2021-2022中国半导体投资深度分析与展望分析报告.pptx

2021-2022中国半导体投资深度分 析与展望 分析报告 半导体创业投资热潮中，涌现出很多融资额超过 5亿的 项目 芯迈半导体 百度昆仑 5亿 荣芯半导体 数据来源：企名片、资本整理 少数 项目吸引六成融资额，龙头效应明显 项目数量占项目总数比例 项目融资额占项目总融资额比例 8.6% 35.4% 64.6% 91.4% 项目数量 46个 ，总项目数量 534个 ， 项目融资额 992亿元 ，总项目融资额 1,536亿元 项目数量占项目总数量的 8.6% 项目融资额占项目总融资额的 64.6% 项目是指自 2020年 7月 1日 2021年 6月 20日累计融资额超过 5亿元 民币的项目 数据来源：企名片、资本整理 龙头公司集中在数据中 、汽车和半导体制造三热门赛道 汽车 数据中 制造 &封测 百度昆仑 材料 &设备 EDA&IP 数据来源：企名片、资本整理 数据中 篇 数据中 业概况 数据 爆炸时代来临，全球半导体进数据中驱动时代 全球数据量 单位： ZB=270B PC驱动时代 机驱动时代 数据中 驱动时代 1 75 ZB 3亿台 /年 15亿部 /年 1200亿美元 /年 5000亿美元 1600亿美元 3500亿美元 市值已超越 Intel， 数据中 业务成为第营收来源 1 200亿美元 2019年全球超 型数据中资本支出 * 5 41个 2020 Q2全球超 型数据中数量 4 4 ZB * 指全球 20家主要云和互联 公司，如亚马逊、歌、微软、 Facebook和苹果等 1 .2 ZB 2 010年 2020年 2025年 数据来源： Gartner, IDC, CB Insights, Synergy Research 数据中 业概况 数据中 新型架构，计算、络、存储融合 计算、 络、存储 融合，计算分流 数据中 新型架构 络 计算 存储 络加速计算 图形、 AI加速计算 CPU+GPU+AI芯片 存储加速计算 DPU+交换机芯片 智能存储控制芯片 市场规模及预测 2020-2025（美元） 2 0亿 235亿 254亿 108亿 7 .53% 14% 46.9% 36.9% 2 9亿 471亿 1737亿 518.5亿 交换机芯片 CPU GPU AI芯片 数据来源： MarketsandMarkets， Global Market Insights， GMI、 资本整理 CPU业概况 CPU不同指令集架构对比 主要玩家及市场份额 指令集 X86 ARM 精简指令集 （ RISC） 不支持 RISC-V 精简指令集 （ RISC） MIPS 精简指令集 （ RISC） 不支持 复杂指令集 指令集架构 （ CISC） 模块化 不支持 支持 硬件设计与缩译 实现简单 硬件实现 复杂度 复杂度 授权昂贵 复杂度 架构授权、开源 允许改进 薄弱 商业运作 封闭 开源、免费 态环境 成熟 成熟 快速起步中 主处理器 应用 主处理器 主处理器 主处理器 从物联 切， 可覆盖从微控制 器到超级计算机 的全计算领域 市场 服务器与桌面 PC 移动和嵌 式 适用范围较小 龙芯 德州仪器、三 晶 科技、赛昉 星、英伟达 科技、 SiFive 主要厂商 英特尔、 AMD 英特尔占据全球 CPU霸主地位 数据来源： 英特尔官 、资本整理 GPU业概况 基于 GPU的计算技术推动关键 业自主态基础设施建设 业 市场规模（亿元） GPU推动基础设施 目前国产占比 现状 GPU主要由 Nvidia主导，部分国内企业 在自研 AI芯片，缺乏通用性 智能核产业 1,500 GPU AI加速 +智能软件和算法 20,000 GPU加速 5G MEC 中 5G MEC基站 低 Nvidia占据 乎 100%主要市场份额 腾讯、华为等厂商逐步在参与在视频编 解码标准中，部分国产芯片厂商自研编 解码硬件，主要设计软件由 Adobe、 Blackmagic等占据，国产非线编公司占 据部分份额 清视频 30,000 编解码标准 +GPU+编辑软件 中 主要设计软件由 Adobe、 Autodesk、 Epic等公司主导 主要设计软件由 Adobe、 Autodesk、 Epic等公司主导，国内 CAD公司占据 定份额 建筑和 程设计 15,000 GPU+设计软件 +BIM 2,000 GPU+设计软件 较低 低 业设计 市场集中度低，市场份额比较 