半导体行业深度研究报告
半导体可行性研究报告
半导体可行性研究报告引言半导体材料作为现代电子技术的基石，无疑在各行各业都发挥着重要的作用。
本文将对半导体产业的可行性进行研究分析，旨在提供科学而全面的决策支持。
一、背景介绍半导体是一种能在特定条件下将电流或信息传送的物质。
目前，半导体行业拥有广泛的应用领域，如电子产品、能源、通信等。
随着人们对技术的不断追求和需求的增加，半导体市场前景依然广阔。
二、市场分析1. 全球市场概况目前，全球半导体市场规模呈现快速增长的态势。
美国、日本和韩国等国家是全球半导体产业的主要竞争者，亚太地区的市场规模最大。
2. 市场需求趋势随着无线通信、人工智能、物联网等新兴技术的发展，半导体市场的需求呈现爆发式增长。
特别是在5G时代的到来下，对高性能、低功耗以及多功能的芯片需求将进一步提高。
3. 市场机遇与挑战半导体市场具有较高的技术门槛和竞争压力。
因此，在追求技术突破和产品创新的同时，公司需要关注产业政策、市场需求以及全球经济环境等因素对市场竞争的影响。
三、技术研究1. 新材料研究随着新材料的涌现，如石墨烯、碳纳米管等，半导体材料的性能得到了极大的提升。
然而，新材料的商业化应用仍面临着诸多技术难题与成本挑战。
2. 设备和制程研究在制造工艺和技术上的突破是半导体产业发展的重要保障。
不断提升设备的稳定性、性能和效率，以及优化制程流程，将有助于降低成本、提高产能和产品质量。
四、可行性分析1. 市场竞争力公司在市场竞争中的优势将决定其可行性。
优秀的技术、高质量的产品以及稳定的供应链管理是提高市场竞争力的重要因素。
2. 技术创新能力半导体产业是高技术含量的行业，技术创新能力直接决定着企业的可行性。
通过引入新技术、培养研发团队以及与高校、研究机构的深度合作，可以提升技术创新能力。
3. 成本控制能力半导体产业的生产成本较高，因此，成本控制是企业可行性的重要保证。
通过优化供应链、降低制程成本和原材料成本，企业可以提高自身的竞争力。
五、风险与挑战1. 技术风险在半导体产业中，技术变革的速度极快，技术风险成为不可忽视的挑战。
第代半导体行业深度研究报告 (一)
第代半导体行业深度研究报告 (一)
随着全球科技领域的不断发展，第三代半导体正在成为新一轮竞争的
焦点。
第三代半导体由于其具有比第二代半导体更高的运算速度和更
低的能耗优势，成为了未来高端芯片领域的重要发展方向。
最近，一
份名为“第代半导体行业深度研究报告”的研究报告发布，这份报告
对第三代半导体进行了详细而全面的探索和研究。
报告认为，第三代半导体可以整合多种硅基半导体，如铟镓锗（InGaGe）、碳化硅（SiC）等材料，以实现更高效能的运算和更低能
耗的处理。
而目前，第三代半导体在电动汽车、高速移动通信、人工
智能和大数据等领域应用广泛。
此外，第三代半导体技术还可以帮助
农业现代化、医疗健康、工业智能化等领域达到更高的生产效率和性
能优势。
报告进一步指出，在全球范围内，德国、美国、中国、日本是第三代
半导体技术的主要制造商和技术研发方向。
其中，中国在过去几年里
加大了对第三代半导体技术的投入和研发，成为了最具潜力的市场之一。
而近年来，中国的半导体产业链也在逐渐完善和发展，这将有助
于提高中国在全球半导体行业的地位和影响力。
报告还强调，尽管第三代半导体发展前景广阔，但其研发、制造及市
场市场竞争也非常激烈，需要企业和政府加大投入和科技研发。
同时，由于第三代半导体技术的复杂性和高风险性，需要加强产学研合作，
集中科研和人才资源，从而推动其发展和应用。
总之，第三代半导体技术将成为未来半导体领域的重要趋势和方向，
其研究和应用将在全球半导体行业中发挥重要的作用。
报告的出现为
该领域的进一步研究和发展提供了重要的参考和指导。
半导体行业深度研究：全球WiFi芯片的竞争格局及市场潜力
