半导体产业链解析

半导体是现代科技的核心，几乎渗透到所有电子设备和工业系统中，从手机到AI服务器，几乎所有电子设备都依赖芯片。试想美国限制对中国芯片的出口会造成多么深远的影响！

个人电脑、笔记本等。
手机/手表/眼镜/手表/平板/耳机/音箱/AR/VR/学习机/翻译机/游戏机等消费电子设备
电视机/洗衣机/空调/扫地机器人/智能小家电等家电设备。
浪潮/新华三/中科曙光/联想/中兴/超聚变/宁畅/宝德等公司生产的数据中心服务器。
包含各种MCU、CPU、GPU的汽车
基站、路由器等通信设备
工业自动化设备、安防、医疗等等

美国那份关于半导体领域的“实体清单”相当于给中国半导体产业链上有核心技术的企业盖了个章，进到实体清单中的算是被认证过了。这个清单十分全面，从材料、半导体设备到Fabless、EDA、IP、代工厂、IDM，算是全方位、立体式的覆盖。

先进制程受阻：中芯国际无法获取EUV光刻机（ASML），7nm以下工艺研发停滞。
EDA工具断供：华为海思无法使用Cadence/Synopsys设计高端芯片。
材料短缺：日本限制光刻胶出口，影响成熟制程生产。
关键设备禁运：美国限制应用材料、Lam Research向中国出售半导体设备

美国出口管制清单（实体名单）汇总（最近更新时间：2025年1月）https://www.welloptics.cn/News/776.html

这篇文章主要讲半导体产业链的构成，对该领域有个结构化的了解。所以接下来，我们按照制造业的设计、生产流程，把半导体产业链中的关键环节捋一捋。

一、芯片设计流程

1、芯片设计

首先是前端设计，使用VHDL、Verilog/System-Verilog RTL等来描述物理结构。

接着是后端设计，把前端设计产出的RTL转化成物理世界的晶体管、导线等。

后端设计阶段完成之后，生成GDS文件发给代工厂进行加工制造。

2、芯片制造

代工厂接到GDS文件之后，通过“光刻”技术，把IC设计印刷到晶圆上。

一片晶圆上面积较大，会有多个芯片，需要进一步切割出多个独立的芯片。

3、封测

切割出来的独立芯片被到塑料或陶瓷的包装中，形成可以连接到PCB或其它基片上的独立元器件，并进行测试。

4、系统集成

把芯片与其它元件、IC一起，焊接到PCB中，集成到“最终产品”。

二、芯片分类（主要分为数字芯片和模拟芯片）

1、CPU、GPU

在手机、电脑等设备中最常见，也是大家日常听到最多的。

2、MPU、MCU、ECU

工业场景中使用到的微处理器/控制器，如，PLC、汽车电子等。

数字芯片应用

3、光电芯片

可以发射、接收光波的半导体，主要使用场景是光检测、图像传感器、LED、光纤通信、显示器、激光等。

4、传感器

光、压力、气体、重量、速度等等。

5、PMIC

电源管理集成电路，负责为处理器、存储器、接口驱动器等提供合适的电压调节功能，控制电池的充放电。

6、MEMS

属于微型机械系统，用于检测不同物理属性的阈值，它不属于半导体，但使用半导体技术制造，并且与传感器竞争市场。

7.还有各种专用IC

ASIC，为一某个客户做完全定制的芯片。

ASSP，为某些特定场景完全定制的芯片，适用于少数的客户。

FPGA，半定制芯片，可以做二次开发。

NPU，神经网络计算专用芯片，与CPU分工合作。

SoC，可能会集成CPU、GPU、通信模块，以及嵌入式系统和应用软件，形成完整的系统解决方案。

三、半导体企业分类

半导体产业链的上下游十分庞大，芯片种类又这么多，这个行业的企业数量也必须很多，基本可以分为以下几个大类

1、Fabless

这类企业只设计集成电路，其它生产、封测、集成等环节全部外包：

国外的有TI（德州仪器）、AMD、高通、苹果、FPGA龙头厂商赛灵思（被AMD收购）、英伟达。
国内也有很多，北京的兆易创新（存储芯片）、寒武纪（GPU）、摩尔线程（GPU）、龙芯中科（CPU）、紫光国微（集成电路与智能安全芯片）、昆仑芯（百度系GPU）等；上海的韦尔股份（分立器件和电源管理IC）、壁仞科技（GPU）、复旦微电子等；华为系的麒麟、鲲鹏（CPU）、昇腾（GPU）；湖南长沙的景嘉微（GPU）。

2、EDA工具

这个领域虽然属于“卡脖子”的技术，但市场规模小，领域狭窄，企业数量并不多：

国外主要是新思科技（Synopsys）、铿腾电子（Cadence）和西门子EDA（Siemens EDA）这三大巨头。
国内主要集中在江浙沪，如：上海的华大九天、概伦电子、合见工软、思尔芯，杭州的广立微，南京的芯华章等。

3、IP

听名字就知道，这类企业是卖授权为生的：

全球最大的IP公司是ARM，国内企业有上海的芯原股份、灿芯半导体，苏州国芯科技，成都的锐成芯微等等。

4、半导体设备厂商

在这些高端设备中，光刻机、刻蚀机、离子注入、薄膜沉积设备、检测、清洗几大类占据全市场70%以上的价值。

除了知名最高的荷兰ASML（光刻机厂商）之外，这个领域中的企业还有很多：

国外的有，美国的应用材料（刻蚀/离子注入）、泛林半导体（刻蚀/清洗），日本的TEL（刻蚀/涂胶显影/清洗/热处理）尼康（光刻）等。
中国的有，北京的北方华创（刻蚀/沉淀/清洗/热处理等半导体装备）、屹唐半导体（热处理/刻蚀），上海的中微公司（刻蚀设备）、微电子（光刻机）、盛美上海（清洗）、万业企业（离子注入），沈阳的拓荆科技（薄膜沉积）、芯源微（清洗/涂胶显影），天津的华海清科（抛光设备），武汉的精测电子（过程控制），深圳的中科飞测（过程控制）。

5、零部件及原材料厂商

这个领域的“软件技术含量”太低，这里不能再展开了。

6、纯代工厂（Foundry）

这类企业不做设计，只做制造芯片：

全球龙头当属台积电，提供了全球8成的产能。
除此之外还有2009年从AMD分拆出来的格罗方德（简称GF/格芯）、台湾的联电等。
国内代工厂有上海的中芯国际（中国最大代工厂）、华虹，深圳的鹏芯微，合肥的晶合集成等。

7、封装测试

这个领域中国有优势，但在半导体产业链上的核心度没有那么重要：

国内主要有江苏江阴的长电科技（中国最大的封装测试厂商）、江苏南通的通富微电（AMD封装主要合作伙伴）、苏州的力成科技、西安的华天科技等。

8、SOC

这类企业一般聚焦在某些具体的行业应用场景讨生活，整体规模都不特别大，但有领域知识的壁垒。

最关键的是，这类企业对软件技术岗位需求量很大：

上海的晶晨股份(多媒体智能终端)、乐鑫科技(无线通信/物联网)、恒玄科技（智能音频）、富瀚微（高性能视频编解码/图像信号处理）、钜泉科技（智能电表）。
成都的振芯科技（处理模拟和数字信号的数模混合集成电路）
深圳的中科蓝讯（无线音频）
珠海的全志科技（超高清视频编解码与高性能CPU/GPU/NPU多核）
福州的瑞芯微（平板/机顶盒等电子设备）
厦门的星宸科技（安防）
长沙的威胜信息（物联网通信）