正略咨询：科创板-半导体和集成电路是科创的基石

  在信息化普及的今天，半导体和集成电路是许多工业设施、生活产品的“心脏”，它们已经被大范围的应用于计算机、通信、消费电子、汽车、工业、医疗、军事、政府等所有的领域。截至2019年9月末，科创板上市公司数共30家。其中，半导体和集成电路企业备受瞩目，占据科创板上市公司数近1/4，足见科创板对半导体和集成电路产业的推崇。本文介绍了半导体和集成电路产业的发展，以及7家科创板上市企业的情况。

  1942年，世界上第一台电子计算机诞生了，它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物，占用面积大、无法移动是这台计算机最直观、最突出的问题，其内部电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线。于是，人们开始寻找把计算机内部的电子元件和连线集成在一小块载体上的方法。

  1947年，美国贝尔实验室制造出了第一个晶体管，它具有电子管的基本功能，并且克服了电子管放大电流必然增大体积、增加耗电量、使结构脆弱的缺点。1952年，英国雷达研究所的科学家达默提出了初期集成电路的构想：把电子线路中的分立元器件集中制作在一块半导体晶片上，一小块晶片就是一个完整电路，由此大幅缩小了电子线路的体积，同时大幅度提高了其可靠性。1958年，美国得克萨斯州仪器公司工程师杰克·基尔比（JackKilby）发明了集成电路的理论模型。1959年，鲍勃·诺伊斯（BobNoyce）发明了今天的集成电路技术。1971年，英特尔公司（Intel）推出1kb动态随机存储器（DRAM），这标志着大规模集成电路出现。1988年，16MDRAM问世，1平方厘米的硅片上集成有3500万个晶体管，这标志着进入超大规模集成电路（VLSI）阶段。

  1964年，英特尔公司创始人之一戈登·摩尔（GordonMoore）指出：“当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，每隔18～24个月会增加一倍，性能也将提升一倍。”他的这个预言，因集成电路芯片后来的发展曲线得以证实并在较长时期保持着有效性，故被人誉为“摩尔定律”。

  信息技术进步以摩尔定律所言的速度狂奔，半导体和集成电路持续向小微尺寸发展，内嵌于计算机、手机等几乎所有数字设备，推动了计算机、网络通信、消费电子等互联网相关产业的崛起，进而在各行各业中发挥着无可替代的作用。

  2010年之后，尽管半导体和集成电路技术放缓了发展步伐（相对摩尔定律而言），但它们慢慢的变成了现代信息社会的基石，深入渗透到移动网络、三网融合、物联网、云计算、智能电网、新能源汽车为代表的战略性新兴起的产业中，正在推动新一轮的信息革命。

  世界半导体贸易统计协会（WSTS）的多个方面数据显示，2013—2018年，全球半导体市场规模从3060亿美元迅速增长到4688亿美元，年均复合增长率8.9%（见图1-1）。

  根据国际货币基金组织测算，每1美元芯片的产值可带动相关电子信息产业10美元的产值，并带来100美元的GDP。这种价值链100倍放大的效应奠定了半导体和集成电路产业在国民经济中的主体地位，这一产业对经济发展、国家安全、社会民生都起着关键作用，具有战略意义，也从根本上影响着一国的综合国力。

  全球半导体和集成电路产业于20世纪70年代在美国形成规模，此后，半导体和集成电路产业在全世界内经历了两次大规模的产业转移。

  第一次产业转移发生在20世纪七八十年代，美国向日本转移集成电路装配行业，日本的家电行业借势兴起。日本学习创新半导体技术，推动半导体行业与家电行业共生发展、相互成就。20世纪80年代，个人电脑行业的崛起形成对DRAM的巨大需求，日本凭借此前在家电行业的技术积累，迅速大规模量产DRAM，自此确立了日本在半导体和集成电路产业的全球地位。

