报告要点
　　回首2022年，在消费电子等下游需求疲软，疫情对宏观经济造成扰动等背景下，电子行业经历了阵痛期。展望2023年，随着中国疫情政策逐步优化，宏观经济有望回暖，消费电子等下游需求有望触底反弹，伴随着晶圆厂/ IDM厂新建产能逐步投产，新能源车渗透率进一步提升，我们看好半导体及汽车电子行业迈入上升通道。
　　EDA：国产替代+下游需求共促EDA赛道高成长。2021年全球EDA市场规模133亿美元，中国EDA企业与国外头部EDA企业在产品覆盖范围和先进制程上存在较大差距。随着美国对中国先进制程EDA工具的步步紧逼，EDA软件国产替代势在必行。
　　半导体设备零部件：半导体设备上游制造基础，国产化加速。2021年全球半导体设备零部件市场规模约为513亿美元；根据SEMI关于全球半导体设备市场规模的预测，全球半导体设备零部件市场规模将在2022-2024年分别达到542.7/456/535.8亿美元。半导体零部件相关企业主要集中在美国、日本和欧洲，中国的半导体零部件自给率不足10%，国产替代空间广阔。
　　半导体设备：制造+封测核心上游，国产技术突破是关键。半导体设备包括硅片制造设备、前道晶圆制造设备和后道封装测试设备。根据SEMI数据，2021年全球半导体设备市场规模为1025亿美元，预计2022-2024年将分别达到1085.4/912/1071.6亿美元。全球半导体设备生产厂商主要集中在欧洲、美国和日本，中国半导体设备整体国产化率不足20%，仍有待提高。
　　半导体材料：制造+封装核心上游，未来空间广阔。半导体材料分为晶圆制造材料和封装材料。根据SEMI数据，2021年全球半导体材料规模为643亿美元；预计2022年将达到698亿美元；2023年将超过700亿美元。半导体材料的生产厂商主要集中在日本、美国、韩国和德国，中国的国产自给率仍偏低，国产化率不足15%。
　　汽车电子：IGBT、SiC和车载传感器前景可期。汽车电动化推动IGBT和SiC充分受益。根据Infineon和Strategy Analytics数据，从燃油车向纯电动汽车升级过程中，整车半导体价值量从417美元/辆提升至834美元/辆，增幅约100%；功率半导体价值量从88美元/辆提升至459美元/辆，增幅约421.6%。SiC作为实现电动车800V高压快充的关键材料，有望大放异彩。根据Yole数据，2021-2027年，电动车用SiC市场规模将由6.85亿美元增长到49.86亿美元，CAGR高达39.2%。其次，汽车智能化促进多传感器融合，单车传感器需求量提升。根据Deloitte数据，L2级别需要6颗传感器，L3级别需要13颗，L4级别需要29颗，L5级别需要32颗。
　　投资建议：我们认为，随着晶圆厂/IDM厂扩产，汽车电动化智能化渗透率提升，半导体国产替代有望加速，汽车电子行业将有望迈入高速成长期。建议关注：华大九天、富创精密、北方华创、鼎龙股份、兴森科技、天岳先进。
　　风险提示：1、消费电子、新能源车等下游需求不及预期；2、疫情反复影响生产及物流；3、国内厂商技术突破、验证导入不及预期。
　　

研究报告全文：证券研究报告Table行业深度FirstTableMainTableInvest2023年电子行业投资策略半导体国产电子评级看好替代持续加速汽车电子迎来新机遇日期20220106报告要点分析师TableAuthor王少南登记编码S0950521040001回首2022年在消费电子等下游需求疲软疫情对宏观经济造成扰动等背景0755-23375522下电子行业经历了阵痛期展望2023年随着中国疫情政策逐步优化宏wangshaonanwkzqcomcn观经济有望回暖消费电子等下游需求有望触底反弹伴随着晶圆厂IDM厂联系人金凯笛新建产能逐步投产新能源车渗透率进一步提升我们看好半导体及汽车电021-61097712子行业迈入上升通道jinkaidiwkzqcomcnEDA国产替代下游需求共促EDA赛道高成长2021年全球EDA市场规行业TablePicQuote表现202315模亿美元中国企业与国外头部企业在产品覆盖范围和先进133EDAEDA0制程上存在较大差距随着美国对中国先进制程EDA工具的步步紧逼EDA-8软件国产替代势在必行-16-24半导体设备零部件半导体设备上游制造基础国产化加速2021年全球半-32-39导体设备零部件市场规模约为513亿美元根据SEMI关于全球半导体设备202212022420227202210电子上证综指市场规模的预测全球半导体设备零部件市场规模将在2022-2024年分别达深证成指创业板指到54274565358亿美元半导体零部件相关企业主要集中在美国日本和资料来源Wind聚源欧洲中国的半导体零部件自给率不足10国产替代空间广阔相关研究TableDocReport半导体设备制造封测核心上游国产技术突破是关键半导体设备包括硅半导体材料行业深度晶圆厂迎扩产潮大片制造设备前道晶圆制造设备和后道封装测试设备根据SEMI数据2021国利剑国产替代前景可期202299年全球半导体设备市场规模为1025亿美元预计2022-2024年将分别达到汽车智能化网联化深度自动驾驶逐步升1085491210716亿美元全球半导体设备生产厂商主要集中在欧洲美国级摄像头激光雷达星辰大海2022629和日本中国半导体设备整体国产化率不足20仍有待提高汽车电动化深度新能源车销量渗透率双半导体材料制造封装核心上游未来空间广阔半导体材料分为晶圆制造升IGBT与SiC大放异彩2022513材料和封装材料根据SEMI数据2021年全球半导体材料规模为643亿美2022年电子行业投资策略5G渗透率持元预计2022年将达到698亿美元2023年将超过700亿美元半导体材续提升半导体供应链安全大势所趋料的生产厂商主要集中在日本美国韩国和德国中国的国产自给率仍偏2021129低国产化率不足15PCB行业深度通讯消费电子汽车齐发力替代传统线束前景可期汽车电子IGBTSiC和车载传感器前景可期汽车电动化推动IGBT和SiCFPC2021127充分受益根据Infineon和StrategyAnalytics数据从燃油车向纯电动汽车半导体设备行业深度新一轮景气周期大升级过程中整车半导体价值量从417美元辆提升至834美元辆增幅约国重器替代正当时2021816年电子行业中期策略引100功率半导体价值量从88美元辆