Industrie chinoise des semi-conducteurs

Pour l'industrie chinoise des semi-conducteurs, 2022 a été une année de hauts et de bas.

Si 2021 a été une année de pénuries, d'augmentations de prix et de cycles de livraison prolongés, 2022 est une année de déstockage, de réductions de prix et de différenciation des puces. Après l'essor du secteur en 2021, 2022 est entrée dans une période d'ajustement et traverse une vague de froid.

Aux problèmes internes s'ajoutent des difficultés externes.

Dans le contexte macroéconomique de la récession économique mondiale et de l'évolution de la situation commerciale, certains pays développés, représentés par les États-Unis, continuent d'exercer une pression sur l'industrie chinoise des semi-conducteurs, ce qui a créé de nombreux obstacles au développement des semi-conducteurs nationaux. Dans cette situation, le rythme de la substitution nationale devient plus urgent. En particulier, les outils EDA et la propriété intellectuelle, les équipements et les matériaux pour semi-conducteurs seront la première priorité.

Cependant, l'industrie chinoise des semi-conducteurs est devenue une partie intégrante de l'économie chinoise après des décennies de développement rapide. C'est pourquoi la nation ne ménage pas ses efforts pour apporter un soutien financier et politique au développement de l'industrie. C'est grâce à la promotion vigoureuse des politiques nationales de financement que l'industrie chinoise des semi-conducteurs a connu une croissance continue et que les entreprises nationales de semi-conducteurs couvrent progressivement les différents maillons des niveaux supérieur, moyen et inférieur de la chaîne industrielle et ont la possibilité d'émerger sur le marché mondial.

Dans l'article d'aujourd'hui, nous avons trié l'état de développement de tous les maillons des niveaux supérieur, moyen et inférieur de la chaîne industrielle chinoise des semi-conducteurs et des cibles connexes (près de 1 000 entreprises), qui sont divisés en 14 chapitres pour une brève présentation.

Puce mémoire

Selon les statistiques du WSTS, la taille globale du marché chinois des puces à mémoire semi-conductrices a augmenté ces dernières années, les ventes de mémoires semi-conductrices en Chine atteignant 350,583 milliards de yuans en 2021.

La part des fabricants chinois de mémoires dans les recettes du marché mondial des mémoires est relativement faible. Ils se caractérisent généralement par un démarrage tardif, de sorte que l'échelle de capacité est encore faible par rapport aux géants internationaux.

Toutefois, ces dernières années, des fabricants chinois comme CXMT et YANGTZE MEMORY ont comblé certaines lacunes technologiques. Les données montrent que YANGTZE MEMORY a déjà représenté plus de 7% de la part du marché mondial des mémoires flash NAND et qu'il continuera à accroître sa capacité de production de mémoires flash NAND à l'avenir. L'essor continu de ces fabricants chinois de mémoires brise le monopole des géants internationaux sur le marché des puces mémoire.

Fabricants chinois de semi-conducteurs - Mémoire

NOR

DRAM

NAND

Nouvelle mémoire

Puce maîtresse

Modules de mémoire

Capteurs

Les capteurs, en tant que composants électroniques de base importants à l'ère de l'intelligence, connaissent un développement rapide. Les données montrent que l'ampleur du marché chinois des capteurs en 2020 est de 251 milliards de yuans, en hausse de 14,7% d'une année sur l'autre. L'industrie des capteurs est de plus en plus valorisée par le pouvoir d'Internet. La taille du marché chinois des capteurs devrait encore augmenter pour atteindre 315 milliards de yuans en 2022.

Fabricants chinois de capteurs

Puce analogique

La Chine est devenue le plus grand marché de puces analogiques au monde. Les statistiques montrent que le marché chinois des puces analogiques atteindra environ la moitié du marché mondial en 2022, représentant 47,8%.

Du point de vue de l'industrie, les secteurs moyen et bas de gamme ont presque réalisé la substitution des puces analogiques nationales, tandis que les secteurs haut de gamme sont encore dominés par des géants. Selon les données de l'Association chinoise des semi-conducteurs, le taux d'autosuffisance des puces analogiques nationales en 2021 n'est que de 12%, et le taux de pénétration des puces analogiques nationales à haute performance est encore très faible.