  半导体和集成电路产业的第二次大转移发生在20世纪90年代到21世纪初，是从美国、日本向韩国、中国台湾地区的转移。20世纪90年代，个人电脑行业的发展带来DRAM技术的不断的提高，而日本正在经历经济泡沫化，难以跟进DRAM的技术升级，此刻韩国大力投入DRAM的研发技术与规模化量产，确立了自己在全球半导体和集成电路产业的霸主地位。同一时期，美国、日本的半导体和集成电路产业正在从垂直整合模式向垂直分工模式转型，中国台湾地区抓住机遇发展晶圆代工，从而在半导体和集成电路的制造环节占据了一席之地。

  在近年的全球电子化浪潮中，我国成为全世界第一大消费电子的生产国和消费国，我国的手机、电脑等电子科技类产品的出货量长期稳居世界第一。半导体和集成电路产业下游产业的庞大而兴旺的应用需求爆发式增长，这直接推动着半导体产业的加速扩张。在人工智能、物联网、智能汽车等新兴领域推动下，在国家政策和产业投资基金的大力扶持下，中国或将成为半导体和集成电路产业转移的下一站。

  当前，世界格局正在悄然发生“质变”，五百年未有之大变局正在上演。东方与西方的国际力量出现趋于平衡的征兆，中国的迅速发展与和平崛起，为世界展现出一条崭新的现代化路径。在这场宏大的变局中，2018年，中美贸易摩擦是最具标志性的事件之一。

  美国动用国家力量，针对中国两家通信企业频出杀招，这寓意着其对中国科技崛起的遏制。由此足见，半导体和集成电路产业在一国科学技术实力中所具有的中流砥柱的地位及其在国家博弈中所具有的战略性作用。

  在信息化普及的今天，半导体和集成电路是许多工业设施、生活产品的“心脏”，它们已经被大范围的应用于计算机、通信、消费电子、汽车、工业、医疗、军事、政府等各个领域。

  半导体主要有四个组成部分：集成电路、光电器件、分立器件、传感器。其中，集成电路（IntegratedCircuit，IC）是半导体最核心的组成部分。世界半导体贸易协会的多个方面数据显示，2018年半导体全球市场规模为4688亿美元，其中，集成电路市场规模达到3933亿美元，占半导体整体市场的84%。因此，业界通常将集成电路等同于半导体，以集成电路市场代为表示半导体市场（见图1-2）。

  芯片（处理器芯片、存储芯片）是集成电路的物理载体，因此集成电路通常也由芯片代称。芯片是新一代信息技术的基础，几乎所有最先进的电子信息产品及未来信息技术都在芯片的基础上构建，包括人类生活离不开的智能手机、计算机、汽车等电子设备，以及打开未来科技之门的5G、人工智能、物联网、云计算、无人驾驶等。

  无论是现在人们生产、生活中品类繁多的电子设备，还是沉浸在“ABCD（AI、BlockChain、Cloud、BigData）+5G”的未来社会中，半导体和集成电路已经无处不在。

  半导体和集成电路产业按照产业链分为上游、中游、下游多个细致划分领域。上游基础环节包括原材料市场、制造设备市场等，中游制造环节包括集成电路设计市场、芯片代工市场、芯片封测市场等，下游应用环节涵盖半导体和集成电路应用的各个专项领域。半导体和集成电路产业各环节都具有资本密集、技术密集、人才密集的特征，相较而言，上游的半导体材料与设备、中游的集成电路制造对技术与资本要求非常苛刻，因此市场集中度非常高（见图1-3）。

  上游基础环节由半导体材料、设备两部分所组成。半导体原材料以及制造材料，最重要的包含硅片、电子特气、光掩膜、光刻胶及辅助材料、CMP抛光材料、工艺化学品、溅射靶材等（见图1-4）。

  半导体和集成电路设备最重要的包含单晶炉、PVD、光刻机等，以光刻机最具代表性。光刻机的两套核心系统（光学系统、对准系统）的精度决定了芯片的集成程度，进而决定了芯片的计算能力。光刻机的精度要达到几十纳米甚至更高的图像分辨率。因此，在芯片制造的数百道工序中，光刻机设备成为最具有决定性意义的技术装备，是芯片制造核心技术中的核心。