提升至459美元辆增幅约421620215GARVRSiC作为实现电动车800V高压快充的关键材料有望大放异彩根据Yole领新成长国产替代奏响主旋律202186数据2021-2027年电动车用SiC市场规模将由685亿美元增长到4986需求错配供给瓶颈资源倾斜汽车缺芯有望2021Q2开始改善2021512亿美元CAGR高达392其次汽车智能化促进多传感器融合单车传感器需求量提升根据Deloitte数据L2级别需要6颗传感器L3级别需要13颗L4级别需要29颗L5级别需要32颗投资建议我们认为随着晶圆厂IDM厂扩产汽车电动化智能化渗透率提升半导体国产替代有望加速汽车电子行业将有望迈入高速成长期建议关注华大九天富创精密北方华创鼎龙股份兴森科技天岳先进风险提示1消费电子新能源车等下游需求不及预期2疫情反复影响生产及物流3国内厂商技术突破验证导入不及预期请仔细阅读本报告末页声明Page174TablePage电子2022年1月5日内容目录12022年历经坎坷2023年有望企稳复苏62半导体产业链上游价值突出未来有望迎来高成长821EDA软件国产替代下游需求双驱动14211EDA软件集成电路设计制造的必备工具14212全球EDA市场规模稳步增长17213三巨头垄断下的全球EDA市场竞争格局20214美国政策趋严EDA国产替代加速2322半导体设备零部件设备上游核心支柱自主可控刻不容缓25221分类方式多广泛应用于前道设备及工艺25222欧洲美国日本厂商主导市场29223技术难度大国产化率低30224中国厂商积极布局3223半导体设备半导体产业链核心支柱全球需求有望继续扩大34231硅片制造设备需求持续上升大硅片制造设备为未来主力37232光刻机ASML为全球龙头引领光刻机制程升级38233涂胶显影设备前景开阔干法去胶设备实现份额优势41234刻蚀设备芯片升级带动刻蚀机需求TSV设备为先进封装加码42235薄膜沉积设备芯片层数不断增加薄膜沉积设备未来前景可期45236离子注入设备掺杂工艺核心设备中国厂商进展不俗46237热处理设备实现部分国产化清洗设备与CMP设备保证芯片良率47238后道封装测试设备厂商集中海外Chiplet加速封装设备需求攀升5024半导体材料半导体制造核心上游支柱51241材料种类丰富多样工艺制造不可或缺51242中高端依然由国外厂商主导中国厂商积极研发布局533汽车电动化电动化推动IGBT和SiC充分受益5631全球电动车渗透率持续提升5632IGBT最为受益5733动力电池向800V升级SiC有望大放异彩614汽车智能化传感器是智能化快速发展的关键一环6441L0向L5逐步升级高等级自动驾驶渗透率将持续提升6442多传感器融合取长补短数量及质量将持续增加665投资建议6951投资观点6952建议关注69521华大九天301269SZ69522富创精密688409SH70523北方华创002371SZ70524鼎龙股份300054SZ71525兴森科技002436SZ71526天岳先进688234SH72请仔细阅读本报告末页声明Page274TablePage电子2022年1月5日6风险提示72图表目录图表12022年A股各行业申万一级涨跌幅6图表2近10年电子行业涨跌幅6图表32020-2022年电子行业PE-TTM7图表42012-2022年电子行业与相关指数对比7图表52022年电子细分行业涨跌幅8图表62017年至今美国对中国科技制裁封锁大事件统计9图表72022年至今美国对中国科技制裁封锁统计9图表82020-2022Q1-Q3半导体重点公司财务情况亿元11图表9全球晶圆厂新建及扩产情况不完全统计12图表10EDA工具位于半导体产业链上游14图表11EDA工具覆盖芯片设计制造全流程14图表12数字电路与模拟电路对比15图表13数字芯片设计流程16图表14模拟芯片设计流程17图表152007-2021年全球EDA软件市场规模亿美元18图表162007-2021年全球集成电路行业市场规模亿美元18图表172015-2025E中国EDA软件市场规模亿元19图表182015-2021年中国集成电路市场规模亿元19图表192007-2021年全球EDA工具分类市场规模亿美元19图表202021年内圈和2022H1外圈全球EDA区域占比20图表21全球主要区域EDA市场规模CAGR5和CAGR1020图表22全球EDA分为3个梯队第一梯队的三家企业占据7520图表231984-2021年全球EDA企业市场份额21图表24SynopsysCadenceSiemensEDA对比21图表25Synopsys上市以来兼并收购分类与次数截至2022年12月30日22图表26全球TOP3EDA企业研发费用亿美元及费用率22图表27中国部分EDA企业研发费用亿元及费用率22图表282020与2021年全球部分EDA企业在中国的营收亿元23图表29中国代表性EDA企业部分数字电路EDA工具产品覆盖范围截至2022年12月30日23图表30中国代表性EDA企业部分模拟电路EDA工具产品覆盖范围截至2022年12月30日24图表31中国代表性EDA企业部分EDA工具可支持的最先进制程截至2022年12月30日24图表32台积电N3E制程节点EDA工具认证情况截至2022年10月26日24图表33半导体设备零部件产业链26图表34半导体设备零部件分类及市场情况26图表35不同零部件厂商及技术难度27图表36主要零部件对应半导体设备类型及工艺步骤28图表37全球半导体设备市场规模亿美元29图表382021年全球Top10零部件厂商排名29图表39全球Top10零部件厂商市占率30图表402020年中国大陆晶圆厂采购的8-12英寸晶圆设备零部件产品结构31图表418-12英寸晶圆设备部分零部件供应商及自给率31图表42半导体零部件技术难点32请仔细阅读本报告末页声明Page374TablePage电子2022年1月5日图表43全球主要半导体零部件及对应厂商33图表44中国主要半导体零部件厂商及产品情况33图表45IC工艺流程及对应半导体设备35图表46全球半导体设备销售额亿美元36图表47各地区或国家集成电路销售额亿美元半导体设备销售额与全球集成电路总销售额之比36图表48芯片制造各工艺环节半导体设备及主要厂商37图表492011-2025年全球半导体硅片出货面积百万平方英寸38图表50