比重3.4%3.9%6.2%7.6%2.6%4.0%8%7%6%5%4%3%2%1%0%1987至2022年中美两国信息科技产业占GDP呈上升趋势数字经济

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信息科技产业（1）：中美信息科技产业在总量的情况对比美国信息科技产业增加值在GDP中占比接近中国2倍。美国经济分析局将“信息通信技术生产行业”在传统的产业划分框架外单列，2021年增加值占其GDP比重约为7.6%。中国国家统计局将“信息传输、软件和信息技术服务业”列示在第三产业下面，2021年占GDP比重约为3.9%。2021年科技行业在GDP的百分比，美国约为中国的1.95倍中美两国信息科技产业占GDP比重整体上均呈现上升趋势。1987年美国信息科技产业占GDP比重约为3.4%，在科网泡沫前4年，迅速从1996年的3.9%提升至2000年的6.2%，此后略有下降，至2010年才回升至6.2%，此后缓慢提升至2021年的7.6%。中国信息科技产业起步较晚，信息科技产业占GDP比重数据最早可追溯至2004年的2.6%，2022年约为4.0%资料来源：中国国家统计局、美国经济分析局、Wind，德邦研究所测算注：主要参考中国国民经济行业分类标准，将美国经济分析局列示的行业增加值按照中国分类进行了归类和加总，由于数据可得性和不同国家分类标准的异同，图中数据可能存在微小的统计口径差异信息通信技术生产行业/美国GDP 信息传输、软件和信息技术服务业/中国GDP资料来源：中国国家统计局、美国经济分析局、Wind，德邦研究所14请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明从宏观总量到中观半导体产业（4/6）2021年美国制造业中细分行业增加值比重2020年中国制造业中细分行业增加值比重数字经济

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信息科技产业（2）：美国制造业中信息设备比重超过中国2倍信息科技产业包括硬件、软件和互联网应用等，硬件属于制造业，美国信息设备在制造业比重约为中国的2.03倍

2021年“计算机和电子产品”行业增加值约占美国制造业的13.4%，在美国制造业中排名第2

2020年投入产出表，“通信设备、计算机和其他电子设备”行业增加值约占制造业的6.6%，在中国制造业中排名第6化学产品,

17.6%计算机和电子产品,

13.4%食品、饮料及烟草制品,

12.9%机械,

7.0%加工金属制品,

6.5%汽车整车、车身、车斗及零部件,

6.4%其他运输设备,

6.3%石油和煤炭产品,

5.2%耐用品杂项,

4.0%印刷和相关支持活动,

1.5%木制品,

2.5%纸制品,

2.5%电气设备、用品和部件,

2.7%非金属矿物制品,

2.8%

初级金属制品,

3.1%塑料和橡胶产品,

3.4%家具和相关产品,

1.3%纺织厂和纺织品厂,

0.7%服装、皮革和相关制品,

0.3%化学产品,

14.7%食品和烟草,

12.2%金属冶炼和压延加工品,

10.9%非金属矿物制品,

9.1%交通运输设备,

7.0%通信设备、计算机和其他电子设备,

6.6%金属制品,

5.0%通用设备,

4.9%电气机械和器材,4.8%造纸印刷和文教体育用品,

4.2%木材加工品和家具,

2.2%纺织品,

2.7%纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品,

3.0%其他制造产品和废品废料,

3.6%专用设备,

3.9%石油、炼焦产品和核燃料加工品,

4.0%仪器仪表,

1.0%金属制品、机械和设备修理服务,

0.2%资料来源：中国国家统计局、美国经济分析局、Wind，德邦研究所整理15请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明5.3%1.3%9.2%13.8%18.5%10.6%13.4%11.7%14.1%3.0%2.4%4.3%26.2%2.4%2.9%15.1%9.0%10.8%11.3%3.7%7.9%3.1%材料电信服务房地产工业公用事业金融可选消费能源日常消费信息技术医疗保健27.6%7.5%20.4%6.7%3.1%3.1%1.0%1.4%3.6%6.2%9.6%1.6%3.6%52.3%12.1%6.7%13.3%5.2%3.2%1.8%8.2%1.9%材料电信服务房地产工业公用事业金融可选消费能源日常消费信息技术医疗保健2021年中国和美国各大类行业收入占比 2021年中国和美国大类行业净利润占比美股 A股 美股 A股数字经济