  光刻机与航空发动机因其制造难度极高，所以被认为是“工业皇冠上的两颗明珠”，最先进的航空发动机目前的报价在千万美元级别，而最先进的光刻机目前的报价已经高达上亿美元。

  中游制造环节包括半导体四个组成部分的制造。其中，集成电路制造涉及集成电路设计、集成电路制造、集成电路封装、集成电路测试四大步骤。

  集成电路制造中的芯片制造是现代工业制造的皇冠，它代表着目前为止人类最复杂的制造工艺、最高超的制造水准。目前，28nm是传统制程和先进制程的分界点，是逻辑闸成本最小的技术节点，该工艺节点已经很成熟。目前28nm制程市场需求量最大，预计到2025年，其仍是市场主流产品之一。芯片制造的技术壁垒非常高，需要在指甲盖大小的晶圆上集成数以亿计的晶体管以及数千米长的导线和器件，加工精度相当于头发丝的几千分之一，需要上千个步骤才能完成，功耗高、工艺难、成本极高、设计复杂是制约芯片制造的四大障碍。与此相应的是，芯片制造的资金壁垒极高，需要高昂的研发投入，例如，一条28nm工艺集成电路生产线nm工艺生产线亿美元。正因如此，半导体和集成电路制造业的人才稀缺、难以培养，而且行业的集中度很高，尖端技术和市场由少数几家大企业垄断。将晶圆加工成芯片需要经过数个月，相辅相成的是，其价值回报亦相当丰厚。一块晶圆价值约2000元，加工后的芯片价值约2.5万元，价值增加了近12倍。

  下游应用环节包括移动互联、海量计算、泛在智能、多屏互动等新兴领域，它们带来了多重市场空间，而在几乎所有新兴领域中，半导体和集成电路都扮演着最重要的基础支撑角色。

  半导体应用最重要的包含手机、计算机、汽车、物联网、服务器、数字电视等市场。据ICInsights对2016—2021年的IC终端市场规模、销售份额和复合增长率数据的预测，最大的半导体应用市场是手机（897亿美元，占比32.3%）和计算机市场（690亿美元，占比24.8%），两大市场占半导体整体应用市场的近3/5，紧随其后的汽车市场、物联网市场、服务器市场、数字电视市场分别占整体应用市场的5%～10%。

  半导体和集成电路制造在全球化分工过程中，逐渐演化出四种商业模式，即垂直整合模式、垂直分工模式、Fab-Lite模式、专属定制模式。

  在1987年中国台湾地区积体电路制造股份有限公司（简称“台积电”）成立之前，集成电路产业只有垂直整合运营模式，即IDM模式（IntegratedDeviceManufacture），业务涵盖集成电路设计、制造、封装、测试、营销等产业链中游的所有的环节，拥有较高的利润水准。全球仅有极少数国际芯片巨头以该模式运营，以英特尔公司、三星公司、德州仪器公司为代表。

  1987年，台积电成立，垂直分工模式（即Fabless模式）出现，产业分工逐步深入分化，集成电路的设计、制造、封装测试等业务分离，专门干集成电路设计的Fabless模式亦应运而生。目前，大多数集成电路企业专注于某一产业环节，晶圆代工模式（Foundry模式）聚焦于集成电路制造加工，2018年，全球前十大纯晶圆代工企业瓜分了97%的市场占有率，四家来自中国台湾地区的纯晶圆代工企业的全球市占率高达73%，其中台积电以59%的市占率傲视群雄。全球具备28nm及以下先进制程技术的纯晶圆代工厂有6家——台积电、格芯、联华电子、中芯国际、和舰芯片、华力微；具备14/16nm以下生产能力的代工厂只有3家——台积电、格芯、联华电子；台积电2018年上半年宣布量产7nm芯片，是全球唯一拥有7nm生产线的纯晶圆代工厂商。目前，全球拥有7nm及以下制程技术的企业只有台积电、三星、英特尔三家（见表1-5）。