光刻工艺流程39图表51光刻曝光前后对比39图表52光刻机的基本示意图39图表532011-2021年TOP3厂商各类光刻机出货量台40图表542011-2021年TOP3厂商各类光刻机销售额百万欧元40图表552011-2021年TOP3厂商市占率以出货量计算40图表562011-2021年TOP3厂商市占率以销售额计算40图表572015-2023年全球前道后道涂胶显影设备市场规模亿美元41图表582016-2023年中国前道后道涂胶显影设备市场规模亿美元41图表59全球涂胶显影设备市场格局41图表60中国涂胶显影设备市场格局41图表612019-2025年全球干法去胶设备市场规模亿美元42图表622020年全球干法去胶设备行业竞争格局42图表63薄膜沉积光刻和刻蚀的联动工艺流程43图表642019-2022年全球刻蚀机市场规模亿美元43图表65全球干法刻蚀设备市场格局44图表662017-2022年薄膜沉积设备市场规模亿美元45图表67各类薄膜沉积设备市场占比45图表682020年全球薄膜沉积设备市场竞争格局45图表692013-2031年全球离子注入机市场规模亿美元47图表702016-2020年中国离子注入机市场规模亿元47图表712016-2020年中国离子注入机产量需求量台47图表72集成电路领域离子注入机市场竞争格局47图表73热处理设备清洗设备和CMP设备简介48图表742019-2025年全球热处理设备市场规模亿美元48图表752018-2024年全球半导体清洗设备市场规模亿美元48图表762012-2027年全球CMP设备市场规模亿美元49图表77全球快速热处理设备半导体清洗设备和CMP设备市场格局49图表78清洗步骤随着制程节点缩小而增加50图表792016-2023年全球半导体封装测试设备规模亿美元50图表802018年全球各类半导体封装设备占比51图表812021年全球各类半导体后道测试设备占比51图表82IC工艺流程及对应半导体材料52图表832020年全球晶圆制造材料细分产品结构52图表842019年全球封装材料细分产品结构52图表85全球半导体材料市场规模亿美元53图表86半导体材料主要细分产品情况53图表87全球半导体材料市场规模主要厂商自主化率54图表88全球主要国家地区CO2排放量及规划56图表89燃油车与电动车CO2排放量56请仔细阅读本报告末页声明Page474TablePage电子2022年1月5日图表90全球燃油车禁售和新车零排放时间表56图表91欧洲城市燃油车柴油车禁售时间表57图表922020-2022Q2全球主要国家地区电动车渗透率57图表93全球汽车半导体市场规模亿美元58图表942021年汽车半导体Top5厂商市占率58图表952021年汽车传感器Top5厂商市占率58图表962021年汽车MCUTop5厂商市占率59图表972021年汽车功率半导体Top5厂商市占率59图表98传统燃油汽车各类芯片占比59图表99纯电动汽车各类芯片占比59图表1002020年电动车半导体价值量美元辆60图表101功率半导体在电动车中应用占比60图表102全球IGBT市场规模及各下游应用规模十亿美元60图表103中国IGBT下游应用占比60图表1042020年IGBT分立器件厂商市占率61图表1052020年IGBT模组厂商市占率61图表106从家用插座到超高功率充电桩61图表107不同功率直流充电桩充电时间对比充到200km的时间61图表108SiSiCGaN性能参数对比62图表1092021-2027年全球SiC功率器件及下游应用市场规模百万美元62图表1102018-2020年全球导电型SiC衬底市场规模亿美元63图表1112019-2020年全球半绝缘型SiC衬底市场规模亿美元63图表112全球SiC衬底厂商市占率63图表1132021年全球SiC器件厂商市占率63图表114SiC产业链主要厂商64图表115自动驾驶概念及定义65图表116自动驾驶等级划分65图表1172015-2035年全球自动驾驶汽车渗透率66图表118自动驾驶传感器参数对比66图表119多传感器融合方案各传感器覆盖范围和作用67图表120L1-L5自动驾驶对应各类传感器数量颗68请仔细阅读本报告末页声明Page574TablePage电子2022年1月5日12022年历经坎坷2023年有望企稳复苏2022年上证综指深证成指中小板指创业板指沪深300指数分别下跌15132585264929372163电子行业年初至今下跌3654表现低于上证综指深证成指中小板指创业板指和沪深300指数2022年除煤炭综合行业较年初上涨其他A股申万一级行业均有所下跌电子行业跌幅最大图表12022年A股各行业申万一级涨跌幅资料来源Wind五矿证券研究所回顾过去10年电子行业发展我们认为电子行业涨跌幅主要受宏观经济与政策行业供需关系技术创新和产品迭代的影响2012201620182022年电子行业处于下跌态势2012年电子行业在稳增长政策影响下跌幅收窄至-0742011年下跌41382016年全球智能手机市场增长乏力电子行业下跌12702018年在全球经济危机中美贸易战加剧等影响下电子行业大幅下跌42372022年由于疫情反复美国对中国在先进制程等方面的半导体封锁加剧俄乌危机等地缘政治冲突产能供需周期性错配等多重因素电子行业年初至今下跌3654在近十年上涨的年份中2013-2015年主要受到互联网浪潮的推动2017年苹果新产品的推出引领智能手机产业链二次变革2019年初至今国产替代5G技术是重要主题图表2近10年电子行业涨跌幅资料来源人民网新华社中国政府网BIS界面新闻观察者网光明网前瞻产业研究院IDCWind五矿证券研究所请仔细阅读本报告末页声明Page674TablePage电子2022年1月5日从估值角度来看2020年7月以来电子行业估值总体呈下行趋势2022年10月至今略有回升行业整体估值处于近两年底部位置由于国内疫情反复2022年4月下旬达到近两年PETTM最低值当前电子行业市盈率TTM为2866倍低于过去十年平均值4755倍低于过去五年平均值3721倍也低于过去两年平均值3452倍图表32020-2022年电子行业PE-TTM资料来源Wind五矿证券研究所对比沪深300上证综指与电子行业近十年数据沪深300指数总体高于电子行业但近年来差距逐渐缩小上证综指在2012至