市场数据(人民币）市场优化平均市盈率18.90 国金半导体指数1941 沪深300指数3989 上证指数3084 深证成指11160 中小板综指11229相关报告 1.《芯片动能强，估计修正近尾声，库存风险升-《2021年&202...》，2022.5.3 2.《看好新能源、智能汽车产业链机会-创新中心双周报》，2022.4.5 3.《乌俄关系紧张，半导体材料供应风险分析-半导体材料点评》，2022.2.13 4.《EDA 工具：芯片产业基础，国产快速突围-EDA 行业深度》，2021.12.31 5.《IC 设计：看好汽车和AIoT 细分赛道投资机会-IC 设计行业深...》，2021.12.31 邵广雨 联系人 shaoguangyu ＠ 赵晋 分析师 SA C 执业编号：S1130520080004 zhaojin1＠ 全球WiFi 芯片的竞争格局及市场潜力 投资建议 ⏹ 行业策略：我们认为WiFi 芯片应该是无线通讯芯片领域内未来最具有成长潜力的细分市场，从WiFi 4/5到WiFi 6/7，每一次WiFi 规格的升级都在不断地提升带宽及芯片价值，降低延时提高响应速度，以此满足不同的终端产品的需求。
从WiFi 4/5时代的物联网、智能家居到WiFi 6/7时代的VR/AR 、4K 超高清视频，不同终端需求对于更高性能的要求始终推动着WiFi 的升级换代。
目前WiFi 6在WiFi 芯片中的渗透率约为20%，疫情导致的需求暴涨将推动WiFi 6加速渗透，尤其是远程教学、在线协同办公、视频会议等需求的爆发，这些对高带宽、低延时有较高要求的应用场景加速了WiFi 6/7产品更新。
我们预计到2025年，WiFi 6/7产品的占比将接近50%。
从细分市场来看，WiFi 6芯片在智能手机端和家用路由器端渗透率较高，而在物联网芯片端，归因于性价比、功耗等因素，导入速度将落后两到三年。
⏹ 推荐组合： 我们首次推荐买入WiFi 芯片相关科技产业，给予买入评级。
半导体行业分析报告
半导体行业深度分析报告
01
全球半导体行业现状及发展趋势
全球半导体市场规模及增长预测
全球半导体市场规模持续扩大
• 2020年全球半导体市场规模达到4800亿美元
• 2021年全球半导体市场规模预计将达到5200亿美元
• 2022年全球半导体市场规模预计将达到5600亿美元
• 2022年中国半导体企业研发投入预计将达到120亿美元
中国半导体企业竞争格局
• 中国半导体市场呈现出百花齐放的竞争格局
• 中国企业在芯片设计和封装测试环节具有较强的竞争力
05
半导体行业政策环境及影响因素
全球半导体行业政策环境及影响
全球半导体行业政策环境
全球半导体行业政策环境的影响
• 各国政府出台一系列政策，支持半导体产业的发展
• 2021年中国半导体市场规模预计将达到1100亿美元
• 2022年中国半导体市场规模预计将达到1200亿美元
中国半导体市场增长主要驱动因素
• 中国智能手机和平板电脑等消费电子产品的需求持续增长
• 中国物联网、人工智能和5G等新兴技术的快速发展
• 中国云计算和数据中心等高性能计算领域的不断壮大
中国半导体产业链结构及主要参与者
• 集成电路主要包括CPU、GPU、
• 2020年全球集成电路市场规模达到
FPGA等
3500亿美元
• 分立器件主要包括二极管、晶体管、
• 2021年全球分立器件市场规模预计
电阻等
将达到1000亿美元
• 光电器件主要包括激光器、光探测
• 2022年全球光电器件市场规模预计
器、光通信器件等
将达到800亿美元
[转载]半导体封测行业深度分析
![[转载]半导体封测行业深度分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f982bbf84793daef5ef7ba0d4a7302768e996f62.png)
[转载]半导体封测⾏业深度分析半导体先进封装技术进⼊⾼速渗透期，国内封测⼤⼚提前完成布局，未来⼏年受益巨⼤发展前景⼴阔。
1.国内专业代⼯封测企业迎来发展良机据WSTS 统计，2013年全球半导体⾏业市场规模⾸次超过了3000亿美元，是所有电⼦类产品最重要的上游环节，其下游产品涉及到⼈们⽣活中的⽅⽅⾯⾯，不论是⽇常办公娱乐⽤的计算机、⼿机、平板电脑等消费电⼦，还是⽣活中⽤到的各种家⽤电器，以及出⾏⽤到的各类交通⼯具都离不开半导体产品。