  第三种商业模式是Fab-Lite模式。近十年以来，IDM模式的企业收入增长甚微，相比之下，Fabless模式的企业实现收入翻倍。IDM模式的企业吸取垂直分工模式的优势，进行自我变革。AMD将晶圆厂剥离，专注于芯片设计。大部分其他IDM模式的企业向Fab-Lite模式（轻晶片厂模式）转型，该模式介于垂直整合模式、垂直分工模式之间，保留少量晶圆制造能力，注重芯片设计能力。例如，英特尔公司将旗下晶圆厂向第三方开放，提供代工服务，NXP公司将部分芯片生产业务外包给其他代工厂。

  当今，世界已确定进入一个跨界共生的时代，专属定制模式应运而生，该模式最初是从互联网巨头的生态延展出来的。平台型企业借助人工智能、云计算、物联网等新一代信息技术的优势，立足自身擅长的垂直领域，跨界半导体和集成电路产业，从自身盘踞的生态领域延伸布局芯片等，其目标并非与传统半导体巨头硬碰硬地抢占通用市场，而是建立自主、可控、定制的生态基础，实现在细分市场中满足专属应用的需求。

  例如，亚马逊开发了Arm服务器芯片Graviton、机器学习芯片Inferentia，投资了无线技术公司Wiliot。谷歌为深度学习算法引擎TensorFlow量身定制高速定制机器学习芯片TensorProcessingUnits（TPU）。Facebook自主研发AI芯片，用于实时分析和过滤视频内容。阿里巴巴发布Ali-NPU，收购中天微，控股乐鑫，大举进军芯片领域，奠定阿里云的长期发展基础。“寒武纪”AI芯片短短几年成为芯片领域罕见的创业独角兽，该芯片搭载华为高配置手机的麒麟处理器，获得阿里投资，目前市值已超20亿美元。“比特大陆”作为全球挖矿芯片最大的供应商，垄断了挖矿芯片超过7成的市场占有率，成为仅次于华为海思的中国芯片设计公司……

  在不远的将来，建立在半导体和集成电路基础之上的“ABCD（AI、BlockChain、Cloud、BigData）+5G”就会全面铺开，加上技术的交叉发展、相互催化，届时，半导体和集成电路的新物种或将被孕育而出，而该产业的第五种商业模式或也将由此衍生而出。

  中国的半导体和集成电路产业诞生于20世纪60年代，迄今共经历了五个发展阶段。

  1965—1978年，中国集成电路产业以计算机和军工配套为目标，开发逻辑电路为其基本的产品，初步建立了集成电路工业基础，初步形成相关设备、仪器、材料的配套条件。

  1978—1990年，中国集成电路产业主要通过引进美国二手设备，改善集成电路装备水平，以消费类整机作为配套重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化。

  1990—2000年，中国集成电路产业以908工程、909工程为重点，以CAD为突破口，抓好科技攻关和北方科研开发基地的建设，为信息产业服务，集成电路行业取得了新的发展。

  2001—2010年，中国集成电路产业迎来爆发式增长，产业规模占全球总规模的比重由2001年的不足2%提高到2010年的接近9%，市场规模扩大了6.5倍，成为全世界集成电路产业高质量发展最快的地区之一。

  2010年以来，中国半导体产业继续保持扩张态势，规模持续扩大，技术水平显著提高。

  就中国半导体产业的供给侧而言，在2013—2018年，集成电路产业销售额年均复合增速达到21.1%，2018年在单边贸易主义冲击下仍保持20%以上的上涨的速度，全年销售额达到6532亿元（见图1-6）。

