从美国技术禁运看国产芯片的投资机会
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中美贸易摩擦，半导体自主可控是唯一出路
中美贸易冲突源于大国的博弈
中美矛盾背后实为世界经济地位的争夺
中国经济在稳步追赶美国，中国GDP增速持续维持6%以上，美国GDP维持2%水平，如果中国维持6%增速，美国维持2%增速，十多年后中国GDP将超越美国成为全球最大经济体。
随着中国经济高速发展，中国经济占世界体量比重逐步提升，从不足2%上升至2017年15.12%，而美国经济比重在逐步降低，从40%下降至2017年27.08%。
GDP是综合国力的保障，中国世界经济地位与美国越发接近。
中美贸易逆差背后是高科技的管制和禁运
中国研发支出占比逐步提升，已达到2%比例，接近美国2.5%，表明中国科技投入力度越来越大，最终将不输欧美国家。
美国限制高科技产品出口中国，中美之间呈现出中国高科技产品大幅顺差。
美国对中国的出口主要以农产品和飞机、汽车等产品为主。
美国对中国的技术管制由来已久，既想共享中国的发展红利，又不想让中国掌握先进和高端技术。
中美贸易冲突为技术高地争夺战
步步施压，美国对中国贸易战逐步升级
从2018年301调查到中兴、晋华事件，再到关税升级和华为事件，表明中美冲突不仅仅在贸易层面，而是美国试图通过限制贸易和打压高科技公司来达到限制中国发展的目的。
美国通过长臂管辖对华为实施综合打击
1.市场端：限制华为进入美国市场。
1)2018年1月，美国最大的无线电通讯公司Verizon放弃销售华为Mate 10 Pro，美国第二大移动运营商AT&T取消在美销售华为手机。
2)2018年3月，美国最大电子产品零售商百思买停牌华为产品。
2.供给端：2019年5月15日，美国总统特朗普签署行政命令，要求美国进入“紧急状态”，美国商务部将把华为及70家关联企业列入列入出口管制的所谓实体清单。这项禁令适用于那些拥有25%或更多源自美国的技术或材料，并可能影响非美国公司的商品。
美国出口管制法律体系
EAA：1969年为了对管制出口行为提供授权，提高出口管制效率和尽量减少对商业活动的干扰，美国通过EAA，EAA并不是一项永久性立法，它曾经在1979、1985、1988年多次修订或到期，最近于2001年到期失效。尽管EAA已失效，但其中与军民“两用”产品和技术出口管制相关的规定事实上仍然有效。为执行该法，美国商务部颁布了（EAR），具体规定原产于美国的产品、软件和技术 的出口和再出口管制制度。军民“两用”产品和技术出口的授权和审批主要由美国商务部负责，但在决定是否批准的过程中美国采取了一种类似于联席会议协商决策的机制。也就是说，对于具体产品和技术，美国商务部可能在接到出口申请后将是否批准出口的决定权交给其他更加熟悉该产品和技术的相关部委，包括美国国务院、国防部、能源部，甚至美国国家航空航天局（NASA），连中央情报局（CIA）都可能参与其中，负责对交易一方的背景进行调查。美国商务部中具体负责出口管制事务的是产业和安全局（BIS）。
美国通过长臂管辖对华为实施综合打击
1.美国本土公司：绝大部分符合EAR，美国公司对华为基本中断供给。
2.非美国公司：部分拥有25%或更多源自美国的技术或材料的公司会受到限制。
3.技术组织协会：这些组织主要由欧美建立，害怕被受到美国制裁因而态度摇摆，目前更多的是媒体报道，目前会员名单里没有华为的只有PCI-SIG。
4.学术组织：IEEE注册在美国纽约。IEEE禁止华为员工参与旗下期刊编辑和审稿的邮件，华为及其员工仍可以继续正常保持IEEE个人及企业会员资格.
芯片自主可控是唯一出路
1.中美科技竞争日趋激烈，中美关系进入新时期对抗阶段，技术管制会愈发增多。
2.中兴晋华事件表明没有自主可控技术储备将面临“断粮”“卡脖子”风险。
3.华为事件始末：从最初欧美企业和技术组织的相继顺从表态，到中间华为坚定迎战和启动备胎计划，到后来国际组织陆续恢复华为会员身份，美国商务部两度推迟针对华为的禁令。华为事件案例表明中国企业在科技领域唯有充分实现芯片供应链的自主可控方能应对国际形势突变形成的危机。
4.贸易保护主义给“全球化分工”带来风险
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半导体产业周期性增长，行业发展模式和路径逐步清晰
全球半导体产业周期性增长，大陆发展相对落后
全球半导体销售额周期性增长1.半导体行业的周期性分别来自于：下游各行业需求的波动和上游集成电路供给的波动。2.全球半导体销售增速呈现周期性变化：需求变化与供给端扩产的错配现象为行业带来周期性波动。3.中国半导体产业起步晚但发展迅速，连续多年保持两位数以上增速，显著高于全球增速。集成电路三大产业均保持稳定增长。大陆半导体市场抗周期性主要源于大陆处于产业成长初期，在庞大产业需求缺口刺激下产业投资和产出均表现快速增长。
中国大陆半导体发展快速但自给率依旧较低
1.虽然大陆集成电路产业发展迅速，但中国集成电路进出口差额依旧在扩大，这是由于大陆半导体需求尤其高端产品需求继续在增长，而大陆集成电路产品更多在中低端，芯片进口依赖局面并没有改变，中国仍受缺芯的困扰。
2.中国已经成为全球最大的半导体市场，但中国半导体自给率依旧非常低。2017年中国半导体消费额1315亿美元，占全球32%，但芯片自给率仅10%左右。
海外半导体公司领先全球，缺乏中国企业身影IC insights数据显示2018年上半年全球15大半导体公司全部为欧美、日韩和台湾公司，中国大陆没有公司入围。大陆作为全球最大市场却没有巨头的公司，表明大陆半导体产业进口替代空间非常巨大，同时也面临很大的挑战，行业落后是不争的事实。
从全球领先企业格局来看，从事存储和逻辑电路的企业相对靠前，与半导体细分行业市场规模匹配。存储以三星、SK海力士、美光为代表，逻辑电路以Intel、博通、高通为代表，晶圆代工以台积电为代表，模拟和分立器件以TI、英飞凌、NXP为代表。