1.1 半导体产业链概况半导体是电⼦⾏业领域中⼀个市场规模体量⽆⽐巨⼤的⼦⾏业，不过与其他电⼦⼦⾏业相⽐半导体产业链结构相对⽐较简单。
半导体产业链由IC设计、晶圆制造、封装与测试三个环节组成。
IC设计是半导体产业链上最核⼼的⼀环。
整个半导体产业链都是以IC设计⼚商为中⼼，由IC 设计⼚来最初发现下游需求和最终完成产品变现。
⾸先IC设计⼚商根据下游市场需求来进⾏产品设计，产品设计好后找到晶圆制造⼚商和封装测试⼚商来进⾏芯⽚的⽣产，并向晶圆制造⼚商和封装测试⼚商⽀付代⼯费⽤，最后由IC设计⼚商把⽣产好的芯⽚卖给下游客户完成最终的产品变现。
晶圆制造和封装测试这两个环节在整个半导体产业链上则扮演着产品代⼯⽣产和集成组装两个⾓⾊，实现了产品从设计图纸到成品的转变，同样也是形成产业链闭环的重要环节。
根据IC设计、晶圆制造和封装测试这三个环节的不同组成⽅式，半导体⾏业存在两⼤商业模式：IDM和Fabless+代⼯。
IDM（IntegratedDeviceManufacturing）为垂直产业链⼀体化模式，由⼀家⼚商同时完成设计、制造、封装三个环节，这⼀模式有利于半导体产业链对下游需求的快速反应。
PC时代，在Intel 的推动下IDM模式盛极⼀时。
⽬前，全球采⽤IDM 模式的IC ⼤⼚主要有Intel、Samsung、TI、STM等⼚商。
不过，随着智能⼿机时代的来临，Fabless+代⼯模式开始崛起，已经有超越IDM之势。
半导体行业分析报告
半导体行业分析报告半导体行业是现代科技产业中的关键领域之一，它对于信息技术的发展起着重要的推动作用。
本文将对半导体行业进行分析，并提出相应的发展建议。
首先，半导体行业的市场规模不断扩大。
随着信息技术的普及和深入发展，人们对高性能、高集成度的电子产品的需求不断增加。
这就推动了半导体行业的快速发展，它已经成为全球最重要的高科技产业之一。
据统计，2019年全球半导体市场规模达到了3800亿美元，预计未来几年市场规模还将继续增长。
其次，半导体行业的技术创新不断推动产业进步。
半导体技术的不断突破与进步，使得芯片的集成度不断提高，性能也得到了显著提升。
同时，随着人工智能、物联网等新兴技术的快速发展，半导体行业的需求也在不断增加。
技术创新的推动使得半导体行业具有了更为广阔的发展空间。
然而，半导体行业也面临一些挑战。
首先，竞争压力加大。
随着半导体行业的快速发展，市场上出现了越来越多的竞争对手，这使得行业中的竞争异常激烈。
为了在竞争中立于不败之地，企业需要不断提升技术创新能力和产品品质。
其次，产业链的关联性较高。
半导体行业是一个涉及多个环节的产业，包括原材料、设备制造、芯片设计等。
任何一环节的失衡都可能影响整个产业链的发展。
因此，需要协调产业链上下游的合作关系，共同促进半导体行业的健康发展。
最后，半导体行业在环保与可持续发展方面面临着一些问题。
半导体制造过程中产生的废气、废水和固体废物对环境造成了一定的影响。
为了保护环境，半导体企业需要积极采取措施，减少对环境的污染，并加强可持续发展的努力。
面对以上的挑战，半导体行业可以采取以下几个方面的策略来推动行业的发展。
首先，加强技术创新能力的培养和引进。
通过研发投入的增加和人才队伍的建设，提升企业的技术创新能力，提高产品在市场上的竞争力。
其次，加强产业链的合作与协调。
促进产业链上下游的合作，共同推进整个产业链的协同发展。
同时，应注重环保与可持续发展，减少对环境的污染，推动行业向更加环保可持续的方向发展。
关于推动我市第三代半导体产业发展的调研报告
关于推动我市第三代半导体产业发展的调研报告尊敬的领导：近年来，随着半导体产业的快速发展，我国已成为全球最大的半导体消费市场，但半导体芯片产业的核心技术仍然被少数国际公司所垄断。
为了突破这一局面，我市政府已经开始积极推动第三代半导体产业的发展，此次调研就是为了进一步探索我市第三代半导体产业发展的方向和对策。
一、第三代半导体产业介绍第三代半导体产业是一种新型的半导体技术，其核心是氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氮化铟（InGaN）等材料，由于具有高电子迁移率、高电压抗性、高温抗性等优良性能，因而被视作下一代芯片的制造材料。