的是 Autodesk、西门 和 Synopsys 渲染与仿真 500 GPU+仿真软件 +算法 低 低 云计算 GPU服务器 500 GPU+DPU Nvidia占据 乎 100%主要市场份额 电 竞技设备的核是 GPU，目前国产 化率为 0，内容开发通用引擎是 Unity和 Unreal，国产通用引擎占比为 0 电 竞技 2,500 GPU+游戏引擎 20,000 GPU+设计软件 低 低 主要设计软件由 Adobe、 Autodesk、 Epic等公司主导 娱乐与传媒产业 数据来源： 艾瑞咨询， IDC、资本整理 GPU业发展机遇 智能、自动驾驶、 5G、云计算、边缘计算驱动 GPU市场快速发展，出现重建 GPU态业的机会 44.5 8 2 0% 0% 7 2 6% 4% 75% 25% 7 2 4% 6% 73% 27% 7 2 2% 8% 72% 71% 28% 29% 6 3 7% 中国 27.8% 35% 3% 13.1 18Q2 18Q3 18Q4 19Q1 19Q2 19Q3 19Q4 20Q1 20Q2 2018 2023F NVIDIA AMD 全球独立 GPU市场份额 中国占全球市场份额 NVIDIA在 GPU领域为绝对龙头企业 中国 GPU市场占据了全球市场的三分 之 以上，消费类约占 50%左右 目前我国 GPU乎全部依靠进 依托中国的巨 市场，加上国家对 GPU 等急需自主可控的芯片技术极为重视， 国产 GPU在短时间内有迅速崛起的希望 数据来源： MarketsandMarkets ，公开资料整理、资本整理 AI芯片 业概况 AI芯片按照技术路线可以分为 GPU、 FPGA、 ASIC及软 ASIC 技术路线 定制化程度 灵活性 成本 GPU FPGA 半定制化 ASIC 软 ASIC 通用 全定制化 定制化 低 低 低 较 较 低 功耗 低 平均性能较 、功耗 低、灵活性强；峰值 计算能 较弱、编程 语 难度 以 MaPU为例：自主可 控，兼顾算 功耗比 和灵活性，并具有 泛的适用性 计算能 强、产品成 熟；效率不 、编程 难度 平均性能 、功耗低、体 积小；不可编辑、研发时 间长、技术风险较 主要优缺点 主要玩家 市场格局 Xilinx市占率超过 50%， Xilinx和 Intel合计市占 率达 90%左右 是思朗科技的创新架 构，多款 MaPU芯片进 商业化阶段 NVIDIA垄断市场 市场较为分散 数据来源： IDC、资本整理 AI芯片 业概况 数据中 AI芯片按照应用可以分为云端训练芯片、云端推理芯片 芯片类型 芯片特征 云端训练 云端推理 计算精度 ，需要支持较长字长的浮点数 /定 点数 延展性强，支持多芯片系统 数据量 ，内存数量、访问带宽和内存管理 云端 /边缘推测取决于场景需求 芯片特征需在速度、能耗、安全、硬件成本等 维度满 不同垂直场景的需求 法要求 适度 降 低对于 模 型 准确 度和精度的要求 复杂的数据同步技术 NVIDIA、 Google、 Xilinx、 寒武纪 、 微 软、 Groq、 比特 陆 等 主要玩家 市场格局 NVIDIA、 Google、 Intel、 AMD、 Xilinx NVIDIA垄断市场 市场较为分散 2 018年 市场 规模 024年 2 8 2 2.4亿 美元 8亿 美元 6% 9.4亿 美元 2 市场 规模 126亿 美元 复合 年 均 增 长率 54% 数据来源： 前瞻产业研究院，赛迪顾问、资本整理 AI芯片 业玩家分析 传统芯片厂商、互联 巨头纷纷加码 AI芯片，初创公司跑步进场， 家各有优劣势 玩家类 别 代表厂 商 传 统芯片 厂 商 跨界 巨头 初 创 公司 寒武纪 、希 姆 计算等 NVIDIA、 AMD、 Intel、 海 思等 Google、 阿里 、百度等 需要 发 切 AI加速芯片市场的 原因源 于业 务 成立时间不长，绝 多数是 2015年 以 后 成立 切 式包括收购 创业 公司 和自主研 公司 创 始 往往深耕 业多 年 ，有较 深厚 的积 累 进 AI加速芯片市场的 原因 主要是 寻 找 新的 营收增 长点 切 式 多是自主研发 基 本 情况 技术路线 主要市场 主要 采 用 GPU或 FPGA技术路线 主要 采 用 ASIC技术路线 主要 采 用 ASIC技术路线 云端训练、云端推理 云端训练、云端推理 云端推理 产品 紧贴下游 需求 资 匮乏 ， 很 长 段时间靠 外 