中國IC設計業的昨天、今天與明天

半導體行業觀察 發佈 2020-01-02T11:24:05+00:00

2019年,對於中國半導體業來說,是有史以來,挑戰與機遇最為鮮明的年份。但在全球半導體市場低迷,以手機為主的消費類電子產品需求疲軟,以及中國大陸產業升級,半導體業也隨之逐步由低端走向高端,而且這些幾乎在同一時段內發生的情況下,長期深耕相對高性能工業晶片的智芯微電子,就顯得正當其時

2019年,對於中國半導體業來說,是有史以來,挑戰與機遇最為鮮明的年份。這一年裡,全球半導體業陷入了2009年經濟危機復甦以來的最低谷,市場化程度越來越高的中國半導體業自然無法置身事外,同樣受到了波及。與此同時,關鍵晶片元器件的國產化和自主可控真正深入到了產業人心當中,並加快了落地的腳步,對於本土的IC供應鏈,特別是IC設計這一環節,提供了難得的發展機遇。

過去幾年,中國大陸的IC設計業給人的總體印象就是公司數量猛增,但影響力大,營收水平高,設計能力強的企業與公司數量反差明顯。這一點在2016和2018這兩年顯得尤為突出。

基本面

近幾年,在政策和產業資本的推動下,從2016年開始,中國大陸IC設計企業數量有了顯著增加(從2015年的736增加到了2016年的1362家),2018年又增加到了1698家,同比增長超過20%。截至2019年11月底,全國共有1780家設計企業,較2018年增長了4.8%。

2016和2018這兩年的IC設計企業數量出現了爆髮式增長,但整體水平提升有限。雖然有如華為海思這樣的優秀企業,但全球IC設計產業依舊被美國公司主導,占據著全球IC設計份額的53%,而中國占比只有11%,差距依然明顯。

收入方面,2018年中國大陸IC設計企業營收總額超過2500億元,連續4年保持兩位數以上的增速,2019年依然保持增長態勢,預計達到3084.9億元,較2018年增長19.7%。這樣的數字看起來還是不錯的,但是,與IC設計企業數量增長相似,雖然收入也在增長,但晶片自給率仍然偏低,我國晶片進出口差額依舊在擴大。

規模方面,中國大陸IC設計業雖然發展迅速,但力量還是比較分散。2018年,只有三家公司的營收超過百億人民幣,2019年,依然只有三家過百億。

另外,員工人數少於100人的小微企業,共1576家,占據企業總量的88.5%。

產品方面,除華為海思的麒麟、巴龍等系列晶片,豪威科技的CMOS晶片,以及匯頂科技的指紋晶片可達到國際水平之外,其它大多數企業在CPU、GPU、FPGA、模擬晶片、存儲器等品類與國際水平都存在較大差距。

從盈利能力的角度看,來自天風證券的數據顯示,從2016年Q1開始,中國大陸21家主要IC設計上市企業的凈利率一直都在10%上下波動,毛利率在40%附近波動,且有緩慢下降的趨勢。2019年Q3的毛利率及凈利率分別為38.57%和16.88%(這些還都是規模較大、盈利能力較好的21家上市企業,還有更多的中小企業,它們的毛利率在20%上下波動)。出現這種情況,與國內IC設計公司產品相對低端有關,在產品的定價能力上缺乏競爭力,而主要生產成本有上升態勢,兩方面因素疊加,就造成了毛利率下降。

在生態方面,尚未建立起本土的產業閉環系統,而應用生態對晶片業的發展有著極其重要的影響,因為下游設備的軟體系統與硬體適配是核心價值鏈,這方面,英特爾的x86架構和Arm處理器IP是最好的範例。

