2022年的“上半场”已经过去，连续两年高歌猛进的集成电路产业正在回归理性。经历了年初主力厂商一系列扩产计划带动的高增长预期，随后而来的相关局势引发的市场对半导体原材料供应的担忧，以及高通胀和消费电子景气下滑对需求端的影响，集成电路依然交出了一份平稳的答卷。新一轮的周期性波动和库存调整，虽然有可能对集成电路产业的增长速度带来影响，但有望推动供需关系的动态平衡，也让集成电路企业再次意识到核心竞争力和差异化创新的重要性。在波动的行情、长期的需求与企业持续迭代技术等因素的共同作用下，集成电路产业将走向何方？

市场规模

近年来，随着工业设备、通信网络、消费电子等终端应用市场的不断发展，全球集成电路市场的需求量稳步提升。2020 年，全球集成电路市场规模达到 3546 亿美元。预计未来几年，伴随着以 5G、车联网和云计算为代表的新技术的推广，更多产品将会需要植入芯片、存储器等集成电路元件，因此集成电路产业将会迎来进一步发展。预计2022年将达4080亿美元

集成电路产业是现代信息产业的基础，集成电路主要分为存储芯片、逻辑芯片、模拟芯片、微处理器芯片等。根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）数据，2020 年全球集成电路产业规模为 3612.26 亿美元，其中存储芯片规模为 1174.82亿美元，约占集成电路产业总体规模的 32.52%，与逻辑芯片共同构成集成电路产业的两大支柱。微处理器和模拟芯片分别占比19%和15%。

随着电子产品应用领域的不断扩展和市场需求的深层次提高，全球集成电路市场规模逐渐增长。2020年全球集成电路市场规模为3482亿美元；2021年全球集成电路市场规模为4608亿美元；预计2022年全球集成电路市场规模达到5023亿美元。

2020年全球模拟IC市场销售额约570.05亿美元，占全球集成电路16.4%的市场份额；2021年全球模拟IC销售额增长30%，创历史新高，市场销售额约741.31亿美元，占全球集成电路16.1%的市场份额；预计模拟IC市场预计在2022年将增长12%，市场销售额约832.13亿美元，占全球集成电路16.6%的市场份额。

2021年全球模拟IC单位出货量增长22.28%%，达到2151.11亿个的创纪录水平；预计2022年全球模拟IC单位出货量增长10.95%，达到2386.68亿个，创下新纪录。

随着全球模拟IC强劲的需求和供应链中断相结合，导致2021年全球模拟IC的平均售价上涨了6%，模拟IC平均售价涨至0.34美元；预计2022年将持续上涨，模拟IC平均售价以2.94%的速度增长，模拟IC平均售价增长至0.35美元。

预计2022年，每个主要通用模拟和特定应用市场预计都将实现增长，其中：通用模拟电路总销售额329.17亿美元，占39.6%；特定于应用程序的总模拟电路总销售额832.13亿美元，占60.4%。

预计在通用模拟电路中，放大器和比较器模拟IC销售额4481亿美元，占模拟lC总销售的5.4%；接口模拟IC销售额3030亿美元，占模拟lC总销售的3.6%；电源管理模拟IC销售额21201亿美元，占模拟lC总销售的25.5%；信号转换模拟IC销售额4205亿美元，占模拟lC总销售的5.1%。

在5G通信、智能汽车、安防和工业控制等成长型新兴应用领域强劲需求的带动下，模拟集成电路产业将维持高速发展。全球最主要的模拟集成电路消费市场，且增速高于全球模拟集成电路市场整体增速。预计2022年在特定于应用程序的模拟lC市场中，消费模拟IC销售额31.06亿美元，占模拟lC总销售的3.8%；计算机模拟IC销售额30.48亿美元，占模拟lC总销售的3.7%；通讯模拟IC销售额262.33亿美元，占模拟lC总销售的31.5%；汽车模拟IC销售额137.5亿美元，占模拟lC总销售的16.6%；工业/其他模拟IC销售额41.35亿美元，占模拟lC总销售的5.0%。