目前我国已经逐步开始对第三代半导体产业进行重视，推动第三代半导体产业的企业不断涌现。
二、我市第三代半导体产业情况我市的第三代半导体产业处于起步阶段，但在政策环境和产业基础等方面具备有利条件，已经具备了促进产业发展的必要条件。
我市主要涉及的领域有航空航天、军工领域、新能源、医疗等。
目前，我市已经拥有一些引领性企业，虽然规模不大，但具备较高的技术实力和市场竞争力。
但是，我市第三代半导体产业的发展仍存在一些问题，比如产业链上下游缺失，核心技术不足，人才队伍不足等。
三、我市第三代半导体产业发展对策1.加强政策引导。
政府应考虑出台针对第三代半导体产业发展的支持政策，鼓励企业在该领域进行投资和创新。
2.强化产业合作。
建立产学研联合合作机制，集聚产业上下游关键节点，优化形成完整的第三代半导体产业链。
3.培养优秀人才。
大力引进和培养高端人才，特别是一批“国家级高层次人才”，提高我市在第三代半导体产业中的核心竞争力。
4.推动创新发展。
着力攻克第三代半导体核心技术，并与智能制造等领域深度融合，做到技术领先、市场导向。
结论：第三代半导体产业是我市未来发展的重点方向之一。
要实现产业成长，必须通过各种途径贯彻实施其发展的战略和政策，全面推进产业升级和技术创新，寻求出新的合作伙伴，并进一步建立完整的产业链，为我市争夺更高的产业地位打下坚实基础。
半导体行业分析报告
半导体行业分析报告半导体行业分析报告一、定义半导体是指它的导电性能介于导体和绝缘体之间的一种物质。
半导体行业是指以半导体材料为原料生产各种种类电子器件，包括各种电子元器件，电子包装、封装技术等的产业链。
二、分类特点半导体主要有硅、锗、砷化镓等材料。
其中硅材料占据了半导体行业的主流地位。
半导体产品可分为两大类：集成电路和离散元器件，其中集成电路是半导体行业的发展重点。
半导体行业有高度集中度的特点，具有技术密集、资本密集、人才密集的特征。
三、产业链半导体生产流程大致可分为芯片制造、封装测试、成品制造三个环节。
半导体产业链包括半导体材料和设备供应商、晶圆和芯片生产、元器件封装和测试、集成电路设计和应用等多个环节。
四、发展历程上世纪50年代，半导体材料被广泛应用于收音机、电视机等消费电子产品中。
随着计算机、通信技术、物联网、云计算等领域的迅猛发展，半导体行业逐渐成为当今最具前景和创新性的行业之一。
自上世纪70年代中期，半导体行业呈现出快速发展的趋势，全球市场快速崛起，成为高科技产业中的明星行业。
中国的半导体行业始于上世纪80年代末期，迅速发展壮大，成为全球最重要的市场之一。
五、行业政策文件及其主要内容上海市半导体产业发展规划（2017-2025）：提出了“一个中心、四个区域、多个要素平台”构建半导体产业创新发展格局的目标，鼓励产学研用深度融合，推进工业化与信息化深度融合。
中国半导体产业发展规划：提出了要优化行业结构，推进集成电路产业高端化、规模化发展，加强产业基础设施的建设，提升国内半导体产业竞争能力等目标。
六、经济环境半导体行业是全球最具活力和发展前景的高科技产业之一。
目前，全球半导体市场的总体规模近1000亿美元，行业规模不断扩大。
中国半导体市场有着巨大的潜力，市场规模快速扩大，已成为全球最大的消费电子市场之一。
七、社会环境半导体行业对社会的影响主要体现在技术领域和产业领域。
半导体行业的发展必须具有创新性、可持续性和高效性，促进行业发展与社会经济繁荣的双赢。
半导体行业深度报告七之IC载板篇：国产替代加速推进，兴森深南快速成长
2021年8月24日行业研究国产替代加速推进，兴森深南快速成长――半导体行业深度报告七之IC载板篇电子行业IC载板：半导体封装关键元素。
IC载板是集成电路产业链封装环节的关键材料，因其高精度、高密度、小型化和薄型化的特点被广泛应用于主流封装技术。
IC载板品种繁多，可以按照封装种类、基板材料和应用领域来分类。
IC载板进入门槛高，在技术上对生产环节要求苛刻，需制作过程精细；在资金上前期与后期都需持续资金投入。