另外,提到IC設計,就不得不談到EDA,因為EDA與IC設計產業是最為緊密的,在當今的半導體行業,IC設計是離不開EDA工具的,而IC設計強的國家或地區,可以反過來加快EDA業的發展和前進速度,這方面,美國市場是最好的例證,美國本來就是EDA的主要發源地,同時,美國的IC設計業是最強的,全球前10大IC設計企業中,有6家是美國的,IC設計業的常年強大,反過來也在加速推動著其EDA業的發展,也就形成了當今美國獨霸全球EDA和IC設計市場的局面。

相比之下,中國大陸的EDA缺乏產業鏈上下游的協同,發展較為緩慢。目前只有華大九天的規模較大,擁有數模混合IC設計全流程、SoC設計優化EDA工具,以及面向IC、FPD製造的EDA解決方案,其模數混合設計平台可以支持到40nm製程工藝節點。其它廠商,如廣立微、藍海微、九同方微、珂晶達、創聯智軟等企業的EDA產品相對單薄,影響力有限。據統計,我國現有的10餘家EDA公司在2018年的銷售總額為3.5億元人民幣,占全球份額不足1%,與國際巨頭之間的距離還很大。

可喜的變化

雖然整體水平還不高,但在過去幾年裡,特別是2018和2019這兩年,中國大陸的IC設計企業整體發展態勢還是有可喜變化的,特別是在剛剛過去的2019年,整體力量分散的局面得到了改善,產業集中度在持續上升。據統計,2019年中國大陸10大IC設計企業的總銷售額將達到1558.0億元,占全行業(IC·設計、製造、封測等)規模比例達到50.1%,而2018年為40.21%。這個比例的提升,對IC設計產業很重要,因為它改變了之前集中度一直下滑的局面。

一位半導體行業資深人士認為,在集中度提升的情況下,下一步要針對目前中國IC設計業產品主要集中在中低端,而在高端通用晶片領域鮮有重量級產品的局面,集中資源,爭取在高端晶片領域實現突破。因此,攻堅克難的任務還在後邊。

利潤增長情況樂觀

2019年,由於全球半導體產業整體低迷,中國大陸的IC設計業營收增幅明顯下降,但可喜的是,利潤增長情況卻很樂觀。

天風證券統計了2019年Q3本土21家主要IC設計上市企業的營收和利潤情況,數據顯示,營收方面,這21家企業營收總額為178.30億元人民幣,同比增長了10.28%,但增長率一直處於下降態勢(如下圖左邊所示)。

圖源:天風證券

雖然營收增幅在下降,但這些企業的利潤數據卻非常亮眼,如上圖右邊所示,2018年到達谷底之後,利潤同比增長率逐季大幅增加,2019年Q3,統計範圍內企業的凈利潤為26.70億元,同比漲幅達到了92.25%。單從盈利能力增速來看,IC設計企業發展前景很是樂觀,而且,行業普遍看好2020年的半導體產業,最起碼比2019年要好很多,在這種情況下,中國大陸的IC設計業還是很值得期待的。

而且,進入2019下半年以來,全球半導體市場開始出現復甦跡象,與此同時,國產替代和自主可控逐漸成為主流呼聲(當然,自主可控並不等於停止市場化和國際化腳步,二者是相輔相成的,在這方面,美國半導體業是最好的例證,具體不在此詳述),使得下游需求保持著高增長態勢(如晶圓代工、封測,以及系統和設備廠商等,明顯增加了本土的IC訂單),擁有國產替代能力的相關公司在2019年Q3均出現了高速增長,而這種態勢必然延續到2020年及今後。

排名的變化

在過去的兩年里,中國大陸的IC設計企業排名也悄然發生著變化。

據中國半導體行業協會(CSIA)統計,在2018年中國集成電路設計十大企業當中,排名第一的是華為海思(如下圖所示),年營收為503億元人民幣,排在第二和第三位的分別是紫光展銳和豪威科技,它們的營收也超過了百億。

而到了2019年,排名前三位的悄然發生了變化。

排名第一的依然是華為海思,不同的是,該公司的年營收,從2018年的503億,猛增到了2019年的842.6億,而原來排名第三的豪威科技,在2019年上升到了第二位,原來排名第四的智芯微電子,在2019年排進了前三。