2016年总体高于电子行业但2019年三季度以来被电子行业反超且在2019年末至2021年末差距逐渐拉大图表42012-2022年电子行业与相关指数对比资料来源Wind五矿证券研究所2022年电子行业各板块跌幅较大回调较深分业务板块来看申万二级电子行业指标中消费电子光学光电子半导体元件电子化学品其他电子板块分别下跌404437043711331024172092光学光电子方面面板下跌3350LED下跌4204光学元件下跌3920半导体方面分立器件半导体材料数字芯片设计模拟芯片设计集成电路封测半导体设备跌幅分别为297732554275379425823184元件方面印刷电路板下跌3180被动元件下跌3483我们认为行业下跌主要在于美联储加息俄乌冲突疫情反复等多因素请仔细阅读本报告末页声明Page774TablePage电子2022年1月5日影响下消费电子等下游需求疲软库存水位较高行业景气度下行制约了元器件半导体PCB等上游产品需求展望2023年我们认为随着美联储加息节奏放缓中国疫情政策优化行业有望于2023Q2开始企稳回暖上游行业有望复苏图表52022年电子细分行业涨跌幅资料来源Wind五矿证券研究所2半导体产业链上游价值突出未来有望迎来高成长半导体作为科技强国的重要支柱重要性不言而喻回顾过去几年美国对中国科技领域的制裁和封锁不难看出不论是封锁的广度和深度都在不断加强未来的竞争是科技的竞争面对封锁唯有依靠自主研发实现国产替代才能实现真正意义上的自主可控复盘2017年至今美国对中国科技制裁封锁重大事件具体涉及行业领域包括通信消费电子3D打印机器人脑机接口新材料超算芯片半导体制造EDA半导体设备光学IDMNAND芯片DRAM芯片逻辑芯片GPU高端芯片等其中半导体领域最多作为国家安全的重要组成部分半导体供应链安全已经成为亟待解决的关键问题目前半导体供应链中设计端国产集成电路设计厂商已经能够设计出5nm芯片但制造端上游如EDA设备零部件设备材料等相关产业国产化率普遍不高在个别产品上甚至完全依赖进口因此上游的EDA设备零部件设备材料国产替代就成为了关键是影响半导体供应链安全问题的主要瓶颈请仔细阅读本报告末页声明Page874TablePage电子2022年1月5日图表62017年至今美国对中国科技制裁封锁大事件统计资料来源中华人民共和国商务部新华社人民日报环球网BISFCCBloombergThomsonReuters半导体产业纵横电子工程专辑五矿证券研究所图表72022年至今美国对中国科技制裁封锁统计时间事件具体内容涉及的细分行业被纳入美国商务部发布的未经核实清单多数是电子公司但是也有光学公司风涡轮叶片公司以及大学的国家实验室和其他公司此次制裁行动或与奥运会上提供技术支持33家中国实体纳入相关联此外中国先进光刻机供应商上海微电子亦在列公司前几天刚刚交付了国内半导体设备2月8日未经核实清单首台25D3D先进封装光刻机主要应用于高端数据中心高性能计算HPC和高端AI光学等芯片等高密度异构集成领域可满足25D3D超大芯片尺寸的先封装应用需求代表了行业同类产品的最高水平请仔细阅读本报告末页声明Page974TablePage电子2022年1月5日中国电信和中国移动美国商务部将中国移动和中国电信美国公司列入对美国国家安全构成威胁的通信设备和3月25日的美国分支列入国家服务的清单这意味着FCC每年这些83亿美元的万能服务基金的资金将不再被用于购通信安全威胁名单买或维护公司的产品韩媒首尔经济日报根据业界及政府消息报导美国政府近日向韩国政府及主要半导体企业提议组成Chip4同盟也向日本及中国台湾提出邀请该报分析美国集结存储3月27日Chip4联盟半导体器最强的韩国全球晶圆代工霸主中国台湾及拥有优越半导体技术的日本是为筑起反制中国大陆的半导体围墙将其排除在全球供应链以外美国商务部将5家中国公司因支持俄军方纳入名单被列入制裁名单的公司是柯奈柯5家中国公司因支持特电子金派科技信诺电子维科电子和世捷达物流美国商务部表示这些公司继6月28日半导体俄军方被纳入名单续为俄罗斯的军事和国防工业基地提供支持它们的活动违背了美国的国家安全和外交政策利益彭博社援引美国两大半导体设备供应商泛林集团和科磊的消息报道称美国正在收紧对7月31日14nm以下设备禁运中国出口芯片制造设备的限制已经禁止未经许可向中国大陆芯片制造商出售大多数可半导体设备以制造14nm或更先进制程的芯片的设备美国总统拜登正式签署芯片和科学法案计划为美国半导体产业提供高达527亿美半导体元的政府补贴该法案融合了经济和国家安全政策的内容主要包括两方面计划一是人工智能8月9日芯片法案向半导体行业提供约527亿美元的资金支持并为企业提供价值240亿美元的投资税抵机器人技术量免鼓励企业在美国研发和制造芯片二是在未来几年提供约2000亿美元的科研经费子计算支持重点支持人工智能机器人技术量子计算等前沿科技美国商务部发布最终规定对设计GAAFET结构集成电路所必须的EDA软件金刚石EDA半导体设8月12日EDA封锁和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料燃气涡轮发动机使用的压力增益燃烧等四项技备制造材料术实施新的出口管制禁令生效日期为2022年8月15日7家航空航天领域中航空航天8月23日国实体被纳入出口管美国商务部将7家航空航天领域中国实体被纳入出口管制的实体清单半导体制的实体清单限制英伟达和AMDGPU8月26日英伟达与AMD确认收到美国政府要求停止向中国出口用于人工智能的顶级计算芯片相关GPU芯片出售高端芯片美国商务部在其认为未经核实清单中添加了更多名称包括31家中国实体这意味着半导体设备光31家中国企业列入美国供应商在向这些实体销售技术时将面临新的障碍被纳入这份名单的多数是生产10月7日电子化工锂电未经核实清单研发半导体光电子化工锂电等相关产品的公司大学但是也不乏大学国家重点实等验室此外美国商务部还修改了UVL规则如果不配合现场核实将列入实体清单美国商务部工业发布针对中国获取先进计算和半导体制造技术的新出口管制除了限制有关先进工艺半导体设备出口之外还特别规定限制美国人未经许可在某些位于中限制中国先进计算和国的半导体制造设施中使用集成电路开发或生产的能力对美国公民支持在某些位先进计算超算半导体制造技术禁于中国本土的半导体制造设施的开发生产或使用IC的能力的限制于2022年10月10月7日半导