Fabricants chinois de puces analogiques

Gestion de l'énergie

Chaîne de signaux

Semi-conducteurs de puissance

La demande de semi-conducteurs de puissance en Chine a continué à augmenter ces dernières années, et l'échelle du marché de l'industrie a maintenu sa croissance. Selon les données, la taille du marché chinois des semi-conducteurs de puissance atteindra environ 18,3 milliards de dollars américains en 2021, soit une augmentation de 6,3% d'une année sur l'autre. Selon les prévisions d'Omdia, les semi-conducteurs de puissance de la Chine continueront à croître de manière stable à l'avenir, avec un taux de croissance annuel composé d'environ 4,5% de 2022 à 2027, dépassant le taux de croissance du marché mondial des semi-conducteurs de puissance. La taille du marché de l'industrie chinoise des semi-conducteurs de puissance devrait atteindre 23,8 milliards de dollars américains d'ici 2027.

Le marché chinois des semi-conducteurs de puissance connaît une concurrence hiérarchique claire, avec au premier rang des géants internationaux tels que Texas Instruments, Infineon et Toshiba, et au second rang des entreprises nationales de semi-conducteurs de puissance de premier plan telles que CR MICRO (China Resources Microelectronics Limited), Silan Microelectronics et Yangjie Technology. Ces dernières années, avec le soutien des politiques nationales, elles ont progressivement réussi à remplacer les importations dans certains domaines avantageux.

Fabricants chinois de semi-conducteurs de puissance

Si Fabricants chinois

Fabricants chinois de GaN

SiC Fabricants chinois

Equipement

Après 2020, la Chine est devenue le plus grand marché d'équipements semi-conducteurs pour la deuxième fois en 2021, avec une augmentation des ventes de 58% pour atteindre $29,6 milliards et une part de 28,9% du marché mondial.

Le secteur des équipements pour semi-conducteurs présente un degré élevé de concentration du marché, les principaux acteurs étant les États-Unis, le Japon et l'Europe. En 2021, les six premières entreprises mondiales représentaient près de 70% de parts de marché. Les ventes d'équipements semi-conducteurs en Chine augmentent, mais la R&D et la fabrication d'équipements semi-conducteurs dans le pays n'en sont qu'à leurs débuts et sont à la traîne par rapport aux pays étrangers avancés. C'est pourquoi il est impératif d'élaborer un plan de développement des équipements semi-conducteurs nationaux.

Croissance du silicium cristallin Entreprises chinoises

Machine à graver Sociétés chinoises

Dépôt de couches minces Entreprises chinoises

Machine de nettoyage Entreprises chinoises

Machine d'enduction de résine photosensible Sociétés chinoises

Machine de lithographie Sociétés chinoises

Asher Entreprises chinoises

Machine de traitement thermique Entreprises chinoises

 Machine d'implantation ionique Entreprises chinoises

Machine CMP Entreprises chinoises

Équipements d'essai de processus Sociétés chinoises

Équipement d'essai des emballages Sociétés chinoises

Équipement pour PCB Sociétés chinoises

Automatisation des semi-conducteurs Entreprises chinoises

Accessoires

Matériau

Selon les données publiques de l'Association internationale des semi-conducteurs SEMI, la taille du marché mondial des matériaux semi-conducteurs a atteint $64,3 milliards en 2021. La taille des matériaux semi-conducteurs à Taïwan et en Chine est de 14,7 milliards de yuans, représentant 23,7% du marché mondial total, et continue à occuper la première place dans le monde ; la taille des matériaux semi-conducteurs en Chine continentale est de 11,9 milliards de yuans, représentant 19,2% du marché mondial total, se classant ainsi au deuxième rang dans le monde.

En ce qui concerne le paysage concurrentiel des semi-conducteurs, la concentration du marché des divers matériaux pour semi-conducteurs est relativement faible et fragmentée. Les fabricants japonais dominent le secteur des matériaux d'emballage, tandis que certains fabricants de Chine continentale sont entrés dans le peloton de tête et ont réussi à s'emparer d'une certaine part de marché. Dans l'ensemble, l'autosuffisance en matériaux d'emballage pour semi-conducteurs est relativement élevée et devrait bientôt atteindre l'autosuffisance nationale.

EDA/IP

Les outils EDA relient l'ensemble du processus de conception, de fabrication et de test final des circuits intégrés. C'est le fondement des industries des circuits intégrés, de l'information électronique et de l'économie numérique, et un lieu stratégique pour l'industrie des circuits intégrés.

