半导体芯片(股票000893)半导体芯片股票龙头股
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尺寸缩小有其物理限制
不过，制程并不能无限制的缩小，当我们将晶体管缩小到 20 奈米左右时，就会遇到量子物理中的问题，让晶体管有漏电的现象，抵销缩小 L 时获得的效益。作为改善方式，就是导入 FinFET(Tri-Gate)这个概念，如右上图。在 Intel 以前所做的解释中，可以知道藉由导入这个技术，能减少因物理现象所导致的漏电现象。
更重要的是，藉由这个方法可以增加 Gate 端和下层的接触面积。在传统的做法中(左上图)，接触面只有一个平面，但是采用 FinFET(Tri-Gate)这个技术后，接触面将变成立体，可以轻易的增加接触面积，这样就可以在保持一样的接触面积下让 Source-Drain 端变得更小，对缩小尺寸有相当大的帮助。
最后，则是为什么会有人说各大厂进入 10 奈米制程将面临相当严峻的挑战，主因是 1 颗原子的大小大约为 0.1 奈米，在 10 奈米的情况下，一条线只有不到 100 颗原子，在制作上相当困难，而且只要有一个原子的缺陷，像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质，就会产生不知名的现象，影响产品的良率。
如果无法想象这个难度，可以做个小实验。在桌上用 100 个小珠子排成一个 10×10 的正方形，并且剪裁一张纸盖在珠子上，接着用小刷子把旁边的的珠子刷掉，最后使他形成一个 10×5 的长方形。这样就可以知道各大厂所面临到的困境，以及达成这个目标究竟是多么艰巨。
随着三星以及台积电在近期将完成 14 奈米、16 奈米 FinFET 的量产，两者都想争夺 Apple 下一代的 iPhone 芯片代工，我们将看到相当精彩的商业竞争，同时也将获得更加省电、轻薄的手机，要感谢摩尔定律所带来的好处呢。
在前面已经介绍过芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上迭的芯片制造流程后，就可产出必要的 IC 芯片。然而，没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，因此，建筑师的角色相当重要。但是 IC 设计中的建筑师究竟是谁呢?接下来要针对 IC 设计做介绍。
在 IC 生产流程中，IC 多由专业 IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel 等知名大厂，都自行设计各自的 IC 芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为 IC 是由各厂自行设计，所以 IC 设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。然而，工程师们在设计一颗 IC 芯片时，究竟有那些步骤?设计流程可以简单分成如下。
设计第一步，订定目标
在 IC 设计中，最重要的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前，先决定要几间房间、浴室，有什么建筑法规需要遵守，在确定好所有的功能之后在进行设计，这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC 设计也需要经过类似的步骤，才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。
规格制定的第一步便是确定 IC 的目的、效能为何，对大方向做设定。接着是察看有哪些协议要符合，像无线网卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等规范，不然，这芯片将无法和市面上的产品兼容，使它无法和其他设备联机。最后则是确立这颗 IC 的实作方法，将不同功能分配成不同的单元，并确立不同单元间链接的方法，如此便完成规格的制定。
设计完规格后，接着就是设计芯片的细节了。这个步骤就像初步记下建筑的规画，将整体轮廓描绘出来，方便后续制图。在 IC 芯片中，便是使用硬件描述语言(HDL)将电路描写出来。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等，藉由程序代码便可轻易地将一颗 IC 地菜单达出来。接着就是检查程序功能的正确性并持续修改，直到它满足期望的功能为止。
▲ 32 bits 加法器的 Verilog 范例
有了计算机，事情都变得容易
有了完整规画后，接下来便是画出平面的设计蓝图。在 IC 设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code，放入电子设计自动化工具(EDA tool)，让计算机将 HDL code 转换成逻辑电路，产生如下的电路图。之后，反复的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改，直到功能正确为止。
▲ 控制单元合成后的结果
最后，将合成完的程序代码再放入另一套 EDA tool，进行电路布局与绕线(Place And Route)。在经过不断的检测后，便会形成如下的电路图。图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色，每种不同的颜色就代表着一张光罩。至于光罩究竟要如何运用呢?