部 资 支 撑 ， 融资 能 对企业 非常 重要 体制灵活、 反应 迅速、创新性强 发展， 很少 需要 外 部 资 支持 拥 有 雄厚 的 资 ， 往往 依靠自 身资 拥 有 深厚 的技术积 累 、 雄厚 的 资 、 优 势 /劣势 现 成的 才队伍 产品在边缘推理市场的 渗透 不 自 身 品 牌 有 助 于企业 吸引相关 才 企业自 身 对 AI加速芯片有 很 的需求 才相 对 匮乏 DPU芯片 业概况 DPU：面向数据中 的专用处理器，将成为新代重要算芯片 0 1 DPU的功能与定位：完成性能敏感且通用的 作任务加速，更好的支撑 CPU、 GPU的上层业务 扩 展 应 用 弹 性加速 AI加速 安全 DPU也 可以 集 成 些应 用 层 级 的加速 器 ， 如 AI-DSA加速、 基 于 嵌 GPU/FPGA的 弹 性 加速等，进 步强 DPU的 功能 PCle SR-IOV弹 性 设备 接 性能 卡 （ RDMA NIC） 管理、 监 控 虚拟 化 DPU也 可以 集 成 性能的 嵌 式 CPU， 把 些跟 DPU硬 存 储 加速 件加速 任务关 系 紧密 的软件 Workload放 在 嵌 式 CPU运 络 加速 ，进 步 提升整 体的效率 0 0 2 现有 DPU分类 类别 举例 博通的 Stingray架构 特点 以通用众核为基础的同构众核 DPU 以多核 ARM为核 ，以众取胜，可编程性比较好，但是 应用的针对性不够，对于特殊算法和应用的支持相对于 通用 CPU没有优势 以专用核为基础构建异构核阵列 英伟达最新的 BlueField2系列 针对性强，性能好，但牺牲了部分灵活性 3 主要玩家 DPU芯片发展机遇 DPU：下 代重要算芯片，面向千亿量级市场 以数据为中 是新代异构计算架构 异构计算 GPU/FPGA/DSA 以数据为中 DPU Local 以计算为中 Storage IO路径 CPU+xPU架构 IO路径太长， IO成为整个 算 的瓶颈 IO路径只从 IO设备到 CPU，甚 有些 处 理 ， 完 全不 进 CPU（ 快慢 路径），整个 路径 更短更 效 DSA CPU GPU 输 输 出 损耗 CPU+xPU加速 增 加了额 外 的 CPU和 xPU 之间 的数据 输 输 出 损耗 DPU架构 因 为 处 于本来 就存 在的 IO路径 上 ， 属 于 inline计算， 因此 ，可以 认 为不 存 在额 外 的 损耗 NIC 络 系 统复杂 度 加速 效果 异构计算是 显式 的， CPU侧 软件 知道 在 DPU采 取的是 offload机 制 ，是 两 个系 统 做 加速， CPU侧需 要 处理 与加速器 侧 的 之间 的交 互。 DPU侧任 务的 控制面 等 复 数据和 消息 交 互 杂 度 屏蔽 在 DPU内部 以数据为中 GPU灵活性 加速 效 率低 些 ； DSA加 速 效 率 些，但灵活性低些 DPU是多异构 混合 架构，为 上层 CPU呈 现 极致 的灵活性， 整 体又 是 表 现为 极 致 的（ DSA/ASIC级 别的）性能 CPU DSA DPU GPU 与 CPU的 关 系 CPU+xPU是 CPU的 辅助 ， 需 要 CPU控制 xPU的 运 DPU是 CPU和 GPU/FPGA/DSA的支 撑 ，通 过 设备 /加速器 /服务 接 ，服务于 上层 业务 Local Storage 数据来源：微信公众号软硬件结合、 Fungible技术白皮书 Fungibles Vision for the Data -Centric Era Overcoming Network Challenges when Pooling Disaggregated Resources at Scale，资本整理 交换机 业概况 全球以太 交换机市场迎来幅增长 2021Q1全球以太 交换机市场现状 28.0% 27.2% 日本 中国 韩国 23.5% 19.8% 17.9% 14.3% 6 8 67 21.0% 18.1% 16.9% 66 德国 1 2.2% 6 4 美国 2.5% 2.5% 出 货 量同比 6 2.3 拉丁美洲 中东欧 MEA 62 -3.7% -7.8% 60 -0.4% -2.4% 加拿 -11.8% 营收同比 58 1 00Gb端 25Gb/50Gb端 10Gb端 1Gb端 2 020 Q1 2021 Q1 全球以太 交换机市场规模 分 地区 