全球及中国芯片产业发展解析
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全球及中国芯片产业发展解析
[1] 芯片行业发展概述
1 芯片是什么？有什么作用？
人们经常把“芯片”和“集成电路”这两个词混着使用。 ◢ 事实上，芯片（chip）是半导体元件产品的统称，也是 集成电路的载体。芯片是集成电路经过“设计►►►制造 ►►►封装► ►►测试”后形成的可立即使用的独立整体集成电路必须依托芯片， 来发挥他的作用。 ◢ 芯片组，则是为发挥更大的作用，对一系列相互关联 的芯片进行组合。芯片及芯片组几乎决定了主板的功能， 进而影响到整个系统性能的发挥。因此，可以说芯片是电 子设备的灵魂，是电子设备的各种功能之所以能够实现的 重要载体。
2 2018年一季度全球半导体销售额达1111亿美元，同比增长20%
◢ 按国际通用的低盈利芯片设计公司的定价策略8： 20定价法，也就是硬件成本为8的情况下，定价为20。
以下是不同产量情况下，自主C P U -Y 也采用8：20定 价法的售价对比： ► 在产量为10万片的情况下►►►售价为305美元； ► 在产量为100万片的情况下►►►售价为75美元； ►在产量为1000万片的情况下► ►►售价为52.5美 元。 可以看出，要降低C P U 的成本/售价，产量至关重要， 而这也是Intel、苹果能采用相对而昂贵的制程工艺， 又能攫取超额利润的关键。
无线信号等物理现象。
2、按照芯片的功能划分——处理器芯片、记忆和存储芯片、
特定功能芯片
◢ 处理器也就是所谓的C P U ， 是一个电子设备的心脏，承担
最重要的数据计算和处理功能，C P U 主要存在于电脑，手机， 平板，电视，机顶盒等电子产品。
◢ 记忆和储存芯片负责数据的保存和管理，常见的D R A M ，
N A N D 等等。
◢ 特定功能芯片则是为了某些功能而开发的芯片，比如WiFI
芯片，Bluetooth芯片和电源管理芯片等等。
3 芯片制作及成本解析
芯片制作完整过程包括芯片设计、芯片制作、封装 制作、成本测试等几个环节。其中，芯片制作过程 最为的复杂。而精密芯片的制造过程尤为复杂。
wk.baidu.com
芯片的成本包括硬件成本和设计成本。
芯片的硬件成本公式：
◢ 芯片硬件成本包括晶片成本+掩膜成本+测试成 本+封装成本四部分。 ◢ 此外， A R M 阵营的IC设计公司要支付给A R M 设计研发费以如及每一片芯片的版税，而自主C P U 和Intel这样的巨头，则无购买IP的成本。 ◢ 除此之外，芯片的硬件成本还需要考虑到测试 封装可能会产生废片。
6 芯片制造为什么难？
中国每年要从海外进口大量芯片，进口金额高达2000多亿美元，是我国第一大进口产品。
近期的中兴通讯被美国制裁事件，再次显示了芯片国产替代的重要性。 中国芯片制造为什么这么难？
归结起来主要有以下几点： ◢ 最强技术握在巨头手中 芯片研发具有投入大、周期长、风险高、竞争激烈等特点。 从芯片的技术之争来看，全球芯片制造业的核心技术长期 被控制在Intel、A M D 等行业巨头企业手中，国内芯片产业 从产业规模、技术水平、市场份额等方面都与英特尔、三 星、高通等国际领军企业有较大差距，即便与台资企业也 有不小差距。 ◢ 最薄弱环节：高端IC设计能力 国内大量依赖进口集成电路很大一部分原因是中国企业在 高端的IC设计上的滞后。 ◢ 国内企业一般先有产品后有市场调研 国内多数从事高端研发的芯片IC 设计公司在开发高端产品 时，基本不做市场调研。而最普遍做法是先有产品，而后 去找市场。这种违反市场规律做法的出现，源头在于许多 IC设计公司的取巧心理。
[2]全球芯片发展面面观
1 全球半导体行业高度景气，2017年创历史新高
目前全球半导体行业高度景气，费城半导体 指数和台湾半导体指数屡创新高。 根据世界半导体贸易统计组织（ W S T S ） 发 布的最新数据，2017年12月全球半导体销售 额为380亿美元，月增0.8%，年增22.5%； 2017年第四季半导体销售额为1140亿美元， 为单季新高，季增5.7%，年增22.5%。 2017年全年半导体市场规模达到4122亿美 元，增速为21.6%，创历史新高。
