2018年中國CPU行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及行業(yè)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代三大因素分析[圖]

    一、CPU市場(chǎng)規(guī)模

    我國CPU市場(chǎng)規(guī)模和潛力非常大，龐大的整機(jī)制造能力意味著巨量的CPU采購。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年國內(nèi)智能手機(jī)產(chǎn)量高達(dá)13.69億臺(tái)，計(jì)算機(jī)整機(jī)產(chǎn)量也達(dá)到3.2億臺(tái)。雖然近些年，計(jì)算機(jī)整機(jī)和智能手機(jī)產(chǎn)量增長都出現(xiàn)瓶頸，由于這兩類產(chǎn)品體量龐大，CPU的需求量大且單品價(jià)值非常高，市場(chǎng)規(guī)模依然非?？捎^。

2016-2018年我國智能手機(jī)產(chǎn)量及增速

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國CPU行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)營態(tài)勢(shì)及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》

2014-2018年我國電子計(jì)算機(jī)整機(jī)產(chǎn)量及增速

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    服務(wù)器CPU伴隨著整機(jī)出貨的快速成長，需求量增長也較為迅速。數(shù)據(jù)顯示，2018年國內(nèi)服務(wù)器出貨量達(dá)到330.4萬臺(tái)，同比增長26%，其中互聯(lián)網(wǎng)、電信、金融和服務(wù)業(yè)等行業(yè)的出貨量增速也均超過20%。另外，國內(nèi)在物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興計(jì)算領(lǐng)域，對(duì)CPU也存在海量的需求。

2019年1-7月我國集成電路進(jìn)口額結(jié)構(gòu)

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2019年1-7月我國處理器進(jìn)口額來源地排序

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    美國企業(yè)（英特爾、AMD、高通等）是我國CPU產(chǎn)品的主要供應(yīng)商，其中直接從美國本土進(jìn)口的CPU芯片體量也比較大。2019年前7個(gè)月，我國累計(jì)從美國進(jìn)口處理器64.87億元，占到我國從美國芯片進(jìn)口額的84%，占比非常之高。對(duì)美國處理器的過度依賴，成為我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大軟肋，在當(dāng)前貿(mào)易戰(zhàn)持續(xù)的大背景下，影響已經(jīng)十分明顯。

2019年1-7月我國從美國的芯片進(jìn)口額結(jié)構(gòu)

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    采用國外的CPU產(chǎn)品，國內(nèi)用戶對(duì)其內(nèi)部邏輯、軟件代碼缺乏控制，存在邏輯炸彈、軟件后門等安全性問題。同時(shí)，在一些關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、武器裝備等領(lǐng)域，由于使用周期非常長，相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)可能都不需要對(duì)信息系統(tǒng)（包括CPU等元器件）進(jìn)行升級(jí)換代，這和消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品存在著根本性的差異，其對(duì)供應(yīng)鏈安全的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于性能要求。如果采用國外的CPU產(chǎn)品，一般會(huì)按照摩爾定律快速演進(jìn)，國內(nèi)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施、武器系統(tǒng)所采用的工藝或技術(shù)相對(duì)落后的元器件，就非?？赡茉庥錾a(chǎn)線關(guān)閉的情況，對(duì)于一些系統(tǒng)級(jí)裝備，都需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，增加不必要的成本。相反，如果是采用國內(nèi)供應(yīng)商，涉及到武器和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的零部件，企業(yè)會(huì)保留相關(guān)產(chǎn)能和售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)。另外，CPU作為基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性的產(chǎn)品，是信息產(chǎn)業(yè)重要的發(fā)展方向，需要大量的創(chuàng)新要素包括人力、財(cái)力、產(chǎn)業(yè)政策等方面的投入，大量采購進(jìn)口芯片，抑制了國產(chǎn)CPU產(chǎn)品的生態(tài)培育和成長。

    政府對(duì)該領(lǐng)域的支持力度逐步加大，政策日趨完善，為產(chǎn)業(yè)后續(xù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。尤其是未來中美在科技領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)加劇的大背景下，國內(nèi)對(duì)國產(chǎn)CPU的支持力度還會(huì)保持在高強(qiáng)度。（1）對(duì)CPU相關(guān)的元硬件研發(fā)引導(dǎo)、資金支持以及財(cái)稅優(yōu)惠政策有所傾斜；（2）支持企業(yè)通過兼并重組、國際合作等方式做大做強(qiáng)，提高國產(chǎn)化替代能力；（3）加強(qiáng)應(yīng)用端扶持，推動(dòng)國產(chǎn)化采購工作，將基于國產(chǎn)芯片的整機(jī)產(chǎn)品列入政府采購清單，鼓勵(lì)軟件、周邊設(shè)備對(duì)國產(chǎn)CPU進(jìn)行優(yōu)化和適配；（4）加強(qiáng)人才培養(yǎng)，2019年10月工信部發(fā)布消息稱，將與教育部合作加強(qiáng)集成電路人才隊(duì)伍建設(shè)，將集成電路設(shè)置為一級(jí)學(xué)科。