终端需求：存储器和MEMS技术驱动下游市场规模增长。
根据Prismark预测，2022年全球封装基板产值预估88亿美元，其中封装基板出货量涨幅最快的应用领域为存储模组、数据模组等。
国内IC载板市场对应下游主要为存储芯片和MEMS芯片，存储芯片与MEMS芯片市场景气将给IC载板打开较大的成长空间。
存储器芯片方面，我们判断DRAM、NAND系列存储产品成长空间很大，IC载板迎来成长周期；MEMS芯片方面，我们认为MEMS产品有望实现国产替代带动IC载板行业增长。
全球供给和竞争格局：原材料与制造商双重垄断，制约IC载板市场供给。
寡头垄断是IC载板的市场特征。
欣兴电子、揖斐电等十家企业占据全球80%以上市场份额，目前已形成日本、韩国、中国台湾“三足鼎立”的市场格局，且部分厂商近年收入复合增长率保持在10%以上。
我们判断十大厂商将会长期垄断IC载板市场。
下游需求快速释放使IC载板行业景气度攀升，但高端IC载板主要原材料ABF受日商垄断供给不及需求，产能释放缓慢的问题无法根本性解决。
欣兴电子与揖斐电受火灾等黑天鹅事件直接冲击了IC载板的供应。
我们认为受需求驱动与供给放缓双重因素的影响，IC载板有望长期处于缺货的状态。
中国供给和竞争格局：内资IC载板厂商受益于广阔国产替代空间。
技术与资金是IC载板行业厂商的护城河，而全球半导体产业转移是实现IC载板行业发展的跳板。
根据集微咨询数据统计，中国大陆IC载板产值约为14.8亿美元，全球占比为14.5%，来自于内资企业封装基板产值约为5.4亿美元，全球占比为5.3%。
半导体行业分析报告
半导体行业分析报告一、行业简介半导体行业是指电子材料和电子器件制造行业，是支撑现代电子信息技术的基础产业之一。
半导体行业的产品主要包括芯片、容量器、面板等电子元器件，以及集成电路(IC)、晶体管、二极管等电子器件。
随着科技的不断发展，半导体技术不断进步，目前已被广泛应用于计算机、手机、电视、汽车、医疗等各个领域，是现代数字经济的重要支柱。
二、产业链分析半导体产业链包括材料、芯片设计、制造、封装、测试、设备等多个环节。
其中，材料和芯片设计是半导体产业的关键环节。
芯片设计包括IC设计和可编程逻辑器件设计，是半导体产品核心技术，占据产业链的高端。
制造是半导体行业的实质产业，其制造工艺和制造难度直接影响产品质量和成本。
封装和测试环节包含产品设计、封装和测试，是半导体产业链的下游环节。
设备环节则提供半导体制造所需的各种工具和设备。
除此之外，半导体行业还需要软件、智能产业等配套环节来支持自身发展。
三、行业现状半导体行业发展近年来呈现出以下几个特点：1. 市场规模持续扩大：随着科技的不断进步和人们对生活质量需求的提高，半导体行业市场规模不断扩大。
预计未来几年，半导体行业市场规模将继续保持增长趋势。
2. 技术水平不断提高：芯片制造工艺已从16nm、10nm不断向更细的7nm,5nm甚至3nm发展，设计人员也在不断寻求更快、更节能、更可靠的解决方案。
3. 行业竞争激烈：尽管半导体市场规模巨大，但行业内部竞争十分激烈，尤其是在华为事件之后，中国市场变得更加重要，与台积电、英特尔等公司的竞争越发激烈。
4. 产业链结构不断演变：随着全球半导体巨头高度集中，制造环节的门槛越来越高，国内公司也加快了对高端产业链和技术的自主创新和发展。
四、未来趋势未来半导体行业的发展可能会呈现以下趋势：1. 智能化半导体发展：随着人工智能，物联网，5G等技术的快速发展，市场对于智能化半导体的需求持续攀升。
可编程逻辑器件、ASIC、SoC等智能半导体领域前景广阔。
功率半导体行业深度研究报告
功率半导体行业深度研究报告报告综述：功率半导体是电子装置核心器件，应用广泛且分散。
功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心，本质上是通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能。
功能半导体包括功率IC和功率器件，是系统应用的核心器件，战略地位十分突出。
