2020-2021中国音视频芯片行业研究报告.pdf

2020nullnullnullnullnull中国音视频芯片行业 研究报告 报告摘要 音视频芯片主要指用于安防监控 、 视讯会议 、 IP Camera和智能家居等领域应用的多媒体处理芯片 ， 包括视频监控前端的图像信号处理器 （ ISP） 、 网 络摄像机 SoC芯片 、 音频处理芯片和后端硬盘录像机主芯片等 。 音视频芯片不仅广泛应用在传统安防 、 家居 、 道路交通等领域 ， 在智慧安防 、 车联网 、 大屏拼接显示 、 智能摄像头等新兴领域亦具备较强的发展前景 。 近五年中国音视频芯片市场规模由 2015年的 1,083.0亿元 迅速增长至 2019年的 3,795.5 亿元 ， 年复合增长率达 36.8%。 未来安防监控下游市场应用的进一步拓展及 5G技术的飞速发展将进一步刺激中国音视频芯片市场扩容 ， 预计至 2024年 中国音视频芯片市场规模将超过 7,000亿元 。 5G商用形成行业巨大的需求支撑 对于处于 5G通信产业链上游的音视频芯片行业而言 ， 5G商用将会对行业形成巨大的需求支撑 ， 未来 5G通信网络建设到达中后期之后 ， 物联网 、 人工智能 、 智 能驾驶 、 医疗信息化 、 政务信息化等应用将可以在 5G网络上实现 ， 这系列应用在接入 5G通信网络时 ， 也离不开物理上音视频芯片的支持 。 安防监控成为行业中坚应用领域 视频监控是安防行业的核心 ， 中国视频监控市场规模随国家愈加重视安防而保持增长态势 。 近年来 ， 在平安城市 、 雪亮工程 、 智慧城市建设的推动下 ， 视频监 控设备在全国范围内迅速普及 。 同时传统安防行业转型升级迫在眉睫 ， 而 AI技术在安防领域的率先应用 ， 为安防领域发展带来新的机遇 。 “AI+安防 ”概念的兴起 ， 将会带动中国传统安防行业的新一轮转型升级 ， 为中国音视频芯片行业提供了更多的市场需求空间 。 国产化进程加快 音视频芯片行业是半导体产业的重要细分领域 ， 其产业链复杂 、 技术难度高 、 需求资金量巨大 ， 且由于早期海内外特定的社会环境 ， 中国在资金 、 人才及体制 等各方面困难较多 ， 导致中国半导体产业发展缓慢 ， 在制造设备及原材料 、 芯片设计 、 制造和封装测试等多个环节均落后于欧美日韩等发达国家或地区 ， 因此 推动国产化将势在必行 。 企业推荐： 海思半导体 、 星宸科技 、 富瀚微电子 名词解释 - 07 中国音视频芯片行业市场综述 - 09 定义与分类 - 09 发展历程 - 12 市场现状 - 14 中国音视频芯片行业产业链分析 - 15 产业链概述 - 15 产业链上游 - 18 产业链中游 - 19 产业链下游 - 20 产业链供需关系分析 - 21 中国音视频芯片行业市场规模 - 23 中国音视频芯片行业驱动因素 - 25 5G商用形成行业巨大的需求支撑 - 25 中国音视频芯片行业 SWOT分析 - 26 中国音视频芯片行业钻石模型分析 - 27 中国音视频芯片行业政策分析 - 28 中国音视频芯片行业发展趋势 - 30 安防监控成为行业中坚应用领域 - 30 国产化进程加快 - 35 目录 中国音视频芯片行业进入壁垒分析 - 38 中国音视频芯片行业风险分析 - 39 中国音视频芯片行业竞争格局 - 40 中国音视频芯片行业投资企业推荐 - 42 海思半导体 - 42 星宸科技 - 44 富瀚微电子 - 46 方法论 - 48 法律声明 - 49 目录 名词 解释（ 1/2） ISP： In-System Programming， 在线编程 。 具有 ISP功能的单片机芯片 ， 可以通过简单的下载线直接在电路板上给芯片写入或者擦除程序 ， 并且支持在线调试 。 SoC： System on Chip， 系统级芯片 ， 有专用目标的集成电路 ， 包含完整硬件系统并嵌入软件全部内容 ， 用以实现从确定系统功能 、 软硬件划分 ， 直至完成设计的整个 过程 。 DVR： Digital Video Recorder， 数字视频录像机 ， 一套进行图像存储处理的计算机系统 ， 具有对图像 /语音进行长时间录像 、 录音 、 远程监视和控制的功能 。 NVR： Network Video Recorder， 网络视频录像机 ， 是网络视频监控系统的存储转发部分 ， NVR与视频编码器或网络摄像机协同工作 ， 可完成视频的录像 、 存储及转发功 能 。 