  就中国半导体产业的需求侧而言，在智能革命的大势中，更强劲的需求不断被释放开来，2013—2018年，半导体产业需求年均复合增长率达到9.6%（见图1-7）。

  在过去二十多年，中国凭借劳动力成本优势承接了部分低端半导体和集成电路的制造、封装等业务，通过长期的技术引进与人才教育培训，完成了半导体和集成电路产业的原始积累，多年积聚的资源整合、技术能力及广阔的市场潜能，为产业的进一步升级奠定了较好的基础。

  另一方面，中国的集成电路产值较大比重来自于封装测试环节，更高技术上的含金量的设计和制造环节则占比较低。2018年，中国集成电路设计、制造、封装测试结构占比分别是38.6%、27.8%和33.6%；而全球集成电路设计环节的产值占比接近60%，封装测试环节的份额占比不到20%。

  2013—2018年，我国集成电路进口数量年均复合增长率为9.4%，增速稳定保持在10%左右，且增速呈现出逐年递增的态势；出口数量则起伏不定，平均为进口数量的54.2%（见图1-8）。

  进出口金额方面，经历过2016年的低谷后，我国集成电路的进口额、出口额均出现大幅度增长，但是2013—2018年出口额平均占进口额的比例不足30%，且比重出现下滑趋势。2018年，进出口金额的贸易逆差达到2274亿美元。在如此巨大的进出口逆差下，一旦外国断“芯”，我国信息产业将面临何等艰难可想而知（见图1-9）。

  2018年，我国集成电路进口数量突破4000亿块、进口金额3000亿美元，出口量为2171亿块（为进口量的52%）、出口金额仅有846亿美元（为进口金额的27%）。目前，我国集成电路市场需求接近全球的1/3，从2015年至今，集成电路便是中国第一大进口产品，而其产值规模却不及全球的7%。进出口结构方面，我们将进出口单块集成电路的金额作对比。2018年，我国进口集成电路产品平均每块价格0.75美元，出口平均每块0.39美元。采购量某些特定的程度上能带来价格谈判的优势，但是在进口量接近出口量2倍的情况下，进口价格却几乎等于出口价格的2倍。由此不难推断，我国大量进口的是中高端集成电路产品，而出口产品则集中于低端，核心技术严重不足，故在贸易博弈中处于下风。

  按照半导体和集成电路产业链的真实的情况，从下游到中游再到上游，技术门槛和进入难度均逐级上升，相应的附加价值和投资热度也逐级递增。然而，中国半导体和集成电路产业在附加值较低的下游应用市场发展略好，在附加值较高的中游制造市场、上游基础市场仍然薄弱，支撑半导体制造的原材料以及制造设备市场依旧严重依赖进口。

  中国的半导体和集成电路产业化遭遇技术封锁、科研瓶颈、经营不济、体系缺失、基础单薄等多方面障碍，虽然近十年集成电路产品的自给率不断的提高，但是到2018年，该自给率仅为15.35%，而且一些核心集成电路存在巨大的供给缺口，甚至计算机、通信、通用电子、内存、显示等众多重要系统的MPU、DSP、DRAM等产品还存在自给率为零的尴尬局面（见表1-1-10）。

  工欲善其事，必先利其器。一些中国硬核技术企业抓住机遇，攻坚克难，为国产半导体设备带来曙光。单晶炉（硅片生产的核心设备）有较大国产化突破；中微半导体的5nm制程刻蚀机已确定进入台积电的生产线，并且台积电的产品在国内半导体厂商的采购清单中的占比持续提升；北方华创已成为国内刻蚀+薄膜设备的有突出贡献的公司，并且成为国内产品线最全的半导体设备公司。

  然而，在半导体和集成电路的产业链上游，我国半导体在关键设备与材料方面依然非常欠缺。光刻设备尚未实现国产化，刻蚀设备核心环节尚未实现国产化，检测设备国产化率较低，而清理洗涤设施试剂环节也尚未实现国产化。整体看来，中国的半导体核心加工设施的国产化率普遍低于20%，只有小部分封装材料等技术门槛较低的材料可实现自给，而在技术壁垒高的晶圆等半导体制造材料方面的国产化率则堪忧（见表1-11、表1-12）