半导体产业细分方向众多
下游产品多样，集成电路市场规模最大半导体分类：主要分成分立器件、集成电路、光电器件、传感器几大类。集成电路是半导体产业最大的市场，也是应用最广泛的市场，市场份额占比超过80%。细分产品方向：存储和逻辑电路份额最大，二者占比超过50%。
数字集成电路沿着摩尔定律稳步发展
数字电路实际发展路径与摩尔定律理论轨迹契合1.摩尔定律：集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一倍；器件尺寸缩小70%可以降低50%的成本。2.真实的晶体管密度发展规律遵循摩尔定律。摩尔定律更多是经济规律而不仅仅是技术规律。3.以TSMC、Intel为代表的企业在摩尔定律的驱使下不断提高晶体管密度，良好的经济效益促使这些企业成长为世界领先企业。4.随着器件尺寸越来越小，逼近物理极限，摩尔定律将出现放缓的局面，新的发展规律呼之欲出。
超越摩尔逐渐成为新方向
摩尔定律或到达极限，超越摩尔是未来的发展方向More than Moore：摩尔定律演进过程中所未开发的部分还有提升空间如功率器件、MEMS和传感器、RF器件等多样化功能的非数字器件或电路等。另外是系统集成方式上创新，系统性能提升不再单纯依靠晶体管特征尺寸缩小，而是更多地依靠电路设计以及系统算法优化。
事实证明晶闸管、IGBT等功率器件制程无法有效遵循摩尔定律，功率器件下游市场追求可靠性与品质，物理特性也决定高压器件CD无法过小。
More Moore：延续CMOS的整体思路，在器件结构、沟道材料、连接导线、高介质金属栅、架构系统、制造工艺等方面进行创新研发。由传统的“性能驱动的制程进化”转变为“由功耗驱动的制程进化”。
集成电路产业链发展模式
半导体产业链分工协作模式全球集成电路产业链发展模式分为两种：1.设计-制造-封测一体化的IDM模式；2.设计-制造-封测分工协作模式。
台积电的诞生加速了全球集成电路产业分工协作。晶圆专业代工激发了上游IC设计商的爆发，降低了IC产业进入的门槛，刺激了产业设计和应用创新，加速了IC产品的开发周期，成本的降低也大规模拓展了IC的下游应用。现在半导体行业多数采用Fabless（无工厂芯片供应商） +Foundry（代工厂）模式，Fabless只负责芯片的电路设计与销售，Foundry只负责制造、封装或测试的其中一个环节。
IC设计公司以高通、博通、华为海思为代表，IC制造环节台积电独占鳌头；
半导体产业链一体化模式（IDM）
IDM（Integrated Device Manufacture）模式：集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身，优势是可将设计、制造等环节协同优化，有助于充分发掘技术潜力；缺点是公司规模庞大，管理成本高。国内仅有极少数企业能够维持这种模式。
国际知名数字IC设计企业中以英特尔和三星代表为IDM模式，三星晶圆厂除了满足自身需求，也还进行晶圆代工业务，业务规模仅次于台积电。
其余采用IDM模式的多数都为功率IC厂商，其中恩智浦和英飞凌都以车用半导体业务作为成长主力，意法半导体的成长动力来源相比较为平均。
国内部分半导体企业发展IDM模式
中国企业IC的设计能力与制造能力相对都弱于海外，数字集成电路领域目前没有国内公司能同时兼有设计、制造与封测的能力，紫光集团正在朝着这个方向打造。少数几家能实现IDM模式的国内企业均为功率半导体公司。这些公司在公司实力、产能规模和盈利水平上与海外厂商差距巨大。目前国内IDM厂商以6-8寸线为主，国际IDM企业以8-12寸产线为主。
闻泰科技通过收购安世半导体成为国内最大的IDM企业，安世半导体的分立器件、逻辑芯片和小信号MOSFET器件的市占率均位于全球前三，销售网络遍布全球，客户包括苹果、三星、博世、华为等企业。
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IC设计领域国内百花齐放，但部分领域任重道远
IC设计:海外公司占据全球领先地位，国内公司快速追赶IC设计领域国内少数企业走向国际一流舞台DIGITIMES数据显示，全球领先公司有大陆地区的华为海思上榜，华为海思跻身前五，34.2%的增速是所有厂商中最高的，这也使得其超过AMD，成为全球第5大Fabless IC设计公司。这也表明大陆IC设计产业已经具备追赶国际领先公司的能力，未来将涌现更多的大陆公司。虽然国内有海思这样的优秀企业，但整体IC设计产业依旧以美国公司为主导，美国占了全球IC设计份额的53%，中国占比11%，差距明显。
大陆IC设计业发展迅速但自给率偏低
中国大陆IC设计业伴随国内经济快速发展和政府大力支持发展迅速，2018年中国大陆IC设计类企业销售收入合计已超2500亿元，连续4年保持两位数以上的增速。
随着近几年政策推动以及产业资金的推动，自2016年以来中国IC设计企业数量有了显著增加，2018年已有1698家IC设计企业，同比增长超20%。
虽销售收入和企业数量都在保持高速增长，但半导体芯片自给率仍然偏低，我国芯片进出口差额依旧在继续扩大。
大陆IC设计业发展迅速但总体小而分散
集邦咨询数据显示，中国大陆营收2018年数据显示仅三家公司营收过百亿，并且华为海思一家公司遥遥领先，海思营收虽达到500亿元，但与国际领先的高通、博通超1000亿元的营收差距依旧很大。从产品类型上来看，除华为海思的麒麟、巴龙等系列产品技术上可达到国际水平之外，能跻身世界前列的还有豪威科技的CMOS产品，汇顶科技的指纹芯片，澜起科技的内存接口芯片等，但其余大多数在CPU、GPU、FPGA、存储、模拟电路等领域产品和国际水平都存在较大的差距。
大陆IC设计业发展瓶颈—EDA
