一天吃透一條產(chǎn)業(yè)鏈： 芯片產(chǎn)業(yè)（突破封鎖）

01 產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

02 芯片簡介

芯片是所有電子設(shè)備的核心計(jì)算單元，靠微納級電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與功能控制，從消費(fèi)電子到工業(yè)、AI 領(lǐng)域全依賴它。

整個(gè)芯片行業(yè)規(guī)模十分巨大，而按照核心程度，芯片總體可分如下：

當(dāng)前，當(dāng)前行業(yè)風(fēng)口聚焦于AI 芯片與汽車電子，隨著大模型訓(xùn)練和自動(dòng)駕駛需求爆發(fā)，AI 加速芯片（如 NPU/TPU）和車規(guī)級 SoC 成為增長引擎；同時(shí)，量子計(jì)算與模擬計(jì)算技術(shù)突破（如微軟拓?fù)淞孔有酒⒅袊枳兇鎯ζ骷軜?gòu)）開啟后摩爾時(shí)代新賽道，政策支持與算力革命推動(dòng)行業(yè)進(jìn)入 “超級周期”。

03 上游產(chǎn)業(yè)鏈

芯片產(chǎn)業(yè)鏈里，雖然中游是核心，包括芯片設(shè)計(jì)、制造和封裝測試這三步，這三步能直接做出能用的芯片。而上游的 EDA 軟件、材料和設(shè)備則是關(guān)鍵支撐，沒這些東西，中游根本干不了活。現(xiàn)在國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)在上游這塊大多依賴國外，其中最薄弱的就是最上游的 EDA 軟件，也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈里最卡脖子的環(huán)節(jié)。

03-1 EDA軟件/IP

EDA 軟件到底是什么？

其實(shí)它就是幫著完成芯片設(shè)計(jì)、制造到測試整個(gè)流程的軟件工具集合。以前沒它的時(shí)候，工程師得手動(dòng)畫芯片電路，不僅速度慢，還容易出錯(cuò)；現(xiàn)在有了 EDA，從芯片的初步想法、運(yùn)算邏輯開始，就能一步步把設(shè)計(jì)落地，是芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)里沒法缺的 “基礎(chǔ)工具”。

EDA 還分了四類，分別對應(yīng)不同的設(shè)計(jì)需求：

整體來看，全球 EDA 市場呈現(xiàn)高度集中的壟斷格局，Synopsys、Cadence、西門子 EDA 三大巨頭合計(jì)占據(jù)超 70% 份額，5nm 以下先進(jìn)制程工具控制率更是超 95%，中國本土廠商雖在模擬電路等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破但整體份額仍較低。

中國 EDA 市場 2024 年規(guī)模約 135.9 億元人民幣（占全球約 10%），同比增長 13.3%，預(yù)計(jì) 2025 年達(dá) 149.5 億元，增速顯著高于全球，核心動(dòng)力來自中芯國際、華為海思等本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張及國產(chǎn)替代政策支持。

行業(yè)趨勢：國內(nèi) EDA 行業(yè)國產(chǎn)替代趨勢加快，一方面股權(quán)交易與收并購活躍（如華大九天、概倫電子推進(jìn)收購，美國禁令進(jìn)一步加速進(jìn)程，且并購是 EDA 企業(yè)成長必經(jīng)路徑）；另一方面頭部企業(yè)產(chǎn)品覆蓋增強(qiáng)（華為聯(lián)合實(shí)現(xiàn) 14nm 以上 EDA 國產(chǎn)化，華大九天加大數(shù)字芯片領(lǐng)域布局），同時(shí)國內(nèi) EDA 企業(yè)受國產(chǎn)化拉動(dòng)維持高增速（華大九天、概倫電子、芯和半導(dǎo)體近年國內(nèi)收入均顯著增長，概倫電子 2025H1 扭虧為盈）。

03-2 半導(dǎo)體設(shè)備

半導(dǎo)體設(shè)備里光刻機(jī)的技術(shù)壁壘是最高的，基本被荷蘭 ASML 一家 “包圓” 了。光刻環(huán)節(jié)是決定芯片關(guān)鍵尺寸的核心步驟，它在芯片制造總成本里能占到 35%。而且到現(xiàn)在，全球能造出頂級 5nm 工藝光刻機(jī)的，只有荷蘭 ASML 這一家公司。

芯片制造離不開設(shè)備，國內(nèi)的北方華創(chuàng)、盛美半導(dǎo)體、中微公司、荊拓科技這些，都是這個(gè)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。

國產(chǎn)替代是長期戰(zhàn)略而非短期博弈，其本質(zhì)是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從 “制造大國” 向 “技術(shù)強(qiáng)國” 的跨越。