  总而言之，中国集成电路产业的现状是：核心技术受制于人，产品处于中低端，发展存在巨大隐患。集成电路产业生态失配而亟待完善，设计与制造环节需要快速填补空白，在核心领域统合科研力量集中攻关，保证一定的自给率，增强芯片等关键器件的稳定性和可靠性，强化产业链上中下游的合作与协同，共建价值链。

  立于信息时代，环顾相关产业，半导体和集成电路的核心技术已成为中国新一代信息产业的最大命门。新入场的企业往往需要国家政策及雄厚资本的长期大力支持才能存活下来。从美日韩等半导体和集成电路产业强国的经验来看，国家政策和外部资金支持必不可少。

  近年来，中国在宏观层面不断开创出更有利于创新驱动集成电路产业的制度环境，中国政府颁布了一揽子产业政策和法规支持，从税收、资金、人才培养等多方面大力扶持半导体和集成电路产业的发展。

  产业投资方面，“国家集成电路产业投资基金”于2014年10月由国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电科、紫光通信、华芯投资等企业共同发起成立，基金第一期规模达到1400亿元，截至2017年底，实际投入了794亿元，重点投资集成电路芯片制造业，兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业。目前，该基金第二期正在规划中，计划规模1500亿～2000亿元，其重点支持的领域为集成电路设计领域。在“国家队”的带领下，全国多地设立了产业投资基金，以促进当地半导体和集成电路产业的发展。

  股权投资方面，2010—2018年，中国半导体及电子光电设备的股权投资呈现快速增长的良好态势，股权投资的案例数年复合增长率高达27.2%，股权投资的金额增长较为平稳，年复合增长率为6.6%。2018年，中美贸易摩擦暴露出中国芯片行业的严重短板，引发中国对半导体和集成电路产业的高度关注，该领域的股权投资急剧增加（见图1-13）。

  企业融资方面，2019年7月22日开市交易的上交所科创板市场，为中国半导体和集成电路产业的成长再添新引擎。在科创板前三批上市的28家企业中，1/4（共7家）所在的行业为半导体和集成电路，涉及了半导体材料、集成电路制造设备、芯片设计、芯片制造、半导体检测、半导体应用等业务，基本覆盖了半导体和集成电路的各个产业模块，成为科创板最靓丽的风景线。致力于半导体和集成电路的科技创新型企业获得全新的融资通道，通过资本的加持，踏上发展的快车道。

  除了政策与资本的利好之外，近几年，半导体和集成电路技术逐渐逼近摩尔定律的极限，这一定程度上限制了先进制程的发展速度，这为中国企业追赶世界先进技术提供了客观帮助。与此同时，中国拥有人工智能、云计算、物联网、区块链等新科技的巨大内需市场，为集成电路设计与研制提供了蓬勃发展的基础。中国的半导体和集成电路产业正在迎来历史性的机遇。

  在中国政府的大力推动下，多地积极发展半导体和集成电路产业，将其作为推动本地区经济转型、产业升级的重要抓手与支撑。目前，中国半导体和集成电路产业已形成长三角、珠三角、环渤海、中西部四大区域集群，而且四大区域的产业集群各具特色、交相辉映（见图1-14）。

  长三角区域以上海市、江苏省为产业集群主体，江苏省的无锡市、苏州市、南京市为产业集群重地。2018年，上海与江苏两省的集成电路产业销售规模占全国规模的51.7%。该区域已经形成了比较完整的半导体和集成电路产业链，成为中国半导体和集成电路产业的重要基地。

  珠三角区域的产业集中于广东省，以深圳市为产业集群中心，以广州市、珠海市为产业集群重地。该区域侧重集成电路设计领域，2018年该细分领域的产业规模达到907.5亿元，同比增长32%。

  环渤海区域以北京市为产业集群中心，以天津市、河北省的石家庄市为产业集群重镇。该区域形成了“北京北设计（海淀区）+北京南制造（亦庄经开区）+京津冀协同发展”的产业空间布局，持续完善创新创业生态。