以太 交换机市场营收 增幅 不同类型交换机出 货 量 及 营收 增 长 情况 数据中 市场交换机营收 本 季 度 增 长了 10.2% 总体 来看 ，以太 交换机 端 的出 货 量在 2021年第 季 度 增 长了 15.4% 数据中 市场的交换机 端 只占据了 所 有 端 出 货 量的 13.0%，但在营收 面却 占据了 43.1%的市场份额 交换机分类 2020Q4 TOP5 交换机厂商状况 类别 品牌交换机 裸机交换机 白盒交换机 营收增减幅度 市场占有率 49.3% 7.9% 代表厂商 Cisco、华为 台湾企业为主， Juniper、 Arista、星 锐捷 Cisco Huawei Arista HPE 3.4% 1.7% 、 HPE 包括 Accton， Quanta QCT， Alpha Networks 和 28.6% 6.3% 7.9% 6.0% Delta Computer等 Juniper -14.8% 2.6% 数据来源： Statista、 IDC、资本整理 交换机芯片 业概况 交换芯片：交换机核 芯片，决定了交换机的性能 交换芯片分类及主要玩家分析 自研 交换 芯片 Cisco、 Juniper和 华 为 都 有自研 400G交换 芯片 博 通： TD 和 Tomahawk3/4， 白盒 都选择 TH3/4 推 出 400G 交换机 Barefoot：可编程 交换 芯片 Tofino， 被 Intel 收购 商用 交换 芯片 Innovium：可编程 交换 芯片 Teralynx， 初 创 公司 盛 科 络 ： 交换 芯片 TransWarp 系 列 ， 由 CEC 和国家 集 成 电 产业 基 共 同 投资 市场格局 全球存量份额为思科和 博 通垄断 。 思科占据以 太 交换机近 70% 的份额， 且所 有的 交换机都采 用自研芯片； 博 通在 全球以 太 商用 交换 芯片市占率达 70%， Broadcom 的芯片 基 于通用芯片 设 计 。 数据来源： 前瞻产业研究院，公司官 、资本整理 数据中 芯片业标的 交换机 DPU 限 数、 楠菲微电 、 盛 科 络 、上 海 格 基电 、景 略 半导体 中科 驭 数、 星 云 智联 、 禹智 芯、云 豹智 能、 益 思芯科技、芯 启源 CPU 赛昉 科技、龙芯、 飞腾 、 海光 、 兆 芯 GPU FPGA 摩尔 线程、 壁仞 科技、 沐曦 科技、 天 数 智 芯、芯 瞳 半导体、 登临 科技、芯 动 科技 京微齐 、安路、 紫光 同创、 智 多 晶 、 云 AI加速芯片 存储控制 芯片 思朗科技、 寒武纪 、比特 陆 、 瀚博 半导体、希 姆 计算、 华 为 海 思、 奕斯伟 、 登临 科技、 燧原 科技 英韧 科技、 ScaleFlux 智能汽车篇 汽车向电动化、 联化、智能化升级，产业链向中国转移 电动化 联化 汽 智能化 2020年在中国新上 市的 265个车系中， 智能汽车车系占比 车 升 级 3 3.6% 为 33.58% 2 020年智能汽车 围品牌分国别占比 产 法国 , 1% 中国 , 47% 业 链 转 移 英国 , 1% 韩 国 , 3% 日 本 , 18% 瑞典 , 4% 美国 , 12% 德 国 , 15% 数据来源：太平洋汽车、资本整理 智能汽车芯片种类增多，单车半导体价值增 自动驾驶芯片 摄像头 通信芯片 MCU 超声波雷达 毫米波雷达 激光雷达 车身控制域 动 安全域 自动驾驶域 智能座舱域 关域 IGBT 智能座舱芯片 存储芯片 MOSFET 模拟芯片 自动驾驶等级 L1/L2 $100-$150 L3 L4/L5 $900-$1200 单车半导体价值 $600 数据来源： NXP、资本整理 MCU市场概况 “ 缺芯潮 ” 为国内有产能且有技术实 的 MCU公司带来巨 机会 0 1. 新 冠疫情 导 致汽车需求预期下降 ，芯片厂商 减少订单 ， 晶圆 产能 被 分 配给消费 电 ；汽车 电动化智能化 使半 导 体 元件用量 提升 ，市场 恢复 超 预期 ，产能 法 快 速 补充 ECU 电源 MCU EEPROM AD转换器 输 缓冲器 输出驱动器 02. 汽车 MCU七 成产能 被 集中 外包给台积 电，但 仅 占 台积 电 3%的产能， 且 芯片集中在 2045nm成 熟制 程，量 少且利润 低 使台积 电长 期 没有 扩 产动 RAM I/O CPU Timers 03. 