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信息科技产业（3）：美国信息技术行业在所有上市公司中收入、利润占比均较高从宏观总量到中观半导体产业（5/6）根据Wind一级行业分类标准，我们将A

股5000

余家上市公司和美股6000

余家上市公司2021

年收入和净利润加总1）横向对比来看，2021年，美国信息技术行业凭借13.4%的收入占比获得了全行业20.4%的净利润，而中国信息技术行业则用7.9%的收入占比换来了1.8%的净利润份额。2

）

纵向对比来看，

美国信息技术行业收入占比次于可选消费的18.5%

和金融行业的13.8%，

位列第三；

利润占比次于金融行业的27.6%，位列第二。中国信息技术行业收入占比位列第六，利润占比位列第十Wind，德邦研究所测算1621.8%14.1%48.2%11.3%13.3%6.7%4.3%3.6%2.9%3.6%3.1%3.7%3.1%2.9%3.0%3.9%2.5%5.0%2.4%3.1%2.0%1.4%1.6%1.7%1.5%5.5%1.2%2.4%1.0%1.2%0.6%1.2%0.6%0.7%0.6%0.4%0.4%0.6%0.4%1.4%0.4%0.7%0.2%0.1%0.1%1.2%-0.03%银行能源Ⅱ资本货物房地产Ⅱ公用事业Ⅱ材料Ⅱ汽车与汽车零部件食品、饮料与烟草运输保险Ⅱ耐用消费品与服装多元金融制药、生物科技与生命科学技术硬件与设备电信服务Ⅱ零售业软件与服务媒体Ⅱ消费者服务Ⅱ商业和专业服务医疗保健设备与服务食品与主要用品零售Ⅱ家庭与个人用品半导体与半导体生产设备2021收入占比2021净利润占比8.7%6.9%5.8%10.8%5.3%3.1%8.0%5.8%8.2%6.2%11.3%10.9%9.8%7.5%6.7%6.4%4.7%5.5%3.5%4.6%4.5%1.9%3.9%3.9%3.6%2.7%3.4%3.0%3.1%3.4%3.0%2.5%

4.2%2.3%2.1%2.4%1.9%2.4%1.6%1.3%1.4%1.1%1.0%1.1%1.0%0.4%1.3%-0.4%银行软件与服务保险Ⅱ能源Ⅱ材料Ⅱ多元金融技术硬件与设备制药、生物科技与生命科学零售业半导体与半导体生产设备资本货物医疗保健设备与服务媒体Ⅱ电信服务Ⅱ食品、饮料与烟草汽车与汽车零部件耐用消费品与服装运输公用事业Ⅱ房地产Ⅱ食品与主要用品零售Ⅱ家庭与个人用品商业和专业服务消费者服务Ⅱ2021收入占比2021净利润占比4.9%>>

半导体产业：信息科技产业的核心硬件从宏观总量到中观半导体产业（6/6）根据Wind二级行业分类标准，分别测算中国和美国2021年半导体和其他二级行业的收入与净利润在总量中的比重2021年，