  中西部区域分布着湖北省、湖南省、四川省、陕西省四大产业集聚区。该区域的三大核心产业集聚城市——武汉、成都、西安地位凸显，发展最为迅猛，带领所在三省形成三足鼎立格局。湖北省围绕武汉市重点发展存储器细分市场；四川省以成都市为中心形成较为完整的集成电路产业链；陕西省基于西安市的引领作用构建起覆盖上中下游的完整产业集群。

  人工智能慢慢的变成了世人公认的宏大机遇，全面渗透社会经济方方面面已经势不可挡。深度学习算法需要基于大数据进行大量计算，传统计算机体系架构无法满足这一需求，人工智能芯片作为人工智能产业基础层的核心模块，自然将会顺势雄起。预计2020年，全球人工智能芯片的市场规模将达到135亿美元，中国市场规模将达到25亿美元。

  人工智能芯片的主要功能在于训练算法和模型推理两大核心。训练算法主要应用于云端，利用大量数据训练算法。因为数据海量、情况复杂，对芯片的计算性能和精度要求比较高，同时需要一定的通用功能加以支持。模型推理则是利用已经训练好的模型，在全新的数据环境中推演结论。对计算性能、精度、通用性的要求不高，更关注用户体验优化。

  人工智能芯片大致有三大赛道，即半定制芯片、定制化专用芯片、类脑芯片，后两个赛道的竞争最为激烈（见图1-15）。

  半定制芯片赛道是传统芯片向人工智能领域的延伸，技术已经十分成熟。核心产品是图像处理器芯片（GraphicsProcessingUnite，GPU）和现场可编程门阵列（Field-ProgrammableGateArray，FPGA）。GPU主要应用于深度学习训练、数据中心加速、部分智能终端等，GPU主导云端人工智能训练市场，主要的玩家是英伟达公司和AMD公司。FPGA具有较好的灵活性和简单指令重复计算能力，能够很好地适应市场和行业的变化，在云端和终端都有不错的表现。云端推理市场上，算法向有利于FPGA芯片发展的方向迭代，市场开始普遍采用FPGA解决方案。美国传统半导体巨头凭借在传统计算芯片的强大优势，在该赛道占据霸主地位，中国企业短期内在通用人工智能芯片领域鲜有突围机会。

  定制化专用芯片赛道为解决多种多样的人工智能应用场景“痛点”而生。核心产品是专用集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuits，ASIC）。ASIC能够针对不同场景的特定需求，基于人工智能算法进行定制，具有高性能、低功耗的特点。终端推理市场上，C端设备功耗要求高，采用配备ASIC的人工智能加速芯片。目前，该赛道市场已经逐渐打开，规模化壁垒下降，这为更多企业突破传统芯片巨头的垄断进入智能芯片机市场提供新契机，大部分企业集中于此赛道，最活跃的创新资源也聚集于此。一些优秀的中国企业在专用智能芯片领域已经打开突破口，可能实现芯片产业的跨界超车。

  在类脑芯片赛道上，模拟人脑、神经元、突触等神经系统结构和信号传递方式具有高效感知、行为、思考的能力。目前处于研发早期阶段，短期内技术尚不成熟，大规模商业化还有一定的差距。长期来看，本赛道最具颠覆性，最有可能带来计算体系革命。中国和美国在该领域的基础研究实力相当。

  与其他行业相比，半导体和集成电路产品的开发需要投入更多的资金、承受更长的研发周期、忍受更久的投资回报周期，往往在经营的早期阶段盈利能力差，甚至相当一段时间会处于亏损状态。因此，对该产业的企业应该采用不同的估值策略。

  面向半导体和集成电路设计、制造、设备等不同产业链环节的细分领域，对标相同细分领域的中国A股上市企业、海外领军企业等可比企业的估值方法与估值水平，科创板对大多处于发展初期的申请在该板块上市的企业灵活运用市盈率、市销率、市净率、企业价值倍数等方法，给予一定的成长性估值溢价以及较为合理的估值区间（图1-16）。

