集成电路设计产业链市场发展情况分析

1、集成电路设计行业简介

（1）集成电路行业

集成电路是指经过特种电路设计，利用集成电路加工工艺，集成于一小块半导体（如硅、锗等）晶片上的一组微型电子电路。相对于传统的分立电路，集成电路的体积更小、结构更加紧凑，在成本、性能方面体现出巨大的优势，因此得到广泛的应用。

国内集成电路行业在需求、政策的驱动下迅速扩张。需求方面，高速发展的计算机、网络通信、消费电子构成了国内集成电路行业下游应用领域的主要部分。在工业市场，传统产业的转型升级，大型、复杂化的自动化、智能化工业设备出现，加速了芯片需求的提升；在消费类市场，智能手机、平板电脑等消费类电子的需求带动相关芯片行业爆发式增长；此外，汽车电子、智能家居场景等拓展了芯片的应用领域。政策方面，集成电路作为信息产业的基础和核心组成部分，是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业。政府先后出台了一系列针对集成电路行业的法律法规和产业政策规范行业发展秩序，同时通过企业投资、设立行业投资基金的形式为行业发展提供资本帮助，推动了该行业的发展壮大。2018年中国集成电路产业销售额为6,532亿元，较2017年增长20.71%，2009年至2018年的年均复合增长率达21.78%。

根据中国半导体行业协会公布的“十三五”展望，“到2020年，缩小与国际先进水平的差距，全行业销售收入年复合增长率为20%，达到9,300亿元”，“移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路产品技术达到国际领先水平，通用微处理器、存储器等核心产品要形成自主设计与生产能力”，“16/14nm制造工艺实现规模量产”，“封装测试技术进入全球第一梯队”，“关键设备和材料进入国际采购体系”，“基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系”。

（2）集成电路设计行业

集成电路设计行业是典型的技术密集型行业，是集成电路行业整体中对科研水平、研发实力要求较高的部分，芯片设计水平对芯片产品的功能、性能和成本影响较大，因此芯片设计的能力是一个国家在芯片领域能力、地位的集中体现之一。

国内集成电路行业中，芯片设计行业的发展速度高于晶圆制造、芯片封测，从2009年到2018年的年复合增长率达到了28.17%。2018年中国集成电路设计业销售额达2,519亿元，同比增长38.57%；2009年至2018年集成电路设计业在行业中的比重逐年上升，从2009年的24.34%，上升到2018年的38.57%。

根据中国半导体行业协会的“十三五”展望，“十三五”期间，“坚持设计业引领发展的战略”，“到2020年，设计业、晶圆制造、封装测试三业占比目标设定为4：3：3”，“大力发展移动智能终端领域：移动处理器芯片，图形处理芯片，无线连接芯片等通用芯片以及数字电视芯片等专用芯片等”，“大力发展网络通信领域：网络通信芯片等”。

2、射频前端芯片市场分析

（1）射频前端芯片组成部分及功能介绍

射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换；射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大；射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大；射频滤波器用于保留特定频段内的信号，而将特定频段外的信号滤除；双工器用于将发射和接收信号的隔离，保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。智能手机通信系统结构示意图如下。

（2）射频前端芯片市场概况

射频前端芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。近年来，随着移动终端功能的逐渐完善，手机、平板电脑等移动终端的出货量保持稳定。根据Gartner统计，包含手机、平板电脑、超极本等在内的移动终端的出货量从2012年的22亿台增长至2017年的23亿台，预计未来保持稳定。

终端消费者对移动智能终端需求大幅上升的原因，主要是移动智能终端已经成为集丰富功能于一体的便携设备，通过操作系统以及各种应用软件满足终端用户网络视频通信、微博社交、新闻资讯、生活服务、线上游戏、线上视频、线上购物等绝大多数需求。同时，在基于移动智能终端实现这些需求的过程中，移动数据的数据传输量和传输速度大幅提升，并将持续快速增长。根据YoleDevelopment的研究，2016年全球每月流量为960亿GB，其中智能手机流量占比为13%；预计到2021年，全球每月流量将达到2,780亿GB，其中智能手机流量占比亦大幅提高到33%。

