国产芯片狂飙，连遥遥领先都给他们写感谢信
最近正在做芯片产业调研，和同事梳理出不少行业数据，对当前自主芯片产业发展情况，也有了更清晰的认知。活到老学到老，今天不吃瓜，重点跟大家分享一点干货吧，来看看我们的自主芯片产业链发展成果。
众所周知，国内石油和铁矿石进口量巨大，分别位居进口列表的第二和第三位，但领跑进口榜单的却是集成电路，也就是我们常说的芯片。
2023年，我国的芯片进口量达到了4796亿片，价值大约24591亿元人民币。其次是原油，进口量为56399万吨，价值为23733亿元人民币；铁矿石及其精矿紧随其后，进口量为117906万吨，价值9418亿元人民币。
根据美国半导体工业协会(SIA)发布的数据，2022年全球芯片销售额达到创纪录的5735亿美元。Chip 4的芯片销售额超过4000亿美元。同年中国芯片进口额为4156亿美元，芯片进口量达到5384亿颗。简而言之，Chip 4生产芯片的总额占全球总额的70%以上，中国大陆消耗的芯片总额占全球总额的70%以上。
不过根据海关总署数据，到2023年，我国集成电路进口数量总额是4796亿块，同比下降10.9%；从金额看，2023年，我国集成电路进口总额3502亿美元，同比下降幅度达到15.7%。
可以看到，随着本土集成电路产品的快速增长，尽管面临全球芯片需求波动和中美“芯片战”等影响，我们从2022年开始芯片进口量和进口额也都在逐渐减少。这表明中国芯片产业正在通过自主创新和加强本土供应链建设，努力实现芯片自给自足，减少对外部供应链、进口芯片的依赖。
再深入分析一下芯片产业链细分领域。大体上IC包含芯片设计 （ Fabless ） 、晶圆制造 （ Foundry ） 、封装测试 （ OSAT ）等三个环节构成半导体产业链 ，其中封装测试位于下游 。
（1）芯片设计（Fabless）—— 主要涉及集成电路的设计和开发
- Fabless公司通常没有自己的晶圆制造工厂，它们专注于芯片的设计、验证和销售，然后将设计好的芯片交由晶圆制造公司（Foundry）进行生产
- 设计过程中会使用各种电子设计自动化（EDA）工具，以确保设计的准确性和高效性
- 设计完成后，会进行一系列的验证和测试，以确保设计的正确性和可靠性
（2）晶圆制造（Foundry）—— 将芯片设计转化为实际产品的关键步骤
- Foundry公司通常拥有先进的晶圆制造设备和生产线，能够根据Fabless公司提供的设计图纸，在晶圆上制造出芯片
- 晶圆制造过程包括晶圆制备、光刻、蚀刻、离子注入、金属化等多个步骤，每个步骤都需要高精度的控制和严格的质量管理
- 制造完成后，会进行一系列的质量检测和性能测试，以确保芯片的质量和性能符合设计要求
（3）封装测试（OSAT：Outsourced Assembly& Test）—— 将制造好的芯片封装成可用于实际应用的产品
- OSAT公司负责将晶圆上的芯片切割成单独的芯片单元，然后进行封装，以保护芯片并方便与外部设备连接
- 封装完成后，会进行一系列的测试和验证，以确保封装后的芯片在功能和性能上符合设计要求
- 测试过程可能包括功能测试、性能测试、可靠性测试等多个方面
（4）IDM（Integrated Device Manufacturer）模式，即垂直整合制造模式，是指一家芯片公司同时拥有芯片设计、晶圆制造和封装测试等全产业链能力.
芯片设计（Fabless）方面，国内外主流的那几家都耳熟能详，此前也做过不少相关分析。今天我们重点看看Foundry和OSAT这两个环节。全球前十的晶圆代工厂分别是：台积电、三星、联电、格芯、中芯国际、华虹集团、力积电、高塔半导体、世界先进、东部高科。
芯片制程不断缩小是业内一大趋势。芯片制程亦称为节点或特征线宽，即晶体管栅极宽度的尺英寸，用来衡量半导体芯片制造的工艺水准。随着芯片制造企业工艺水平的不断提升和加工成本的不断优化，芯片对先进制程的需求也在不断增加。
遵循摩尔定律，半导体芯片的制程已经从上世纪 70 年代的 1μm、0.35μm、0.13μm 逐渐发展至当前的 90nm、65nm、45nm、22nm、16nm、10nm、7nm 乃至 5nm。从2020年开始，全球半导体先进制程之战火花四射。从应用市场领域上来看，对不同工艺制程的芯片都有很大的需求，各类终端产品也是涉及我们生活中的方方面面。
从光刻机视角来看，常见芯片制造工艺有DUV（深紫外光刻）和EUV（极紫外光刻），随着半导体技术的不断发展和市场需求的不断增长，EUV光刻机将在未来扮演更加重要的角色。然而，由于其高昂的成本和复杂的制造工艺，目前EUV光刻技术仍在不断完善和发展中。
DUV光刻技术虽然在高端市场面临EUV技术的挑战，但在中低端市场仍具有广泛的应用前景。同时，随着技术的不断进步和创新，DUV光刻技术也在不断提升其性能和降低成本。
为了克服半导体行业的市场和技术限制，并寻求超越摩尔定律的途径，先进封装技术，特别是2.5D和3D封装，正成为行业增长的重要驱动力。这些技术为半导体产业的发展提供了新的解决方案和可能性。在全球范围封测厂排名中，本土涌现众多企业。
我们从芯片晶圆制造和芯片封测这两个环节发现，本土企业正呈现出“疯狂”的增长态势。
在晶圆制造方面，据SEMI统计，2022~2024年，全球半导体产业计划将有82座新设施投产，其中中国大陆芯片制造商将在2024年开始运营18个项目。预计2024年，中国大陆晶圆厂将占全球42%以上的产能，这些生产出来的成熟制程芯片，大部分将在中国国内市场消化。
另外半导体设备购买量也在增加：中国大量购买半导体设备，尤其是光刻机。根据海关数据，2023年中国从荷兰进口了约225台光刻机，而2024年前两个月又进口了32台。这些设备为中国的晶圆制造提供了强有力的支持。
芯片封测方面，2022年我国集成电路封测行业产能规模达到4022.9亿块，同比增长4.6%；收入为2995.1亿元，同比增长8.4%。龙头企业业绩亮眼：A股封测“四小龙”长电科技、通富微电、华天科技、晶方科技等企业的营收和净利润均实现了显著增长。这也显示出国内封测企业的竞争力和市场活力。
总的来说，自主芯片产业链的快速崛起，不仅得益于国家政策的支持和市场需求的增长，还离不开企业自身的技术创新和产业升级。未来，随着技术的不断进步和市场的不断扩大，本土企业在半导体产业中的地位将越来越重要，国产芯片硬实力亦将得到全方位提升。