半導體產業鏈涵蓋上游的軟硬件材料與設備、中游的芯片設計、制造及封測，以及下游的終端應用環節。
2024年，全球半導體行業規模達3.67萬億元，預計未來五年將以11.8%的年復合增長率持續增長；中國半導體市場占全球份額的40%，規模為1.47萬億元，未來五年年復合增長率預計將達到13.7%，展現出廣闊的市場空間與發展前景。
半導體產業鏈上游
上游主要包括半導體材料、設計軟件以及半導體制造設備等關鍵領域。
其中，半導體材料可進一步劃分為前端晶圓制造材料和后端封裝材料。前者主要包括硅片、光刻膠等，約占材料市場總規模的六成；后者則涵蓋封裝基板、引線框等。根據國際半導體產業協會（SEMI）的數據，2022年，半導體硅片以33%的占比位居全球半導體材料市場份額之首。
EDA軟件和IP核
EDA（電子設計自動化）是為芯片設計、制造、封測全流程提供支持的計算機軟件，是整個半導體工具鏈的基石。目前全球EDA市場呈現寡頭壟斷格局，新思科技（Synopsys）、鏗騰電子（Cadence）與西門子EDA三大廠商合計市場份額高達約70%。
在半導體IP核（即可復用設計模塊）領域，市場集中度同樣很高。英國的ARM公司處于絕對領先地位，它與在EDA領域同樣強勢的新思科技（Synopsys）和鏗騰電子（Cadence）共同占據了約70%的市場份額。
半導體設備
半導體設備主要分為晶圓制造設備以及封裝與測試設備。SEMI數據顯示，2023年，晶圓制造設備銷售額約占行業總體的90%。其中，薄膜沉積、光刻與刻蝕設備并稱為三大核心工藝裝備，合計市場份額超過60%。
目前，我國在高端光刻機、量測設備等領域仍高度依賴進口。光刻機作為制造流程中的核心裝備，其作用是將電路圖形投影至硅片，以完成微細結構的制作。正因為此，光刻也是整個芯片制造中技術最難、成本最高、耗時最長的環節。
在該領域，荷蘭阿斯麥（ASML）處于絕對主導地位，不僅占據全球八成市場份額，也是目前世界上唯一能夠設計和制造EUV（極紫外）光刻機的企業。
半導體產業鏈中游
芯片主要分為邏輯芯片、存儲芯片、模擬芯片三大類。
邏輯芯片是遵循預設邏輯對數字信號（0和1）進行處理的芯片，如同設備的“數字大腦”，常見的CPU、GPU均屬此范疇。
該領域由美國企業主導，全球前四大廠商——英偉達、高通、博通和英特爾均來自美國。其中，英偉達作為行業寡頭，占據芯片設計市場近半份額，是GPU領域的絕對領導者；高通主導手機SoC市場，其驍龍系列廣泛應用于高端機型；博通專注于通信與網絡芯片；英特爾則長期位居CPU龍頭。
在國內，也已涌現出如寒武紀（常被對標英偉達）和華為海思（在外部壓力下持續發展）等為公眾所熟知的邏輯芯片設計公司。
存儲芯片主要用于存儲數據與程序，主要包括DRAM（動態隨機存儲器，常對應手機運存）和NAND Flash（閃存，常對應手機內存）兩類。
該領域由韓國企業主導，三星與SK海力士位居全球前兩位，合計占據過半市場份額；美國美光科技位列第三。在國內市場中，兆易創新作為行業龍頭，已成功進入全球前十行列。
模擬芯片是處理連續模擬信號（如聲音、溫度、電壓）的集成電路，扮演著連接現實世界與數字系統的橋梁角色，主要分為信號鏈芯片與電源管理芯片。
該領域同樣由美國企業引領，德州儀器（TI）、亞德諾半導體（ADI）和思佳訊（Skyworks）穩居全球前三。國內領先企業圣邦股份也已進入全球前十行列。
在經營模式上，芯片設計公司主要分為Fabless（無晶圓廠）與IDM（整合設備制造商）兩類。Fabless模式僅專注于設計環節，將制造外包，代表企業有英偉達、超威（AMD）；而IDM模式則覆蓋從設計到制造的全鏈條，如三星、英特爾。
半導體制造
提起半導體制造，很多人首先會想到臺積電。的確，臺積電是該領域的絕對龍頭，全球市場占有率超過70%。
承接前文，采用Fabless模式的芯片設計公司，其制造環節便交由臺積電這類專業代工廠（Foundry）完成。芯片制造屬于高端精密制造，對資金和技術的要求極高，其中，“制程”越小，技術難度也越大。
芯片制程是衡量制造精度的關鍵指標，通常以納米（nm）為單位，代表晶體管柵極的最小線寬。該數值越小，意味著芯片上可容納的電子元件尺寸越小、集成密度越高。例如，在7nm制程下，每平方毫米芯片可集成數十億個晶體管。
目前，臺積電和三星等國際領先企業已實現3nm制程的量產，并正積極研發2nm技術。相比之下，中國大陸最先進的中芯國際目前量產的制程為14nm，在技術追趕道路上仍有較長的路要走。
半導體封裝和測試
制造完成的芯片需經過封裝與測試環節，前者為芯片提供物理保護并與外部電路連接，后者則用于驗證其功能與性能。封測是半導體產業鏈中技術門檻相對較低的領域。
全球封測市場的前三強企業依次為：臺灣的日月光（ASE）、美國的安靠（Amkor）以及中國大陸的長電科技。中國在該領域已展現出較強的全球競爭力，封測環節的國產化率已達到約60%。
半導體產業鏈下游
芯片的下游應用覆蓋廣泛，既包括通信、計算機、消費電子、汽車、工業與醫療等基礎領域，也深度賦能人工智能、物聯網、機器人等新興業態。
在日常生活中，芯片已無處不在。從智能手機、電視、電腦，到汽車、智能手表與眼鏡，各類電子設備均依賴于多顆芯片的協同工作。
賦能環節：半導體智慧物流
半導體智慧物流雖然不屬于核心產業鏈流程，但對提升整個產業的效率和品質至關重要。半導體智慧物流能實現廠區內自動化、智能化、無人化的物料搬運、存儲和信息管理。保障高價值、高精度的晶圓和芯片在超凈環境中安全傳輸。提升生產效率，降低人為誤差和污染。通過數據追溯，實現全流程精益管理。是幫助半導體企業打造燈塔工廠、實現工業4.0的關鍵支撐之一。
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