IDM： Integrated Design and Manufacture， 垂直整合制造 ， 指从芯片设计 、 制造 、 封装测试全覆盖的商业模式 。 IC： Integrated Circuit， 集成电路 ， 是一种微型电子器件或部件 。 Fabless： “无制造业务 、 仅专注于设计 ” 的一种集成电路设计运作模式 ， 也用来指代未拥有芯片制造工厂的 IC设计公司 。 Foundry： 在集成电路领域是指专门负责生产 、 制造芯片的厂家 。 MCU： Microcontroller Unit，单片微型计算机，将中央处理器频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、 USB、 A/D转换、 UART、 PLC、 DMA等周边接口、 LCD驱动 电路整合在单一芯片上形成的芯片级计算机，可针对不同应用场合做不同组合控制。 EDA： Electronic design automation， 电子设计自动化 ， 指利用计算机辅助设计 （ CAD） 软件 ， 来完成超大规模集成电路 （ VLSI） 芯片的功能设计 、 综合 、 验证 、 物理设 计 （ 包括布局 、 布线 、 版图 、 设计规则检查等 ） 等流程的设计方式 。 PCB： Printed Circuit Board， 印制电路板 ， 印刷线路板 ， 核心电子部件 ， 电子元器件支撑体及元器件电气连接载体 ， 采用电子印刷术制作的 。 晶圆：制作硅半导体积体电路所用的硅晶片 ， 其原始材料是硅 。 5G： 5th-Generation， 第五代移动通信技术 。 AI： Artificial Intelligence， 人工智能 ， 是研究 、 开发用于模拟 、 延伸和扩展人的智能的理论 、 方法 、 技术及应用系统的一门新的技术科学 。 名词 解释（ 2/2） ADAS： Advanced Driving Assistant System， 高级驾驶辅助系统 。 该系统利用各种车载传感器 （ 毫米波雷达 、 激光雷达 、 单双目摄像头以及卫星导航等 ） ， 在汽车行驶 过程中随时感应周围环境 ， 收集数据 ， 进行动静态物体辨识 、 侦测与追踪 ， 并结合导航仪地图数据 ， 进行系统运算分析 ， 预先让驾驶者察觉潜在危险 ， 有效提升汽车驾 驶的舒适性和安全性 。 HDR： High-Dynamic Range， 高动态范围图像 ， 相比普通的图像 ， 可以提供更多的动态范围和图像细节 。 反向设计： 通 过 对芯 片 内部电路提取 、 分析 、 整理，实现对 芯 片技 术 原理、设计思 路 、工 艺 制造、结构机 制 等深 入 洞悉，可用以 验 证设 计 框 架 、分析信息 流 技 术 问 题 ， 或助力形成新芯片设计、产品设计方案。 正向设计： 以系统工程理论、方法、过程模型为指导，面向复杂芯片产品和系统改进、改型、技术研发、原创设计。 微处理器： 由 一 片或 少 数几片大规模 集 成电 路 组成的中央处 理器 。 微 处理器可完成 取 指令 、 执行指令，与 外 界存 储 器和逻辑部件 交 换信 息 等操 作 ，是微型 计 算 机 的运 算控制部分，可与存储器及外围电路芯片组成微型计算 机 。 DSP： Digital Signal Processor，特殊微处理器，是以数字信号处理大量信息的器件。工作原理是接收模拟信号，转换为 0或 1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、 强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格 式 。 RAM： Random Access Memory，随机存取 存 储器，是与 CPU直接 交 换数据的内部存储器，可作为操作系统或其他正在运行中程序的临时数据存储介质，支持随时从 任何一个指定地址写入（存入）或读出（取出）信息，同时具备数据易失性，断电将造成存储数据丢失。 光刻： 是平面型晶体管和集成电路生产中的一个主要工艺 ， 是对半导体晶片表面的掩蔽物 (如二氧化硅 )进行开孔 ， 以便进行杂质的定域扩散的一种加工技术 。 刻蚀： 是用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程 ， 其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形 。 