  在半导体和集成电路设计领域，企业拥有的技术、专利等无形资产通常占比较高，而有形资产占比偏低，因此不适用于资产法估值，建议采用市盈率法、市销率法进行估值，可以对标该领域经营成熟的公司，如高通、博通、超威半导体等企业。

  半导体和集成电路制造领域属于重资产行业，因为制造设备价格昂贵，该领域的企业往往固定资产占比很高，且每年折旧摊销费用较高，市盈率法并不适合用于对该类企业进行估值，此时，我们建议采用市净率法。

  半导体和集成电路制造设备领域的技术和资本壁垒较高，中国公司大多处于技术攻克阶段，研发投入占比高企，企业在短期内难以实现盈利，但是未来市场空间巨大，市盈率PE估值法对其适用性低，建议采用市销率法、企业价值法（EV/EBITDA）进行估值。

  对半导体和集成电路企业的评价应当置于产业特征与企业成长规律之下展开，充分考量企业所处的产业赛道、细分领域、生命周期等，从公司治理、盈利水平、研发实力等多个维度进行综合考量。

  其中，公司治理是上市企业的根基，只有诚信可靠的领导层才可能带领企业不断攀登科学技术创新的高峰，只有科学高效的组织治理才能长期支撑团队将有限的科创资源专注深耕；公司的盈利能力反应过往的经营成果和当前的经营状况，是考察公司中短期经营效果的重要指标；研发能力代表了公司未来可能的成长高度，科技创新型企业的看家本事尽在其中，是预测企业长期发展的重要参照。科创板对申报上市企业的科研实力尤为关注，在评价企业的科技竞争力方面，可从技术竞争格局、研发/营收占比、发明专利数、产品迭代频次、标杆及高端客户/销售份额、前瞻技术布局等方面综合考量。

  截至2019年9月末，科创板上市公司数共30家。其中，半导体和集成电路企业备受瞩目，占据科创板上市公司数近1/4，足见科创板对半导体和集成电路产业的推崇。

  目前已经在科创板上市的半导体和集成电路企业比较全面地覆盖了产业上中下游的各个重点领域。安集科技、中微公司处于产业链上游基础环节，分别从事集成电路制造材料和集成电路制造设备；4家科创板上市企业处于产业链中游制造环节，澜起科技、晶晨股份聚焦集成电路设计，睿创微纳主营晶圆加工，华兴源创专注集成电路封测；乐鑫科技则在下游应用环节为智能硬件、工业等多个物联网领域提供半导体和集成电路解决方案（见图1-17）。

  数据来源：科创板7家半导体和集成电路上市企业披露的招股说明书；提炼制图：正略咨询

  2018年，这7家半导体和集成电路企业中，4家年营收超过10亿元，晶晨股份营收居首，高达23.69亿元；7家企业全部实现盈利，澜起科技表现抢眼，净利润达到7.37亿元；整体研发投入占据营业收入的比例在13%～25%之间，安集科技、中微公司尤其抢眼，双双超过21%（见图1-18）。

  数据来源：科创板7家半导体和集成电路上市企业披露的招股说明书；整理制图：正略咨询

  总体来看，7家科创板上市的半导体和集成电路企业，在各自的细分行业具有国内领先、国际比较先进的技术实力，甚至在个别领域已经具有全球领先的技术储备，由此形成了一定的业界口碑与影响力，入围国际巨头的上下游“朋友圈”，少数企业的创始人在国际上享有行业领袖的声誉。与此同时，在技术壁垒极高、产业为少数国际寡头垄断的半导体和集成电路行业，7家公司都会存在客户集中度较高的现象，其业绩受行业巨头影响很大，技术攻关压力较大，供需及价格受制于外国企业，贸易摩擦加剧了其不确定性，部分企业存在无实际控制人而易于导致被收购的可能。