EDA等设计软件被美国公司垄断在芯片设计的环节中，EDA等设计软件是必不可少的工具。设计者使用硬件描述语言（Verilog HDL）完成设计文件，通过EDA软件自动逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真。芯片设计分为前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计），后端设计完成之后就便交给芯片代工厂在硅片上做出实际的电路。全球做EDA的厂商约六七十家，但核心只有Synopsys、Cadence及Mentor三家公司，共垄断了国内95%、全球65%的市场份额。
国内已有涉足，但缺乏产业链应用
我国EDA技术起步较早，但是没有上下游产业的协同，发展较为缓慢。
目前只有华大九天的规模较大，拥有三大EDA解决方案，数模混合IC设计全流程EDA解决方案、SoC设计优化EDA解决方案及面向IC、FPD制造业的EDA解决方案，其数模混合设计平台可以支持到40nm设计节点。其余还有广立微、芯禾科技、蓝海微、九同方微、博达微、概伦电子、珂晶达、创联智软等企业有EDA产品，但普遍是针对特殊需求的专用工具类型，产品不够全。我国现存10余家EDA公司2018年销售额累计3.5亿元，占全球份额不足1%，与国际巨头之间的距离还非常巨大。
大陆IC设计业发展瓶颈—芯片底层架构
X86架构和ARM架构双雄称霸全球
目前芯片架构主要分为两大阵营：一个是以intel、AMD为首的基于复杂指令集的架构X86架构，另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集ARM/MIPS/Power架构；
X86架构在个人计算机芯片和服务器芯片中占绝对主导：2018年台式机CPU市场Intel销售量占比84.2%，AMD销售量占比15.8%；笔记本市场Intel销售量占比87.9%， AMD销售量占比12.1%；服务器芯片Intel几乎独享市场。2018年服务器市场Intel销售量占比96.8%，AMD销售量占比3.2%；
ARM架构在移动设备和物联网设备芯片中占绝对主导：其中在手机、汽车电子及IoT等领域中具备绝对的话语权，ARM架构芯片占手机市场份额约90%；
此外还有MIPS、Power、Alpha以及开源的RISC-V等芯片架构在不同的领域各有应用。
“自主芯片”并非“自主可控”
根据国内厂商采用芯片架构的格局来看，采用X86架构的芯片都不能“自主可控”，因为一旦授权停止将面临受制于人的困境。
ARM授权分两种：授权处理器IP和授权处理器架构。后者授权方式可以允许合作伙伴自主研发，属于“自主可控”的范围。海思、展讯和飞腾都属于获取ARM架构授权的公司，在当前授权版本上将不再受制于人。
芯片架构的困境在于应用生态
应用生态对芯片架构的发展有着极其重要的影响，下游设备的软件系统与硬件适配是核心价值链。Intel X86架构处理器独霸全球就在于不仅构建技术壁垒，还构建市场和软件的客户生态壁垒。而ARM架构同样是抓住移动互联网的机遇构筑一套自己的商业生态体系。
龙芯的指令集完全兼容MIPS32和MIPS64的指令集，并在此基础上开发了属于自己的指令，现阶段龙芯已永久买断MIPS指令的使用授权，技术可以做到自主可控，但龙芯缺乏下游应用厂商，无法建立商业生态，至今仍未发展壮大。
ARM在移动设备领域大放异彩
ARM的授权方式也给了国内芯片设计厂商突破的机会。根据性能测试分数排行，海思的麒麟芯片性能已在全球各类芯片前十名占据3位名额，同时海思的各类手机芯片在中国已能占据五分之一的席位，虽距离高通半壁江山的市占率还有不少距离，但若中美贸易摩擦持续，海思芯片在国内市场占有率将会进一步上升。
潜在风险：虽海思已经获得ARMv8的永久授权，可以在此基础上完全自主的设计芯片，短期2-3年影响较小，但是如果美国制裁升级，华为未能获得ARM新版本授权，将会对海思后续芯片迭代升级形成较大影响，不过华为也正在积极开发自己的IP和培养国内IP厂商以应对可能出现的危机。
RISC-V架构在AI、物联网领域或有“芯机遇”
相比于ARM高额的授权费、命途多舛的MIPS，象征着自主可控的开源的RISC-V正成为国产芯片的“芯机遇”。
机遇：X86在PC、服务器领域的生态以及ARM在手机的生态难以超越，但是在AI、物联网领域尚未构建完整的生态壁垒，物联网应用的碎片化特性使得RISC-V和物联网十分契合，更容易摆脱X86和ARM生态的影响；在AI领域，传统ARM架构擅长的general purpose不一定适合AI芯片，因为不同的AI芯片强调的功能不一样，有些是语音，也有些是其他方面，像是RISC-V这种弹性的架构比较容易让芯片客制化。
国内进展：国内华为、中兴等大企业以及部分中小企业如C-SKY在RISC-V开发上已经取得一定进展，2019年7月25日，阿里“平头哥”发布玄铁910，采用RISC-V架构，支持16核，单核性能达到7.1Coremark/MHz，主频达到2.5GHz，比目前业界主流的RISC-V处理器性能高40%以上，可以用于5G、人工智能、网络通信、自动架构等领域。
丰富的下游应用推动不同类型芯片的产生
不同应用场景催生不同类型芯片
随着应用场景的增加，具体执行不同功能的芯片也越来越多，如应用于PC、服务器、手机等设备的中央处理器CPU，应用于图像处理、深度学习的GPU，内含数字信号处理模块的DSP，以及基带芯片、存储芯片、射频芯片等。
不同厂商产品侧重于不同的芯片设计，有些芯片如手机处理器AP、基带芯片等产品大陆公司已经跻身世界前列，而有些产品如计算机CPU、FPGA、GPU等国内则出现空白或大陆厂商被全面压制的场景。本小节将按照不同类型的芯片逐一分析国内外厂商的格局。
CPU（中央处理器）
海外龙头占据绝大部分市场
由于X86架构生态的限制，在个人PC处理器领域，目前Intel和AMD已经成为全球CPU寡头。Intel占据约九成的市场，AMD则收下其余市场份额；服务器领域依然由Intel和AMD统领市场，不同的是由亚马逊、华为海思各自推出基于ARM架构的服务器芯片也正在建立生态。海思的鲲鹏系列芯片主要应用于自身服务器等应用，将带动新的参与者加入这个领域，市场有望进一步打开。