PVD： Programmable Voltage Detector， 可编程电压监测器 ， 作用是监视供电电压 。 ROA： Return On Assets， 资产回报率 ， 是用来衡量每单位资产创造多少净利润的指标 。 WIP： Work In Process， 本文中指尚未上市披露具体信息 。 音视频芯片 的定义、分类及应用 本报告中的音视频芯片主要指用于安防监控 、 视讯会议 、 IP Camera和智能家居等领域应用的多媒体处理芯片 ， 包括视频监控前端的图像信号处理器 （ ISP） 、 网络摄像机 SoC芯片 、 音频处理芯片和后端硬盘录像机主芯片等 。 ISP芯片图像信号处理技术主要包括以下 降噪技术： 图像传感器在获取图像时因温度 、 光照强度等原因会产生大量噪声 ， 导致图像模糊 、 细节丢失 ， ISP可进行降噪处理； 自动聚焦技术： ISP芯片应用场景复杂多变 ， 需要对画面主体快速准确聚焦 ， 聚焦完成后不会失焦模糊； 自动曝光技术： 室内室外 、 昼夜更替等均会使得光照强度发生变化 ， ISP芯片通过算法判断光照强度并自动调整曝光 、 增益 ， 避免画面整体出现过曝或过暗现象； 白平衡技术： 特定光照条件下物体反射的光线可能会与物体本身色彩不一致 ， 需经过芯片算法进行色彩调整并符合人眼的视觉标准； 镜头畸变矫正： 由于光学镜片本身的球形特性 ， 拍摄的画面易出现边缘拉伸或压缩畸变 ， 需要通过信号处理进行画面还原 。 中国音视频芯片行业市场综述 定义与分类（ 1/3） 音视频芯片主要指用于安防监控 、 视讯会议 、 IP Camera和智能家居等领域应用的多媒 体处理芯片 ， 包括视频监控前端的图像信号处理器 （ ISP） 、 网络摄像机 SoC芯片等 图像信号处理（ ISP）芯片介绍 ISP芯片是视频监控摄像机的重要组成部件 。 ISP芯片的 主要作用是对视频监控摄像机前端的图像传感器所采 集的原始图像信号进行处理 ， 使图像得以复原和增强 ， 经 ISP芯片处理后的输出图像可直接在显示器显示或通 过数字硬盘录像机 (DVR)进行压缩 、 存储 。 ISP芯片的 性能直接决定视频监控摄像机的成像质量 。 图像信号处理（ ISP）芯片 ISP芯片集成了包括 CFA插值 、 白平衡校正 、 伽马校正 、 3D降噪 、 边缘增强 、 伪彩色抑制 、 宽动态处理等功能 模块 ， 并集成可用于用户编程的微控制器 ， 在获得高 性能的同时 ， 大幅优化芯片功耗和物理面积 ， 促使视 频监控摄像机具有清晰度高 、 低光性能好 、 体积小 、 功耗低等显著特点 。 主控制器 （ MCU） 视频接口 ISP处理部件 传感器数据接收 电视信号编码器 视频模拟信号输出 底噪消除 镜头畸变校正 伽马校正 2D/3D噪声消除 色度空间变换 信号统计 /运算 AE/AWB/AF ADC/DAC PWM UART I2C SPI GPIO 外设接口 ISP芯片典型架构图模拟摄像机典型部署方案 DVR硬盘录像机 摄像机原始图像 处理数据 复原图像 增强图像 压缩 、 存储 镜头 传感器 ISP 中国音视频芯片行业市场综述 定义与分类（ 2/3） IPC SoC芯片是视频监控网络摄像机的核心 ， 通常集成了视音频编码模块 、 图像信号处 理 （ ISP） 模块等 ， ISP性能直接影响编码后的图像质量和压缩效率 网络摄像机（ IPC） SoC芯片介绍 IPC SoC芯片是视频监控网络摄像机的核心 。 IPC SoC通 常包含 ISP模块和视频编码模块 ， 摄像机前端图像传感 器采集的视频原始数据经过 ISP模块处理后 ， 传送至视 频编码模块进行压缩 。 压缩后的视音频码流通过网线 或者无线链路传输到后端 NVR， NVR对视音频数据进行 接收处理并存储 ， 后期需要回溯时可调出存储的视音 频数据进行检索回放 。 网络摄像机（ IPC） SoC芯片 IPC SoC通常集成了嵌入式处理器 （ CPU） 、 图像信号 处理 （ ISP） 模块 、 视音频编码模块 、 网络接口模块 、 安全加密模块和内存子系统 ， 部分芯片还基础了视频 智能处理模块 。 其中 ISP处在处理流程的最前端 ， ISP性 能直接影响编码后的图像质量和压缩效率 。 