美国半导体行业收入占比约为1.9%，净利润占比约为3.9%；中国半导体行业收入占比约为1.2%，

净利润整体亏损约7亿元将“半导体与半导体生产设备”，以及“电信服务”、“技术硬件与设备”、“媒体”和“软件与服务”等泛TMT行业作为信息科技产业：

美国上市公司中，

2021年信息科技产业收入占比19.1%，净利润占比约为26.9%，净利率约为16.1%；

中国上市公司中，

2021年信息科技产业收入占比约为11.0%，净利润占比约为3.3%，净利率约为1.1%Wind，德邦研究所测算2021年美国上市公司2021年中国上市公司目

录CONTENTS1、全球产业概况与分析框架2、半导体的成长性与周期性3、全球产业链价值量分布特征4、全球市场现状与特征5、中国产业现状与问题6、全球产业趋势与中国投资机遇18请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的成长性与周期性半导体产业成长性需求成长产能成长结构成长周期性产品周期产能周期库存周期下游应用领域不断拓展，需求端持续成长，全球销售额从1976年到2022年增长了202倍供给端各环节产能持续爬升，全球半导体产业CapEx从1983年到2021年CAGR为10%新技术取代旧技术，新产品替代旧产品，高端产品下沉，低端产品淘汰，结构成长优化长周期：宏观周期、技术迭代等因素驱动的产品周期，约10年左右中周期：供给端（企业）资本支出驱动的产能周期（朱格拉周期），约3~4年短周期：销售端（市场）短期供需错配驱动的库存周期（基钦周期），约3~6季度140%120%100%80%60%40%20%0%-20%-40%0100020003000400050006000全球半导体年度销售额（亿美元）销售额YoY（右）成长性→周期性：在周期波动中成长，从萌芽走向成熟宏观、技术、产业政策、供需关系等多重因素共同影响，全球半导体产业在波动中增长，呈现出螺旋式上升趋势从“强成长、弱周期”，走向“弱成长、强周期”，从爆发式增长的新兴产业，到渐进式前进的成熟产业SIA，德邦研究所；注：全球半导体年度销售额数据起始日期为1976年3月19请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的成长性-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%01000200030004000500060007000全球半导体年度销售额（亿美元） 销售额YoY（右）SIA、世界银行，德邦研究所；注：全球半导体年度销售额数据起始日期为 1976年3月；2022年GDP增速为世界银行2023-01-13预测值1981-1990年家用电器时代CAGR=

20.5%1991-2000年台式机时代CAGR=

15.6%2001-2008年功能手机/笔记本电脑CAGR=

8.2%2009-2014年3G/4G/智能手机CAGR=

8.7%2015-2022年5GAIoT/消费电子/汽车，CAGR=

8.1%1980年前半导体萌芽时代CAGR’76-’80=36%GDP增速=4.4%GDP增速=3.2%GDP增速=2.8%GDP增速=3.6%GDP增速=2.4%GDP增速=2.5%成长阶段复盘：跨越下游应用市场的多轮兴衰更迭周期，成长为5800亿美元的支柱产业1976年以来，全球半导体市场销售金额从最初的约29亿美元成长为2022年的5832亿美元，增长了约202倍，年均复合增速达到12.2%，远高于全球GDP同时期约3.1%的年均增速水平全球半导体产业的成长性28%28%30%31%30%

31%37%

41%50%45%

48%

46%

47%

49%

46%

49%

49%

49% 49%

48%50%56%58%60%62%

61%68%67%

66%73%78%

78%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%20001000030004000500060001990

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2021注：由于部分企业上市时间较晚，所以收入合计数据并非在所有年份均包含30家企业。该图反应30家企业中开始披露财务数据的企业数量的变化成长特征（1）：产业价值量向头部企业聚拢，集中度提升，竞争格局趋于稳定截至2022年底，费城半导体指数涵盖包括台积电、英伟达、阿斯麦在内的设计、设备和代工制造等环节共30家头部企业：

2005至2017年间的29家企业的合计收入在全球半导体销售额的比重从49%提升至67%

2021年GF上市后，指数成分拓展至30只股票，30家企业合计收入占全球半导体销售额的比重也提升至78.4%全球半导体年度销售额（亿美元） 30家半导体企业收入（亿美元） 企业合计收入/全球半导体销售额（右）请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明20SIA、Capital

IQ，德邦研究所成长特征（2）：头部企业收入/利润波动趋窄，盈利能力逐渐增强，自由现金流水平持续提升（1/2）全球半导体产业的成长性80%60%40%20%0%-20%-40%-60%1990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020

2021企业收入YoY（右） 毛利润YoY（右）60%50%40%30%20%10%0%-10%1990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020

2021净利率 毛利率 ROE FCF/收入对费城半导体指数的30只成分股财务数据加总，收入与利润波动收窄，盈利能力、自由现金流水平不断提升新台阶请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明21SIA、Capital

