逻辑芯片加速爆发!半导体关键赛道,龙头厂商全梳理

翰棋说财经 2024-06-21 18:28:35

当前我国成熟制程的产能占比迅速提高,持续的高强度资本投入为半导体芯片行业带来巨大的市场需求。

逻辑器件是半导体产品市场规模最大的细分品类,据世界半导体贸易统计组织(WSTS)统计,全球逻辑芯片类产品长期占领数字芯片市场份额首位。

存储芯片、逻辑芯片制程趋势图:

逻辑芯片行业概览

集成电路主要分为存储芯片、逻辑芯片、微处理器、模拟芯片,其中存储芯片与逻辑芯片占比最高。

逻辑芯片是数字电路的主体,负责信号的交互处理。

逻辑芯片按功能可分为四大类芯片:通用处理器芯片(包含中央处理芯片CPU、图形处理芯片GPU,数字信号处理芯片DSP等)、存储器芯片、专用集成电路芯片(ASIC)和现场可编程逻辑阵列芯片(FPGA)。

逻辑芯片分类图示:

FPGA全称现场可编程门阵列,是逻辑芯片的一种,通过在硅片上预先设计从而具备可编程特性的集成电路。

相较于其他逻辑芯片而言,FPGA在灵活性、性能、功耗、成本之间具有较好的平衡。

FPGA 芯片可以在不同的业务需求之间灵活调配,提高经济效益和灵活性,因此成为了通信和人工智能等领域较理想的解决方案。

先进逻辑芯片技术路线图:

产业链角度来看,逻辑芯片上游环节有芯片设计、晶圆制造、封装测试等。中游为制造环节,下游是终端应用。

逻辑芯片产业链图示:

逻辑芯片竞争格局和龙头梳理

根据BCGanalysis数据显示,逻辑芯片市场中美国半导体厂商占据约70%的市场份额,处于领先地位。高通、AMD、英伟达、英特尔等厂商都是逻辑芯片领先玩家。2023年第三季度前十大IC设计业者营收中,前五大厂商中仅博通的主业不是逻辑芯片为主。

第一代HBM就已经采用了硅中介层集成内存和逻辑芯片,但局限于成本问题,早期HBM并没有得到广泛应用。

HBM二代由英伟达、三星和台积电合作研发,台积电CoWoS成为HBM2与逻辑芯片集成的封装方案,台积电CoWoS仍然是HBM与逻辑芯片封装首选。

在先进逻辑方面,目前台积电最新量产的3nm制程沿用了FinFET工艺,但随着下一代制程升级的推进,FinFET对器件电流的控制能力逐渐下降。

此外,英特尔在逻辑芯片领域也有深厚的布局,其处理器芯片广泛应用于各种计算机设备中,执行逻辑运算和数据处理任务。英特尔EMIB在技术上也能实现HBM与逻辑芯片的封装,但短期内难以替代。

国内主要布局厂商包括格科微、国民技术、平头哥等厂商。此外,一些国内FPGA厂商也在逻辑芯片领域进行布局,主要包括复旦微电(率先推出亿门级FPGA 和PSoC 芯片)紫光国微(特种领域FPGA)、安路科技(国内民用FPGA龙头)。

结语

当前半导体行业处于周期底部,一旦行业加速回暖复苏,产业链各细分赛道有望迎来高速发展机遇,逻辑芯片行业作为半导体产业芯片产业链的核心环节也将大有所为。

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