综合目前汽车、手机等产业链“缺芯”及涨价等现象，再加上老美对我国的科技制裁等原因，同时结合7/30召开的2020年中央经济工作会议部署的明年经济工作的八项重点任务中，有两处提到了“卡脖子”：增强产业链供应链自主可控能力，尽快解决一批“卡脖子”问题，个人觉得8月甚至是下半年，半导体板块应该会是最热门的方向之一，下面是在其他大神整理的半导体板块材料基础上(在此表示深深感谢)我又进行了适当修改的半导体板块全产业链大梳理，仅供股友们参考(不构成任何投资建议):

概念梳理:

1、何为半导体:

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，最常见的有硅、锗、砷化镓、氮化镓、碳化硅等。其导电性可受控制的特性，可提升电子设备的计算能力，被广泛应用于集中电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等多个领域。

2、半导体、集成电路、芯片的关系：

半导体是一种材料类别的统称。用半导体材料（如硅）制成半导体元件，再经过设计和加工制成一系列精密电路的集合体，即集成电路IC (Integrated Circuit)。而芯片则是内含单一或多种集成电路、由晶圆分割而成的硅片，是集成电路的载体。

半导体芯片是现代科技电子设备的核心，从产品类型上看，主要包括四个部分：集成电路、光电器件、分立器件、传感器，其中集成电路占比高达80%以上，是芯片最主要的组成。

因此，集成电路与芯片密不可分，几乎等同。而当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路，【故而三者在行业投资中常被互相指代】

4、半导体行业模式与产业链环节：

→ 从IDM到Fabless-Foundry-OSAT模式

早期的半导体行业为 “垂直整合制造模式”，又称IDM（Integrated Device Manufacturer），既负责芯片设计研发，也承担芯片制造与下游应用和销售，如传统的半导体巨头英特尔、三星和国内的士兰微等。随着行业发展和芯片的需求越来越广，由于半导体器件的制造需要耗资巨大的设备投入，且受上下游产业链供需关系影响，重资产叠加高风险，单一公司很难承包设计、制造到销售的全部环节，于是该行业衍生出了将设计与制造分离、各自集中化从事专业领域的 “垂直分工模式” --「Fabless-Foundry-OSAT模式」。

无厂半导体公司（Fabless）专注于芯片的电路设计，设计完成后交由晶圆代工厂（Foundry）制造，再外包给第三方封测公司（OSAT, 全称Outsourced Assembly And Test, 外包组装与测试）进行封装测试。同时也存在IP核公司如ARM，完全专注于芯片设计，并将设计成果卖给其他公司，不参与芯片制造与成品销售。

如此，Fabless公司可以将精力和资金集中在集成电路的研发与设计上；Foundry晶圆代工企业可以同时为多个Fabless公司代工，以提高设备的利用率和规模化生产的效率，降低半导体生产成本，并研究提高制造的工艺、布局设备投入与更新；OSAT封测产业则为上游产业链提供封装和测试。三个环节各司其职，各究其艺，共同推动半导体芯片的进步与发展。而半导体材料和设备则贯穿整个生产流程，支撑芯片的研发与制造，从上游发掘更多可能。

由此，半导体产业链分为两个上游支撑产业：材料与设备，

和三个 以芯片/集成电路为核心 的生产链：设计、制造、封测。各环节联系十分紧密，相互依赖、制约，协同发展。

生产链三大环节中：

设计环节 — 资产投入最轻、毛利率最高，属人才技术密集型，国际水平差距最大；

制造环节 — 最重资产化、自动化程度高、技术含量高、设备迭代压力大、投资周期长；

封测环节 — 相对门槛较低、利润率最低、国产化程度最高，属劳动密集型。

(图片来自国泰君安)

一.【 芯片设计】- 从终端产品看半导体设计细分领域

「根据中国半导体行业协会设计分会统计，2019年集成电路设计行业发展良好。销售总值保持增长，预计达到3084.9亿元，较2018年增长19.7%，首次跨过3000亿元关口。企业数量方面，截至11月份底，全国共有1780家设计企业，较去年同期增长4.8%。」-- CSIA中国半导体行业协会

