1、集成電路設計行業簡介

    （1）集成電路行業

    集成電路是指經過特種電路設計， 利用集成電路加工工藝， 集成于一小塊半導體（如硅、鍺等）晶片上的一組微型電子電路。相對于傳統的分立電路，集成電路的體積更小、結構更加緊湊，在成本、性能方面體現出巨大的優勢，因此得到廣泛的應用。國內集成電路行業在需求、 政策的驅動下迅速擴張。 需求方面， 高速發展的計算機、網絡通信、消費電子構成了國內集成電路行業下游應用領域的主要部分。在工業市場，傳統產業的轉型升級，大型、復雜化的自動化、智能化工業設備出現，加速了芯片需求的提升；在消費類市場，智能手機、平板電腦等消費類電子的需求帶動相關芯片行業爆發式增長；此外，汽車電子、智能家居場景等拓展了芯片的應用領域。政策方面，集成電路作為信息產業的基礎和核心組成部分，是關系國民經濟和社會發展全局的基礎性、先導性和戰略性產業。政府先后出臺了一系列針對集成電路行業的法律法規和產業政策規范行業發展秩序，同時通過企業投資、設立行業投資基金的形式為行業發展提供資本幫助，推動了該行業的發展壯大。 2016 年中國集成電路產業銷售額為 4,336 億元，較2015 年增長 20.10%， 2009 年至 2016 年的年均復合增長率達 21.50%。

集成電路產業在消費類電子產品的廣泛應用

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    根據中國半導體行業協會公布的“十三五”展望， “到 2020 年，縮小與國際先進水平的差距，全行業銷售收入年復合增長率為 20%，達到 9,300 億元”， “移動智能終端、網絡通信、云計算、物聯網、大數據等重點領域集成電路產品技術達到國際領先水平，通用微處理器、存儲器等核心產品要形成自主設計與生產能力”， “16/14nm 制造工藝實現規模量產”， “封裝測試技術進入全球第一梯隊”， “關鍵設備和材料進入國際采購體系”，“基本建成技術先進、安全可靠的集成電路產業體系”。

    （2）集成電路設計行業

    集成電路設計行業是典型的技術密集型行業，是集成電路行業整體中對科研水平、研發實力要求較高的部分，芯片設計水平對芯片產品的功能、性能和成本影響較大，因此芯片設計的能力是一個國家在芯片領域能力、地位的集中體現之一。國內集成電路行業中，芯片設計行業的發展速度高于晶圓制造、芯片封測，從 2009年到 2016 年的年復合增長率達到了 29.44%。2016 年中國集成電路設計業銷售額達 1,644億元，同比增長 24.10%； 2009 年至 2016 年集成電路設計業在行業中的比重逐年上升，從 2009 年的 24.34%，上升到 2016 年的 37.93%。根據中國半導體行業協會的“十三五”展望， “十三五”期間， “堅持設計業引領發展的戰略”， “到 2020 年，設計業、晶圓制造、封裝測試三業占比目標設定為 4： 3： 3”， “大力發展移動智能終端領域：移動處理器芯片，圖形處理芯片，無線連接芯片等通用芯片以及數字電視芯片等專用芯片等”， “大力發展網絡通信領域：網絡通信芯片等”。

    2、射頻前端芯片市場分析

    （1）射頻前端芯片組成部分及功能介紹

    射頻前端芯片包括射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等芯片。射頻開關用于實現射頻信號接收與發射的切換、不同頻段間的切換；射頻低噪聲放大器用于實現接收通道的射頻信號放大； 射頻功率放大器用于實現發射通道的射頻信號放大； 射頻濾波器用于保留特定頻段內的信號， 而將特定頻段外的信號濾除；雙工器用于將發射和接收信號的隔離， 保證接收和發射在共用同一天線的情況下能正常工作。智能手機通信系統結構示意圖如下。

智能手機通信系統結構示意圖

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    （2）射頻前端芯片市場概況

    射頻前端芯片市場規模主要受移動終端需求的驅動。近年來，隨著移動終端功能的逐漸完善，手機、平板電腦等移動終端的出貨量持續上升。包含手機、平板電腦、超極本等在內的移動終端的出貨量從 2013 年的 22 億臺增長至 2016 年的 24 億臺，預計未來保持穩定。