IQ，德邦研究所成长特征（2）：头部企业收入/利润波动趋窄，盈利能力逐渐增强，自由现金流水平持续提升（2/2）全球半导体产业的成长性16%22%29%49%45%15%20%4%8%9%11%35%46%10%9%11%9%14%17%38%51%18%17%14%8%13%13%19%53%22%21%17%0%10%20%30%40%50%60%1991-20002001-20082009-20142015-2021全球半导体销售额CAGR龙头企业收入CAGR龙头企业毛利润CAGR龙头企业净利润CAGR龙头企业平均毛利率龙头企业平均净利率龙头企业平均ROE龙头企业平均FCF/收入对费城半导体指数的30只成分股财务数据加总，收入与利润波动收窄，盈利能力、自由现金流水平不断提升新台阶请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明22SIA、Capital

IQ，德邦研究所；注：区间财务比率数值为年末值的算术平均23请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的成长性成长特征（3）：半导体产业与宏观GDP的相关性不断增强1980年至今全球GDP增速和IC市场增速的相关性呈现上升趋势。1980至2010年间，全球GDP和IC市场增速相关系数最低时为-0.1（基本不相关），最高为0.63（弱相关），但在2010至2019年间，相关系数提升到了0.85，如果排除2017-2018年间存储器市场的表现，该阶段相关系数提升至0.96，表现出明显的强相关。

IC

Insights预计2019至2024年二者相关系数将达到0.90。原因：

并购事件增加导致IC制造商减少，供应端基本面发生变化，行业竞争格局更加成熟

半导体→电子设备→数字经济→宏观经济，半导体价值量占比提升，下游应用更加分散，与宏观联系更加紧密1980至2024F全球GDP和IC市场增长率相关系数及预测0.630.90-0.20.00.20.40.60.81.01980-1989-0.101990-19992000-20092010-20192019-2024F日本厂商持续提升产能0.35韩国和中国台湾厂商持续提升产能企业兼并潮开始兼并整合势头强劲0.8519.10%28.90%16%18%20%22%24%26%28%30%19971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020211997至2021年电子设备的半导体产品价值量变化ST、TI、IC

Insights、王阳元《集成电路产业全书》，德邦研究所24请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的周期性长周期：产品周期，约10年左右，技术迭代核心驱动，宏观因素侧面加强（1/2）半导体产业新技术从最初研发储备到终端产品应用并量产的周期大约在10年左右，驱动信息市场的引擎（下游应用市场主要产品）也大概10年左右产生一次新变化阶段 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代 第六代代表性光源波长

多波长

436nm

365nm

248nm

193nm(浸没式DPT)

13.5nm特征尺寸 12~3μm 3~1μm 1~0.35μm 0.35μm~65nm 65~22nm 22~2nm存储器 小于1KB到16KB 16KB~1MB 1~64MB 64MB~1GB1~16GB(芯片组)

16GB到1TB以上(芯片组)CPU

产品(

以Intel为例)Core(酷睿)Core(酷睿)CPU字长[bit]6464CPU晶体管数10^8

~10^9

多核架构多核架构CPU时钟频

率[MHz]非主频标准非主频标准主流圆片直径从4004到8080

从8086到286

从386到486

Pentium(奔腾)4,

8 8,

16 16,

32 32,

641000 10^4

~

10^5 10^5

~

10^6 10^6~

10^70.1~1 1~10 10

~

100 100~

10002~4

in 4in~150mm150mm,200mm

200mm,300mm200mm,300mm200mm,

300mm,450mm主流设计工具手工从逻辑编辑到布局

从布局布线到综布线 合从综合到DFM

SoC、IP

SoC、IP、SiP主要封装形式从TO到DIPDIP从DIP到QFP DIP、QFP、BGA 多种封装、SiP SiP、3D封装、Chiplet等半导体产品制造技术约10年进步一代主要时间区间1965—19751975—19851985—19951995—20052005—20152015—2025主流光刻技术光源汞灯g线i线KrFArFDUV，EUV1E-011E-071E-061E-051E-041E-031E-021E+001968

1973

1978

1983

1988

1993

1998

平均晶体管价格（美元）集成电路晶体管单价大约每1.6年减少一半，大约每10年下降两个数量级集成电路晶体管单价约10年下降两个数量级资料来源：王阳元《集成电路产业全书》、电子工程专辑、Intel、IC