當(dāng)下，半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)替代正加速推進(jìn)，整體國產(chǎn)化率約 19%，刻蝕、清洗等成熟制程設(shè)備國產(chǎn)化率已超 30%，北方華創(chuàng)、中微公司等企業(yè)產(chǎn)品切入 5nm 等先進(jìn)制程，但光刻機(jī)、高端量測設(shè)備等國產(chǎn)化率仍低于 10%，EUV 光刻機(jī)幾乎完全依賴進(jìn)口，政策與市場需求持續(xù)驅(qū)動(dòng)行業(yè)突破。未來，國產(chǎn)設(shè)備有望在成熟制程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面自主化，并在先進(jìn)制程領(lǐng)域取得階段性突破，最終重塑全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈格局。

半導(dǎo)體設(shè)備正在突破國外的封鎖，未來也是值得期待。如果想要參與卻不知如何選擇的朋友，也可以關(guān)注下科創(chuàng)芯片ETF富國 588810 （聯(lián)接A 023651 聯(lián)接C 023652）。其成分股中涵蓋了刻蝕設(shè)備、大硅片等上游關(guān)鍵領(lǐng)域的龍頭公司。

例如在設(shè)備端聚焦于芯片制造所需的核心制程設(shè)備企業(yè)，在材料端覆蓋了晶圓制造等環(huán)節(jié)不可或缺的基礎(chǔ)材料企業(yè)，這些標(biāo)的均是芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游 “卡脖子” 技術(shù)突破的核心載體。

03-3 半導(dǎo)體材料

從全球來看，半導(dǎo)體材料行業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，2024 年全球市場規(guī)模達(dá) 675 億美元，同比增長 3.8%，其中晶圓制造材料占比超 60%，封裝材料占比約 40%。核心材料中硅片占比最高（達(dá) 35%），其次是光刻膠（20%）、電子氣體（15%）等，都是芯片制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

國內(nèi)的半導(dǎo)體材料相關(guān)企業(yè)業(yè)績也在逐步提升，像滬硅產(chǎn)業(yè) 25 年第二季度收入同環(huán)比增長，300mm 大硅片產(chǎn)能利用率高、出貨量增加（產(chǎn)能達(dá) 75 萬片 / 月），但硅片價(jià)格壓力仍大，200mm 及以下尺寸業(yè)務(wù)復(fù)蘇緩慢；立昂微6 - 8 英寸、12 英寸外延片訂單均飽滿，12 英寸外延片出貨量同比、環(huán)比大幅增長，產(chǎn)品平均售價(jià)隨出貨結(jié)構(gòu)調(diào)整提升。

04 中游產(chǎn)業(yè)鏈

中游產(chǎn)業(yè)鏈就是芯片的制造，是整個(gè)過程的重中之重了。制造大致分三步：先制備出單晶硅片；隨后進(jìn)入前道工藝，在晶圓上反復(fù)開展薄膜沉積、光刻、刻蝕、離子注入等工序，層層構(gòu)建出復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)；完成前道后，通過后道工藝，將晶圓切割成單個(gè)芯片，經(jīng)貼片、引線鍵合、模塑封裝等步驟，再經(jīng)測試，合格的芯片就制造完成了。

04-1、芯片設(shè)計(jì)制造

通俗來講，芯片設(shè)計(jì)制造行業(yè)就像造房子：設(shè)計(jì)公司（如英偉達(dá)）負(fù)責(zé)畫 “電路藍(lán)圖”，代工廠（如臺積電）按圖在硅片上刻出晶體管 “磚塊”，最后封測廠給芯片穿 “盔甲” 并質(zhì)檢。

行業(yè)分三種玩法 ——IDM（三星全包）、Fabless（華為海思只設(shè)計(jì)）、Foundry（臺積電純代工），每種模式都在追求更小尺寸、更高算力和更低功耗的芯片。

芯片設(shè)計(jì)企業(yè)制造模式對比表如下：

隨著AI的爆火，AI芯片成為當(dāng)下市場最炙手可熱的賽道。因?yàn)锳I算力要真能用起來，核心得靠 GPU 芯片撐著，它的需求自然會(huì)跟著往上走—— 就像建高樓要往高處蓋，必須有足夠結(jié)實(shí)的 “鋼筋水泥” 打底才行。

2023 年全球 GPU 市場規(guī)模已經(jīng)到了 436 億美元；照著現(xiàn)在的趨勢算，到 2029 年這個(gè)數(shù)會(huì)直接沖到 2742 億美元，每年的復(fù)合增長率能穩(wěn)定在 33.2%，這種增長速度，歷史罕見。而在當(dāng)下算力芯片領(lǐng)域來看，GPU 是絕對主力，在中國占比達(dá)80%。

競爭格局：

全球數(shù)據(jù)中心 GPU 市場中，英偉達(dá)主導(dǎo)地位堪比零售業(yè)頭部巨頭，2023 年該領(lǐng)域 GPU 出貨 385 萬顆（同比增 44.2%），英偉達(dá)占 98%（約 376 萬顆），收入達(dá) 362 億美元（2022 年三倍多），基本掌握話語權(quán)；而 PC GPU 賽道格局不同，2024 年 Q4 全球 PC GPU 出貨 7800 萬顆，英特爾以 65% 份額領(lǐng)跑，AMD、英偉達(dá)分別占 18%、16%。