功率半导体具体用途是变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等。
从产品种类看，根据统计数据，2019 年功率半导体最大的细分领域是功率IC，占比54.30%，MOSFET占比16.40%，IGBT占比12.40%，功率二极管/整流桥占比14.80%。
下游应用多点开花，功率半导体国产替代空间广阔。
功率半导体的应用领域非常广泛，根据Yole数据，2019 年全球功率半导体器件市场规模为175 亿美元。
从下游应用来看，汽车、工业和消费电子是前三大终端市场，根据中商产业研究院数据，2019 年汽车领域占全球功率半导体市场的35.4%，工业领域占比为26.8%，消费电子占比为13.2%。
受益于新能源汽车、5G基站、变频家电等下游需求强劲，叠加“新基建”、第三代半导体等政策全力助推，快充充电头、光伏/风电装机、特高压、城际高铁交通对功率器件的需求也快速扩张，功率器件迎来景气周期，Yole预测到2025 年全球功率器件市场或达225 亿美元，2019-2025 年CAGR为 4.28%。
从竞争格局看，行业龙头为英飞凌、安森美、意法半导体等欧美大厂，目前中国功率半导体市场约占全球四成，大陆厂商以二极管、中低压MOSFET、晶闸管等产品为主，整体呈现中高端产品供给不足、约九成依赖进口的态势，国内以斯达半导、捷捷微电、新洁能等为代表的的功率厂商相继实现技术突破，日渐崛起，国产替代空间广阔。
第三代半导体前景广阔，国内企业加码布局。
半导体性能要求不断提高，在高温、强辐射、大功率环境下，第一、二代半导体材料效果不佳，以SiC和GaN为代表的的第三代半导体材料崭露头角。
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半导体行业深度研究报告内容目录1.人工智能倒逼芯片底层的真正变革 (4)2.基于摩尔定律的机器时代的架构——从Wintel到AA (6)2.1. Intel——PC时代的王者荣耀 (6)2.1.1. Intel公司简介 (6)2.1.2. Intel带来的PC行业的市场规模变革和产业变化 (7)2.2. ARM——开放生态下移动时代的新王加冕 (9)2.2.1. ARM公司简介 (9)2.2.2. ARM架构——重新塑造移动智能时代 (10)2.2.3. 生态的建立和商业模式的转变——ARM重塑了行业 (12)3.人工智能芯片——新架构的异军突起 (15)3.1. GPU——旧瓶装新酒 (16)3.1.1. GPU芯片王者——NVIDIA (17)3.2. FPGA——紧追GPU的步伐 (19)3.3. ASIC——定制化的专用人工智能芯片 (21)3.3.1. VPU——你是我的眼 (22)3.3.1. TPU——Google的野心 (23)3.4. 人工神经网络芯片 (24)3.4.1. 寒武纪——真正的不同 (25)4.从2个维度测算人工智能芯片空间 (26)5.重点标的 (29)图表目录图1：遵从摩尔定律发展到微处理器发展 (4)图2：摩尔定律在放缓 (4)图3：全球智能手机每月产生的数据量（EB）5年提升了13X (4)图4：单一神经元VS复杂神经元 (5)图5：2次应用驱动芯片发展 (6)图6：英特尔x86处理器总市场份额 (6)图7：使用X86架构的单元 (7)图8：摩尔定律下推动下的Intel股价上扬 (8)图9：Intel 2012Q1-2016Q4 各产品线增速 (8)图10：Intel 总产品收入VS PC端收入 (8)图11：Intel VS 全球半导体增速 (8)图12：ARM的商业模式 (9)图13：ARM架构的发展 (10)图14：高级消费电子产品正在结合更多的ARM技术 (12)图15：ARM在智能手机中的成分 (13)图16：基于ARM芯片的出货量 (13)图17：ARM在载有处理器芯片部门的市场占有率 (14)图18：ARM收入及利润情况 (14)图19：人工智能芯片产业链 (15)图20：CPU VS GPU架构 (16)图21：GPU架构流程 (16)图22：CPU VS GPU (17)图23：GPU性能 (17)图24：2012-2016年NVIDIA营收情况 (18)图25：2012-2016年NVIDIA毛利情况 (18)图26：NVIDIA2017年上半年收入构成 (18)图27：FPGA架构 (20)图28：FPGA VS CPU 性能 (20)图29：FPGA VS CPU 功耗 (20)图30：FPGA性能 (21)图31：VPU架构 (22)图32：VPU模组 (22)图33：VPU应用 (23)图34：3D景深结构 (23)图35：3D成像 (23)图36：Google公司TPU架构 (23)图37：Google公司TPU性能 (24)图38：传统硬件处理方式 (25)图39：寒武纪处理方式 (25)图40：寒武纪芯片性能/能效 (25)图41：终端和移动端 (25)图42：人工智能市场规模 (26)图43：人工智能芯片总市场规模 (27)表9：云端市场规模（单位：百万美元） (28)图44：云端领域人工智能芯片规模预测 (28)图45：终端领域人工智能芯片市场规模预测 (29)表1：ARM架构汇总 (11)表2：2020年ARM在各类型智能手机部件中的可获得的单机收入 (13)表3：人工智能系统 (15)表4：NVIDIA出货芯片预测（单位：百万颗） (19)表5：冯诺伊曼架构VS FPGA架构 (19)表6：图像应用和语音应用人工智能定制芯片 (21)表7：实现原理 (22)表8：冯诺伊曼架构VS 神经网络芯片架构 (24)1.人工智能倒逼芯片底层的真正变革研究人类的科技发展史，发现科技的进步速度呈现指数型加速态势。
尤其在1950年以后进入芯片时代，摩尔定律推动下的每18个月“芯片晶体管同比例缩小一半”带来的性能提升以倍数计。
每一次加速的过程推动，都引发了产业的深层次变革，带动从底层到系统的阶跃。
我们本篇报告将着重从底层芯片角度出发，探讨人工智能芯片带来的深层次变革。
图1：遵从摩尔定律发展到微处理器发展资料来源：Gartner ，天风证券研究所然而时至今日，人类精密制造领域（半导体制造是目前为止人类制造领域的最巅峰）遇到硅基极限的挑战，摩尔定律的放缓似乎预示着底层架构上的芯片性能的再提升已经出现瓶颈，而数据量的增长却呈现指数型的爆发，两者之间的不匹配势必会带来技术和产业上的变革升级。
图2：摩尔定律在放缓 图3：全球智能手机每月产生的数据量（EB ）5年提升了13X资料来源：IFS ，天风证券研究所资料来源：Cisco VNL ，天风证券研究所变革从底层架构开始计算芯片的架构50多年来都没有发生过本质上的变化，请注意计算架构的决定是资源的组织形式。
而传统的冯诺伊曼是采取控制流架构，采用的是线性的记忆体和布尔函数作为基线计算操作。
处理器的架构基于流水线串行处理的机制建立，存储器和处理器分离，流水线的计算过程可以分解为取指令，执行，取数据，数据存储，依次循环。
依靠整个串行的过程，逻辑清晰，但性能的提升通过两种方式，一是摩尔定律下推动下晶体管数量的增多实现性能倍增；二是通过并行多个芯片核来实现。
无论何种方式，本质上都是线性的性能扩张。
人工智能芯片根据数据流的碎片化和分布式而采取神经网络计算范式，特征在于分布式的表示和激活模式。
变量由叠加在共享物理资源上的向量表示，并且通过神经元的激活来进行计算。
以神经元架构实现深度学习人工智能的临界点实现主要原因在于：数据量的激增和计算机能力/成本。
深度学习以神经元为架构。
从单一的神经元,再到简单的神经网络,到一个用于语音识别的深层神经网络。
层次间的复杂度呈几何倍数的递增。
数据量的激增要求的就是芯片计算能力的提升。
图4：单一神经元VS复杂神经元资料来源：NVIDIA，天风证券研究所计算的体系处于碎片化引发架构变革。
数据的扩张远大于处理器性能的扩张，依靠处理器性能在摩尔定律推动下的提升的单极世界已经崩溃，处理器性能提升的速度并不足以满足AI所需的应用程序的需求。
大量数据消耗的数字运算能力比几年前所有数据中心加起来还要多。
我们在下一章将观察历史上两次重要的电子产业变革，试图证明无论是PC时代的“Wintel”还是智能手机时代的“ARM+Android”，都还无法摆脱机器本身的桎梏。