手机处理芯片领域，高通中国市场占有率约50%，海思和联发科在中国市场各占约表20%。
GPU（图形处理器）
始于图形处理，终于深度学习
GPU即图形处理器，主要作为显卡的计算核心解决图形渲染的问题。相比于CPU，GPU的算数逻辑单元(ALU)更多,高达数千个，可同时并行处理数以千计的数据；而CPU一般最多只有8核，一般用来处理运算量较为复杂的计算数据。图形渲染时需要将大量的3D坐标转变成2D坐标，每一个单独的位置都要计算其坐标，虽坐标计算并不复杂，但其巨大的数据量是CPU无法承载的。如果使用CPU计算则不仅浪费了其ALU的巨大算力，而且其并行数据处理能力也不够。
GPU非常适用于进行深度学习，深度学习是人工智能具体实现的一种算法，通过对大量输入数据进行归纳总结并提取特征，从而进一步识别新输入的数据。例如计算机视觉需要识别画面中的某物品，就需要提前学习无数张该物品的照片并提取其特征，GPU强大的并行数据处理能力就可以完美的解决这个问题。
海外龙头占据绝大部分市场
电脑端集成显卡GPU：市场主要由Intel、英伟达和AMD占有，其中Intel的市场占有率最高，约三分之二；
独立显卡GPU：主要包括英伟达和AMD，自2015年以来英伟达市场份额不断被AMD追赶，但2018年8月英伟达发布了RTX2000系列显卡之后便重拾市场份额；
移动设备GPU：市场主要包括五家公司，按市占率排名分别为：Imagination、ARM、高通、Vivante、英伟达。
云平台的GPU（AI芯片）：多数以英伟达为主，AMD也占据一定的市场份额。
国产厂商性能落后,高端产品几乎空白
国内在GPU芯片设计方面，还处于起步阶段，与国际主流产品尚有一定的差距，只能用于图形显示领域，比如国内领先的GPU制造商景嘉微最新款产品在2018年9月流片的JM7200的对比对象是2012年NVIDIA推出的GT640，显著优于后者的参数只有功耗。在高性能GPU方面，如人工智能深度学习需要的GPU等领域国产化市场几乎空白。
除景嘉微之外，中船系研制的凌久GP101于2018年2月流片成功，支持4K分辨率、视频解码和硬件图层处理等功能；西邮微电子2015年12月研制成功GPU芯片“萤火虫1号”，主要作为学术课题。
此外，中科曙光与AMD进行深度合作，计划布局GPU领域，但中科曙光2019年6月进入美国“实体名单”，合作充满变数。
FPGA（现场可编程门阵列）
FPGA芯片—海外厂商的独舞FPGA（现场可编程门阵列）：FPGA具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改。相比于ASIC的定制化、不可改变，FPGA具有可重复配置的特点，理论上允许无限次编程。目前FPGA领先公司全部为美国公司，全球FPGA市场中，Xilinx、Intel（Altera）两大公司对FPGA的技术与市场仍然占据绝对主导地位。2016年两家公司占有将约87%市场份额，专利达6000余项之多。FPGA在芯片行业门槛很高的类别，是一个技术密集型的行业，没有坚实的技术功底，很难形成有竞争力的产品。巨头构筑了强大的技术、市场和专利壁垒，这也是FPGA市场多年来被Xilinx、Intel（Altera）、Lattice、Microsemi基本垄断的原因。
FPGA芯片—国产厂商迎来发展机遇
FPGA是全球芯片设计业最需要技术和垄断突破的产品之一，在所有的芯片领域中属于最难以突破和打破格局的技术产品,国际巨头提前布局的专利保护对后来者形成了强大的市场壁垒。国内的FPGA与国际厂商有两代半的工艺线差距。国际厂商已量产16nm产品，国内厂商目前只做到40nm，28nm产品还在推进阶段。
中国背景私募股权基金Canyon Bridge收购Lattice被特朗普叫停，在新的中美冲突背景下，中资收购美国芯片公司变得更加困难。因此国内FPGA只能依靠自主发展，国内企业已陆续发力该领域，国内在通讯和AI芯片等领域有庞大的FPGA需求，同时有政策的呵护，国内厂商迎来发展机遇，但道路漫长，需要技术和市场双重配合。
ASIC（专用集成电路）
ASIC芯片—海外厂商领先，但尚未形成垄断
ASIC（专用集成电路）是一种高度定制化并且不可重新配置的产品，通过对于特定应用领域的高度定制化来实现高性能、低功耗的双重目标。ASIC的特点是面向特定用户的需求，品种多、批量小。设计过程中不使用现有的库单元，可实现最佳布线布局、最优的速度功耗，与通用集成电路相比具有体系更小、重量更轻、功耗更低、性能更高等特点。缺点是初始设计投入大，上市速度较慢，针对性的设计会限制芯片的通用性。
目前国外主要以谷歌为主导，国内主要是寒武纪。人工智能领域的ASIC专用芯片仍是一片蓝海，尚未出现足以垄断市场的巨头公司。
ASIC芯片—人工智能领域国内厂商大量开发
在ASIC芯片领域，国内厂商已经取得了一定成绩。以比特大陆、嘉楠耘智为代表的矿机厂商采用的ASIC芯片已经达到了7nm制程，在国际中处于较先进地位。寒武纪科技推出的寒武纪1A处理器（Cambricon-1A）是世界首款商用深度学习专用处理器，面向智能手机、安防监控、可穿戴设备、无人机和智能驾驶等各类终端设备，在运行主流智能算法时性能功耗比全面超越CPU和GPU。
同时，国内各大科技互联网巨头都在投资布局ASIC芯片。2018年9月阿里巴巴成立平头哥半导体芯片公司，其开发的自主嵌入式CPU在语音识别、机器视觉、无线连接、工业控制和汽车电子等领域已得到规模化的应用，终端产品累计应用已超10亿颗。2019年4月，小米公司将旗下子公司重组，成立大鱼半导体，专注于AI和IoT芯片与解决方案的技术研发。随着未来人工智能与物联网的潜能释放，ASIC芯片将打开更大的市场空间。
ASIC芯片—人工智能领域有望比肩海外
发展机遇：ASIC芯片存在竞争空间，国内应用市场较大，有望以点及面助力AI芯片弯道超车。如果说在芯片产业上ARM对X86架构的反击制衡成就于移动终端的兴起，那么AI浪潮之下，AI芯片尤其是专用于深度学习的ASIC，用以点及面的方式实现跨越式发展，未尝不是一个弯道超车的好机会。