Insights、中国电子报、Intel

and

Dataquest

reports

(December

2002)，德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明8%6%4%2%0%-2%-4%140%120%100%80%60%40%20%0%-20%-40%197619771978197919801981198219831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023E全球半导体销售额同比增速 全球GDP同比增速（右）140%120%100%80%60%40%20%0%-20%-40%197619771978197919801981198219831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023E全球半导体销售同比增速日本经济衰退亚洲金融危机全球金融危机全球新冠大流行5G/移动互联网 IoT/智能汽车等大中型计算机 PC 移动通信同比增速 科网泡沫与世界经济衰退周期波动全球半导体产业的周期性长周期：产品周期，约10年左右，技术迭代核心驱动，宏观因素侧面加强（2/2）全球半导体销售额增速大约每10年一个“M”形波动，主要与技术驱动产品迭代有关，称为产品周期，宏观经济周期使之加强SIA、WSTS、世界银行、王阳元《集成电路产业全书》，

德邦研究所；注：（

1

）

2022/2023

年GDP增速为世界银行2023

-01-

13预测值（

2）2023

半导体增速为

25WSTS于2022-11-29预测值（3）图片上半部分中，阴影数据为全球半导体销售额同比增速，虚折线为根据同比增速观察到的大致周期波动规律26请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的周期性中周期：供给端（企业）资本支出驱动的产能周期，约3~4年（1/3）中期维度上，半导体产业表现出由企业设备投资和产能扩张驱动周期波动，称为产能周期（也称资本支出周期、朱格拉周期、设备投资周期等）投资端观测：全球半导体产业资本支出从1983年的43亿美元增长到2021年的1531亿美元，年均复合增速约为10%。以同比增速的极大值点划分，全球半导体资本开支周期平均约3~4年-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%020040060080010001200140016001800全球半导体产业资本支出（亿美元）YoY(右)4年3年3年4年1983至2021年全球半导体产业CapEx增速呈现约3-4年周期4年 5年 4年 2年 4年 4年IC

Insights，德邦研究所；注：预测数据时间截面为2022-11-2227请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的周期性中周期：供给端（企业）资本支出驱动的产能周期，约3~4年（2/3）产能端实证：全球IC晶圆新增产能在历史年份中呈现波动特征，波动周期大约为3~4年-10%-5%0%5%10%15%20%25%-10-50510152025等效200mm晶圆产能变化（百万片）晶圆产能同比变化（右）晶圆产能一个增速周期大概3-4年1994-2022F全球半导体新增晶圆产能变化与增速Knometa

Research,

SIA,

IC

Insights，德邦研究所；注：预测数据时间截面为2022.0428请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的周期性中周期：供给端（企业）资本支出驱动的产能周期，约3~4年（3/3）销售端观察：产能周期在半导体产品销售端上也有所体现，以全球半导体月度销售额为例，1976年3月至今，半导体月销售额同比增速（3个月移动平均值）呈现出周期波动特征，每个周期间隔大约在3-4年，平均数值为2.95年1980-051984-061988-041986-111991-041995-071997-092000-082004-072003-012006-082010-042014-042017-082021-080%-50%-100%50%

1977-05100%150%200%1976-031976-121977-091978-061979-031979-121980-091981-061982-031982-121983-091984-061985-031985-121986-091987-061988-031988-121989-091990-061991-031991-121992-091993-061994-031994-121995-091996-061997-031997-121998-091999-062000-032000-122001-092002-062003-032003-122004-092005-062006-032006-122007-092008-062009-032009-122010-092011-062012-032012-122013-092014-062015-032015-122016-092017-062018-032018-122019-092020-062021-032021-122022-09全球半导体月度销售额3个月移动平均同比增速77-0580-0584-0686-1188-0491-0495-0797-0900-0803-0104-0706-0810-0414-0417-0821-083.004.082.421.423.004.252.172.922.421.502.083.674.003.344.00增速极大值时点(年-月)周期间隔平均周期：2.95年全球半导体月销售额拐点（二阶导为零）1976年至2022年全球半导体月销售额同比增速与波动情况SIA，德邦研究所29请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的周期性库存水平主动补库存被动补库存主动去库存被动补库存库存高点库存周期起点库存低点，新一轮周期启动需求水平短周期：销售端（市场）短期供需驱动的库存周期，约3~6季度（1/3）短期维度上，由销售端（市场）短期供需驱动库存周期，也称基钦周期，约3~6个季度。由于下游需求端向上传导存在时滞，导致了库存周期的产生。半导体产业库存周期可以分为4个阶段：