系统控制部件 媒体处理部件 图像信号处理 （ ISP） 视频编码 （ H.264） Audio编解码 JPEG抓拍 传感器数据接收 视频预处理 电视信号调制输出 ADC/DAC PWM UART I2C SPI GPIO 外设接口 IPC SoC芯片典型架构图网络摄像机典型部署方案 NVR 摄像机原始图像 处理数据 传输压缩后的视音频码流 交换机 压缩 、 存储 应用处理器 APP CPU 实时控制器 RISC/MCU 系统控制器 PMU 总线和外存控制器 安全部件 （ AES/DES） Ethernet MAC 无线交换机 视频监控系统 对应芯片 主要功能 主要厂商 模拟监控系统 前端： ISP芯片后端： DVR SoC芯片 对原始图像信号进行降噪、曝光调整等处理，决 定成像质量 将模拟音视频信号数字化、编码压缩与存储 富瀚微、 NextChip 海思、德州仪器、意法半导体 网络监控系统 前端： IPC SoC芯片后端： NVR SoC芯片 主要集成 ISP技术和视频编解码技术，同时集成视 频分析功能 接受网络摄像机的 IP码流，进行编解码、存储 海思、安霸、德州仪器、北京君正、富瀚微、国 科微 海思、德州仪器、 Marvell 视频系统的四类主要芯片 实现模拟到数字的跨越 数字硬盘刻录机 （ DVR） 的核心功能是模拟音视频的数字化 、 编码压缩与存储 。 如果把监控摄像机比作人的眼睛 ， DVR则是大脑 ， 负责整个系统的信息处理 。 经过前端摄像 机采集的视音频数据通过线缆传输到 DVR， DVR首先将视音频信号数字化 ， 然后将数字视频信号输入 DVR SoC芯片 ， DVR SoC芯片对视音频数据进行压缩处理并存储于硬盘 等设备中 ， 在后期需要回溯时 ， 可调出存储的视音频数据进行检索回放 。 DVR实现了对音视频信号的数字化 ， 使得信号传输存储更加便捷 ， 后期资料调度快速准确 。 DVR SoC 芯片厂商以海思 、 TI为主 ， 海思占据 60%以上市场份额 。 DVR SoC芯片集合了录像机 、 画面分割器 、 云台镜头控制 、 报警控制和网络传输等功能于一体 ， 可被视为一套可进行图像信号处理 、 压缩 、 存储 、 传输功能的计算机系统 。 DVR SoC芯片集成了中央处理器 （ CPU） 、 图形处理器 、 视频编解码器 、 显示控制器 、 总线控制器 、 内存子系统 、 音频处理器等功能模块 ， 具备高性能的同时 ， 加强了多媒 体处理能力 ， 具有接口丰富 、 功耗低 、 可靠性高等显著特点 。 中国音视频芯片行业市场综述 定义与分类（ 3/3） 数字硬盘刻录机 （ DVR） 的核心功能是模拟音视频的数字化 、 编码压缩与存储 。 中国 DVR SoC 芯片厂商以海思 、 TI为主 ， 海思占据 60%以上市场份额 数字硬盘录像机（ DVR） SoC编解码芯片 介绍 DVR SoC编解码芯片是嵌入式视频监控 DVR设备的主芯 片 。 经过前端摄像机采集的视音频数据通过线缆传输 到 DVR， DVR首先将设音频信号数字化 ， 其后将数字视 频信号输入 DVR SoC芯片 ， DVR SoC芯片对视音频数据 进行压缩处理并存储于硬盘等设备中 ， 在后期需要回 溯时 ， 可调出存储的视音频数据进行检索回放 。 数字硬盘录像机（ DVR） SoC编解码芯片 运用于 DVR中的专业芯片主要分为两个部分：模数转 换 （ A/D） 芯片和视频编解码芯片 。 其中 A/D芯片的主 要作用是将音视频模拟信号转换成数字信号 。 该技术 目前已经比较成熟 。 DSP或 ASIC等视频编解码芯片将 A/D输出的数字信号进行编码转换成 MPEG-4或 H.264等 标准码流 。 此外 ， 更多的 DVR开始采用系统级 （ SoC） 芯片解决方案 。 系统控制部件 媒体处理部件 Audio编解码 视频编解码 （ H.264） JEPG抓拍 2D图形加速 摄像机视音频 信号输入 电视信号调制输出 ADC/DAC USB UART I2C PCI GPIO 外设接口 嵌入式 DVR芯片典型架构图DVR典型部署方案 DVR 监视器 应用处理器 APP CPU 实时控制器 RISC/MCU 系统控制器 PMU 总线和外存控制器 安全部件 （ AES/DES） Ethernet MAC 屏幕墙 交换机 中国音视频芯片行业市场综述 发展历程（ 1/2） 芯片产业的发展路径是逐渐与低价值环节相分离的过程 ， 芯片产业的竞争力也由 “生产 能力 ”转变为 “设计能力 ”， 作为经济价值最高的芯片设计环节是产业增长的核心部分 经济价值 高 低 1960年以前 19601987年 1987年以后 在 20 世纪 60 年代以前，出现的公司主要是 所谓的“全能企业”，即传统的垂直一体化 IDM （ Integrated Device Manufacture）， 它是集 整机产品和 IC 设计与制造、封装及测试等全 过程于一体的全封闭商业模式 随着半导体的日益复杂化和高额的投资，企业内部 需求已无法支撑其半导体制造设备部门和材料部门 的运营， 20 世纪 60年代后期开始材料和设备部门 开始从企业分离，整个产业系统形成了 IC、设备和 材料三个价值链。 