随着物联网、区块链、汽车电子、5G、AR／VR及AI等多项创新应用发展，毋庸置疑，半导体行业的前景是明朗的。作为电子产品的核心，半导体几乎可以称之为整个信息产业的基石，而半导体行业具有上下游应用广泛、工艺复杂、种类繁多、技术更新换代快等特点。那么，从设计、制造、封测、设备、材料看半导体发展趋势，国产半导体究竟处于何种水平，处在何处阶段？
数据对比
根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)数据披露，全球半导体销售额于1994年突破1000亿美元，2000年突破2000亿美元，2010年将近3000亿美元,预计2017年将会突破4000亿美元，半导体产业规模不断扩大，逐渐成为一个超级巨无霸的行业。
从全球半导体销售额同比增速上看，全球半导体行业大致以4-6年为一个周期，景气周期与宏观经济、下游应用需求以及自身产能库存等因素密切相关。
美国半导体行业协会（SIA）数据显示，2018年1月全球半导体销售额增长22.7%，达到创纪录的376亿美元，连续18个月实现增长。其中，美国半导体销售额同比飙升40.6%，创有史以来最大增幅；欧洲销售额增长19.9%，亚太及所有其它地区销售额增长18.6%，中国市场销售额增长18.3%，日本销售额增长15.1%。
SEMI预估，2018年半导体产值年增率约5%至8%，再创新高，2019年可望续增，产值将首度站上5,000亿美元大关。研究机构Gartner预期半导体市场2018年仍持续是个好年，但相较于2017年成长将会趋缓，2018年预测约达到7.5%，而在往后2019-2020年成长将呈现持平的状态。
中国半导体市场接近全球的1/3。根据WSTS数据，2016年全球半导体销售额为3389亿美元，其中我国半导体销售额1075亿，占全球市场的31.7%。中国为全球需求增长最快的地区。2010年-2016年，全球半导体市场规模年均复合增速为6.3%，而中国年均复合增速为21.5%。
根据以上数据，不难看出，中国对芯片需求巨大，但是芯片自给率低，国产化已是当务之急。根据ICinsights数据，2015国内半导体自给率还没超过10%，16年自给率刚达到10.4%。预计15年到20年，国内的半导体自给产值CAGR能达到28.5%，从而达到2020年国产化比例15%的水平。
目前，从半导体全生产流程来看，我国半导体整体现状是，芯片高端设计不足、设备与材料高端制程有待突破，晶圆制造稳步前进，而封测是有望实现自主可控的领域。
半导体行业潜力有多大？
半导体产业发展至今经历了三个阶段，第一代半导体材料以硅（Si）为代表；再到以砷化镓（GaAs）为代表的第二代半导体材料；现在逐渐过渡到以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）等宽禁带为代表的第三代半导体材料。
以GaN、SiC为代表的第三代半导体材料最大的优点在于能够适应高压，高频和高温的极端环境，性能大幅提升。由于SiC和GaN的禁带宽度远大于Si和GaAs，相应的宽禁带半导体的最高工作温度要高于第一、第二代半导体材料。击穿场强和饱和热导率也远大于Si和GaAs。因此，它们是以5G时代为特点的信息产业的理想材料。
根据SIA数据，2016全球半导体下游终端需求主要以通信类（含智能手机）占比为31.5%，PC/平板占比为29.5%，消费电子占比13.5%，汽车电子占比11.6%。
未来，半导体产业除了传统3C及PC驱动外，物联网、5G、AI、汽车电子、区块链及AR／VR等多项创新应用将成为半导体行业长效发展的驱动力。
物联网IOT：到2020年全球产业规模将达到2.93万亿美元
移动通讯商爱立信的数据显示，2015-2021年期间，全球基于蜂窝物联网和非蜂窝物联网的物联设备年复合增长率将分别达到27%、22%，增速约为传统移动电话的7倍。
物联网设备增长带动全球市场快速增长。
据ICInsights等机构研究，2016年全球具备联网及感测功能的物联网市场规模为700亿美元，比上年增长21%。预计2017年全球物联网市场规模将达到798亿美元，增速为14%。2018年全球市场增速将达30%，规模有望超千亿美元。
市场调研机构Gartner数据显示，2017年全球物联网市场规模将达到1.69万亿美元，较2016年增长22%。在新一轮技术革命和产业变革带动下，预计物联网产业发展将保持20%左右的增速，到2020年，全球物联网产业规模将达到2.93万亿美元，年均复合增长率将达到20.3%。
人工智能AI&区块链等特殊应用芯片高速成长
人工智能芯片的发展路径经历了从通用走向专用，从CPU到GPU到FPGA再到ASIC。
《2016-2017中国物联网发展年度报告》显示2016年全球人工智能芯片市场规模达到23.88亿美金，预计到2020年将达到146亿美金，增长迅猛，发展空间巨大。