市场 恐慌情绪 的 蔓延 导 致 不 少 厂商开 始 加 产能 预估 ，以 确保 自 的 产计 划 能 被排上 ，加 剧 产能 紧张 在 海外疫情恢复缓慢 的 情况下 ， 欧 美厂商的 产量 正 在 减少 ， 给 中国 MCU企业 带 来 重 构 供 应 链 的机 遇 2019年 MCU全球市场 按 应用 划 分 MCU市场 按位 数 划 分 国防 , 8% 2 019年全球 MCU竞 争格局 国内公司 业务 进展 2 024F 020 医疗 , 1% 2 018年 首颗车 规 级 MCU芯片 实 现量产 1 2% 0% 20% 40% 杰 发 科 技 2 4 8 1 3 位 汽车 , 33% 26% 瑞萨 31% 2 % 芯 旺微 比 亚迪 2019年推出 17款车 规 MCU 位 4 3% 恩智浦 英飞凌 28% 5 4% 6位 2位 2019年推出第 代 32位车 规 级 MCU芯片 2 业 , 1% 3% 1% 9% 9% 6% 消费电 , 25% 71% 得捷电 微芯科技 其他 国产 MCU产 品 目前 仍存 在 些 短板： 产 品 型 号及 案 不够 丰富 ， 品质 管理体 系 待完善 ， 上 游产能 紧张 、 法 稳 定 供货或 频 繁涨价 ， 品牌知 名 度不够， 缺乏 完善 的 态链 中国 MCU应用主要集中在家电等品 类，汽车领域 MCU占比 16%，显著 低于全球 平 8位 MCU成本低、简单耐用，当前与 32位 MCU占比接近；随着 32位 MCU持续降价， 将成为未来的主流 17% 数据来源： IC Insights、 正 证券研究所、国际电 商情、远川研究所、资本整理 自动驾驶芯片市场概况 电 电架构向集中化演进，具备算和开放性的自动驾驶芯片重要性凸显 分 布式 架构： 个 ECU控制 个 功能 中 央 关 2 020 最 算 功耗 制程 （ TOPS） （ W） （ nm） 芯片厂商 芯片型号 适用等级 量产时间 主要搭载厂商 100 ECUs ECU ECU ECU ECU ECU ECU Orin 英伟达 200 30 65 30 8 L4/L5 L4/L5 2022 全球 6家 Tier 1、蔚来、智 、理想、小鹏、丰田、 沃尔沃、奥迪、小马智 、 远知等 Xavier 12 2020 EyeQ6 128 24 2.5 72 512 16 96 5 40 10 3 7 7 L4/L5 L2/L3 L1/L2 L3 2023 2021 2018 2019 2022 2018 2022 2020 2019 2021 2021 2020 - 蔚来、理想、奥迪、宝马、 小鹏、威马等 域 集 中 式 架构：多 个 ECU合并成域 （动 域、 底盘 域、 座舱 域 /智 能 信 Mobileye EyeQ5 EyeQ4 FSD 2 025 28 14 7 3 0-60 ECUs 息 域、自 动驾驶 域和 车 身 域 ） ， 由 域控制 器 控制多 个 功能 特斯拉 华为 72 310 8 特斯拉 Ascend910 Ascend310 征程 5 征程 3 征程 2 A1000L A1000 A500 L4 奥迪、 汽、沃尔沃、东 风等 中 央 关 12 7 L3 DCU ECU ECU DCU ECU ECU 15 2.5 2 L3 地平线 12 28 16 16 28 - L1/L2 L1/L2 L1/L2 L3 长安、奇瑞 4 16 70 5.8 270 5 中 央 计算 式 架构： 所 有域控制 器集 中成中 央 计算 机 芝麻 芯驰 8 - - 2 030-2035 2 L1/L2 - 2 0-45 ECUs V9 - DCU DCU 中 央 计算 DCU DCU 影响 自 动驾驶 芯片 选择 的 五个关键指标 ： 深 度 学习 的算 和效能； 支 持多 个 不同 种 类 传感器输 ； 软件 开 发的 便利 性； 获得 功能安全 认证 ； 提供完整开放 的 解 决 案 DCU 数据来源： Yole、英伟达、中 公司研究部、资本整理 汽车传感器市场概况 雷达 /激光雷达模块和传感器融合将占据汽车半导体物料成本的 部分 传感器 原 理 探测距离 分辨 率 /角分辨 率 成本（美 元 /件 ） 优势 劣势 市场 以 图像识 别算 法 为 基础 ， 通 过摄像头采 集 外部图像并分 析 可 以 识 别 并分 类 各种 物 受恶劣天 、 光影条件 增长 确定性 最 