主动补库存：在新一轮库存周期的起点，由于短期需求端指标上升，企业提升产线稼动率，主动补充库存水平，产成品存货环比上升，行业处于短期繁荣阶段

被动补库存：这一阶段需求端指标已经见顶，

但企业稼动率无法立即下降，

存货水平仍然保持上升，导致利润率水平到达顶部后开始下降，行业开始进入短期衰退阶段

主动去库存：需求端指标持续下降，企业稼动率开始下降，

但已经出现库存过剩，企业主动降价去库存，减少存货压力，行业处于萧条阶段

被动去库存：需求端指标企跌回升，

企业稼动率降至低点，

库存水平持续降低至低点，库存压力得到缓解，随着需求回温，

行业开始进入下一轮库存周期起点半导体产业库存周期各阶段《当代西方经济学新词典》，德邦研究所绘制30请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的周期性10%9%8%7%6%5%4%3%2%1%0%10009008007006005004003002001000存货金额（亿美元） 存货/总资产S&P

Capital

IQ，德邦研究所；注：统计的公司包括英特尔、AMD、TI、英伟达、高通、博通、三星电子、SK

海力士、台积电，部分公司由于上市时间较晚缺失早期时点数据，部分公司虽已上市但仍缺失少数季报数据，因此图中各季度时点的存货金额不一定统计到前述所有公司存货情况2000年至2022年全球主要半导体公司季度库存水平变化情况短周期：销售端（市场）短期供需驱动的库存周期，约3~6季度（2/3）供给端：全球主要半导体公司历史库存水平表现出3~6个季度的波动周期。我们统计了半导体行业海内外巨头公司2000年至今的季度库存数据，可以发现主要公司的库存水平在10%以内范围波动，大约呈现出3至6个季度的周期特征库存水平大约呈现3-6Q周期性波动特征31请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明全球半导体产业的周期性短周期：销售端（市场）短期供需驱动的库存周期，约3~6季度（3/3）销售端：全球半导体产品均价的波动周期也在3至6个季度左右。价格是供需关系的外在表现，2008年至今全球半导体产品销售均价在0.35~0.55美元间波动。从季度销售均价的环比增速上可以看出，除了少数时间段，前述波动周期通常在3至6个季度左右2008-032009-032008-092009-122010-122011-122012-122013-122014-122015-122016-122017-122018-122020-062022-030.450.400.350.500.552008-032008-062008-092008-122009-032009-062009-092009-122010-032010-062010-092010-122011-032011-062011-092011-122012-032012-062012-092012-122013-032013-062013-092013-122014-032014-062014-092014-122015-032015-062015-092015-122016-032016-062016-092016-122017-032017-062017-092017-122018-032018-062018-092018-122019-032019-062019-092019-122020-032020-062020-092020-122021-032021-062021-092021-122022-032022-062022-09全球半导体产品季度销售均价（美元）10%5%0%-5%-10%-15%2008-032008-062008-092008-122009-032009-062009-092009-122010-032010-062010-092010-122011-032011-062011-092011-122012-032012-062012-092012-122013-032013-062013-092013-122014-032014-062014-092014-122015-032015-062015-092015-122016-032016-062016-092016-122017-032017-062017-092017-122018-032018-062018-092018-122019-032019-062019-092019-122020-032020-062020-092020-122021-032021-062021-092021-122022-032022-062022-09QoQ价格周期约3~6Q2008年至2022年全球半导体产品销售均价及环比增速Wind，德邦研究所目

录CONTENTS1、全球产业概况与分析框架2、半导体的成长性与周期性3、全球产业链价值量分布特征4、全球市场现状与特征5、中国产业现状与问题6、全球