深度报告-20210516-东方证券-电子行业_新封装_新材料_新架构驱动后摩尔时代集成电路发展_13页_932kb

新封装、新材料、新架构驱动后摩尔时代集成电路发展总结

核心内容

随着摩尔定律逐渐放缓，集成电路行业正面临从“More Moore”向“More than Moore”和“Beyond CMOS”演进的关键转折点。为应对算力和存储需求的爆发，以及硅基材料的物理瓶颈，后摩尔时代的技术革新将围绕新封装、新材料、新架构三大方向展开。

主要观点

• 后摩尔时代的到来：摩尔定律的物理极限与市场需求的双重压力，使传统硅基晶体管难以维持集成电路的持续发展，后摩尔时代的技术革新成为必然。
• 新封装技术：3D封装与SiP（系统级封装）成为提升集成度与性能的关键手段。SiP技术具有更高的集成度、更短的研发周期、更优的系统性能，是超越摩尔定律的重要路径。Chiplet模式则通过模块化设计，实现成本节约与上市加速。
• 新材料技术：第二代和第三代半导体材料（如GaAs、GaN、SiC）在高频、高功率、高压等应用场景中展现出更强的性能优势，将在5G、新能源汽车等领域迎来重要发展机遇。
• 新架构技术：随着冯·诺依曼架构的局限性显现，架构创新进入黄金时代。RISC-V等开放指令集推动芯片设计的灵活性与可扩展性；存内计算、AI NPU等架构提升计算效率；长期来看，量子计算、光子计算和类脑计算等新兴范式可能带来突破。

关键信息

技术路线图

未来集成电路的演进路线主要包括：

• More Moore：通过先进制程缩小晶体管尺寸。
• More than Moore：通过系统集成方式提升性能，如SiP、Chiplet。
• Beyond CMOS：采用非CMOS技术，如RISC-V、GaN、SiC等新材料与新架构。

市场趋势

• 全球先进封装市场规模预计从2020年的约260亿美元增长至2025年的约380亿美元，年复合增长率（CAGR）约为8%。
• GaN射频器件市场规模预计从2019年的7.4亿美元增长至2025年的20亿美元，CAGR约12%。
• SiC功率器件市场规模预计从2018年的3.7亿美元增长至2023年的近14亿美元，CAGR超过30%。

投资建议

新封装领域

• 推荐公司：环旭电子（买入）、立讯精密、长电科技、晶方科技、华天科技、芯原股份。
• 技术应用：SiP、3D堆叠、Chiplet等技术在智能手机、5G设备、AI芯片等领域有广泛应用。

新材料领域

• 推荐公司：三安光电（买入）、华润微（买入）。
• 材料应用：GaAs、GaN、SiC等材料用于射频前端、功率器件、光通讯等高端领域。

新架构领域

• 推荐公司：兆易创新（增持）、晶晨股份（买入）、寒武纪（未评级）、富瀚微（未评级）、澜起科技（增持）、国盾量子（未评级）。
• 技术方向：RISC-V开放指令集、AI NPU、存内计算、量子计算等。

风险提示

• A股公司在SiP市场中竞争力可能减弱，失去市场份额。
• 化合物半导体市场需求可能低于预期，受5G建设、新能源汽车发展等因素影响。
• 化合物半导体技术研发进展可能不及预期，影响其渗透率。
• 架构创新在实际应用中的进展可能不达预期，影响相关公司业绩。

投资评级定义

信息披露

东方证券资管仍持有立讯精密股票达1%以上，已向客户披露。

分析师声明

分析师对所提及证券或发行人的建议和观点反映其个人看法，与分析师薪酬无直接关系。

免责声明

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参考资料

• 国家科技体制改革和创新体系建设领导小组第十八次会议
• 东方证券研究所整理数据
• Yole Development市场预测
• 各公司公告及行业分析报告