竞争空间上，传统的CPU领域有Intel、高通，GPU领域有英伟达，FPGA中有Xilinx和Altera，唯有与AI计算最为定制化结合的ASIC领域尚未有绝对的垄断性龙头;应用场景上，智能手机、可穿戴设备、安防前端等均可能成为ASIC芯片落地放量的先行地。AI芯片尤其是ASIC芯片由于其低功耗高效率的特点特别适用于功耗较低，空间较小的智能手机、智能安防摄像头、智能家居、无人机等智能终端，这些领域可能成为ASIC芯片率先放量之处。
存储芯片
半导体存储器分为随机存储器RAM和只读存储器ROM,通俗来讲ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM在就会丢失数据。
RAM：分为静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM，SRAM的速度非常快，但价格昂贵，一般只用在较为苛刻的环境下，比如CPU的一级缓冲和二级缓冲；而DRAM速度相对较慢，在价格方面要比SRAM便宜很多，计算机的内存条是典型的DRAM。
ROM：从早期的不可擦除PROM、用紫外光擦除的EPROM，到电子擦除的EEPROM，发展到现在的Flash。Flash分为NOR Flash和NAND Flash两种，NOR Flash装载的代码可直接运行；NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，NAND Flash上的代码不能直接运行，常用的U盘、SSD固态硬盘都是NAND Flash，SSD固态硬盘市场的发展给NAND Flash带来巨大增量。
部分类型的存储器市场国内企业已取得一席之地，如SRAM的巨头是赛普拉斯和ISSI，而ISSI已被北京君正收购；NOR Flash的市场格局较为平均，随着竞争加剧，国际巨头纷纷退出低端NOR Flash，兆易创新目前在整体NOR Flash市场占据了约8%的份额。但是在市场最大的DRAM和NAND Flash市场，海外企业占绝对主导，而国内企业的份额则非常少。
存储—国内厂商正寻求突围
在存储器领域，部分国内厂商已在某些领域步入世界舞台，但在多数领域还都处于落后于国外先进企业的状态。
RAM方面：北京君正收购了矽成之后，将拥有全球领先的SRAM市场与技术水平，矽成在DRAM领域虽市场占有率不高，但其在该领域的排名也在前列，是大陆唯一可在全球范围内大规模生产销售工业机械RAM的企业；此外，兆易创新与合肥产投合作投资合肥长鑫项目，布局19nm DRAM，目前已经成果投片，预计2019年底将要正式量产；
Flash方面：兆易创新是NOR Flash的龙头，主要聚焦于低容量NOR，但现正向高容量NOR领域扩展；长江存储的3D NAND Flash发展较好，64层的3D NAND Flash已经研发成功，即将量产。
内存接口芯片
验证壁垒高，中国厂商进入世界一流
内存接口芯片负责连接CPU与内存，作用是承担CPU与内存之间的数据交换。内存接口芯片资格认证壁垒较高，需要经过CPU厂商、内存供应厂商以及服务器厂商的三重认证，目前国际从事研发并量产服务器DDR4内存接口芯片的主流厂商有3家公司，分别是Rambus、澜起科技和IDT。
澜起科技经营模式为Fabless，上下游均为国际领先的厂商，上游供应商包括括富士通电子、联华电子、台积电，封装测试供应商包括星科金朋、矽品科技，公司主要客户为三星、海力士、镁光等，内存接口芯片的产品毛利率达到70.82%，在内存接口芯片市场位列全球前二。公司发明的DDR4全缓冲“1+9”架构被采纳为国际标准。现已成为全球可提供从DDR2到DDR4内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商之一，表此外，公司正在积极开展32：澜起科技内存接口芯片列表DDR5的研发工作，并参与DDR5 JEDEC标准的制定，预计将于2020年底完成第一代DDR5内存接口芯片的研发。
图像处理类芯片
传感器芯片豪威科技跻身世界前列图像处理芯片包括两种：①传感器芯片，将光信号转变成电信号，主要有两种类型，CMOS和CCD，CMOS Image Sensor缩写为CIS，约占传感器芯片市场的99%以上；②视频处理芯片，将电信号处理为数字信号。CIS领先厂商主要有索尼、三星、豪威科技（被韦尔股份收购）等。公告显示，2018年豪威科技图像传感器营收82.32亿元人民币，约12.24亿美元；同年索尼同类产品营业额为711.4亿日元，约66.89亿美元。除豪威科技之外，国内CIS相关的企业还有格科微、思比科、比亚迪微电子、富瀚微、长光辰芯、锐芯微等。格科微曾是国内CMOS企业龙头，出货量曾排国内第一、世界第二，但后期进军高端市场失败，低端市场也受到同类厂商的冲击；思比科也由韦尔股份控股，主打低端CMOS领域。
视频处理芯片海思笑傲江湖
视频处理芯片：是指将摄像头拍摄到的画面信号进行编码压缩转换成视频，主要应用于相机、VR设备、汽车、安防监控、无人机以及可穿戴设备等领域。未来计算机视觉芯片将成为主流，即自动识别画面中的人、物。技术水平要求最高的是在安防领域。
视频处理芯片的主要厂商包括华为海思、安霸Ambarella和富瀚微，国内厂商在视频处理芯片领域已经走在世界前列，如华为海思的高端芯片性能已经完全不输国外产品。市场占有率方面华为海思也占据了一半的市场份额。
富瀚微是国内最早进入安防摄像领域的企业之一，其主要产品为模拟摄像机视频处理芯片，在该细分领域富瀚微占据一半以上的市场份额；富瀚微与海康威视保持深度合作，其网络摄像机芯片业务得以快速提升；此外，富瀚微的业务正在积极布局汽车领域，在后装市场已推出多款产品并稳定出货，前装市场公司已推出首款ISP芯片，并将应用于比亚迪量产车型。
显示驱动芯片
显示驱动芯片由国外巨头领先