强 ， 我 国 韦 体 、 、交 通指示 牌 影响 ； 法识 别远 距 尔 股份 、 格 科微、 思 特威 与 摄像头像素 有关 差 /好 （ 由所 用 棱镜 摄像头 60-150 10-20 0-150m 决定 ） 等 离 场 景 CIS芯片 具备 全球 竞争 利 用 40kHz超声波进 探测 与功率 /频 率有关 的 雷 达 受环境影响 小；近 距离 探测距离短 ， 探测速 度 市场 竞争激烈 ，技 术壁垒 超声波雷 达 差 / 般 90 0-3m 探测精 度 ；成本低 慢 较 低 难 以 探测 ， 因 为 基 于 ToF原 理， 利 用 30- 毫米波雷 达 300GHz频 域的 毫米波 （ 波 长 不受恶劣天 或光 线 条 件影响 ； 探测距离 远， 与 频 率有关 的 反射波相对 其他 市场 被 国 外 Tier 1占据， 存 尺 物 体较弱 ，在 各种 在国产 替 代 空 间 反射波 中 难 以 分辨 10mm/最小 2 50-150 0-250m 1-10mm） 进 探测 的 雷 达 精 度 基 于 ToF、 FMCW原 理， 利 完 全 排除光 线 扰 ； 距 L3-L5自动驾驶汽车的 核 用 激光束进 探测 的 雷 达， 与 波 长 /功率有关 目 前 常见 的车载 激光雷 达有 0-300m 离探测精 度 较 ； 能实 成本 昂 ； 受恶劣天 部件 ， 处 于技 术 驱动 阶段 ， 激光雷 达 最小 1mm/最小 1 1000-20000 时 绘 制 周边环境 的 3D点 影响 云 模 型 国 内 厂商与国 外 厂商 齐头 并进 16线、 32线和 64线 自动驾驶等级 L2 L2+ L4/L5 各 传感器 发展 趋 势 摄像头模组 普通摄像头 24GHz 单 目摄像头 双目摄像头 像素 多 目摄像头 79GHz 传感器物料成本 $160-180 $280-350 $1150-1250 15%-20% 30%-45% 摄像头模组 占比 40%-50% 30% 40%-50% 30% 毫米波雷 达 激光雷 达 传感器 融合 算 法 77GHz 雷 达 /激光雷 达 模组 占比 16线， 905nm 128线， 1550nm 低成本 固态激光雷 达 传感器 融合 占比 20%-30% 5%-10% 20%-30% 5%-10% 30%-45% 后融合 前 融合 （ 需 要更 复杂 E/E架构 、更多 ECU、更 强 算 、更多 软件支撑 ） 其他占比 5%-10% 传 统控 制算 法 深 度 学习视觉 算 法 增 强 型 学习决策 算 法 融合 算 法 数据来源：恒 研究院、英飞凌、盖世汽车、民证券研究所、资本整理 智能座舱市场概况 智能座舱成为汽车智能化趋势下最先迎来快速发展的 向之 开 发 智 能 座舱 是 打造 产品 差异 化的难度较低 且 易 于 感 知 的 段： 智 能 座舱 功能 与 驾驶 安全 关联 性小， 落地 速度比自 动驾驶 快 ， 实 现 难度比自 动驾驶 低 视 觉 感 知 、语 音识 别 等技术可迅速 改善车载 HMI体 验 ， 其与各 类 屏幕 升级 易 被驾驶 员 和 乘员 感 知 公 司 型号 SA8195P SA8155P 小鹏、 汽、蔚来、长 城 、 现 代 20Aprem A3950 主要搭载厂商 流 媒 体 后 视 镜 通 HUD 8 英特尔 瑞萨 特斯拉、长 城 、 红旗 、宝马、沃尔沃 液晶仪 表盘 R-CAR H3 众 电 镜盲 点 监测 联 发科 恩智浦 MT2712 众 i.mx8QM 福 特、 新 锐 界 德 州仪 器 Jacinto7 众 麒麟 990A 华为 极狐 、 北 汽、比 亚 迪 麒麟 710A 杰 发科技 AC8015 通 用、 众、 上 汽、长安、东风 驾驶员监 控 系 统 芯 擎 SE1000 征程 2 A1000L X9 吉利 （计 划 ） 信息 娱 乐系 统 地平线 芝麻 芯驰 长安 - - - 展 锐 A7862 车联 系 统 后座 娱乐 系 统 在中国市场， 通乎 垄断 端 智能 座舱 市场， NXP、 TI是自主 品牌 中低 端 智能 座舱 芯片的主 供 应商 0 3. 支持 接 更 多 车载显示屏 和传 感 器 智能 座舱功 能 愈 加 复杂 ， 座舱 SOC发 展呈 现以 下趋 势 ： 0 0 1. 2. 04. 