Selon les données de l'ESD Alliance, la taille du marché mondial des outils EDA était de 13,4 milliards de dollars en 2021. Toutefois, selon les données de la China Semiconductor Industry Association, la taille du marché chinois des outils EDA n'était que de 1,6 milliard de dollars, soit moins de 12% du marché mondial. Les fabricants d'outils EDA de premier rang fournissent à leurs clients des systèmes d'outils complets, représentant près de 80% du marché total. Les fabricants de deuxième rang fournissent des outils complets dans certains domaines ou possèdent des avantages dans des domaines spécifiques. Les fabricants de troisième rang ne fournissent que des systèmes d'outils à processus unique. À l'exception d'Empyrean Technology qui entre dans le deuxième niveau, la plupart des entreprises chinoises se situent dans le troisième niveau. Du point de vue de la taille du marché et du développement des activités, les outils EDA chinois ont fait quelques percées, mais ils en sont encore aux premiers stades de développement.

Un noyau IP, également connu sous le nom de noyau de propriété de la connaissance, est un macro-module vérifié, réutilisable et doté de fonctions spécifiques dans la conception de circuits intégrés. Il s'agit d'un maillon essentiel de la chaîne de l'industrie de la conception. Selon les données publiées par IBS, la taille du marché mondial des cœurs de propriété intellectuelle atteindra 5,8 milliards de dollars en 2021. Sur le marché mondial, seule Verisilicon Microelectronices de Chine continentale figurait parmi les dix premiers, représentant 2,0%. Actuellement, la plupart des puces en Chine sont construites sur des architectures IP étrangères, et les fabricants nationaux doivent activement concevoir et saisir les opportunités de développement des circuits intégrés à semi-conducteurs pour leur propre développement.

Fonderie de plaquettes

En 2021, le chiffre d'affaires du marché mondial des fonderies de plaquettes a franchi pour la première fois la barre des 100 milliards de dollars, les principales fonderies étant concentrées à Taïwan et en Chine continentale, représentant respectivement 66% et 11% du chiffre d'affaires. Trois entreprises de Chine continentale figuraient parmi les dix premières entreprises mondiales de fonderie de plaquettes en termes de recettes : Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC, 5,43 milliards de tonnes), Hua Hong Group (2,91 milliards de tonnes) et GF Semiconductor (840 millions de tonnes).

Actuellement, dans les sociétés de fonderie de circuits intégrés de Chine continentale, SMIC propose des produits de fonderie de plaquettes à différents nœuds technologiques allant de 0,35 micron à 14 nanomètres. La production réelle est limitée par des facteurs tels que le rendement, et les processus 14nm et 28nm représentent environ 15,1%. Bien que SMIC ait atteint un niveau de production de masse de 14 nm, les matériaux et équipements haut de gamme dépendent fortement des importations, tels que les machines de photolithographie qui dépendent fortement d'ASML DUV, et la localisation complète est encore loin d'être réalisée. Hua Hong Semiconductor a un développement relativement tardif, et le processus 55/65nm le plus avancé représente 9,7% de ses produits, avec un écart important. D'une manière générale, la technologie des principales fonderies nationales peut encore être améliorée.

Essais et conditionnement

Par rapport à d'autres étapes, l'industrie de l'emballage présente une barrière à l'entrée moins élevée, de sorte qu'au début du développement des circuits intégrés en Chine, de nombreuses entreprises ont choisi l'étape des essais et de l'emballage comme point d'entrée et ont continué à renforcer leurs acquisitions d'entreprises nationales et étrangères afin d'étendre continuellement leur échelle.

Les principales entreprises chinoises de test et d'emballage sont désormais entrées avec succès dans la phase de maturité. Selon les données de ChipInsights, en 2021, les 10 premières entreprises mondiales, représentées par JCET, Nantong Fujitsu Microele et Huatian Technology, la part de marché de la Chine atteindra 20,1%. D'après les données de la CSIA, l'association chinoise des semi-conducteurs, les ventes de l'industrie chinoise des tests et de l'emballage des circuits intégrés atteindront 27,63 milliards CNY en 2021, soit une augmentation de 10,1% d'une année sur l'autre.

Chiplet

Le rapport d'Omdia montre que la taille du marché des chiplets atteindra 5,8 milliards de dollars américains d'ici 2024 et dépassera 57 milliards de dollars américains d'ici 2035, connaissant ainsi une croissance rapide sur le marché mondial.

Pour l'industrie chinoise des semi-conducteurs, les chiplets sont considérés comme une technologie d'emballage relativement avancée, avec un faible écart par rapport à leurs homologues étrangers, et devraient permettre à l'industrie chinoise des semi-conducteurs de réaliser une percée qualitative dans l'ère post-Moore. Les entreprises chinoises apportent également leur contribution dans le domaine des chiplets, comme VeriSilicon, qui devrait être l'une des premières entreprises à commercialiser les chiplets dans l'industrie.