这类 IC公司即现在的 IDM 公司， 该类公司包括了芯片设计、制造和封装测试等环节， 比如 Intel 公司就属于该类公司 到 20世纪 70年代 出现了前 、 后工程分工 ， 即 封装和测试这些低附加值的价值链又从产业中 分离 。 因为封装和测试是劳动密集型的产业 ， 且附加值不高 ， 因此开始向东亚新兴国家转移 ， 最先是日本 ， 然后向韩国 ， 台湾以及中国大陆 地区转型 ， 促进了该地区半导体产业从无到有 的发展 关键 描述 传统 IDM （ Integrated Device Manufacture） 芯片设计 现代 IDM （芯片设计 /制造 /封装测试） 设 备 材 料 生产制造 材 料设 备 封装测试 中国芯片产业发展历程 中国音视频芯片行业市场综述 发展历程（ 2/2） 驱动程 度 ： 2013 2020年发展期2013年之前平稳期 2020年之后潜力期 发展力曲线 时间 2014年 华为海思半导体 在 IPC及 SoC芯片市场上 ， 仅用一年时间就将其中国市场份额从约 35%提升至 约 60%， 取代了德州仪器的榜首位置 5G在 2023年左 右的全面商用将为 市场带来一波新的增长爆发 点 ， 车 载影像等在内的音视频芯片需求将 迎来新一轮爆发 需求 供给 政策 To C To B 中国具备全球领先的音视频芯片市场需求 ， To C和 To B的应用场景广阔；在庞大的需 求端 、 辅以供给端和政策端的驱动下 ， 近年音视频芯片市场呈全面爆发态势 政府性项目“平安城市”大大促进了安防行业的 发展。“平安城市”是公共安全技术防范系统的 重要组成部分，与安防行业关系十分密切，而 视频监控系统是平安城市建设中的重要一环 2013年出台的“智慧城市”项目 推动着安防产品 向智能楼宇、文教卫、金融、能源等其他领域 发展，安防产品的应用范围越来越广泛 2016年，随着“雪亮工程”的启动 ，视频监控系 统更是向广大的农村薄弱地区延伸 中美贸易战对芯片产业的影响还将持续， 下游厂商纷纷表示未来会进一步扩大国 有芯片的采购渠道， 增加中国芯片的采 购份额，这无疑给中国音视频芯片的发 展提供了更广阔的机会 中国对整体芯片产业的上游供给在 2013年之前 都还处于早期阶段，供给较为薄弱，对海外企 业依赖较强 从 2013年起，云计算的大规模建设，提供了价 格更低、性能更强的底层运算能力。对于音视 频芯片来说： AI的能力提升： 对编码端， AI识 别能力的大幅提升，带动市场增长 5G的商用将使得 L4的自动驾驶成为可能，车 载影像等相关音视频芯片需求将爆发 音视频芯片 IP国产化比例极高，大幅降低了 芯片研发制造的风险 ，有利于中国音视频芯 片长期发展 音视频芯片市场已经存在较长时间；过去一直 长时间由 To B的专用市场和 To C的电视机市场 所驱动。需求相对稳定，参与者由海外芯片巨 头为主 人们生活水平的提高，安全意识的增强，中小 企业、商铺、家庭都成为推动安防市场发展的 重要因素， 消费领域的扩大不断催生民用市场 对于音视频芯片的需求，并提供增量市场空间 中国的安防设备渗透率还有进一步提升空间 安防产品更新换代的几率较其他产品高出很 多， 存量市场设备的更新也是安防市场发展 的重要部分 中国音视频芯片行业发展历程 中国音视频芯片行业市场综述 市场现状 芯片作为科技产业基础层的核心 ， 是国家信息安全的重要屏障 ， 必将成为中国大力推 动发展的科技领域 ， 因此音视频芯片市场有望迎来高速增长阶段 起始阶段 初步竞争阶段 全面竞争阶段 贸易 - 起 始阶 段 ， 由 于 中美 经 济 实 力悬 殊 ， 经济 结 构 差 异较 大 ， 中 美 早期 的 经 贸 互补 多 于竞 争 。 作 为 “终 极 生产 者 ”的 中 国 和 “终 极 消费者 ”的 美 国 ， 镜 像般 的 互相 依 赖 是 过去 中 美长期 贸 易的主旋律 - 随着中国产业结构调整和技术进步以及美国 制造业的优势下降 ， 中美贸易竞争凸显 。 