2 芯片的种类
芯片种类划分角度多种多样，可依据材料、 集成电路、芯片功能、芯片设计方式等角度 的不同进行分类。
而最常用的两种分类方式：
1、根据晶体管工作方式划分——数字芯片和模拟芯片
◢ 数字芯片主要用于处理各种数字信号，用半导体来控制电
压高低用以代表1和0，并以此进行逻辑计算。
◢ 模拟芯片主要用于模拟信号处理领域，比如处理声，光，
芯片硬件成本=（晶片成本+测试成本+封装成本+掩膜成本+IP购买成本*）/ 最终成品率
5 芯片的设计成本解析
国际通用的芯片设计公司定价策略 ——8：20定价法
◢ 硬件成本比较好明确，但设计成本就比较复杂。 这当中既包括工程师的工资、EDA等开发工具的费 用、设备费用、场地费用等。 另外，还有一大部分是IP费用——如果是自主C P U 不存在此费用，而如果是A R M 阵营IC 设计公司，需 要大量外购IP，这些IP价格昂贵。
芯片硬件成本=（晶片成本+测试成本+封装成本+掩膜成本+IP购买成本*）/ 最终成品率
4 芯片的硬件成本解析
芯片的硬件成本公式：
◢ 晶片成本：从二氧化硅到市场上出售的芯片，要经 过制取工业硅、制取电子硅、再进行切割打磨制取晶圆。 晶圆是制造芯片的原材料，晶片成本可以理解为每一片 芯片所用的材料（硅片）的成本。一般情况下，特别是 产量足够大，而且拥有自主知识产权，以亿为单位量产 来计算的话，晶片成本占比最高。 ◢ 封装成本：即将基片、内核、散热片堆叠在一起， 就形成了大家日常见到的C P U ，封装成本就是这个过程 所需要的资金。在产量巨大的一般情况下，封装成本一 般占硬件成本的5 % - 2 5 % 左右。 ◢ 测试成本：测试可以鉴别出每一颗处理器的关键特 性，比如最高频率、功耗、发热量等，并决定处理器的 等级，并依据等级制定不同的售价。如果芯片产量足够 大的话，测试成本可以忽略不计。 ◢ 掩膜成本：即采用不同的制程工艺所需要的成本。 不同工艺的掩膜成本不尽相同。
[1] 芯片行业发展概述
1 芯片是什么？有什么作用？
人们经常把“芯片”和“集成电路”这两个词混着使用。 ◢ 事实上，芯片（chip）是半导体元件产品的统称，也是 集成电路的载体。芯片是集成电路经过“设计►►►制造 ►►►封装► ►►测试”后形成的可立即使用的独立整体集成电路必须依托芯片， 来发挥他的作用。 ◢ 芯片组，则是为发挥更大的作用，对一系列相互关联 的芯片进行组合。芯片及芯片组几乎决定了主板的功能， 进而影响到整个系统性能的发挥。因此，可以说芯片是电 子设备的灵魂，是电子设备的各种功能之所以能够实现的 重要载体。
2 2018年一季度全球半导体销售额达1111亿美元，同比增长20%
◢ 按国际通用的低盈利芯片设计公司的定价策略8： 20定价法，也就是硬件成本为8的情况下，定价为20。
以下是不同产量情况下，自主C P U -Y 也采用8：20定 价法的售价对比： ► 在产量为10万片的情况下►►►售价为305美元； ► 在产量为100万片的情况下►►►售价为75美元； ►在产量为1000万片的情况下► ►►售价为52.5美 元。 可以看出，要降低C P U 的成本/售价，产量至关重要， 而这也是Intel、苹果能采用相对而昂贵的制程工艺， 又能攫取超额利润的关键。
无线信号等物理现象。
2、按照芯片的功能划分——处理器芯片、记忆和存储芯片、
特定功能芯片
◢ 处理器也就是所谓的C P U ， 是一个电子设备的心脏，承担
最重要的数据计算和处理功能，C P U 主要存在于电脑，手机， 平板，电视，机顶盒等电子产品。
◢ 记忆和储存芯片负责数据的保存和管理，常见的D R A M ，
N A N D 等等。
◢ 特定功能芯片则是为了某些功能而开发的芯片，比如WiFI
芯片，Bluetooth芯片和电源管理芯片等等。
3 芯片制作及成本解析
芯片制作完整过程包括芯片设计、芯片制作、封装 制作、成本测试等几个环节。其中，芯片制作过程 最为的复杂。而精密芯片的制造过程尤为复杂。