芯片 迭代 越来越 快 ，新产 品 发 布周 期 缩 短 1-2年 CPU算 不 断提 AI算 需求增 强，以支持 语音 和 图形 甚 整 车功 能与 驾驶者 的交 互 05. 向 模 块 化、可 更 换、可 扩展 的 趋 势发 展 ，解 耦 软硬件开发 过 程 数据来源：罗兰贝格、 智能汽车研究院、佐思汽研、资本整理 功率半导体市场概况 功率器件规模随电动汽车普及 速增长， SiC MOSFET是未来趋势 SiC MOSFET IGBT 20KHz以 下 50ns 开关 频 率 开关 时间 50KHz以上 300ns 传 统 汽车 电动 车 发 动机 变 速 器 底盘 驱 动电机 动 电 池 电 控 能量 损 耗 低 小 体积 &重量 单车 功率半导体 价 值 $71 单车 功率半导体 价 值 $330 成本 低 BJT MOSFET SiC MOSFET器 件直 接 成本 增 加， 但其他 成本 降 低： SiC可 使 控制 器 效率 提升 2%-8%，进 降 低 电 池 成本； 频 特性 使 配套 的 变压 器 、 电感 等 磁 性 元 件成本 降 低；体积 减 小 降 低 其他材料 成本；低功耗、 作结温 降 低散 热 要求 开 关 速度 快 输 阻抗 控制功 率 小 驱 动电路 简 单 开 关损耗 小 导通电 压 低 通 态 电 流 损耗 小 其他 功 率器件 , 11% IGBT MOSFET, 9% IGBT结 合了 BJT和 MOSFET的优点，是功率半导体 核 元器 件 特 斯 拉 Model 3 单车 功率半导体 价 值量 拆 解 SiC MOSFET, 2 025年 全球新能 源 汽车 IGBT市场 规模 43.8亿美元 当 前国产化率 10% 80% 数据来源：英飞凌、 Rohm、中信证券研究部、民 证券研究院、资本整理 智能汽车产业链相关标的 超 声波雷 达 毫米波雷 达 激 光 雷 达 ECU模 块 MCU 同 致 电 、 航 盛电 、 深 圳豪恩 、 辉 创、上 富 、 奥迪威 莫 之比 智 能、 智 波 科技、 森 斯 泰克 、 卓泰 达、 隼眼 科技、加特 兰 速 腾 聚 创、 北醒 光 、 北 科 天 绘 、 赛 科技、 径 科技、 摩尔 芯 光 、 挚 感光 深 圳航 盛 、 华 为 汽车 、均 胜 电 、 欧 菲光 、科 博 达 电 、上 海电 驱 动 、重 庆 集 诚 电 、巨 自 动 化 比 亚迪 、芯 旺 微 、 Chipways、 兆 易 创新、 华 半导体、 赛腾微电 SoC 地 平线、 爱 芯科技、 海 思、 西井 科技、芯 擎 、芯 驰 、 寒武纪 歌 、 芝麻 、 紫光 国 微 比 亚迪 半导体、芯长征、 宏 微 科技、 陆 芯 电 、芯能、 东 微 半导体 功率半导体 数据来源：企名片、资本整理 半导体设备和材料篇 缺芯已成普遍现象，汽车是重灾区 芯片供需严重背离，汽车 业是重灾区 交货延迟 18周，未来或将继续增加 2 020年 全国 乘 用 车销 量 （ 万辆 ） 后 期 需求 骤 增 芯片交货时间（周） 销 量 骤减 下 调 产能 预期 18 200 1 0 00 13 13 1 2 全球汽车芯片 产主要是汽车芯片 IDM厂商 和台积电、 Global Foundries、中芯国际三 家公司，产能有限，供需背离严重 2018 2019 2020 2021 数据来源：博思数据研究中 , SEMI 到 2022年全球将扩建 29座晶圆厂，产能最 可达每月 40万片，中国是主要发 全球扩建晶圆厂数量 3 5 2 6 2 4 1 2 1 1 1 1 2021 2022 数据来源： SEMI 半导体设备和材料 业概况 半导体设备和材料作为半导体 业上游支撑，占比达 25%，国产化率不到 20% 半导体设备和材料是全产业链支撑 国内半导体设备和材料需求强烈，但国产率低 中国 晶圆制 造 产 半 导 体 材料 中国 539亿美元 712亿美元 国内 12英 晶圆 厂 扩 产， SEMI预 计 2019-2024年， 少增 加 38个 12英 晶圆 厂，中国占 20%。 