2013 年以來全球移動終端出貨量（含預測）單位：百萬臺

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    終端消費者對移動智能終端需求大幅上升的原因， 主要是移動智能終端已經成為集豐富功能于一體的便攜設備， 通過操作系統以及各種應用軟件滿足終端用戶網絡視頻通信、微博社交、新聞資訊、生活服務、線上游戲、線上視頻、線上購物等絕大多數需求。同時，在基于移動智能終端實現這些需求的過程中，移動數據的數據傳輸量和傳輸速度大幅提升，并將持續快速增長。2016 年全球每月流量為 960 億 GB，其中智能手機流量占比為 13%；預計到 2021 年，全球每月流量將達到2,780 億 GB，其中智能手機流量占比亦大幅提高到 33%。移動數據傳輸量和傳輸速度的不斷提高主要依賴于移動通訊技術的變革， 及其配套的射頻前端芯片的性能的不斷提高。在過去的十年間，通信行業經歷了從 2G（GSM/CDMA/Edge）到 3G（WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA）， 再到 4G（FDD-LTE/TD-LTE）兩次重大產業升級。在 4G 普及的過程中，全網通等功能在高端智能手機中得到廣泛應用，體現了智能手機兼容不同通信制式的能力，也成為了檢驗智能手機通信性能競爭力的核心指標之一。

移動通訊技術的變革路線圖

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    為了提高智能手機對不同通信制式兼容的能力， 4G 方案的射頻前端芯片數量相比2G 方案和 3G 方案有了明顯的增長，單個智能手機中射頻前端芯片的整體價值也不斷提高。2G 制式智能手機中射頻前端芯片的價值為 0.9美元， 3G 制式智能手機中大幅上升到 3.4 美元，支持區域性 4G 制式的智能手機中射頻前端芯片的價值已經達到 6.15 美元，高端 LTE 智能手機中為 15.30 美元，是 2G 制式智能手機中射頻前端芯片的 17 倍。因此，在 4G 制式智能手機不斷滲透的背景下，射頻前端芯片行業的市場規模將持續快速增長。隨著 5G 商業化的逐步臨近，現在已經形成的初步共識認為， 5G 標準下現有的移動通信、物聯網通信標準將進行統一，因此未來在統一標準下射頻前端芯片產品的應用領域會被進一步放大。同時， 5G 下單個智能手機的射頻前端芯片價值亦將繼續上升。從 2010 年至 2016 年全球射頻前端市場規模以每年約 12%的速度增長， 2016 年達 114.88 億美元，未來將以 12%以上的增長率持續高速增長， 2020 年接近 190 億美元。

全球射頻前端市場規模（含預測）單位：億美元

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    現階段，全球射頻前端芯片市場主要被歐美傳統大廠占據，國內移動智能終端廠商也多向其采購射頻前端芯片產品。根據 2015 年 5 月國務院發布的《中國制造 2025》，“到 2020 年， 40%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障”，“到 2025 年，70%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障”，提出中國的芯片自給率要不斷提升。在這一過程中，射頻前端芯片行業因產品廣泛應用于移動智能終端，行業戰略地位將逐步提升，國內的射頻前端芯片設計廠商亦迎來巨大發展機會，在全球市場的占有率有望大幅提升。

    （3）各細分市場分析

    1）射頻開關市場

    以智能手機為例，由于移動通訊技術的變革，智能手機需要接收更多頻段的射頻信號： 2011 年及之前智能手機支持的頻段數不超過 10 個，而隨著 4G 通訊技術的普及，至 2016 年智能手機支持的頻段數已經接近 40 個；因此，移動智能終端中需要不斷增加射頻開關的數量以滿足對不同頻段信號接收、發射的需求。與此同時，智能手機外殼現多采用手感、外觀更好的金屬外殼，一定程度上會造成對射頻信號的屏蔽，需要天線調諧開關提高天線對不同頻段信號的接收能力。2010 年以來全球射頻開關市場經歷了持續的快速增長， 2016 年全球市場規模達到 12.57 億美元， 2017 年及之后增速放緩，但預計到 2020 年期間仍保有 10%的年化增長率，預計到 2020 年達到 18.79 億美元。

全球射頻開關銷售收入（含預測）單位：億美元

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    2）射頻低噪聲放大器市場

    隨著移動通訊技術的變革，移動智能終端對信號接收質量提出更高要求，需要對天線接收的信號放大以進行后續處理。一般的放大器在放大信號的同時會引入噪聲，而射頻低噪聲放大器能最大限度地抑制噪聲，因此得到廣泛的應用。 2016 年全球射頻低噪聲放大器收入為 12.80 億美元，而隨著 4G 逐漸普及，智能手機中天線和射頻通路的數量增多，對射頻低噪聲放大器的數量需求迅速增加，因此預計在未來幾年將持續增長，到 2020 年達到 14.75 億美元。

全球射頻低噪聲放大器銷售收入（含預測）單位：億美元

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    相關報告：智研咨詢發布的《2018-2024年中國射頻前端芯片行業深度調研及投資前景分析報告》