▲ 常用的演算芯片- FFT 芯片，完成电路布局与绕线的结果
层层光罩，迭起一颗芯片
首先，目前已经知道一颗 IC 会产生多张的光罩，这些光罩有上下层的分别，每层有各自的任务。下图为简单的光罩例子，以集成电路中最基本的组件 CMOS 为范例，CMOS 全名为互补式金属氧化物半导体(Complementary metal–oxide–semiconductor)，也就是将 NMOS 和 PMOS 两者做结合，形成 CMOS。至于什么是金属氧化物半导体(MOS)?这种在芯片中广泛使用的组件比较难说明，一般读者也较难弄清，在这里就不多加细究。
下图中，左边就是经过电路布局与绕线后形成的电路图，在前面已经知道每种颜色便代表一张光罩。右边则是将每张光罩摊开的样子。制作是，便由底层开始，依循上一篇 IC 芯片的制造中所提的方法，逐层制作，最后便会产生期望的芯片了。
至此，对于 IC 设计应该有初步的了解，整体看来就很清楚 IC 设计是一门非常复杂的专业，也多亏了计算机辅助软件的成熟，让 IC 设计得以加速。IC 设计厂十分依赖工程师的智能，这里所述的每个步骤都有其专门的知识，皆可独立成多门专业的课程，像是撰写硬件描述语言就不单纯的只需要熟悉程序语言，还需要了解逻辑电路是如何运作、如何将所需的算法转换成程序、合成软件是如何将程序转换成逻辑闸等问题。
然而，使用以上这些封装法，会耗费掉相当大的体积。像现在的行动装置、穿戴装置等，需要相当多种组件，如果各个组件都独立封装，组合起来将耗费非常大的空间，因此目前有两种方法，可满足缩小体积的要求，分别为 SoC(System On Chip)以及 SiP(System In Packet)。
在智能型手机刚兴起时，在各大财经杂志上皆可发现 SoC 这个名词，然而 SoC 究竟是什么东西?简单来说，就是将原本不同功能的 IC，整合在一颗芯片中。藉由这个方法，不单可以缩小体积，还可以缩小不同 IC 间的距离，提升芯片的计算速度。至于制作方法，便是在 IC 设计时间时，将各个不同的 IC 放在一起，再透过先前介绍的设计流程，制作成一张光罩。
然而，SoC 并非只有优点，要设计一颗 SoC 需要相当多的技术配合。IC 芯片各自封装时，各有封装外部保护，且 IC 与 IC 间的距离较远，比较不会发生交互干扰的情形。但是，当将所有 IC 都包装在一起时，就是噩梦的开始。IC 设计厂要从原先的单纯设计 IC，变成了解并整合各个功能的 IC，增加工程师的工作量。此外，也会遇到很多的状况，像是通讯芯片的高频讯号可能会影响其他功能的 IC 等情形。
此外，SoC 还需要获得其他厂商的 IP(intellectual property)授权，才能将别人设计好的组件放到 SoC 中。因为制作 SoC 需要获得整颗 IC 的设计细节，才能做成完整的光罩，这同时也增加了 SoC 的设计成本。或许会有人质疑何不自己设计一颗就好了呢?因为设计各种 IC 需要大量和该 IC 相关的知识，只有像 Apple 这样多金的企业，才有预算能从各知名企业挖角*工程师，以设计一颗全新的 IC，透过合作授权还是比自行研发划算多了。
拆衷方案，sip现身
作为替代方案，SiP 跃上整合芯片的舞台。和 SoC 不同，它是购买各家的 IC，在最后一次封装这些 IC，如此便少了 IP 授权这一步，大幅减少设计成本。此外，因为它们是各自独立的 IC，彼此的干扰程度大幅下降。
▲ Apple Watch 采用 SiP 技术将整个计算机架构封装成一颗芯片，不单满足期望的效能还缩小体积，让手表有更多的空间放电池。
采用 SiP 技术的产品，最*的非 Apple Watch 莫属。因为 Watch 的内部空间太小，它无法采用传统的技术，SoC 的设计成本又太高，SiP 成了首要之选。藉由 SiP 技术，不单可缩小体积，还可拉近各个 IC 间的距离，成为可行的折衷方案。下图便是 Apple Watch 芯片的结构图，可以看到相当多的 IC 包含在其中。
▲ Apple Watch 中采用 SiP 封装的 S1 芯片内部配置图
完成封装后，便要进入测试的阶段，在这个阶段便要确认封装完的 IC 是否有正常的运作，正确无误之后便可出货给组装厂，做成我们所见的电子产品。至此，半导体产业便完成了整个生产的任务。
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05月07日讯 工银瑞信创新动力股票型证券投资基金（简称：工银瑞信创新动力股票，代码000893）公布*净值，下跌4.24%。本基金单位净值为0.519元，累计净值为0.519元。
工银瑞信创新动力股票型证券投资基金成立于2014-12-11，业绩比较基准为“中证800指数*80.00% + 中债-综合指数*20.00%”。本基金成立以来收益-48.10%，今年以来收益9.26%，近一月收益-9.11%，近一年收益-21.95%，近三年收益-42.59%。近一年，本基金排名同类（594/616），成立以来，本基金排名同类（712/735）。
