最近，全球半導體行業被關稅政策“攪動”得有些不平靜。美國對進口芯片及制造設備加征關稅，不僅讓臺積電、ASML 等國際大廠的生產計劃受到影響，也讓中國市場的芯片價格和供應穩定性面臨挑戰。
在這樣的背景下，中國半導體產業正加速“自主突圍”：華為、中芯國際等企業在芯片設計、制造設備等關鍵環節實現突破；上海微電子的光刻機、中微公司的刻蝕機等國產設備逐步投入使用。與此同時，全球供應鏈部分產能轉向東南亞，但中國仍是全球最大的芯片消費市場，產業鏈各環節的國產替代進程正吸引著全世界的目光。本文將從產業鏈上游的材料設備，到中游的設計制造，再到下游的應用市場，層層解析這個充滿挑戰與機遇的行業。
在半導體材料中占比最大，約為30%，全球市場呈現高度集中化，日本信越化學、SUMCO、中國臺灣環球晶圓、韓國 SK Siltron、德國世創五家企業占據 94% 份額。國內龍頭有滬硅產業、中環股份等企業。 美國矽比科、挪威 TQC 壟斷全球 70% 高純石英砂市場，國內石英股份 2025 年突破半導體級產品認證，華特氣體實現 55 個產品進口替代，部分氟碳類產品進入 5nm 制程。 日本 JSR、東京應化合計占據全球 90% 以上市場份額，國內南大光電、晶瑞電材在 KrF 光刻膠領域實現量產。 2025 年中國第三代半導體市場規模預計超 500 億元，Wolfspeed、英飛凌主導 SiC 襯底，天科合達、天岳先進全球市場份額分別達 5% 和 10%；GaN 在快充領域滲透率快速提升，納微半導體市占率 29%。 光刻機是芯片制造過程中最關鍵、最復雜的核心設備，被稱為 “半導體工業皇冠上的明珠”，芯片的制造過程本質上是在硅片上 “雕刻” 出數十億個晶體管、導線等精密元件，形成復雜的電路結構，光刻機的精度直接決定了芯片的制程水平，ASML壟斷全球 82% 市場份額，EUV 光刻機單臺售價超 1.5 億美元。 泛林集團、東京電子、應用材料合計占據全球 75% 市場份額，中微公司 5nm 刻蝕機通過臺積電驗證，北方華創 14nm 薄膜沉積設備實現量產。 科磊、日立高新占據全球 60% 市場。 EDA （電子設計自動化）是芯片設計的 “數字基建”，IP （知識產權核）是芯片架構的 “功能基石”，二者共同決定了芯片的性能、研發效率與成本，與光刻機共同構成半導體產業鏈的 “三大基石”。 先進制程芯片（如 3nm）包含超百億晶體管，人工設計已不可能，必須依賴 EDA 工具的自動化處理，Synopsys、Cadence、西門子 EDA 占據全球 60% 以上份額，華大九天在模擬芯片設計工具領域市占率超 10%，但數字芯片全流程工具仍依賴進口。 ARM 架構在移動處理器領域市占率超 90%，芯原股份在影像、顯示 IP 領域全球排名前五，RISC-V 開源生態吸引華為、阿里等企業布局。 芯片設計是半導體產業鏈的核心環節，是將抽象的功能需求轉化為物理電路的創造性過程，涵蓋架構設計、邏輯設計、物理設計等多個環節，從一顆晶體管的布局到復雜系統級芯片（SoC）的架構，設計過程直接決定了芯片的性能、功耗、成本及應用場景，芯片設計環節利潤率高達 30%-50%，遠高于制造環節和封測環節，正如臺積電創始人張忠謀所言：“設計是芯片產業的‘大腦’，制造只是‘雙手’。” 英偉達 H100 GPU 算力達 4PetaFLOPS，2023 年數據中心業務營收 150 億美元，AMD MI300X 加速追趕；寒武紀思元 590 芯片性能對標英偉達 A100，國內市場份額提升至 5%。 英飛凌、恩智浦占據全球 60% 份額，兆易創新車規級產品出貨量 2025 年增長 50%，單輛智能汽車 MCU 用量達傳統車 4 倍。 賽靈思（被 AMD 收購）、英特爾主導高端市場，紫光國微 Titan 系列 FPGA 實現國產替代，28nm 產品進入航天領域。 臺積電 5nm 產能占全球 90%，3nm 工藝 2023 年量產；三星 4nm 良率提升至 70%，爭奪英偉達、高通訂單；中芯國際 14nm 產能占比 15%，N+2 工藝進入風險量產。 美光、三星、SK 海力士占據全球 95% DRAM 市場，長江存儲 128 層 3D NAND 閃存量產，長鑫存儲 17nm DRAM 良率達 80%。 華虹半導體 55nm BCD 工藝市占率全球第一，格芯 22nm FD-SOI 工藝用于物聯網芯片。 封裝測試是芯片從晶圓制造到最終產品的關鍵環節，承擔著物理保護、電氣連接、散熱管理、質量篩選等核心功能，直接影響芯片的可靠性、性能表現和市場競爭力。 