上半年表现平稳，增长仍是全年主基调

虽然面临疫情防控、世界经济复苏放缓等一系列不确定性因素，集成电路产业仍在承压前行。世界半导体贸易统计协会6月发布的春季预测显示，2022年全球半导体市场规模将增长16.3%，继2021年年增26.2%之后继续保持两位数的增长，达到6460亿美元。集成电路、传感器、分立器件等主要半导体品类的市场规模也将保持两位数增长。

“2022年上半年，全球半导体市场销售额整体表现平稳。在地缘冲突、新冠肺炎疫情以及全球通胀等因素影响下，叠加2021年市场高基数，2022年全球半导体销售额增速或将有所下滑。从需求端看，2022年上半年消费电子需求较弱，影响库存消化，下半年各品牌重点新品发布或将在一定程度上提振消费者购机意愿。另一方面，AR/VR创新层出不穷，AIOT百花齐放，新能源汽车智能化快速推进，高端制造信息化趋势不改，各类硬件设备‘含硅量’加速提升，这些应用侧创新都将成为半导体需求维持高景气度的重要动能。”中国国际金融股份有限公司研究部执行总经理彭虎向《中国电子报》记者表示。

短期来看，高性能计算、汽车电子对芯片的需求量持续提升，对半导体产业的带动能力逐步增强。

“新能源汽车电动化过程中，功率半导体市场化应用快速普及，带动宽禁带半导体行业步入快车道。新能源汽车智能化方面，驾驶体验更佳、行驶更安全、人车互动更便捷的用户需求将持续推动智能座舱的升级和自动驾驶的成熟，从而带动联屏、多传感器、大算力芯片的协同发展，为半导体产业链带来算力芯片、激光雷达、域控制器、自动驾驶SoC芯片等多方面创新机遇。”彭虎说。

长期来看，IT的创新正在驱动数字化转型和消费升级，为集成电路产业注入源头活水。

“近几年，很多行业出现了新的发展趋势，比如5G向企业网络扩展、万物连接至云端、AI在边缘侧规模化、物理和虚拟空间结合、辅助驾驶规模化等等。这些关键趋势的出现离不开5G、AI、云计算等重要技术的推动。随着各行各业数字化转型的加速，消费者对于拥有先进连接、高性能低功耗计算、感知和智能的网联终端需求的提升，对于先进技术、领先半导体产品的需求将进一步扩大。” 高通公司中国区董事长孟樸向《中国电子报》表示。

作为全球规模最大的集成电路市场，中国集成电路产业依然在发挥市场优势和应用牵引作用。上半年，国内集成电路进口增长5.5%，出口增长16.4%，为提升全球集成电路供应链产业链的韧性做出贡献。

“以全球视野谋划科技开放合作是集成电路行业发展的主旋律。近年来，新基建等政策为中国产业带来了巨大增量市场和合作机遇，中国企业充分利用全球资源，持续推进技术创新，现在中国已经是全球规模最大、增速最快的集成电路市场之一。高通公司作为全球最大的无晶圆半导体企业，同时也是中国业务占公司总比超过50%的跨国半导体企业，将持续秉持开放创新、合作共赢的原则，携手生态系统共同推动全球集成电路产业发展。” 孟樸说。

面向下半年，市场需求和技术创新的双重拉动，有望进一步提升国内半导体产业的发展动能。

“具体到国内，随着疫情逐步得到控制，智能手机、智能家居等电子产品销量将逐步回暖，芯片代工产能的良性释放，也会有利于新的设计项目的展开。同时，伴随存量项目需求及量产的趋缓，企业通过技术创新、上马新项目和新产品来扩大营收的动力也会更强，也会为下半年产业发展增添新的增长动能。” 芯华章科技首席市场战略官谢仲辉向《中国电子报》表示。

技术创新多点开花，推动产业螺旋上升

以需求带动技术创新，再以技术创新拓宽使用场景，形成技术、应用与需求的良性循环和螺旋上升，是一个产业健康发展的逻辑所在。面对半导体产业的周期性波动和疫情等“黑天鹅”事件，头部半导体企业依然没有放缓创新的脚步，而技术的独特性也是引领半导体企业穿越产业周期变化的不二法门。