定投排行数据显示，近一年定投该基金的收益为-5.33%，近两年定投该基金的收益为-17.01%，近三年定投该基金的收益为-24.85%，近五年定投该基金的收益为--。（点此查看定投排行）
基金经理为杨鑫鑫，自2019年02月28日管理该基金，任职期内收益-0.95%。
*定期报告显示，该基金前十大重仓股为华侨城A（持仓比例5.43% ）、国电南瑞（持仓比例4.77% ）、万润股份（持仓比例4.53% ）、法拉电子（持仓比例4.10% ）、林洋能源（持仓比例3.79% ）、双汇发展（持仓比例3.79% ）、中信证券（持仓比例3.58% ）、江西铜业（持仓比例3.52% ）、青岛啤酒（持仓比例3.38% ）、中航光电（持仓比例3.38% ），合计占资金总资产的比例为40.27%，整体持股集中度（中）。
*报告期的上一报告期内，该基金前十大重仓股为光线传媒（持仓比例6.03% ）、华侨城A（持仓比例5.12% ）、法拉电子（持仓比例5.08% ）、中国石油（持仓比例4.86% ）、国电南瑞（持仓比例4.04% ）、招商银行（持仓比例3.79% ）、中信证券（持仓比例3.52% ）、万润股份（持仓比例3.09% ）、兴发集团（持仓比例2.99% ）、双汇发展（持仓比例2.97% ），合计占资金总资产的比例为41.49%，整体持股集中度（中）。
报告期内基金投资策略和运作分析
19年一季度，在流动性宽松的背景下，短期基本面有一定的企稳迹象，地产投资表现略好于预期，消费端仍然较为平稳。证券市场出现一轮级别较大的反弹，上证50在1月份首先开始上涨，单季度上涨23.8%，创业板2月份开始发力，单季度涨幅达到35.4%，风格略偏成长。本季度本基金表现未能超越基准，立足中期来看，预计经济基本面震荡下行的趋势仍然没有改变，对企业盈利将产生持续的压制作用。我们将继续坚持成长、消费为主，适当关注逆周期行业，力争获得稳健的投资回报。
报告期内，本基金净值增长率为16.00%，业绩比较基准收益率为23.57%。
管理人对宏观经济、证券市场及行业走势的简要展望
中商情报网讯：半导体是一种常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，同时也是一种导电性可控，范围从绝缘体到导体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体的发展程度是衡量一个国家科技发展水平的核心指标之一，属于国家高度重视和鼓励发展的行业。
一、半导体分类
半导体可以分为四类产品，分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。其中规模*的是集成电路，而集成电路作为半导体产业的核心，市场份额达83%，由于其技术复杂性，产业结构高度专业化。随着产业规模的迅速扩张，产业竞争加剧，分工模式进一步细化。主要包括芯片设计、晶圆制造、封装测试三大环节。
资料中商产业研究院
二、国家利好政策推动行业发展
为推动半导体产业发展，增强产业创新能力和国际竞争力，带动传统产业改造和产品升级换代，进一步促进国民经济持续、快速、健康发展，近年来我国推出了一系列支持半导体产业发展的政策，如《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023年）》《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》发改高技〔2020〕1409号等产业政策为半导体行业发展提供了良好的政策支持，半导体行业前景光明。具体政策
资料中商产业研究院整理
三、半导体行业发展现状
1.半导体行业市场规模
随着人工智能的快速发展，以及5G、物联网、节能环保、新能源汽车等战略性新兴产业的推动下，半导体的需求持续增加。wind数据显示，2020年全球半导体销售额达4355.6亿美元，同比增长5.98%。其中，中国市场的半导体销售占了全球的1/3，2020年中国半导体销售额达1508.0亿美元。
数据WIND、中商产业研究院整理
2.集成电路市场规模
集成电路在消费电子、高端制造、网络通讯、家用电器、物联网等诸多领域得到广泛应用，已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。数据显示，2020年我国集成电路产量达2612.6亿块，2021年1-10月我国集成电路产量达2975.42亿块，同比增长40.2%。
数据中商产业研究院数据库