体设备半止美国人为中国半导12日生效这将影响在本土IC设备和IC制造领域的美籍华人的未来去留其中半导导体制造体产业工作体制造项目的限制在提交给公众检查时于2022年10月7日生效先进计算和超级计算机的控制以及该规则的其他变化将在2022年10月21日生效此外公众对所有这些变化的意见应在下列日期后60天内提交给BIS路透社报道中国工作人员收到了来自全球第五大半导体设备供应商科磊KLA法律半导体设备半导体设备龙头科磊部门的一封电子邮件称从当地时间周二晚上1159格林威治标准时间1559开始NAND芯片10月11日停止对华销售和服务该公司将对中国的先进晶圆厂停止销售和服务128层以上的NAND芯片18nm及以DRAM芯片逻下的DRAM芯片先进的逻辑芯片技术辑芯片技术请仔细阅读本报告末页声明Page1074TablePage电子2022年1月5日美国FCC禁止华为美国联邦通信委员会FCC宣布禁止华为中兴通讯海康威视海能达和浙江大通信半导体消11月26日和中兴等五家中企在华五家公司在美国销售设备FCC称这五家的产品对美国国家安全构成不可接受的风费电子安防美销售设备险FCC此举的依据是其于2019年颁布的一项旨在保护美国通信网络安全的法律美国商务部将包括长江存储寒武纪上海集成电路研发中心上海微电子深圳鹏芯半导体设计半将长江存储等36家微等在内的36家中国实体包括一家长江存储日本子公司加入实体清单理由是这导体制造人工12月19日中企列入实体清些实体涉及人工智能AI芯片的研发制造和销售且试图通过获取美国原产物品以智能芯片先进单支持中国的军事现代化计算通信资料来源BISFCCBloombergThomsonReuters半导体产业纵横电子工程专辑五矿证券研究所近年来中国已经加快了上游EDA设备零部件设备材料等赛道的研发进度国产化导入也在加速进行通过对比2020至2022Q1-Q3相关重点上市公司财报不难发现大部分公司的营业收入与净利润在不断强化毛利率基本维持稳定图表82020-2022Q1-Q3半导体重点公司财务情况亿元202020212022Q1-Q3板块公司收入净利润收入净利润收入净利润收入净利润毛利率收入净利润毛利率收入净利润毛利率YoYYoYYoYYoYYoYYoY华大九天415613104812873579397139345894483400113469889EDA概伦电子13710990281032895194410028-02920171367029844897广立微1248730501620853198599064281765176550034306656新莱应材1323-460823242672054553170106924719903462751286288富创精密48189909438043168437521212993201013767154870333华亚智能368186072307399530439111549394459211120446383半导体新松机器设备零2660-31-390-23441923298240-556-426757181323-21817691人部件神工股份1921910030365247414672181178641391118135-200540汉钟精机22722573654893602981312488338348233665475303359英杰电气421-50105-58416660569157506422772636208715392晶盛机电381122585236536659615641728102939774638702098871401精测电子207764216-1714742409160140-351433182030103-314443万业企业931-502295-486453880-55377278562250-613043-859476华海清科386830098163438280510861981028447113310843431314474芯源微32954304966842682915200775843818976391431694401盛美上海1007331197459438162160926635342519788194411964470半导体拓荆科技436734-012396341758740067672044099216522353115483设备中微公司227316849216113773108367101110544343043468791461455北方华创6056492631707367968359911938913941001262218671449440至纯科技139741626113633682084492284903621925501168-91355长川科技804101508561195011511880222161451817546413341413541赛腾股份20286831844233902319143191393912111277239490406华峰测控39756119995379787812104391203802778221382226771半导体沪硅产业1811214090188913124673621456161602596469134322224请仔细阅读本报告末页声明Page1174TablePage电子2022年1月5日材料TCL中19057128147617018941105115744352006217498457145489689179环立昂微1502260215424353254169262218904492278300661580441华特气体100018410646626013473481292142421403410186808278金宏气体1243712021043651741400167-1753001437165180307359昊华科技542210165417528374243699033812726393234760168260和远气体8242380873035499220309036287948303051-131236雅克科技22732404133233553782664341-1752583167176483219315南大光电5958511097614119846551836854341259776278680470路维光电