主流的显示屏分为LCD与OLED，OLED按照技术可分为被动驱动式(PMOLED)和主动驱动式(AMOLED)，其中AMOLED在智能手机的渗透率达到了90%。据CINNO研究估计，OLED驱动芯片的市场空间在2020年将达到23亿人民币，全部OLED驱动芯片的市场份额将达55亿人民币。
LCD驱动芯片的市场由韩国三星和台湾联咏科技掌握，作为国内最早布局图像传感器的企业，格科微的产品中也包括LCD驱动芯片。
AMOLED驱动芯片市场则被韩国三星和Magnachip占具了95%的份额，大陆厂商包括中颖电子和吉迪思。
中颖电子主要以工控单芯片、锂电池管理芯片及OLED显示驱动芯片为主，2018年3季度公司的FHD AMOLED显示驱动芯片开始量产，随着国产手机份额的增加，中颖电子必将享受国产AMOLED屏产业增长所带来的商机。
指纹识别芯片
指纹识别芯片国产厂商领先安卓市场
指纹识别芯片：主要应用于手机、多媒体平板、笔记本电脑以及平板灯领域，其中手机占据指纹识别芯片约90%的市场，手机市场又分为苹果和安卓两大阵营。传统的电容式指纹识别技术现已非常成熟，面临着激烈的价格竞争。新的技术屏下指纹识别技术在2018年达到量产，成为高端安卓机的标配，CINNO Research预测，2019年全球带有屏下指纹功能的OLED手机出货量将大幅增长至2.2亿部。
苹果的指纹识别芯片由苹果的子公司Authentec设计，产品不对外供应，与其他安卓系统的指纹识别芯片供应商不构成竞争关系；
安卓阵营的指纹识别芯片设计公司包括汇顶科技、FPC、新思、思立微以及台湾的神盾等。汇顶科技的收入在安卓指纹识别芯片市场的占有率长居第一，汇顶科技的营业收入在2012年电容触控业务以及2016年指纹识别业务爆发时出现大幅增长，在2019年屏下指纹识别方式逐渐成为主流的过程中必然会享受市场转变所带来的利润增长。
通信芯片
交换机芯片被博通高度垄断
在交换机的整机市场，一直由思科掌握着约60%的市场，思科的交换机芯片大多数都为自研。除去思科的交换机，如惠普、戴尔、华为的交换机绝大多数都是采用博通的交换机芯片，被博通高度垄断。除博通外，国外还有擎发(Nephos)、Cavium XPliant、Barefoot Tofin和Innovium Teralynx等企业。
国内企业有盛科网络，是由中国电子信息产业集团有限公司（CEC）和国家集成电产业基金共同投资的高新技术企业。
高端光芯片依赖进口
光芯片：国内产品主要集中在10Gb/s及以下的低速光模块。根据《中国光器件产业发展线路图（2018-2022）》，目前小于10Gb/s的光芯片国产化率达到80%，10Gb/s速率的光芯片国产化率接近50%，而25Gb/s及以上的速率的光芯片则高度依赖出口，国产化率仅3%
DFB芯片与EML芯片的核心技术主要掌握在美国、日本等国手中，核心厂商有Finisar、新飞通、Avago、Oclaro、瑞萨等厂商。目前，国内具有芯片量产能力的厂商有光迅科技、华工科技（子公司云岭光电）、海信宽带、武汉光安伦以及仕佳光电子等厂商。其中，光迅科技具备十多年的光芯片研发经验，目前在国内领跑；华工科技（子公司云岭光电）、海信宽带等已具备量产能力。
在全球的25GDFB供应格局中，Oclaro和瑞萨是市场的主要供应商，两者共占市场份额的70%左右；Avago和三菱占到市场份额的30%左右。其余的主要厂商，例如Finisar、AOI、Lumentum等厂商具有生产线，主要用于自产。
DSP（数字信号处理技术）
DSP—海外厂商占据绝大部分市场
DSP：内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法，DSP己成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件。DSP产品很多，定点DSP有200多种，浮点DSP有100多种。
DSP主要生产商：德州仪器（TI）、模拟器件公司（ADI）、摩托罗拉（Motorola）、恩智浦（NXP）、杰尔系统（Agere Systems）。
DSP—国内厂商有所突围但市场份额很小
DSP中国生产商：中电14所、中电38所、湖南进芯电子、北京中星微电子、中科院等。
“华睿1号”芯片：中电14所牵头研制的国内首款具有国际先进水平的高端四核DSP芯片，采用65nm CMOS工艺，处理能力达到32GFMACS，功耗为10W，总体性能优于国外同类型DSP芯片，填补了我国多核DSP领域的空白，目前已成功应用于我国十多型雷达产品中。
“魂芯二号A”芯片：2018年4月由中电38所发布，采用全自主体系架构，研发历时6年，单核实现1024浮点FFT运算仅需1.6微秒，运算效能比TI公司TMS320C6678高3倍，实际性能为其1.7倍，器件数据吞吐率达每秒240Gb。可靠性、综合使用成本等方面全面优于进口同类产品。作为通用DSP处理器，“魂芯二号A”将广泛运用于雷达、通信、图像处理、医疗电子、工业机器人等高密集计算领域。
基带芯片
基带芯片—海外厂商占据主导
在手机终端中，基带芯片是信号处理的核心芯片。射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大；基带芯片负责信号处理和协议处理。基带芯片分为5个部分：CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块。
目前主要厂商有高通、三星LSI、联发科、华为海思、紫光展锐、Intel等。现在三星和华为两大厂商都能生产基带芯片，苹果和Intel与2019年7月25日共同发布公告声明苹果将要收购英特尔智能手机基带芯片业务，完成收购后全球的智能手机巨头都将拥有基带芯片生产能力。
基带芯片—国产厂商已5G基带芯片自主化
华为基带芯片：巴龙5000，基于7nm的5G多模终端芯片，该芯片的首款5G商用终端是华为5G CPE Pro。它不仅是世界上首款单芯片多模5G基带芯片，同时还支持2G、3G、4G、5G合一的单芯片解决方案，能耗更低、性能更强。