以区块链为底层技术的加密货币带动挖矿芯片及其封装市场的增长。
据预测，2017年若以主流28纳米流片的芯片数目来计算，2017年对应的芯片用量约为3.2亿个挖矿芯片，2017年全年矿机芯片封装市场约为9-11亿元之间。展望2018，往后还将出现12纳米制程以下的ASIC矿机芯片，根据DIGITIMES预估，2018年矿机芯片封测市场规模预估将成长至少四倍，逼近40亿元人民币以上。
汽车电子：电动化+智能化+网联化推动汽车电子附加值显著提升
随着全球能源、环境、交通安全等问题日渐突出和消费者对汽车的舒适、便利、娱乐等的要求越来越高，汽车向电动化、轻量化、智能化、联网化发展。根据普华永道和思略特预测，从2025年开始，电动车将迅速发展；而到2028年，4/5级无人驾驶汽车将成为主流。
汽车电动化+智能化+网联化趋势下，汽车电子含量显著提升，主要来自于两方面：一是电动化带来功率半导体、MCU、传感器等增加；二是智能化和网联化带来车载摄像头、雷达、芯片等增加。在智能化带来的增量方面，自动驾驶级别每提升一级，传感器的需求数量将相应的增加，到L4/L5级别，车辆全身传感器将多达十几个以上。
中国的半导体发展策略
目前，美、日、欧等国都在积极进行第三代半导体材料的战略部署，重点围绕SiC。在高速列车、风力发电以及智能电网，SiC借其优异的材料特性有不可替代的优势。
全球SiC产业格局已呈现美、日、欧三足鼎立之势，其中美国居于领导地位，其SiC产量占全球70%~80%; 欧洲拥有完整的SiC衬底、外延、器件以及应用产业链。而日本在设备和模块开发方面早已占据绝对优势。与此同时，中国在SiC、GaN材料和器件方面的研究工作方面开展比较晚，与国外差距不小。为此，在以第三代半导体材料为代表的新材料原始创新方面难免捉襟见肘。但是，认清形势迎头追赶并不是没有机会，中国的企业、政策、学校在半导体产业发展方面正在砥砺合作。
政策支持：国家和地方政府陆续出台政策，建立产业发展基金以扶持第三代半导体产业，2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。大基金首期投资成果显著，撬动了地方产业基金达5000亿元。地方政府在2016年起出台相关政策性鼓励措施，包括广东、福建、江苏、北京、青海等27个地区，相继把第三代半导体相关政策写入“十三五”规划，有针对性的对具有一定优势的SiC和GaN材料企业进行扶持。
产学研联盟：近日，第三代半导体产业技术创新战略联盟发布国内首个《第三代半导体电力电子技术路线图》，该联盟由相关科研机构、大专院校、龙头企业自愿发起的民间产业机构，背后有国家科技部、工信部以及北京市科委的鼎力支持。联盟成员的理事会提名中国科学院半导体研究所、北京大学、南京大学、西安电子科技大学、三安光电股份有限公司、国网智能电网研究院、中兴通讯股份有限公司、苏州能讯高能半导体有限公司、山东天岳先进材料科技有限公司等创新链条上的重要机构作为副理事长单位。
自主发展，循序渐进：海思展讯进入全球前十。根据ICInsights2017年全球前十大Fabless排名，国内有两家厂商杀进前十名，分别是海思和紫光集团(展讯+RDA)，这两者分别以47.15亿美元和20.50亿美元的收入分居第七位和第10位，其中海思的同比增长更是达到惊人的21%，仅仅次于英伟达和AMD，在Fabless增长中位居全球第三。
创新型企业瞄准未来产业：2017年中国IC设计产业厂商技术发展仅限于低端产品的状况已逐步改善，海思的高端手机应用处理芯片率先采用了10nm先进制程，海思、中兴微的NB-IoT、寒武纪、地平线的AI布局在国际崭露头角，展锐、大唐、海思的5G部署也顺利进行。
利用优势，晶圆代工：在半导体向国内转移的趋势下，国际大厂纷纷到大陆地区设厂或者增大国内建厂的规模。据ICInsight数据，2016年底，大陆地区晶圆厂12寸产能210K（包括存储产能），8寸产能611K。本土的中芯国际、华力微以及武汉新芯的12寸产能合计为160K。国内出现了中芯国际、华虹半导体、华力微为代表的大陆代工厂。根据ICinsight预测，2017年大陆地区晶圆代工市场达到70亿美金，同比增长16%，显著高于全球平均增速。台积电依然是一家独大，占比高达47%。
经过多年的发展，通过培育本土半导体企业和国外招商引进国际跨国公司，国内逐渐建成了覆盖设计、制造、封测以及配套的设备和材料等各个环节的全产业链半导体生态。大陆涌现了一批优质的企业，包括华为海思、紫光展锐、兆易创新、汇顶科技等芯片设计公司，以中芯国际、华虹半导体、华力微电子为代表的晶圆制造企业，以及长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技等芯片封测企业。