wk.baidu.com
芯片的成本包括硬件成本和设计成本。
芯片的硬件成本公式：
◢ 芯片硬件成本包括晶片成本+掩膜成本+测试成 本+封装成本四部分。 ◢ 此外， A R M 阵营的IC设计公司要支付给A R M 设计研发费以如及每一片芯片的版税，而自主C P U 和Intel这样的巨头，则无购买IP的成本。 ◢ 除此之外，芯片的硬件成本还需要考虑到测试 封装可能会产生废片。
6 芯片制造为什么难？
中国每年要从海外进口大量芯片，进口金额高达2000多亿美元，是我国第一大进口产品。
近期的中兴通讯被美国制裁事件，再次显示了芯片国产替代的重要性。 中国芯片制造为什么这么难？
归结起来主要有以下几点： ◢ 最强技术握在巨头手中 芯片研发具有投入大、周期长、风险高、竞争激烈等特点。 从芯片的技术之争来看，全球芯片制造业的核心技术长期 被控制在Intel、A M D 等行业巨头企业手中，国内芯片产业 从产业规模、技术水平、市场份额等方面都与英特尔、三 星、高通等国际领军企业有较大差距，即便与台资企业也 有不小差距。 ◢ 最薄弱环节：高端IC设计能力 国内大量依赖进口集成电路很大一部分原因是中国企业在 高端的IC设计上的滞后。 ◢ 国内企业一般先有产品后有市场调研 国内多数从事高端研发的芯片IC 设计公司在开发高端产品 时，基本不做市场调研。而最普遍做法是先有产品，而后 去找市场。这种违反市场规律做法的出现，源头在于许多 IC设计公司的取巧心理。
[2]全球芯片发展面面观
1 全球半导体行业高度景气，2017年创历史新高
目前全球半导体行业高度景气，费城半导体 指数和台湾半导体指数屡创新高。 根据世界半导体贸易统计组织（ W S T S ） 发 布的最新数据，2017年12月全球半导体销售 额为380亿美元，月增0.8%，年增22.5%； 2017年第四季半导体销售额为1140亿美元， 为单季新高，季增5.7%，年增22.5%。 2017年全年半导体市场规模达到4122亿美 元，增速为21.6%，创历史新高。
2 芯片的种类
芯片种类划分角度多种多样，可依据材料、 集成电路、芯片功能、芯片设计方式等角度 的不同进行分类。
而最常用的两种分类方式：
1、根据晶体管工作方式划分——数字芯片和模拟芯片
◢ 数字芯片主要用于处理各种数字信号，用半导体来控制电
压高低用以代表1和0，并以此进行逻辑计算。
◢ 模拟芯片主要用于模拟信号处理领域，比如处理声，光，
芯片硬件成本=（晶片成本+测试成本+封装成本+掩膜成本+IP购买成本*）/ 最终成品率
5 芯片的设计成本解析
国际通用的芯片设计公司定价策略 ——8：20定价法
◢ 硬件成本比较好明确，但设计成本就比较复杂。 这当中既包括工程师的工资、EDA等开发工具的费 用、设备费用、场地费用等。 另外，还有一大部分是IP费用——如果是自主C P U 不存在此费用，而如果是A R M 阵营IC 设计公司，需 要大量外购IP，这些IP价格昂贵。
芯片硬件成本=（晶片成本+测试成本+封装成本+掩膜成本+IP购买成本*）/ 最终成品率
4 芯片的硬件成本解析
芯片的硬件成本公式：
◢ 晶片成本：从二氧化硅到市场上出售的芯片，要经 过制取工业硅、制取电子硅、再进行切割打磨制取晶圆。 晶圆是制造芯片的原材料，晶片成本可以理解为每一片 芯片所用的材料（硅片）的成本。一般情况下，特别是 产量足够大，而且拥有自主知识产权，以亿为单位量产 来计算的话，晶片成本占比最高。 ◢ 封装成本：即将基片、内核、散热片堆叠在一起， 就形成了大家日常见到的C P U ，封装成本就是这个过程 所需要的资金。在产量巨大的一般情况下，封装成本一 般占硬件成本的5 % - 2 5 % 左右。 ◢ 测试成本：测试可以鉴别出每一颗处理器的关键特 性，比如最高频率、功耗、发热量等，并决定处理器的 等级，并依据等级制定不同的售价。如果芯片产量足够 大的话，测试成本可以忽略不计。 ◢ 掩膜成本：即采用不同的制程工艺所需要的成本。 不同工艺的掩膜成本不尽相同。