展锐基带芯片：春藤510，采用台积电12nm制程工艺，支持多项5G关键技术，单芯片统一支持2G/3G/4G/5G多种通讯模式，是一款高集成、高性能、低功耗的5G基带芯片。
射频芯片
射频芯片市场—5G带来丰富需求增量随着移动通讯技术的变革，智能手机需要接收更多频段的射频信号，芯片用量持续增加。5G相对于4G，滤波器从40个增加至70个，频带从15个增加至30个，接收机发射机滤波器从30个增加至75个，射频开关从10个增加至30个，载波聚合从5个增加至200个，PA芯片从5-7颗增加至 16颗，PA芯片单机价值量显著提升：2G（0.3美元）→3G（1.25美元）→4G（3.25美元）→5G（7.5美元）。市场规模：从2010年至2017年全球射频前端市场规模以每年约13%的速度增长，2017年达130.38亿美元，未来将以13%以上的增长率持续高速增长，2020年接近190亿美元。
射频芯片—海外公司垄断高端市场
射频芯片是移动通信系统的核心组件，主要起到收发射频信号的作用，包括功率放大器(PA)、双工器(Duplexer和Diplexer)、射频开关(Switch)、滤波器(Filter)和低噪放大器(LNA)五个部分。从5大器件的营收占比来看，滤波器占了射频器件营业额的约50%，射频PA占约30%，射频开关和LNA占约10%，其他占约10%。本文后续将重点对滤波器和PA进行详细介绍。
Broadcom、Qorvo、Skyworks和Murata四家几乎占据了80%的市场份额，被业内称之为“四足鼎立”，其他海外供应商有Epcos、Peregrine、英飞凌、Semtech、NXP等。
多数器件实现国产化，关键设备被卡喉咙
就中国市场而言，Skyworks拥有大约50%的市占率，Qorvo占据40%左右，中国其他厂商只拥有5%的市场占有率。
在技术上，部分器件如LNA、PA、天线开关等已逐步实现国产化，例如唯捷创芯、汉天下的PA已经能在4G PA上真正打入主流市场；华为海思在LNA、PA、开关天线等领域进展也不错，比如在P30上用的就是华为自研的LNA Hi6H01s芯片。预计国产厂商在这些领域市场占有率将逐步提升。
在滤波器中，尤其是专门用于高频段的BAW滤波器，关键技术均掌握在美国企业Broadcom-Avago手中，如果BAW被禁运，国内企业要么直接放弃2.5GHz-6GHz的频段，要么需要使用加入特别设计的射频SoC配合SAW滤波器去做2.5GHz以上的高频段（技术上很难实现），无论如何都会产生困境。
国内开关和LNA龙头是卓胜微电子，PA的龙头是中科汉天下、唯捷创芯（未上市），SAW滤波器龙头是无锡好达（未上市），国际知名厂商基本采用IDM模式，而国内均为设计+制造模式，国内化合物半导体代工厂商为三安光电等。
射频PA—海外厂商大幅领先
PA（射频功率放大器）：将发射端的小功率信号转换成大功率信号的装置，用于驱动特定负载的天线等。PA是无线通信设备射频前端最核心的组成部分，其性能直接决定了手机等无线终端的通讯距离、信号质量和待机时间。
主要采用GaAs、RF-SOI、CMOS、GaN或SiGe作为材料，GaN的高频特性较好，比较适用于基站，GaAs性价比更高，适用于终端设备。终端设备中，GaAs将仍然是高端PA的首选技术，随着LTE Pro和5G Sub 6G的要求的提升，GaAs渗透率也将提升。虽然CMOS PA越来越成熟并有集成的优势但是因为参数性能的影响，它只适用于低端市场，而毫米波可能会采用SOI PA。
因为GaAs/GaN化合物PA具有独特的工艺和较高的技术门槛，均被国外厂商掌握，因此当前PA市场主要被三大厂商Skyworks、Qorvo、Broadcom垄断，合计占有超过90%的市场份额，此三大厂商均采用IDM模式。
射频PA—国内厂商集中于中低端领域，替代空间大
国内PA产品大多停留在中低端应用，布局高端应用的PA厂商不多，但华为设计的GaAs PA将的应用将提高国内厂商布局高端PA的信心。
设计厂商包括华为、中科汉天下、唯捷创芯、紫光展锐、慧智微、中普微等；代工厂商包括三安光电、海特高新等。
射频滤波器—海外厂商遥遥领先
滤波器是射频前端芯片占营收比例最高的部件，包括声表面滤波器（SAW，Surface Acoustic Wave）、体声波滤波器（BAW，Bulk Acoustic Wave）、MEMS滤波器、IPD（Integrated Passive Devices）等。SAW和BAW滤波器是目前手机应用的主流滤波器，SAW主要应用于低频段，BAW主要应用于2.5GHz-6GHz的高频段。5G新增频段包括Sub6G和毫米波等超高频频段，BAW将成为5G滤波器应用主流。此外还有FBAR滤波器是使用硅底板、借助mems技术以及薄膜技术而制造出来的，现阶段已经具备了略高于普通saw滤波器的特性。
SAW滤波器生产商：村田Murata、TDK、太阳诱电TAIYO YUDEN、Skyworks、Qorvo，五家占据约95%份额；BAW滤波器生产商：Broadcom-Avago，一家独大，占据87%的份额；FBAR滤波器市场基本被Avago、Qorvo等垄断。
射频滤波器—国内缺乏大规模供货的企业
国内企业主要布局SAW滤波器，BAW滤波器涉足的企业很少。布局BAW的厂商有诺思、开元通信和汉天下。2019年8月7日开元通信在深圳宣布推出体声波滤波器品牌“矽力豹”，以及国产首颗应用在5G n41频段的高性能BAW滤波器产品EP70N41，这是国内芯片厂商在5G BAW滤波器的首次突破。
SAW国产厂商有麦捷科技、瑞宏科技、信维通信、中电德清华莹、华远微电、无锡好达电子等。德清华莹在2018年SAW滤波器产能约15亿只，对应营收与净利润5.30亿元，对应净利润为0.37亿元。无锡好达电子的SAW滤波器目前成功切入中兴、魅族等手机供应链。宜确半导体在2019年5月，正式发布了基于其EWLAP技术的滤波器模块芯片产品TR963及TR965。