中 国清洁能源 、 机电 、 化工产品在国际市场的 竞争力不断上升 ， 对美国出口造成严重冲击 - 随 着美国 政 府屡 屡 发起对 中 国产品 的 双反 调查 ， 征 收惩 罚 性关 税 ，在 世 贸 组 织起 诉 中国。 中 方斥 之为 贸 易保 护 主义 行 为 ， 是美 国 政府为 帮 助 本 国企 业 与中 国 同行 竞 争 的 不正 当 手 段 ，开 启 中 美 贸 易 全 面 竞 争 阶 段 企业 - 海 上竞 争 加剧 ， 溢出 效 应 显 现 ， 促 使中美 在 网 络 、 太 空 等 其 他 领 域 竞 相 研 发 军 备 ， 以 提 高 自 身威慑 力 和在 潜 在冲 突中 的优势 代表性 对 比维度 - 21世纪之前 ， 中美企业间实 力 差距悬殊 ， 世 界 领先企业还主要集中在欧美日等发达国家 ， 中 国没有一家企业进入 “世界 500强 ” - 2006年 “世界 500强 ”企业中，美国总共有 170 家上榜 ， 而中国企业也逐渐崭露头角 ， 有 19 家 企 业 上 榜 。 尤 其 在 某 些 特 定 领 域 中 国 企 业 已 经 不 亚于 美 国企 业 ， 如 ： 能 源 、 建 筑 、 银 行 、 保险等行业 - 2018年 “世界 500强 ”企 业中，美国总 共 126家 企业上榜 ， 而中国 达到 了 120家企 业， 从数 量 上 已 经 达 到 与 美 国 分 庭 抗 礼 的 状 态 ， 并 且 产 业 覆 盖度 也 不亚 于 美国 。 中 美 企业 在 多个 领 域 开始全方 面 竞争 信 息 科 技 市场 - 互 联网 时 代之 前 ，由 于 中 国 较为 落 后的信 息 科技基础 ， 导致 大 众对 于科 技的需 求 力极低 - 随 着消 费 互联 网 时代 的 到 来 ， 中 国 人口红 利 被 完全激发 ， 超过 8亿名 的 网民用 户 ， 规 模 冠 绝 全球 。 并助力中国数据 总 量在 2020年达到 8,060 个 EB， 占 全 球 数 据 总量 的 18%， 为中 国 信 息 科 技领域 的 发展 奠 定了 良好 的市场 需 求基础 - 伴随 产 业 互联 网 时代 的 到 来 ， 将 会 带来比 消 费 互 联网 市 场更 为 庞大 的 信 息 科技 需 求 ， 所 创 造 的 市场 也 将上 升 到新 的 规 模 。 从 整 体需 求 角 度 考 量 ， 中 国 将 拥 有 比 美 国 更 为 庞 大 的 信 息 科 技 市场 - 第二次世界大战后，美国建立现代科技创新 体 系 ，一 跃 成为 科 技强 国 ， 并 保持 至 今。中 国 自 改 革开 放 以后 ， 科技 进 步 才 开始 加 速。 因 此 起始阶段 整 体科 技 基础 较美 国相差 甚 远 - 在互联网时代早期，依托整体经济的快速发展， 中国信息科技技术也在飞速前进。 但是在科技 产业基础层的核心 芯片领域远落后于美国 ， 虽然近年来随着华为海思为代表的国产芯片厂 商陆续发力，但是仍需一段时间 - 中国在即将到来的 5G和物联网时代中，已 经走在了世界领先的位置， 结合中国庞大 的市场需求，以及中美之间对于信息科技 的核心技术的追求，中国芯片产业将迎来 爆发式增长 经济 贸易 信息 科技 安全 技术 对比国 家 :中美两国芯片产业发展现状对比 - 早期中美军事实力差距悬殊，中国也没有挑 战美国主导地位的意愿 ，尽管军费增长很快， 但依然全力避免与美国的敌对国家结盟，避 免与美国的盟国进行军事对抗 - 随着军事现代化的步伐加快， 中国在海洋、 网络、太空等领域的进展对美国的优势地位 构成一定挑战 ，尤其是在中国近海，双方安 全竞争有加剧的趋势 中国音视频芯片行业产业链概述（ 1/3） 按照芯片产品的形成过程 ， 中国音视频芯片行业产业链可分为芯片设计行业 、 制造 、 封装测试及下游应用四个环节 上游 中游（代工） 下游 设计（利润率 60%以上） 企业 民用安防 其他 公共安防 安防监控 流媒体后视镜 无屏 Wi-Fi式记录仪 卡片式行车记录仪 车载影像 消费摄像头 其他 智能显示 其他 制造及封装测试 中国音视频芯片行业产业链 芯片设计行业已成为中国半导体产业中最具发展活力的 领域之一 ， 芯片设计环节是带动整体产业链发展的核心 因素，也是经济附加值最高的环节 芯片设计环节从整体来看，美国企业仍然占据了绝对主流， 前 10大芯片设计公司中有 8 家都来自美国，其他仅有海思 半导体和联发科 (中国台湾 )上榜。 