据中国半导体行业协会（CSIA）统计，中国集成电路产业继续平稳增长。我国集成电路市场规模从2016年的4336亿元增长至2020年的8848亿元。2021年1-9月中国集成电路产业销售额为6858.6亿元，同比增长16.1%。其中，设计业同比增长18.1%，销售额3111亿元；制造业同比增长21.5%，销售额为1898.1亿元；封装测试业同比增长8.1%，销售额1849.5亿元。
数据CSIA、中商产业研究院整理
3.半导体分立器件
目前，我国已经成为全球重要的半导体分立器件制造基地和全球*的半导体分立器件市场，根据中国半导体行业协会数据，2020年我国半导体分立器件市场规模已达到2763.4亿元。就国内市场而言，二极管、三极管、晶闸管等分立器件产品大部分已实现国产化，而MOSFET、IGBT等分立器件产品由于其技术及工艺的先进性，还较大程度上依赖进口，未来进口替代空间较大，预计2022年我国半导体分立器件市场规模将达3180.3亿元。
从中长期看，国内功率半导体需求将持续快速增长。近年来物联网、可穿戴设备、云计算、大数据、新能源、医疗电子、VR/AR、安防电子等新兴应用领域将成为国内半导体分立器件产业的持续增长点。2020年受疫情影响及出口市场的下滑，我国半导体分立器件产量达7317.7亿只，同比下降4.3%，预计2022年我国半导体分立器件产量可达8079.2亿只。
4.半导体行业投融资情况
2018年以来中国半导体产业投资案例数量整体呈现增长走势，其中投资案例数从2018年的340个增长到2021年前三季度的458个，反映出半导体产业受资本关注度持续提升。中国半导体产业投资金额整体呈现增长走势，投资金额从2018年的404亿元增长到2020年的731亿元，2021年前三季度投资金额达419亿元。
数据尚普、中商产业研究院整理
数据尚普、中商产业研究院整理
四、上市企业分析
目前，我国半导体行业约有130家上市企业，这些半导体企业的业务分布涵盖了设计、制造、材料、设备、封测等芯片制造的各个环节。130家上市企业总营收达2488.17亿元，按2021年上半年营收排列的话，位列前十名的企业分别为中芯国际、东山精密、长电科技、韦尔股份、鹏鼎控股、太极实业、生益科技、有研新材，前十家企业总营收达960.15亿元，占总营收的38.6%。
五、未来发展前景
1.半导体产业是国家战略性产业，国家给予高度支持
由于我国半导体产业起步较晚，现阶段我国半导体产业的发展尚无法满足国内需求，大量半导体仍依赖进口。为鼓励、推动集成电路产业发展，国家出台了一系列财政、税收、知识产权保护政策。2018年《政府工作报告》论述中，将推动集成电路产业发展列在实体经济发展的首位，凸显集成电路产业的重要性和先导性。2020年8月，国务院发布了《关于新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》制定出台财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八个方面政策措施，大力支持集成电路产业。
2.国产替代为半导体产业带来发展机遇
我国正处在由制造业转向*工业化的进程中，产业智能化、信息化已经成为国家发展的重要方向，作为电子系统的“粮仓”、数据信息的载体，芯片在保证重要信息存储的可靠性与安全性承担着关键作用，但目前我国芯片自给率较低，中高端芯片均通过进口获取，随着中美贸易摩擦频繁，掌握自主可控存储技术的重要性逐步凸显，未来国产替代的逐步推进及集成电路自给率提升，将带来我国半导体产业的新发展机遇。
3.国内产业链配套将逐步完善
目前我国已成为全球*的消费类电子市场，其庞大的消费群体及旺盛的消费需求，吸引全球集成电路产业逐步向中国市场转移，不仅国内外知名晶圆代工厂、封装测试厂商均在国内建立生产线，提升并丰富了集成电路产业链，为国内集成电路设计企业提供了充足的产能支持，同时国内对集成电路产业的政策支持吸引了一批具有国际知名芯片企业工作背景的高端人才回国发展，人才聚集使得国内行业的技术稳健提升，国内集成电路设计企业逐步积累了自主知识产权和核心技术，为国内集成电路设计企业的国产替代提供了产业基础。
4.终端应用市场快速发展，芯片需求持续增长
随着下游产品功能的日益复杂和应用领域的持续拓展，其性能要求持续提升，为集成电路行业带来新的市场需求。芯片已逐渐运用于汽车电子、5G通讯、智能终端等新兴领域，尤其在ADAS系统、5G基站、智能家居等终端产品将产生持续的需求。上述应用领域及终端产品的快速发展将进一步带动存储芯片需求不断增加，广阔的新兴市场为行业公司带来新的发展契机。
更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国半导体行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。
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