随着国产SAW滤波器市场入局厂商增多，将不可避免的出现价格战；FBAR滤波器在5G时代具备较强的市场潜力，但国产厂商的力量依然薄弱；BAW滤波器市场存在较难突破的瓶颈，不少厂商还停留于研发阶段。
功率半导体
功率半导体应用广泛，但本土厂商竞争实力不强
功率半导体分为功率集成IC、功率分立器件，应用领域非常广泛，市场规模高达数百亿美元。
根据IHS统计，2017年英飞凌占据全球市场的18.5%，约为第二名安森美公司的两倍；此外，全球前五的企业均为欧日美的企业，加起来约占据全球份额的50%。前十的企业中也没有大陆地区的企业，目前在功率半导体行业中国企业还有很大的追赶空间。
目前本土企业也发展迅速，在功率半导体领域呈现出良好的形势。华润微电子已在MOSFET等分立器件销售规模已具备一定规模。杭州士兰微在功率半导体领域已经形成分立器件、功率IC等体系化产品构成；捷捷微电打造成国内晶闸管领域的龙头；三安光电则在化合物半导体领域积极布局。2018年底，闻泰科技收购安世半导体，成为标准器件和部分功率半导体领域的全球龙头。
功率IC—国际巨头把控市场
功率IC包括线性稳压器、开关稳压器、开关IC以及其它功率管理IC等种类，下游市场包括汽车、计算、通信、消费电子和工业应用。
功率IC作为模拟IC的主要构成部分，其充分体现了模拟集成电路行业的四个特点：从需求端角度，下游需求分散，产品生命周期较长；从供给端角度偏向于成熟和特种工艺，目前以八寸产线为主，部分国际大厂已经实现12寸功率产线的量产；从竞争端角度，竞争格局分散，厂商之间竞争压力小；从技术端角度行业技术壁垒较高，重经验以人为本。功率IC德州仪器遥遥领先。
Yole Development预计，预计2023年功率IC市场规模将达到227亿美元。
功率IC—国内起步晚，中低端领域可实现替代
电源管理IC是功率半导体的重要分支，市场规模庞大，庞大的市场商机加上进入门槛低，有较多大陆IC设计公司涉及，但普遍技术积累不够而只能在中低端市场竞争。
产品包括功率IC的上市公司上市公司有圣邦股份、全志科技、韦尔股份、富满电子、士兰微、华润微电子及上海贝岭等；非上市公司包括昂宝电子、赛威科技、长运通、芯原科技、深圳美芯，深圳致尚、岭芯等。
分立器件—国际巨头把控中高端市场
半导体分立器件包括二极管/三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等。下游应用广泛，IGBT可应用于轨道交通、新能源汽车、太阳能光伏、家用电器等领域，MOSFET应用领域更广泛，包括太阳能光伏、不间断电源、变频器、电源、音频设备等。其中MOSFET是功率分立器件最大的市场，根据拓璞产业研究院统计，2018年MOSFET的市场总额约为80亿美元，到2022年将要达到100亿美元。
英飞凌是功率分立器件的霸主，占有约20%的市场份额，此外安森美、意法半导体等企业也是市场份额较大的国际巨头。
国内尚无企业能进入功率半导体市场的全球前十名。
分立器件—国际巨头占据中高端市场，国内企业稳步前行
大陆企业凭借较强成本控制能力在中低端领域逐步打开市场，实现进口替代，如华润微电子在MOSFET领域已有所建树。中高端市场方面，国内企业通过外延并购方式获得技术与市场，如闻泰科技收购安世半导体，安世半导体的市场占有率在多种分立器件领域都处于先进地位。此外士兰微在国内MOSFET的市场上也占据了一定的份额。
中国的IGBT市场前十几名都是传统的国外厂商，如英飞凌、安森美、意法等。国内厂商尚未形成规模。但随着国内IGBT技术发展取得了不错的进步，国外垄断的情况有所打破，国内已取得一定的成果。
化合物半导体—国内企业也已大力布局
当前主流的第三代半导体材料为SiC与GaN，前者多用于高压场合如智能电网、轨道交通；后者则在高频领域有更大的应用（5G等）。功率半导体市场主体被国外公司主导，在新一代半导体材料上国内公司也已取得一定成就，正在积极追赶。
在国内，华润微电子、扬杰科技、中车、中电13所等公司及研究机构也加大对碳化硅器件的研究，逐步打破国外公司的封锁，目前也已经形成完整的碳化硅产业链即上游衬底、中游外延片、下游器件制造。
化合物半导体—GaN功率器件处于起步阶段，市场受益5G快速发展
GaN适用于超高频功率器件领域，氮化镓器件最高频率超过106Hz，功率在1000W左右，开关速度是碳化硅的四倍。但氮化镓目前尚处于起步阶段，市场规模较小。但随着5G时代的到来、无线充电技术的兴起、电网对输电性能要求提高或将促进氮化镓功率器件市场快速增长。Yole预 测，2019年氮化镓功率器件市场规模不足1亿美元，但在2022年时将会超过4.5亿美元。
据Knowmade的数据，截止2018年底全球氮化镓专利族拥有数量最多的依旧是科瑞、东芝这些国际厂商，但中国企业也已占据一席之地：中国中车排名第四，西南电子科技大学排名第八，前十五名中共有五家中国机构。而在纳入了专利的技术含量、实用性等性能的考量之后，根据 Yole的数据，中国企业依旧占据一席之地。
化合物半导体—GaN国内外产业链公司
氮化镓功率器件尚处于起步阶段，市场格局尚不明朗。但随着5G的建设，下游设备对于射频功率器件的性能要求逐步提高，GaN将迎来快速发展。
目前国内已初步形成完整产业链，但依旧缺乏大规模量产企业，静待下游应用扩张。
化合物半导体—SiC受益新能源汽车有望快速发展
第三代半导体材料正逐步成为发展的重心，当其主流的半导体材料为碳化硅与氮化硅。功率半导体市场主体被国外公司主导，在新一代半导体材料上国内公司也已取得一定成就，正在积极追赶。
碳化硅市场发展迅速。据IHS数据，2017年的碳化硅市场总量为3.99亿美元，而在2023年将会达到16.44亿美元，年复合增长率达到26.6%。其中，发展最大的是新能源汽车领域，年复合增长率达到了惊人的81.4%。碳化硅市场多被国际企业垄断。目前碳化硅市场主要由科瑞、罗姆、英飞凌这三家把控，同时碳化硅晶圆市场，则更是几乎由科瑞等国际公司垄断。
国内如扬杰科技等公司及研究机构也加大对碳化硅器件的研究，逐步打破国外公司封锁，目前也已经形成完整的碳化硅产业链。