近年來我國CPU相關(guān)政策

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    國內(nèi)仍將長期是全球最大的CPU消費(fèi)市場(chǎng)。從主要下游行業(yè)來看：首先，智能手機(jī)將面臨著大量的換機(jī)需求，針對(duì)5G場(chǎng)景和應(yīng)用的CPU處理器也將得到較快推廣。目前，國內(nèi)5G手機(jī)已經(jīng)進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)，市場(chǎng)普遍預(yù)計(jì)到2020年年底，國內(nèi)5G手機(jī)有望進(jìn)入實(shí)質(zhì)性增長階段。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2019年10月份，國內(nèi)市場(chǎng)5G手機(jī)銷量達(dá)到78.7萬部。其次，PC雖然未來相對(duì)疲軟，但用戶基數(shù)非常龐大；服務(wù)器芯片市場(chǎng)將繼續(xù)在云計(jì)算、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中受益，尤其是在國內(nèi)市場(chǎng)上，云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模增速未來幾年將持續(xù)保持在30%以上。最后，工業(yè)控制領(lǐng)域的嵌入式CPU需求廣闊，我國作為制造業(yè)大國，目前正在向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)型，智能化改造是重要方向，CPU作為智能化的核心部件，將廣泛應(yīng)用于工控系統(tǒng)當(dāng)中。

    根據(jù)數(shù)據(jù)，近年來我國集成電路自給率不斷提升，2018年為13%，預(yù)計(jì)2020年有望提升至15%，但仍然處于較低水平，國產(chǎn)替代的空間非常大。

近十年我國集成電路自給率水平不斷提升

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    二、三大條件助力芯片產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代

    1.芯片工藝技術(shù)臨近極限，為后發(fā)者趕超提供可能

    集成電路技術(shù)的選步主要體現(xiàn)在兩方面：硅晶片直徑的變大和髙體管制程的變小。隨著過去上百年集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，硅晶片的直徑已經(jīng)有4寸擴(kuò)大到12寸，而晶體管工藝規(guī)格已經(jīng)從最初的5微米縮小到5納米，縮小了將近1000倍。在業(yè)界，7nm的工藝技術(shù)幾乎是商業(yè)化生產(chǎn)的極限，因?yàn)楫?dāng)芯片工藝規(guī)格小于7nm時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)量子隧穿效應(yīng)，導(dǎo)致制造成本急劇提升，同時(shí)光刻機(jī)的產(chǎn)能瓶頸也使得7nm低制程的芯片量產(chǎn)變得非常困難。

    事實(shí)上，近年來芯片工藝制程的縮小所需要的周期越來越長，摩爾定律正在逐漸失效。當(dāng)芯片制程進(jìn)入到28nm以內(nèi)，新一代制程芯片的研發(fā)周期變得非常長，而長周期客觀上可能給大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)追趕帶來機(jī)遇。

    2.大陸承接C產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，核心環(huán)節(jié)自主化能力加強(qiáng)

    從上個(gè)世紀(jì)60年代，美國首次發(fā)明晶體管以來，IC產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)過2次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的浪潮。首先，美國德州儀器(TI)公司發(fā)明第一塊集成電路板，計(jì)算機(jī)IC產(chǎn)業(yè)開始蓬勃發(fā)展。80年代，日本通過“引進(jìn)+自主”的模式，設(shè)立超大規(guī)模集成電路(ⅥSL)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)第一次IC產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。90年代初，韓囯受益于封裝、制造環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)移浪潮，發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈模式；90年代末，以臺(tái)積電為代表的企業(yè)開啟超級(jí)代工的工研院模式，實(shí)現(xiàn)第二次IC產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。

    進(jìn)入21世紀(jì)后，中國作為芯片制造的后起之秀開始加速跟進(jìn)和追趕，中芯國際、華虹宏力、武漢新芯等廠商加大投產(chǎn)力度，第三次IC產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移浪潮正在中國大陸如火如荼的進(jìn)

技術(shù)進(jìn)步與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移

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    根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，自2015年起，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)掀起發(fā)展新高潮，在建、新建晶圓廠項(xiàng)目投資額近萬億元，其中大量的資金將投向設(shè)備購買。過去兩年全球共興建十七座12寸晶圓廠，有10座設(shè)在中國大陸，其中8座已經(jīng)開始量產(chǎn)，同期間日本與韓國僅各增加一座產(chǎn)線。

    3.大基金彰顯國家意志，國產(chǎn)芯片生態(tài)逐步形成

    2014年6月，國務(wù)院發(fā)布集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的綱領(lǐng)性文件《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，吹響了芯片產(chǎn)業(yè)追趕國際先進(jìn)水平的號(hào)角。2014年9月，國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金正式成立。目前，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金一期已經(jīng)投資完畢，二期已經(jīng)開始資金募集。2018年從投資領(lǐng)域來看，國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金在芯片制造、設(shè)計(jì)和封測(cè)領(lǐng)域分別投資了311億、163億和70億，占總投資的54%、29%和12%。

國家集成電路基金投資領(lǐng)域金額占比

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國家集成電路基金投資領(lǐng)域公司數(shù)量占比

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