這些變化體現出了不同的產業狀態。首先,華為海思營收的猛增,充分說明了國產替代早已在暗中積蓄力量,並且在相對短的時間內出現了一個爆發高峰,這主要還是得益於華為手機發展得順風順水,對相關處理器、電源管理和RF晶片需求量大增,而華為海思在這些領域早有布局,才能在關鍵時段內頂得上,使得營收出現大幅增長態勢。這充分說明,半導體業,當然包括IC設計,歸根結底還是個苦練內功的行業,沒有任何捷徑。

豪威科技2018年排在第三位,2019年上升到了第二位,這可以說是「靠天吃飯」取得成功的典型案例。CIS(CMOS圖像傳感器)近幾年一直處於供不應求的態勢,而2019年達到了高峰,使得相關企業賺得盆滿缽滿,加班加點產能依然供不應求。豪威科技有眼光,早期布局,在合適的時間站在了風口上。

在這些企業中,智芯微電子似乎是一家最不起眼的,很大一部分原因在於該公司不做消費類晶片,而聚焦於工業晶片領域,這就在很大程度上較少了曝光率。但在全球半導體市場低迷,以手機為主的消費類電子產品需求疲軟,以及中國大陸產業升級,半導體業也隨之逐步由低端走向高端,而且這些幾乎在同一時段內發生的情況下,長期深耕相對高性能工業晶片的智芯微電子,就顯得正當其時,再加上其在中國電力行業的影響力和滲透規模,使得該公司的營收實現了快速增長,排進前三雖說有些出乎意料,但在情理之中。

可見,企業排名的變化,從不同側面體現了中國大陸IC設計業的成長態勢。

未來:優化重組與生態建設

隨著2020年的到來,半導體業很可能將迎來比2019年好很多的年景。中國大陸的IC設計業也將迎來更多變化。

首先,合併重組規模很可能擴展。一位資深的半導體行業投融資專家認為,經過前幾年的擴張與投入,中國IC設計業即將迎來重組期,從而提升資源的集中度,這樣才能加強綜合競爭力。

實際上,這一發展態勢似乎在2018年就初露端倪了,當年,本土的IC設計企業數量出現了第二個爆發期,同年,聞泰科技宣布收購安世半導體,同時,韋爾股份宣布收購豪威科技,2019年,這兩起重量級的併購案基本完成,也催生了兩家千億市值的半導體企業。2019年,匯頂科技宣布收購NXP的VAS業務,以拓展手機以外的市場。

EDA方面,整體實力較弱,要想提升整體水平,重組也是一個不錯的途徑,這不,2019的最後一天,概倫電子宣布收購博達微,開啟了本土EDA業務整合的序幕。

這些都可以看作是開端,在中國本土IC設計企業數量猛增,且整體競爭力不強的情況下,優化重組是必然的,2020年,必將有更多的好戲看。

生態建設方面,需要產學研各界協同建立更多的公共服務平台,用以整合多方面服務,如為中小設計公司提供已被驗證過的集成電路功能設計模塊;幫助進行定製量產,與市場對接,驗證可行性等。以提升廣大中小IC設計企業的產品質量和設計能力。

而要打造出一個紮根於我國本土的晶片生態體系,就必須持續推進設計、製造、封測等環節的深度融合,無論是消費類晶片,還是高性能的工業晶片,要給設計、製造和封測深化合作提供足夠的時間和空間,使得IC製造企業可以對設計企業的設計規範、參數規格、EDA工具等有更深入的了解,從而提供更好的PDK支持。

行業專家表示,目前,雖然我國IC設計業的整體水平還不高,但只要強化合作意識,做好頂層規劃,就可以實現更高效的融合發展,提升整體水平和規模。

*免責聲明:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點讚同或支持,如果有任何異議,歡迎聯繫半導體行業觀察。

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