移动数据传输量和传输速度的不断提高主要依赖于移动通讯技术的变革，及其配套的射频前端芯片的性能的不断提高。在过去的十年间，通信行业经历了从2G（GSM/CDMA/Edge）到3G（WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA），再到4G（FDD-LTE/TD-LTE）两次重大产业升级。在4G普及的过程中，全网通等功能在高端智能手机中得到广泛应用，体现了智能手机兼容不同通信制式的能力，也成为了检验智能手机通信性能竞争力的核心指标之一。

为了提高智能手机对不同通信制式兼容的能力，4G方案的射频前端芯片数量相比2G方案和3G方案有了明显的增长，单个智能手机中射频前端芯片的整体价值也不断提高。根据YoleDevelopment的统计，2G制式智能手机中射频前端芯片的价值为0.9美元，3G制式智能手机中大幅上升到3.4美元，支持区域性4G制式的智能手机中射频前端芯片的价值已经达到6.15美元，高端LTE智能手机中为15.30美元，是2G制式智能手机中射频前端芯片的17倍。因此，在4G制式智能手机不断渗透的背景下，射频前端芯片行业的市场规模将持续快速增长。

随着5G商业化的逐步临近，现在已经形成的初步共识认为，5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一，因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。同时，5G下单个智能手机的射频前端芯片价值亦将继续上升。根据QYRElectronicsResearchCenter的统计，从2011年至2018年全球射频前端市场规模以年复合增长率13.10%的速度增长，2018年达149.10亿美元。受到5G网络商业化建设的影响，自2020年起，全球射频前端市场将迎来快速增长。2018年至2023年全球射频前端市场规模预计将以年复合增长率16.00%持续高速增长，2023年接近313.10亿美元。

现阶段，全球射频前端芯片市场主要被欧美传统大厂占据，国内移动智能终端厂商也多向其采购射频前端芯片产品。根据2015年5月国务院发布的《中国制造2025》，“到2020年，40%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障”，“到2025年，70%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障”，提出中国的芯片自给率要不断提升。在这一过程中，射频前端芯片行业因产品广泛应用于移动智能终端，行业战略地位将逐步提升，国内的射频前端芯片设计厂商亦迎来巨大发展机会，在全球市场的占有率有望大幅提升。

（3）各细分市场分析

1）射频开关市场

以智能手机为例，由于移动通讯技术的变革，智能手机需要接收更多频段的射频信号：根据YoleDevelopment的总结，2011年及之前智能手机支持的频段数不超过10个，而随着4G通讯技术的普及，至2016年智能手机支持的频段数已经接近40个；因此，移动智能终端中需要不断增加射频开关的数量以满足对不同频段信号接收、发射的需求。与此同时，智能手机外壳现多采用手感、外观更好的金属外壳，一定程度上会造成对射频信号的屏蔽，需要天线调谐开关提高天线对不同频段信号的接收能力。

根据QYRElectronicsResearchCenter的统计，2011年以来全球射频开关市场经历了持续的快速增长，2018年全球市场规模达到16.54亿美元，根据QYRElectronicsResearchCenter的预测，2020年射频开关市场规模将达到22.90亿美元，并随着5G的商业化建设迎来增速的高峰，此后增长速度将逐渐放缓。2018年至2023年，全球市场规模的年复合增长率预计将达到16.55%。

2）射频低噪声放大器市场

随着移动通讯技术的变革，移动智能终端对信号接收质量提出更高要求，需要对天线接收的信号放大以进行后续处理。一般的放大器在放大信号的同时会引入噪声，而射频低噪声放大器能最大限度地抑制噪声，因此得到广泛的应用。2018年全球射频低噪声放大器收入为14.21亿美元，随着4G逐渐普及，智能手机中天线和射频通路的数量增多，对射频低噪声放大器的数量需求迅速增加，而5G的商业化建设将推动全球射频低噪声放大器市场在2020年迎来增速的高峰，到2023年市场规模达到17.94亿美元。