换句话说，截止于现阶段的一切技术和应用，基于冯诺伊曼架构的拓扑结构已经持续了很多年并没有本质上的变化。
而人工智能带来的，是在摩尔定律放缓维度下引发芯片底层架构重构的变革。
有可能引发的是一次超越以往任何时代的科技革命。
2.基于摩尔定律的机器时代的架构——从Wintel到AA本章我们重点讨论两次芯片架构变化引发的产业变革和应用爆发。
Intel与Windows结合构建PC生态，本质上诞生了软硬件结合的机器时代。
而在其基础上的延升，2010后苹果带来的智能手机引发的ARM与Android生态，将机器与人的结合拓展到了移动端。
我们回顾历史上的芯片架构历史，认为冯诺伊曼架构带来了计算体系的建立并通过Intel实现了最大化；ARM通过共享IP的商业模式带来了更开放的生态体系，实现了软硬件的结合延伸了人类的触角。
图5：2次应用驱动芯片发展资料来源：SIA，天风证券研究所观察Intel和ARM的黄金十年，站在现在时点往后看，我们提出以下观点：过去十年以下游的应用驱动设计公司的成长转换为由设计公司主导应用正在发生。
从需求层面看企业成长空间。
类似90年代的PC和10年的智能手机带来的亿级大空间增量市场将很容易推动企业的快速增长。
设计企业能够在成长轨迹上实现跨越式突破的可能性来自于赛道的选择。
但站在现在时点看，人工智能是确定性的方向，在所有已有领域的人工智能渗透，都将极大的改变人类的生活。
处于最前沿的芯片公司的革新正在以此而发生，重新定义底层架构的芯片，从上游推动行业的变革。
在并没有具体应用场景爆发之前已经给予芯片公司充分的高估值就是认可设计公司的价值2.1.Intel——PC时代的王者荣耀本节重点阐述Intel公司在X86时代的芯片架构产品以及此架构下公司以及行业的变化。
2.1.1.Intel公司简介Intel是一家成立于1968年的半导体制造公司，总部位于美国加州。
随着个人电脑的普及和全球计算机工业的日益发展，公司逐渐发展成为全球最大的微处理器及相关零件的供应商。
公司在2016年实现营业收入594亿美元，世界500强排名158。
公司分为PC客户端部门、数据中心部门、物联网、移动及通讯部门、软件及服务运营，其他还有笔记本部门、新设备部门及NVM解决方案部门。
公司主要营业收入来自于PC客户部门，其次是数据中心部门。
公司的主要产品X86处理器占主导地位，接近90%，包括苹果在2006年放弃PowerPC改用英特尔的x86 processors。
图6：英特尔x86处理器总市场份额资料来源：Intel，天风证券研究所Intel是第一家推出x86架构处理器的公司。
Intel从8086开始，286、386、486、586、P1、P2、P3、P4都用的同一种CPU架构，统称X86。
大多数英特尔处理器都是基于x86指令集，被称为x86微处理器。
指令集是微处理器可以遵循的基本命令集，它本质上是微处理器的芯片级“语言”。
英特尔拥有x86架构的知识产权和给AMD和Via做处理器的许可权。
图7：使用X86架构的单元资料来源：wind，天风证券研究所2.1.2.Intel带来的PC行业的市场规模变革和产业变化回顾Intel 90年代至今发展历程，清晰看到90年代是Intel发展最快的阶段并在2000年前后达到了峰值。
显而易见的原因是个人电脑的快速普及渗透。
而遵从摩尔定律的每一代产品的推出，叠加个人电脑快速渗透的乘数效应，持续放大了企业的市值，类似于戴维斯双击，推动股价的一路上扬。
图8：摩尔定律下推动下的Intel股价上扬资料来源：Wind，天风证券研究所冯诺伊曼架构带来了计算体系的建立并通过Intel实现了最大化，但从本质上说，英特尔参与的是机器时代的兴起和计算芯片价值体现。
但时至今日，在人口红利消散，PC渗透率达到稳定阶段，依托于PC时代的处理器芯片进入了稳定常态。
英特尔在总产品收入提升的情况下，PC端提供的收入增长机会停滞。
处理器依靠摩尔定律不断推经延续生命力，但在应用增长乏力的阶段缺乏爆发式的再增长。
PC时代的处理器设计遵从了下游应用驱动上游芯片的实质。