能 扩张 ， 材料 和设备 需求 强 烈 上游支撑 半 导 体 设备 中国 国产化率 均 不 四五 规 划 、 02 专 项 、国 家 重 点研发计 划 、集成电路 0%， 端制 造 基 为 代表 的产业 政策 和专 项 补 贴 推动了 半 导 体 设 国产化率 更 低 备和 材料 从 到有的 起 步 阶段 集成电路 光电器件 传感器 2 设计 制造 封测 核 产业 下游应用 按器件 分类 按制造过 程分类 分立器件 技 术 平远远落 期 基 将 推动设备和 材料龙头 企业 做 做 强，加 快 后 国 外 ， 差距 比 开 展 光刻 机、化 学 机 械 研 磨 设备等核 设备以 及关 键 核 产业 更 零 部件的 投 资 布 局 ， 保 障 产业 链 安 全 数据来源：平安证券，国盛证券 半导体设备 业概况 晶圆制造是设备占比最 的环节，光刻、刻蚀、薄膜沉积、过 程检 测占比最 ， 前五 厂商占 66% 光 刻 机 过程 检 测 阿斯麦 科磊 半导体设备国产化率 应用材料 日立 日立 佳能 其他 国产化率 设备 业分析 2016 2020 阿斯麦 其他 研发难度 最 ， 光源 问 题未突破 ，国 其他 26% 光刻 机 1% 1% 产化短 期仍将受 限 ，目前 仍 以国家 扶 持占主导 光 刻 机 21% 国产 检 测 设备 正 在 追逐 海外 龙头， 但 能 做 的型 号 种 类 仍然 有 限 ， 差距 较 过程 检 测 设备 1% 2% 过 程 检测 11% 薄膜沉积 22% 研发难度 仅次 于 光 刻 机 ， 近 期 中国 电 刻蚀 20% 离 注 设备 5亿美元 美国技术封锁加固，国家 发展 EDA q 2020年 5月 ， 限 制华为 使 用美国技 术 和 软件 在国 外 设 计制 造 半 导体 ，将美国技 术 含 量 从 25%降 到 1% 美国 政府 利 用 EDA打 压 我 国企 2 015-2020年 EDA + IP全球市场规模 业， 拜登 上 台 后 限 制更多 q q 2020年 9月 ， 哈 和 哈 程 被 禁 用 Matlab 1 1 50 单位： 亿美元 2021年 ，将 申 威和飞 腾两 家 列 实体 清 单， 限 制应用美国技 术 + 8% 115 105 97 00 93 集成电路 85 79 装 备和 艺 技 术 集成电路 端 芯片 设计 具 （ EDA） 5 0 构 建 新 型 构建 关 键 核 技 术 新型举国 体制 体 制 突破 EDA 0 基础软件， 2 015 2016 2017 2018 2019 2020 集成电路 关 键材料 应用软件 等 业软件 数据来源： ESD Aliance、前瞻产业研究院、 Synopsys公告、平安证券 EDA业概况 EDA技术壁垒 ，由国外巨头垄断，国内竞争格局分散 EDA覆盖全产业链，技术壁垒 中国市场由国外三巨头垄断 覆盖 全产业 链 、 制 造 和设计的 纽 带 Synopsys、 Cadence、 Mentor凭借平 台式 发 展 ， 覆盖 IC设计全 流 程， 深受 客户青睐 ，占据 95%中国市场份额 q EDA覆盖从 IC设 计、 晶圆 代 、 封 测 的全产业 链 ， 易形 成 壁垒 和 垄断 q 需 要 依靠 产业 上 下游共同 支 持， 才 能 建 立 态 圈 ，得以更 好 发 展 前 端仿真 /验 证 后 端仿真 /验 证 前 端设 计 后 端设 计 流片 部分 客户 投 资 周 期 长、 跨学 科 、 复合 才稀 缺 三 巨 头 q 过 去 30年 间， 通过频 繁 并 购 （ 累 计 超 200次 ） 维 持 垄断 q 平台 化 ， 覆盖 IC设 计全流程， 有 各 自的优势 领域 q 产业 投 资 周 期 较 长， 见 效 较慢 q 涉及 各基础 科 学 （数 学 、物理、 化 学 、 物） 积 累 ； 目 前 我 国 EDA研 发 员 约 1,500，其中 1,200 就职 于 外 资公 司 ，本 企业 只 有 约 300 q q 跨头 垄断 ，占据 近 95%中国市场 收 规模 ： 10亿美元以 上 线品牌 产业发 展 离 不开 并购 q q 覆盖 特定 领域 在 局 部 领域 有技 术 优势 市场份额 约 10%+ q EDA产业的发 展需 要 并 购才 能 更 好 的 做 做 强 。 目 前国 内 企业 EDA规 模较 小， 但是 未来有机 会壮 q q 收 规模 ： 2,000万 -2亿美元 EDA与 IP绑 定 各 类 点 具 公 司 q 公 司 将自 的 软 IP集成在 设 计 软件 中， 进 步绑 定 了 需 要 购买 成 熟 IP 案 的 客户 ， 尤 其 是 中小 IC设 计企业，增加 了 用 户粘 性 q q 点 具 为主（ 约 50家 ） 收 规模 ： 2,000万 美元以 下 q 国 际巨 头 Syn