芯片设计的流程大致为：确定项目需求 → 制定规格 → 系统设计 → 逻辑设计 → 电路设计 → 仿真模拟 → 制作光罩（光掩膜版）。设计版图和光罩制作完成后，交由制造厂商将版图设计转移到晶圆上。

相关标的：兆易创新、圣邦股份、卓胜微等，设计领域是国家大基金重点布局的方向，涌现出了多个受机构热捧的芯片大牛股，如兆易创新、圣邦股份、卓胜微、紫光国微等，如今亦有中芯国际、寒武纪、澜起科技、华润微、芯朋微等科创板新股次新股。

半导体芯片四大类别（集成电路、光电器件、分立器件、传感器）中，集成电路市场规模约4100亿美元，占比84%。

集成电路中，按市场占比大小，又依次为存储芯片、逻辑电路、处理器和模拟电路。其中，CPU、GPU、DSP、FPGA、存储器、模拟芯片等高端通用芯片仍被国外垄断，国产占有率极低。

（一）集成电路

1. EDA软件：电子设计自动化

随着芯片的设计与构造越加复杂精细，大型集成电路的设计需要大量、快速且精确的计算和优化，并准确地传递到制造环节。人工设计耗时耗力且错误率高，EDA（Electronic Design Automation）电子设计自动化软件便诞生了。虽然规模只占半导体市场的2%，EDA软件却是连结IC设计与制造的纽带，被冠以“芯片之母”的称号。

在设计环节中，EDA软件可以辅助设计者使用编程语言进行芯片的功能设计和物理设计，如布局、布线、仿真模拟、功能验证等，大量节约基础设计的人力与时间成本，提高设计效率和准确度。而人工智能和机器学习/算法的融入则使EDA从自动化向智能化进步，辅助芯片设计师更加快速准确地计算、决策出最优方案。EDA软件巨头Synopsys和Cadence相继发布了采用人工智能的设计工具，号称可以缩短芯片的设计时间高达10倍，芯片PPA（即性能Performance、功耗Power、面积/成本Area的综合标准）提升20%。

在制造环节中，EDA软件辅助设计和验证的芯片版图，能实现设计与制造之间的有效沟通，并提高签核效率。由于晶圆制造厂总在不断更新设备、开发新工艺，EDA的设计流程便需要在早期工艺研发中介入，根据新工艺和设计规则进行仿真模拟与验证。

我国EDA产业起步于上个世纪，但在国际竞争和 “造不如买” 的风气下，战略性地错过了发展机遇。目前只有华大九天等十余家EDA公司，2018年销售额3.5亿元，仅占全球市场份额0.8%。而全球三大巨头Synopsys、Cadence和Mentor，共垄断了国内95%、全球65%的市场份额。国产替代升级十分必要且空间巨大。

相关标的:

申通地铁（600834）：公司作为有限合伙人，2019年投资7亿元于建元基金，持有建元基金70%合伙份额；建元基金持有华大九天17.42%股份。公司在建元基金只是财务投资者，只获得投资收益，无其他收益。2019年公司收到建元基金的投资收益为1800万元。

东土科技（300353）：公司参股的中科亿海微开发的EDA软件属于FPGA应用软件，用于支撑中科亿海微系列FPGA产品的应用开发。

爱建集团（600643）：爱建集团有下属子公司小量参与了上海建元股权投资基金，认缴基金份额不超过5%。

大众公用（600635）：通过持有深圳市创新投资集团有限公司10.8%的股权，间接持有华大九天股权。

深圳能源（000027）：通过持有深圳市创新投资集团有限公司5.0305%的股权，间接持有华大九天股权。

粤电力（000539）：通过持有深圳市创新投资集团有限公司3.67%的股权，间接持有华大九天股权。

欧比特（300053）：公司注重宇航电子科研、生产、测试等方面基础条件的建设，先后建成了集成电路EDA设计平台、SIP立体封装数字化生产线、SOC陶瓷封装生产线、数字化电装生产线；SOC芯片自动化测试平台、SIP自动化测试平台；AIT车间；环境试验中心、EMC/EMI环境实验室等。

台基股份（300046）：公司开发和应用EDA软件，专用于支持客户利用本公司产品和技术资源，以完善客户产品设计和提升工程应用设计。“建设EDA仿真中心”是公司本次非公开发行股票募投项目建设内容的一部分。公司有自主开发和自主知识产权给客户应用的EDA软件，有小型用于产品设计的EDA软件。