芯片设计的本质是将具体的产品功能、性能等产品要求转 化为物理层面的电路设计版图，并且通过制造环节最终实 现产品化。设计环节包括结构设计、逻辑设计、电路设计 以及物理设计，设计过程环环相扣、技术和工艺复杂 全球音视频芯片设计主要供应商 中国音视频芯片设计主要供应商 （现有约 1,700家） 芯片设计市场空间巨大， 2019年中国市场规模接近 3,000 亿元 。通常情况下，一款 28nm 芯片设计的研发投入 约 1-2 亿元 ， 14nm 芯片约 2-3 亿元 ，研发周期约 1-2 年 （占全球 60%以上市场份额） 制造环节 目前全球芯片代工制造领头企业为中国台湾的台积电， 2019年收入为 2,491亿元 人民币 ，占全球前十大 IC制造规模收入比例超过 50%。中国大陆企业在前十位的 分别有中芯国际和华虹半导体， 2018年收入分别为 31.16亿美元 和 9.326亿美元 中国国内两家芯片制造公司中芯国际、华虹半导体都已经进入 14nm制程的 风险量产阶段，但其核心量产制程仅在 28nm，与国际先进企业比较，制造 能力 落后 5-6年 ，制程能力相差 2代到 2.5代 设备折旧年限拉低，先进制程设备折旧成本高昂：以台积电及联电为例，其 成本结构中折旧费用占比接近 50%，设备折旧在成本中占比最大 12寸晶圆制造成本 平均每片 100美元， 毛利率与市场占有份额相关，中芯国 际近三年芯片制造业务毛利率 约 20% 封装测试 封测目前属于中国半导体产业链中有望率先实现全面国产替代的领域，中国企业 在国际上已拥有较强竞争力。 2019年长电科技、华天科技、通富微电三家企业在 全球市场市占率约达 20%，且封装技术能力较为全面 测试设备以进口为主，单机价值高达 30100万美元 不等 中国音视频芯片行业产业链概述（ 2/3） 音视频芯片产业链与其他领域芯片产业链无明显差异 ， 芯片设计企业 （ Fabless） 轻资 产 ， 同时具备技术壁垒和渠道壁垒 ， 经济附加值最高 上游 中游（代工） 下游 - 不同于传统产业链“产品设计 制造 销售”，半导体产业链中由芯片设计商同时负 责芯片设计及营销服务，由晶圆代工厂负责晶圆工艺研发及制造，因此产业链路径 为“ IC设计 晶圆代工（制造） 封测 IC设计”， IC设计环节轻资产，同时具备技 术壁垒及渠道壁垒，附加值最高 - 晶圆代工环节重资产，技术壁垒较高，附加值较高 - 封测环节重资产，技术壁垒相对低，附加值相对低 IP（知识产权） EDA（开发） 设计 SoC 非 SoC 光罩 其他 电子硅材料 材料 离子注入机 其他 光刻机 设备 企业 民用安防 其他 公共安防 安防监控 流媒体后视镜 无屏 Wi-Fi式记录仪 卡片式行车记录仪 车载影像 消费摄像头 其他 智能显示 其他 装片 键合 电性测试 老化测试 封装测试 划片 封装 测试 制造 塑封 其他 其他 IP CPU ISP Encode Decode 网络接口 辅助类 Fabless Foundry 中国音视频芯片行业产业链各环节具体流程 中国音视频芯片行业产业链概述（ 3/3） 音视频芯片行业产业链与集成电路产业链同步 ， 包括设计 、 制造 、 封装和测试等环节 ， 各个环节已分别发展成为独立 、 成熟的子行业 中国音视频芯片产业链各要素价值图 经 济 价 值 产业链环节 设计 制造 产业链上游 产业 链 中游 产业链下游 封装测试 营销销售 芯片设计是芯片产品中最重要的价值体现，也 是经济附加值最高的环节 半导体产业是以技术作为核心驱动因素的产业 ， 在 设计环节上技术与资本高度密集 ， 是带动整体产业 发展的核心因素 ， 也同样是经济附加值最高的环节 在半导体产业的竞争中 ， 国家以及企业的优先发展 环节一定是在设计环节 。 因此能够在芯片设计领域 通过自身技术优势占据稳定市场地位的企业 ， 在未 来将长期处于产业引导者的角色 半导体的制造由于需要巨大的投资和工艺保证， 因此半导体行业中的制造环节经济价值同样不容 小觑 传统行 业 普 遍 认 为 ， 研发和 营 销 才 是高 附 加值的 区 域 ， 而 半 导 体 行业 由 于制造 环 节 高 度资 本 密集 且 技术密集 ， 因此经济价值相对较高 主要由于芯片行业的迭代速度以及“制程为王”的行业 成功方式， Foundry厂商只需要牢牢守住制程节点， 用领先对手的工艺帮助客户成长，而绝不踏入微笑曲 线的其他两端， 就将筑起巨大的行业护城河，并且产 生丰厚的利润回报 芯片设计行业已成为中国半导体产业 中最具发展活力的领域之一 ， 芯片设 计环节是带动整体产业链发展的核心 因素，也是经济附加值最高的环节， 在芯片设计领域通过自身技术优势占 据稳定市场地位的企业，未来将长期 处于产业引导者 封装测试是半导体制造的后道工序，封测主要 工序是将芯片封装在独立元件中，以增加防护 并提供芯片和 PCB之间的互联，同时通过检测 保证其电路和逻辑畅通，符合设计标准。 