制程节点是集成电路制造工艺水平的直观体现，其演进路线如同摩尔定律的心电图，反映着集成电路产业乃至全球信息化进程的发展节拍。

随着三星在6月30日宣布基于GAA(全环绕栅极）架构的3nm制程芯片启动初步生产，先进制程正式驶入3nm，晶体管技术也逐渐成为头部芯片制造企业的比拼焦点。三星表示，其3nm制程采用了MBCFET（多桥通道晶体管）技术，突破了FinFET性能限制，相比其5nm工艺实现了23%的性能提升，降低了45%的功耗并减少了16%的芯片面积。台积电将在2nm节点采用GAA架构及纳米片晶体管架构，实现在相同功耗下速度增快10%～15%，或在相同速度下功耗降低25%～30%，预计2025年开始生产。作为摩尔定律的提出者和捍卫者，英特尔计划通过全新晶体管架构RibbonFET架构将制程带入埃米（纳米的十分之一）时代。据悉，RibbonFET是英特尔研发的GAA晶体管，也是其继2011年率先推出FINFET以来首个全新晶体管架构，预计在2024年推出。

虽然先进制程节点还在向更加微小的数字挺进，但芯片性能水平的提升，已不再单纯依赖工艺的进步，设计厂商的比拼重点也越来越倾向于系统级别的创新。谢仲辉指出，服务器、AI、汽车、手机等高科技系统公司，通过SoC芯片和ASIC芯片的创新来实现系统创新。同时新兴技术的发展也反过来促进芯片设计和EDA的发展，人工智能、机器学习、云计算等技术对芯片设计和 EDA 工具本身的影响越来越大。因而Chiplet、异构计算等能够提升芯片集成规模和效率的技术受到广泛关注。

“Chiplet包含了许多EDA相关技术，包括封装内功耗分析、散热分析等，Chiplet芯片的设计验证也对传统EDA提出了新的要求。这种通过异构、系统集成的方式，也体现了我们从系统设计角度去出发的理念。半导体设计产业开始不仅是通过工艺的提升，而是更多考虑系统、架构、软硬件协同等，以应用导向驱动芯片设计，让用户得到更好的体验。” 谢仲辉表示。

架构创新也成为芯片设计的另一个发力点。精简、灵活、可拓展的RISC-V，以及异构集成等不依赖制程工艺提升芯片性能的技术，将在后摩尔时代发挥更加重要的作用。

“RISC-V或将成为x86、ARM之外的又一重要架构。随着AI技术的发展，异构架构目前已经得到了较为广泛的应用。存算一体（阻变存储器等）将目前计算机存储和运算两大基本功能单元合二为一，理论上能够和AI算法（神经网络）形成较好耦合。”彭虎说。

在最上游的材料环节，在迁移率、带隙宽度等方面具有更优能力的新材料正在进入产业界的视野。宽禁带半导体产业化进程提速，Wolfspeed全球首条8英寸碳化硅晶圆生产线于4月启动试产，将进一步提升碳化硅的产量并降低成本。

“可以看到，业界广泛讨论的第二、三、四代半导体，也就是GaAs、GaN、SiC、Ga2O3等材料具有宽禁带、高导热率、高抗辐射等优势，在高速、高频、大功率等应用场景相较硅具有显著优势，在5G、新能源市场逐步普及。石墨烯、碳纳米管等碳基器件理论上可以较好适配柔性电子领域应用。”彭虎说。

而“一机难求”的设备产业，也在随着工艺制程的进步提升系统性能。今年6月，台积电研发资深副总经理米玉杰在台积电硅谷技术研讨会上表示，公司将在2024年引进ASML高数值孔径极紫外光光刻机，更高数值的孔径意味着更小的光线入射角度，能够用来制造尺寸更小、速度更快的芯片。

景璀表示，未来半导体设备技术发展将聚焦于三个主要趋势：一是功能模块和工艺集成化，设备各模组功能进行模块标准化，尽可能实现工艺输出的稳定性和一致性，相关联或相近工艺尽量整合在同一系统，有效提高整个系统的输出效率；二是控制精细化，先进工艺节点越低对关键参数的控制要求越精细；三是系统智能化，设备系统集成智能算法，根据工艺输出可自动对关键参数进行修正调节。

来源：中国电子报，中商情报网，智研咨询