海航投资（000616）：公司目前并未参股北京华大九天软件有限公司，公司参控股子公司请以公司2019年年度报告相关内容为准，请广大投资者注意投资风险。

2、 存储芯片

据Gartner数据统计，2018年世界半导体市场销售规模约4767亿美金，同比增长13.4%。其中，存储器占比34.8%，近1700亿美金，增长27.2%，是全球半导体市场中占比最大的板块。

存储芯片主要分为闪存芯片和内存芯片：闪存芯片以NAND Flash和NOR Flash为代表，数据不易失，主要用于储存资料。应用分散，如移动终端、硬盘、车载系统等；内存芯片以DRAM为代表，数据断电即丢失，作为处理器CPU数据进程的临时中转存储，频率高、速度快、便于读取，能极大提高CPU处理效率。主要应用于智能手机、电脑、云计算、服务器等领域。NAND FLASH和DRAM二者共占存储芯片市场的95%。

存储芯片存在产品同质化、市场高度集中的特点，据ICInsights数据，全球存储芯片市场的95%被韩国三星、海力士和美国美光科技三大巨头垄断。其中，三星占据市场份额最大，达44.5%，也正受益于存储芯片向上周期的带动，三星在2017和2018年超越英特尔，成为全球第一大半导体厂商。

存储芯片价格呈周期性波动，并对半导体整体市场具有同步影响，目前正处于探底回升的阶段。根据Gartner数据统计，2019年，存储芯片价格低迷，全球销售额下降31.5%，占半导体市场总额的比例跌至26.7%，世界半导体销售总额也同比下降11.9%。19年7月开始逐步稳定，并预计将在2020年价格回升，进入上升周期。

世界半导体贸易统计组织WSTS预测，2020年全球半导体市场将同比增长3.3%，达4260亿美元，其中集成电路下的存储芯片预计增长15%，逻辑芯片增长2.9%。美洲和亚太地区将为主要增长区域。2021年，预计在存储芯片的双位数增长率带动下，半导体整体市场也将增长6.2%。

相关标的：兆易创新（NOR FLASH闪存芯片）、北京君正、通富微电、国科微、紫光国微、深科技、澜起科技、太极实业

3. CPU - 中央处理器

CPU（Central Processing Unit，中央处理器）是电子设备控制与运算的核心，负责释放指令、处理数据，与逻辑芯片、存储芯片、FPGA等紧密相连。受益于半导体大规模集成电路的发展，CPU可以在更小更精密的芯片上实现更强大的功能，体积微小化，性能更稳定，是半导体微处理器的一种。

CPU设计的竞争在于性能、功耗、成本的比拼，和应用软件生态的融合。越高端/技术与生态垄断的CPU，利润空间越大，竞争力越强。目前CPU的顶级工艺制程在14nm，正在向10nm、7nm甚至5nm推进。多年来，全球CPU市场以英特尔为霸主，占据CPU市场8-9成的份额，AMD次而追之。前几日网传英特尔要对浪潮信息断供CPU，致浪潮信息股价跳水一度跌停，可见芯片领域的进口依赖和垄断竞争力。

相关标的：中科曙光、澜起科技、中国长城

4. GPU - 图形处理器

GPU（Graphics Proccesing Unit）是执行图像运算的微处理器，配合CPU分担运算工作，具有数百上千个内核处理器，可并行进行大量运算，计算速度很快，对运行分析、机器算法、深度学习、图像渲染等极有帮助。

GPU市场也高度垄断，Intel并不意外地占有63%整体市场份额（因为CPU大多自带集成GPU），其次是英伟达NVIDIA和AMD，各占比18%和19%。而在独立显卡市场，英伟达独占七成，其18年净利率高达35.34%。

相关标的：景嘉微

5、MCU - 微控制器

MCU (MicroController Unit，微控制单元）将简化版的CPU功能、内存、接口等都集成到一个芯片上，实现对电子设备的局部系统或智能仪表、民用家电等产品的控制，又称单片微型计算机。MCU与CPU、GPU在集成电路板块中共占比14%。

相关标的：士兰微、兆易创新、紫光国微

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