在音 视频芯片产业链中，传统封装测试的技术壁垒 相对较低，但是人力成本较为密集 中国音视频芯片行业 产业链上游分析 芯片设计环节是带动整体产业链发展的核心因素 、 经济附加值最高 ， 在芯片设计领域 通过自身技术优势占据稳定市场地位的企业 ， 未来将长期处于产业引导者的角色 中国音视频芯片行业产业链上游分析 音视频芯片行业产业链与集成电路 （ 半导体 ） 产业链同步 ， 包括设计 、 制造 、 封装和测试等环节 ， 各个环节已分别发展成为独立 、 成熟的子行业 。 按照芯片产品的形成过程 ， 芯片设计行业是音视频芯片行业的上游 。 IC设计企业设计的产品方案 ， 通过代工方式由晶圆代工厂商和封装测试厂商完成芯片的制造和封装测试 ， 后将芯片产成品作为元器 件销售给下游电子设备供应厂商等 。 芯片设计企业处于产业链上游 ， 主要根据电子产品及设备等终端市场的需求设计开发各类芯片产品 ， 芯片设计行业已成为中国半导体产 业中最具发展活力的领域之一 。 1,325.0 1,644.3 2,073.5 2,519.9 2,947.7 0 1,000 2,000 3,000 4,000 2015 2016 2017 2018 2019 亿元 头豹洞察分析： 芯片设计公司的核心竞争力取决于技术能力 、 需求 响应和定制化能力带来的产品创新能力 半导体产业是以技术作为核心驱动因素的产业 ， 在 设计环节上技术与资本高度密集 ， 是带动整体产业 发展的核心因素 ， 也同样是经济附加值最高的环节 头豹洞察分析： 集成电路设计水平的高低决定了芯片产品的功能 、 性能和成本 ， 集成电路设计业务环节总体可分为前 端设计和后端设计两部分 当资金不足或后端设计人力资源紧张时 ， 企业通常 将部分芯片产品的后端设计业务通过外包方式完成 中国芯片设计产业在提升自给 率 、 政策支持 、 规格升级与创 新应用等要素的驱动下 ， 保持 高速成长的趋势 音视频芯片设计流程中国芯片设计行业市场规模， 2015-2019年 中国音视频芯片行业产业链上游分析 产业链上游分析： 中国制造 2025 明确将集 成电路作为 “新一代信息技术 产业 ”， 纳入大力推动突破发 展的重点领域 ， 着力提升集 成电路 （ 芯片 ） 设计水平 芯片设计业销售收入从 2015 年的 1,325亿元 增长到 2019年 的 2,947.7亿元 。 预计 2020年 ， 中国芯片设计行业市场规模 将突破 3,000亿元 IC前端设计 用户需求分析 芯片规格定义 芯片架构设计 RTL设计 IC后端设计 可测性设计（ DFT） 可制造性设计（ DFM） 布局布线设计 物理版图设计 网表 版图 中国音视频芯片行业 产业链中游分析 研发和营销通常是高附加值区域 ， 但音视频芯片行业由于制造环节高度资本密集且技 术密集 ， 因此制造与封装测试环节经济价值同样相对较高 中国音视频芯片行业产业链中游分析 音视频芯片行业产业链中游主要由晶圆制造和封装测试两个环节组成 。 晶圆制造是根据设计出的电路版图 ， 通过炉管 、 湿刻 、 淀积 、 光刻 、 干刻 、 注入 、 退火等不同工艺流 程在半导体晶圆基板上形成元器件和互联线 ， 最终输出能够完成功能及性能实现的晶圆片 。 封装测试是芯片制造的后道工序 ， 封测主要工序是将芯片封装在独立元件中 ， 以 增加防护并提供芯片和 PCB之间的互联 ， 同时通过检测保证其电路和逻辑畅通 ， 符合设计标准 。 在音视频芯片产业链中 ， 传统封装测试的技术壁垒相对较低 ， 但是人力成本 较为密集 。 900.8 1,126.9 1,448.1 1,818.2 2,149.1 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 2015 2016 2017 2018 2019 亿元 头豹洞察分析： 中国正承接第三次全球半导体产业转移 ， 2017年到 2020年期间 ， 预计中国将有 26座新晶圆厂投产 ， 成 为