402840-00492023149422902887342634913820763449320清溢光电4871607685306544116045-4162505474150691233246晶瑞电材1022353082115621718327922071523211133822108-367207彤程新材2046-734273323352308128310-274249184777230-136240上海新阳694832773123421016465103-615354877232017-769321华懋科技950-37201-1513591206270175-1283641108365124-74318安集科技4224801541339520687626125-1885117946872071129526江化微564150057744258792405056-262226952880721633273格林达584112101-16290780336141394275643207139375301飞凯材料1864232239-8839526274094016763992240187328155394新宙邦2961274524590360695113481364160535573296401502661327鼎龙股份1817582-131-8982328235629724528693341955184344979383江丰电子116741414312452811594366099-30625616855002111378303有研新材1296924118060341160592382513934311735-4427326654兴森科技40356154769730950402496131213224151117493-01296深南电路1160010214311602651394320214813523710485751182151261康强电子154992088-49187219541718110611891310-211097-223175资料来源各公司公告五矿证券研究所为了进一步扩大产能扩充市场份额满足未来5GAI物联网消费电子新能源车数据中心等下游增长需求国产重点半导体晶圆厂IDM厂普遍公布了扩产计划根据我们统计未来1-3年内大部分国产新建产线将陆续投产有望加强国产半导体晶圆厂IDM厂的全球竞争力在美国的科技制裁和封锁下中国半导体的韧性越来越强自主可控国产替代已经成为全产业链上下游企业的共识唯有依靠自主研发才能摆脱受制于人的局面才能真正实现产业链健康发展伴随着国产新建产线陆续投产我们认为上游产业链将有望充分受益于国产化率提升看好EDA设备零部件设备材料等细分赛道未来的高成长性图表9全球晶圆厂新建及扩产情况不完全统计公司地点投资金额产能工艺制程估计投产时间美国亚利桑那3万片月12英寸3nm2026年400亿美元美国亚利桑那2万片月12英寸4nm2024年台积电中国南京28亿美元4万片月12英寸28nm2022下半年中国台湾高雄-4万片月67nm2228nm2024年请仔细阅读本报告末页声明Page1274TablePage电子2022年1月5日台南15万片月中国台湾台南新竹-3nm已投产新竹1-2万片月中国台湾竹科宝山-4座12英寸晶圆厂2nm2025年12英寸1216nm日本熊本86亿美元55万片月2024年2228nm三星美国德州170亿美元3万片月12英寸5-7nm2024年马耳他10亿美元扩建Fab8-2023年格芯新加坡40亿美元45万片年12-90nm2023年德国德累斯顿10亿美元-12-90nm2022年美国俄亥俄州200亿美元扩建12英寸产能部分代工2023年英特尔德国800亿欧元新建8座12英寸厂-美国理查德森31亿美元2万片月12英寸已投产德州仪器美国Lehi-收购美光12英寸工厂进行改造2023年美国谢尔曼300亿美元新建4座12英寸厂2025年意法半导体意大利Agrate-2万片月12英寸2022年中国台湾台南15亿美元1万片月12英寸28nm已投产联电中国台湾台南30亿美元3万片月12英寸28nm2023-2024年中国苏州-1万片月8英寸2022-2024年力积电中国台湾铜锣2780亿新台币10万片月12英寸1x-50nm2023年世界先进中国台湾新竹-4万片月8英寸2023-2025年北京76亿美元10万片月12英寸28nm2024年上海887亿美元10万片月12英寸28nm2024-2026年深圳235亿美元4万片月12英寸28nm2022年中芯国际天津75亿美元10万片月12英寸28-180nm-绍兴-扩增至10万片月8英寸2022年宁波-3万片月8英寸2022-2023年52亿元达到65万2022年底预计扩增华虹集团无锡12英寸5565-90nm2022年片月至945万片月2022二季度完成90纳米后照式CMOS图像6亿元-传感器芯工艺平台开发完成55纳米后照式CMOS图像传感器芯工艺平台开发2023年四季度完成55纳米微控制器工艺平台35亿元-开发2025年四季度完成40纳米微控制器工艺平台开发晶合集成合肥15亿元-2024年中完成40纳米逻辑芯片工艺平台开发2025年二季度完成28纳米OLED芯片工艺245亿元-平台开发2025年底完成28纳米逻辑芯片工艺平台开发N2厂建设项165亿元4万片月-目规划12英寸90-180nm已投产粤芯半导体广州370亿元8万片月12英寸55-90nm已投产12英寸90-180nm2024年请仔细阅读本报告末页声明Page1374TablePage电子2022年1月5日海辰半导体无锡14亿美元115万片月8英寸已投产厦门15亿元144万片年6英寸2025年士兰微杭州39亿元36万片年12英寸2025年华润微重庆755亿元3万片月12英寸已投产闻泰科技上海120亿元36万片年12英寸2023年比亚迪长沙济南60亿元6-7万片月8英寸2022-2023年广州智能传感器产业集团广州70亿元2万片月12英寸2024年富芯半导体杭州180亿元5万片月12英寸55-90nm2023年资料来源芯思想研究院半导体行业观察全球半导体观察半导体在线公司公告公司官网联合新闻网五矿证券研究所21EDA软件国产替代下游需求双驱动211EDA软件集成电路设计制造的必备工具EDAElectronicDesignAutomation电子设计自动化位于半导体产业链上游是指利用计算机辅助设计软件以硬件描述的方式来完成VLSIVeryLargeScaleIntegrationCircuit超大规模集成电路芯片的功能设计综合验证仿真测试等流程的设计方式芯片生产需经历芯片设计和芯片制造两大环节其中芯片设计环节包括完善规格定义系统级设计电路图设计和版图设计等芯片制造环节则需要经历光刻切割封测和PCB集成等环节EDA工具由于覆盖范围的差异存在广义EDA和狭义EDA两种定义广义EDA工具覆盖芯片设计制造全流程而狭义EDA工具仅包含电子设计的自动化部分图表10EDA工具位于半导体产业链上游图表11EDA工具覆盖芯片设计制造全流程资料来源前瞻产业研究院五矿证券研究所资料来源概伦电子招股书五矿证券研究所根据信号的不同EDA设计工具可以进一步分为模拟电路设计EDA和数字电路设计EDA模拟电路设计EDA主要针对电源管理芯片或信号链芯片等的电路设计数字电路设计EDA主要面向MCUCPUGPU等芯片的电路设计数字电路与模拟电路在信号表示器件状态研究对象基本单元电路分析工具方面各有不同数字电路处理的信号是数字信号其时间变量是离散的而模拟电路处理的信号是模拟信号其时间变量是连续的其次在信号的表示上数字信号常用二进制数来代表相互对立的两种状态具体体现为矩形脉冲但模拟信号则用一系列连续变化的电磁波或电压信号来表示相较于模拟芯片数字芯片设计需要更丰富的EDA工具尽管数字芯片与模拟芯片在设计流程都基本围绕计划设计仿真验证四大环节但是数字芯片设计的自动化程度和流请仔细阅读本报告末页声明Page1474TablePage电子2022年1月5日程复杂度远高于模拟芯片需要更加丰富的EDA工具从自动化程度来看数字电路只涉及到01信号仅需考虑时序功耗和面积等少量优化因素但模拟电路涉及到复杂的信号环境并存在噪声失真电压摆幅等多个优化因素需要更多人工干预取舍因此数字芯片设计相较于模拟芯片设计更容易实现自动化对应来说EDA工具在数字芯片设计过程中参与度更高从复杂度来看数字芯片设计流程更复杂规模更大因此对EDA工具产品丰富度要求更高1975年以来摩尔定律强调单位面积芯片上的晶体管数量每两年翻番这对数字芯片的设计和制造提出了更高的规模工艺和更迭速度要求从晶体管集成规模和芯片制程上来看在数字芯片方面苹果迄今打造的最大面积芯片M1Max采用5nm制程工艺封装晶体管数570亿个而在模拟芯片方面模拟芯片使用的制程主要采用018m013m部分工艺使用28nm其特点是非尺寸依赖更多要求的是工艺器件电路设计的反复迭代从迭代速度来看数字芯片生命周期为1-2年而模拟芯片的生命周期一般在5年以上综上对EDA工具使用者来说数字芯片设计的学习门槛相对较低且在设计流程上更能实现团队作战流水线生产因此从供应和需求两方面来看数字芯片设计的从业者群体规模更大即对应的EDA工具需求量更大图表12数字电路与模拟电路对比数字电路模拟电路二进制数连续时间信号信号表示矩形脉冲器件状态开关状态或饱和截止状态放大状态研究对象电路输入与输出的逻辑关系电路对输入信号的放大和变换功能基本单元逻辑门和触发器放大器分析工具逻辑代数图解法和微变等效电路法技术难度电脑辅助设计平均学习曲线3-5年设计门槛高平均学习曲线10-15年认证周期短约3个月生命周期短认证周期长约1年以上生命周期长产品认证一般在1-2年一般5年以上芯片版图资料来源思瑞浦招股书CSDN电子工程技术数字电子技术华大九天官网五矿证券研究所在电路设计过程中每个设计步骤需要一个或多个EDA工具进行设计仿真或验证数字电路设计包含功能设计逻辑综合物理实现以及电路与版图分析验证等过程并以门级网表的产生为界通常分为数字前端和数字后端两部分数字前端设计流程从设计需求说明开始再用硬件描述语言HDLHardwareDescriptionLanguage对电路以寄存器级传输为基础进行描述实现对芯片功能的编码对于该步骤通过仿真工具对编码进行功能仿真检验设计代码的正确性然后通过逻辑综合LogicSynthesis将RTL级描述转化为门级表达经请仔细阅读本报告末页声明Page1574TablePage电子2022年1月5日过静态时序仿真STAStaticTimingAnalysis和门级仿真GateSimulation以后进行DFT验证数字后端设计流程负责将前端设计生成的门级网表实现为可生产的物理版图通过自动布局布线工具将门级网表中使用到的各种单元和宏模块在版图上进行合理摆放连接形成布局布线后的门级网表和版图对布局布线后的版图进行检查验收Signoff具体包括如寄生参数提取时序分析和优化物理验证逻辑等效检查等工作确认设计不存在功能和物理规则上的问题后进行版图集成形成最终交付晶圆代工厂流片生产的版图图表13数字芯片设计流程资料来源华大九天招股书集成电路IC五矿证券研究所模拟电路的设计从原理图设计开始原理图包含抽象化的器件符号及连线为了确保电路工作正确设计师需要用到电路仿真工具来模拟电路的功能性能等并根据仿真的结果不断优化电路设计电路仿真完成后芯片设计进入版图设计环节版图设计主要包括版图的布局和布线设计师需要通过版图设计工具将每个器件放置到合适位置并用图形将各个器件进行正确的连接版图设计完成后设计师需要对物理版图进行物理验证以确保版图与原理图一致并且符合晶圆制造的要求完成物理验证后设计师还需对版图进行寄生参数提取产生包含寄生参数的后仿真电路网表并进行版图后仿真及分析比如对压降和电流密度等进行可靠性分析请仔细阅读本报告末页声明Page1674TablePage电子2022年1月5日图表14模拟芯片设计流程资料来源华大九天招股书华大九天官网五矿证券研究所根据产品构成来看EDA工具被分为五大类硅知识产权SIPSemiconductorIntellectualProperty仿真模拟工具CAEComputer-AidedEngineering集成电路物理设计与验证工具ICPhysicalDesignandVerificationPCBMCMPrintedCircuitBoardandMulti-Chipmodule工具以及服务收入SIP是指已验证可复用具有某种确定功能的集成电路模块能够作为新设计的一部分向其他人提供商业上的可用性在芯片设计过程中通过使用改电路模块设计软件块从而减少设计工作量缩短设计周期提高芯片设计的成功率仿真模拟工具CAE包括电子系统级设计工具electronicsystemlevelESL综合验证工具SynthsisandVerification设计输入工具逻辑验证工具形式化验证等其功能与通用的CAE软件具有原理与功能上的相似性集成电路物理设计与验证工具ICPhysicalDesignandVerification支持在单元cell块block和全芯片chip等级别上的数字模拟和数模混合信号设计的物理实现它还提供了通过嵌入式物理验证工具进行物理设计调试和验证的支持此外它可以加载第三方验证错误文件并在布局和原理图上显示违规情况PCBMCMPrintedCircuitBoardandMulti-Chipmodule工具包括PCB原理图输入PCB分析IC封装分析PCB仿真模拟PCB物理设计IC封装物理设计等其中印制电路板PCB是由玻璃纤维复合环氧树脂或层压材料制成的薄板用于固定和连接电子设备中的机械和电子组件多芯片组件MCM是指多个集成电路芯片电连接于共用电路基板上并利用它实现芯片间互连的组件212全球EDA市场规模稳步增长全球EDA软件市场规模呈加速增长态势根据ESDAlliance数据显示2022年上半年全球EDA软件市场规模为7289亿美元较2021年上半年同比增长14822021全球EDA软件市场规模为13275亿美元同比增长14762016-2021年EDA软件市场规模CAGR为9272011-2021年EDA软件市场规模CAGR为804EDA软件作为半导体行业上游市场规模变化与下游集成电路市场景气度息息相关2007-2021年间集成电路行业的市场规模同比变化趋势与EDA行业基本保持一致但变化幅度较大2021全球集成电路市场规模为4630亿美元同比增长28182016-2021年集成电路市场规模CAGR为1084请仔细阅读本报告末页声明Page1774TablePage电子2022年1月5日2011-2021年集成电路市场规模CAGR为648图表152007-2021年全球EDA软件市场规模亿美元资料来源ESDAlliance五矿证券研究所图表162007-2021年全球集成电路行业市场规模亿美元资料来源WSTS五矿证券研究所中国EDA行业处于高速增长期中国集成电路行业高景气加速EDA产业发展据中国半导体行业协会CSIA数据显示2020年中国EDA行业市场规模为931亿元同比增长2771远高于同年全球EDA市场规模1323的同比增速据CISA预测2025年中国EDA市场规模为1849亿元2020-2025年中国EDA市场规模CAGR为147处于加速发展期2020年中国集成电路市场规模为8848亿元同比增长172021年中国集成电路市场规模为10996亿元同比增长24282016-2021年中国集成电路市场规模CAGR为2046高于全球集成电路市场规模增速请仔细阅读本报告末页声明Page1874TablePage电子2022年1月5日图表172015-2025E中国EDA软件市场规模亿元图表182015-2021年中国集成电路市场规模亿元资料来源CSIA五矿证券研究所资料来源CSIA五矿证券研究所分产品结构看2007-2021年SIP市场份额提升明显CAEIC物理设计和验证PCBMCM服务市场份额较为稳定根据电子系统设计联盟ESDAlliance数据显示2021年SIPCAEIC物理设计和验证PCBMCM服务五大类EDA工具收入分别为5006410825011206455亿美元同比增长2395122070115024312占2021年EDA市场规模的3771309518849083432022年上半年五大类EDA工具收入分别为285322561288640252亿美元较2021年上半年同比增长分别为14822309134219111652298分别占2022年上半年全球EDA市场规模的391430941767879346图表192007-2021年全球EDA工具分类市场规模亿美元资料来源ESDAlliance五矿证券研究所截至2022年上半年美洲地区为全球EDA最主要需求区域亚太地区是EDA市场规模增长的主要来源根据ESDAlliance数据2022年上半年美洲地区购买EDA产品和服务3166亿美元同比增长1936占比4343欧洲中东非洲地区购买EDA产品和服务906亿美元同比增长508占比124日本购买EDA产品和服务516亿美元同比增长385占比71亚太地区不含日本购买EDA产品和服务2701亿美元同比增长1556占比371比较全球近5年和近10年年均复合增长率亚太地区不含日请仔细阅读本报告末页声明Page1974TablePage电子2022年1月5日本增长最快过去5年年均复合增长率为1273过去10年年均复合增长率为1338图表202021年内圈和2022H1外圈全球EDA区域占比图表21全球主要区域EDA市场规模CAGR5和CAGR10资料来源ESDAlliance五矿证券研究所资料来源ESDAlliance五矿证券研究所213三巨头垄断下的全球EDA市场竞争格局EDA行业集中度高三巨头垄断优势明显按照收入规模划分当前全球EDA企业主要分为三个梯队1CadenceSynopsys和SiemensEDA三者凭借全流程EDA工具居于垄断地位稳居第一梯队约占全球市场营收的752AnsysSilvacoAldecZUKEN华大九天等在市场耕耘较长时间拥有部分全流程工具和部分特色点工具居于第二梯队约占全球市场营收的153国内大部分拥有部分仿真验证点工具的EDA公司主要集中在第三梯队如概伦电子广立微国微思尔芯芯愿景等约占全球市场营收的7图表22全球EDA分为3个梯队第一梯队的三家企业占据75资料来源华大九天招股书赛迪智库TrendForceEDACafe五矿证券研究所EDA行业发展40年来三足鼎立格局逐步稳固1984-2021年SynopsysCadence和MentorGraphics三家企业的合计营收从11提升至752021年Synopsys营收4204亿美元较上年同比增长1408约占全球市场份额的32过去10年营收年均复合增长率为1060Cadence营收2988亿美元较上年同比增长1337约占全球市场份额的23过去10年营收年均复合增长率为1002MentorGraphics于2017年3月被西门子以45亿美元收购并加入了西门子的PLM软件部门根据TrendForce于2022年8月发请仔细阅读本报告末页声明Page2074