AI芯片國產(chǎn)替代：

在半導(dǎo)體國產(chǎn)替代持續(xù)推進(jìn)的背景下，國內(nèi) AI 芯片公司業(yè)績持續(xù)向好，業(yè)績增長與國產(chǎn)替代進(jìn)程深度綁定。比如，寒武紀(jì)Q2 業(yè)績符合預(yù)期且利潤超預(yù)期，上半年?duì)I收實(shí)現(xiàn)大幅增長，其表現(xiàn)既體現(xiàn)自身技術(shù)突破，也反映出國產(chǎn)高端 AI 芯片在替代進(jìn)口產(chǎn)品過程中的需求釋放，同時(shí)公司給出 2025 年全年?duì)I收展望，為后續(xù)國產(chǎn)替代份額提升奠定基礎(chǔ)。

科創(chuàng)芯片ETF富國 588810 （聯(lián)接A 023651 聯(lián)接C 023652）在 AI 芯片國產(chǎn)替代領(lǐng)域的布局極具針對性，核心通過緊密跟蹤上證科創(chuàng)板芯片指數(shù)，深度綁定了國產(chǎn) AI 芯片突圍的核心力量。其標(biāo)的指數(shù)的成分股中，匯聚了寒武紀(jì)、海光信息等國產(chǎn) AI 芯片龍頭企業(yè)，這些企業(yè)正是當(dāng)前 AI 芯片國產(chǎn)替代的主力載體，覆蓋了從芯片設(shè)計(jì)到制造適配的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

04-2、芯片封測

芯片封測就是給芯片裸片做 “收尾處理”，既要用外殼保護(hù)它防損壞、防干擾，又要通過細(xì)金屬線連接裸片與外部引腳（方便后續(xù)裝到設(shè)備里），最后還要測試篩選次品，確保它能正常用在手機(jī)、電腦等設(shè)備上；具體流程是先把帶電路的晶圓切成獨(dú)立裸片，經(jīng)貼片、引線鍵合、封裝后，通過測試淘汰壞品留下合格品。具體流程如下：

國內(nèi)企業(yè)在封測行業(yè)有著較高水平， 中國作為核心增長極，2024 年市場規(guī)模達(dá) 3146 億元，同比增長 7.14%，預(yù)計(jì) 2025 年將增至 3303.3 億元，增速保持在 7% 以上。

同時(shí)，國內(nèi)封測形成 “一超多強(qiáng)” 格局，長電科技以 22% 的國內(nèi)份額領(lǐng)先，通富微電（15%）、華天科技（13%）緊隨其后，三者合計(jì)占比超 50%。晶方科技、甬矽電子等企業(yè)在細(xì)分領(lǐng)域（如 CIS 封裝）突破，合計(jì)份額超 10%。

05 下游產(chǎn)業(yè)鏈

核心賽道：人工智能

AI 芯片作為人工智能的底層算力基石，正迎來爆發(fā)式發(fā)展。市場層面，受云端大模型訓(xùn)練、邊緣計(jì)算滲透及垂直行業(yè)需求驅(qū)動(dòng)，規(guī)模持續(xù)快速擴(kuò)容，國產(chǎn)廠商在技術(shù)突破與政策支持下加速國產(chǎn)替代，在部分場景實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，整體呈技術(shù)創(chuàng)新與替代進(jìn)程雙輪驅(qū)動(dòng)的態(tài)勢。

06 最新進(jìn)展

以 “芯啟未來，智創(chuàng)生態(tài)” 為主題的 2025 灣芯展近日在深圳舉辦，這場匯聚超 600 家企業(yè)的半導(dǎo)體盛會(huì)，聚焦晶圓制造、AI 芯片、先進(jìn)封裝等核心領(lǐng)域，直觀展現(xiàn)了國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新活力與生態(tài)構(gòu)建成果。

其中，國資背景的新凱來堪稱展會(huì) “流量王”，不僅展出了以 “武夷山” 為名的刻蝕設(shè)備、“岳麓山” 光學(xué)檢測設(shè)備等模型，旗下子公司更發(fā)布了填補(bǔ)國產(chǎn)空白的 EDA 軟件與 90GHz 高端示波器，成為國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備及核心配套環(huán)節(jié)突破的典型代表。

這種全產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)替代動(dòng)能，恰與科創(chuàng)芯片ETF富國 588810 （聯(lián)接A 023651 聯(lián)接C 023652）的布局邏輯相契合—— 該基金通過跟蹤上證科創(chuàng)板芯片指數(shù)，精準(zhǔn)覆蓋芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)龍頭企業(yè)，為投資者把握產(chǎn)業(yè)崛起帶來的成長機(jī)遇提供了便捷的參與路徑。

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