日月光、長電科技、安靠科技占據全球 60% 份額，國內長電科技通過收購星科金朋進入全球前三。 臺積電 CoWoS 產能 2025 年擴至 15 萬片 / 月，英特爾 EMIB 技術用于 12 代酷睿處理器，華為海思 5G 射頻芯片采用 SiP 封裝。 愛德萬、泰瑞達占據全球 70% 市場，國內華峰測控 SoC 測試機進入中芯國際供應鏈，測試成本較進口設備低 30%。 英偉達 H100 GPU 訓練 GPT-4 成本較 A100 降低 70%，寒武紀思元 590 芯片進入百度文心一言供應鏈，2025 年全球 AI 芯片市場規模將達 1530 億美元。 IBM 127 量子比特處理器實現糾錯，中國科大 “九章三號” 光量子計算機算力超經典計算機億億倍，2030 年量子計算市場規模預計達 200 億美元。 聯發科天璣 9300 采用臺積電 3nm 工藝，華為海思麒麟 9000S 實現 7nm 自主量產。 英特爾 13 代酷睿采用 Intel 7 工藝，AMD 銳龍 7000 系列支持 DDR5 內存，服務器 CPU 市場由英特爾（65%）、AMD（30%）主導。 MCU 市場規模 2025 年預計達 320 億美元，樂鑫科技 ESP32 系列物聯網芯片出貨量超 10 億顆，市占率全球前三。 2025 年全球汽車半導體市場規模將達 1200 億美元，英飛凌 AURIX TC4xx 系列 MCU 用于自動駕駛，地平線征程 5 芯片算力達 254TOPS。 碳化硅模塊在 800V 高壓平臺滲透率超 30%，Wolfspeed、羅姆占據全球 70% 份額，三安光電車規級 SiC MOSFET 通過 AEC-Q101 認證。 京東方、TCL 華星主導 OLED 車載面板，聯詠科技 TDDI 芯片市占率全球第一。 華為海思天罡系列 SoC 支持 5G NR，Marvell Prestera 88Q8132 交換芯片用于數據中心，2025 年全球基站芯片市場規模將達 80 億美元。 II-VI（被 Coherent 收購）、Lumentum 主導 100G/400G 光模塊，中際旭創 800G 光模塊量產，國內市場份額提升至 30%。 TI、ADI 主導工業 MCU 市場，匯川技術 AM65x 系列芯片用于 PLC，2025 年工業半導體市場規模將達 500 億美元。 英飛凌 CoolSiC MOSFET 用于 1500V 光伏逆變器，陽光電源 1500V 儲能變流器采用華為海思昇騰芯片。 半導體產業鏈呈現 “設計 - 制造 - 設備 - 材料” 的全球化分工格局，但地緣政治加劇供應鏈風險。美國對華出口管制覆蓋 EUV 光刻機、EDA 工具、IP 核等關鍵環節，AMD 因 MI308 芯片受限面臨 8 億美元損失，英偉達 H20 芯片出貨量下降 30%。 中國在成熟制程、封測、部分材料領域實現突破，2025 年國產芯片自給率預計達 45%，7nm 芯片量產，光刻機研發進度提前三年。政策層面，“十四五” 半導體專項投入加大，大基金三期重點支持設備、材料、第三代半導體。 Chiplet 技術通過異構集成提升性能，乾瞻科技的 UCIe IP 支持 64GT/s 傳輸速度，推動 AI 芯片設計創新。第三代半導體領域，宏微科技的 1200V SiC MOSFET 通過車規認證，碳化硅襯底成本下降 40%，2025 年全球市場規模預計達 60 億美元。RISC-V 架構在物聯網、邊緣計算領域快速滲透，平頭哥玄鐵 C910 處理器出貨量突破 10 億顆。 中國 “十四五” 規劃明確半導體為戰略產業，研發補貼、大基金支持力度空前，半導體專項投入超 3000 億元，加速成熟制程設備國產化。2025 年 4 月，中國半導體行業協會明確芯片原產地以 “晶圓流片工廠” 為準，直接削弱美國芯片企業的價格競爭力。中國通過政策引導與資本聚焦，在設備、材料、封測等領域加速替代，但高端環節仍需突破。未來，AI、汽車電子等新興需求將重塑行業格局。
在半導體芯片行業蓬勃發展的進程中，綠天使集團作為專注于戰略新興領域的專業化集聚平臺，將依托在產業園區運營、企業孵化投資以及資源整合等方面的深厚積淀與豐富經驗，持續發力。在半導體芯片行業領域，進一步完善特色產業園區的建設與運營，從場地規劃、設施配套到企業服務，提供全鏈條的優質支持，助力半導體芯片行業企業實現高效聚集與協同發展，為構建更加完善、更具活力與競爭力的半導體芯片產業生態貢獻力量，推動產業邁向新的高度。
