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智能手机核心芯片涉及先进制程及化合物半导体材料，国产率低。以目前国产化芯片已采用较多的华为手机为例可大致看出国产芯片的“上限”。CPU目前华为海思可以独立设计，此外还包括小米松果等 fabless 设计公司，但由于采用 12 英寸最先进制程，制造主要依赖中国台湾企业；DRAM、NAND 闪存国内尚无相关公司量产；前端 LTE 模块、WiFi 蓝牙模块采用了GaAs 材料，产能集中于 Skyworks、Qorvo 等美国 IDM 企业以及稳懋等中国台湾代工厂，中国大陆尚无砷化镓代工厂商；射频收发模块、PMIC、音频 IC 可做到海思设计+foundry 代工，而充电控制 IC、NFC 控制 IC 以及气压、陀螺仪等传感器主要由欧美 IDM厂商提供。总体来看智能手机核心芯片国产率仍低，部分芯片如 DRAM、NAND、射频模块等国产化几乎为零。
以主流旗舰手机 iPhone X 为例可以大致看出中国大陆芯片厂商在全球供应链中的地位。CPU采用苹果自主设计+台积电先进制程代工，DRAM、NAND来自韩国/日本/美国 IDM厂商；基带来自高通设计+台积电先进制程代工；射频模块采用砷化镓材料，来自 Skyworks、 Qorvo 等 IDM厂商或博通+稳懋代工；模拟芯片、音频 IC、NFC 芯片、触控 IC、影像传感器等均来自中国大陆以外企业，中国大陆芯片在苹果供应链中占比为零。而除芯片、屏幕以外的零部件大多有中国大陆供应商打入，甚至部分由大陆厂商独占。由此可见中国大陆芯片企业在全球范围内竞争力仍低。
通信基站对国外芯片依赖程度极高，且以美国芯片企业为主。目前基站系统主要由基带处理单元（BBU）及射频拉远单元（RRU）两部分组成，通常一台 BBU 对应多台 RRU 设备。相比之下，RRU 芯片的国产化程度更低，对于国外依赖程度高。这其中主要难点体现在 RRU 芯片器件涉及大功率射频场景，通常采用砷化镓或氮化镓材料，而中国大陆缺乏相应产业链。
美国厂商垄断大功率射频器件。具体来看，目前 RRU 设备中的 PA、LNA、DSA、VGA等芯片主要采用砷化镓或氮化镓工艺，来自 Qorvo、Skyworks 等公司，其中氮化镓器件通常为碳化硅衬底，即 GaN on SiC。RF 收发器、数模转换器采用硅基及砷化镓工艺，主要厂商包括 TI、ADI、IDT 等公司。以上厂商均为美国公司，因而通信基站芯片对美国厂商依赖性极高。
汽车电子对于半导体器件需求以 MCU、NOR Flash、IGBT 等为主。传统汽车内部主要以 MCU 需求较高，包括动力控制、安全控制、发动机控制、底盘控制、车载电器等多方面。新能源汽车还包括电子控制单元ECU、功率控制单元PCU、电动汽车整车控制单元VCU、混合动力汽车整车控制器 HCU、电池管理系统 BMS 以及逆变器核心部件 IGBT 元件。此外在以上相关系统以及紧急刹车系统、胎压检测器、安全气囊系统等还需应用 NOR Flash 作为代码存储。MCU 通常采用 8 英寸或 12 英寸45nm~0.15μm 成熟制程，NOR Flash 通常采用45nm~0.13μm 成熟制程，国内已基本实现量产。
智能驾驶所采用半导体器件包括高性能计算芯片及 ADAS 系统。高性能计算芯片目前采用 12 英寸先进制程，而 ADAS 系统中的毫米波雷达则涉及砷化镓材料，目前国内尚无法量产。
AI 芯片与矿机芯片属于高性能计算，对于先进制程要求较高。在 AI 及区块链场景下，传统 CPU 算力不足，新架构芯片成为发展趋势。当前主要有延续传统架构的 GPU、FPGA、 ASIC（TPU、NPU 等）芯片路径，以及彻底颠覆传统计算架构，采用模拟人脑神经元结构来提升计算能力的芯片路径。云端领域 GPU 生态领先，而终端场景专用化是未来趋势。根据 NVIDIA 与 AMD 公布的技术路线图，2018 年GPU 将进入 12nm/7nm 制程。而目前 AI、矿机相关的 FPGA 及 ASIC 芯片也均采用了10~28nm 的先进制程。国内厂商涌现了寒武纪、深鉴科技、地平线、比特大陆等优秀的 IC 设计厂商率先实现突破，而制造则主要依靠台积电等先进制程代工厂商。
拓展阅读
现阶段国产化程度低，半导体产业实际依靠全球合作。尽管我国半导体产业目前正处于快速发展阶段，但总体来看存在总体产能较低，全球市场竞争力弱，核心芯片领域国产化程度低，对国外依赖程度较高等现状。我国半导体产业链在材料、设备、制造、设计等多个高端领域对国外高度依赖，实现半导体产业自主替代需经历较漫长道路。根据 IC Insight 数据显示，2015 年我国集成电路企业在全球市场份额仅有 3%，而美国、韩国、日本分别高达54%/20%/8%。事实上，即便是美国、韩国、日本也无法达到半导体产业链 100%自产。例如在先进制程制造的核心设备光刻机方面依然依赖荷兰 ASML 一家企业。更多参与全球分工，在此过程中逐渐提升国产化占比，是一条切实可行的半导体产业发展道路。
中国大陆芯片下游需求端终端市场全备，供给端有望向中国大陆倾斜。（1）需求端：下游终端应用市场全备，规模条件逐步成熟。随着全球终端产品产能向中国转移，中国已经成为全球终端产品制造基地，2017 年中国汽车、智能手机出货量占全球比重分别达 29.8%、 33.6%。芯片需求全面涵盖硅基、化合物半导体市场，芯片市场空间巨大。（2）供给端：当前中国大陆产值规模居前的 IC 设计、晶圆代工、存储厂商寥寥数计，技术水平尚未达到领先水平，中高端芯片制造、化合物半导体芯片严重依赖进口。随着近些年终端需求随智能手机等产业链而逐渐转移至中国大陆，需求转移或拉动制造转移，下游芯片供给端随之开始转移至大陆。
国内政策加速半导体行业发展。近年来我国集成电路扶持政策密集颁布，融资、税收、补贴等政策环境不断优化。尤其是 2014 年 6 月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》，定调“设计为龙头、制造为基础、装备和材料为支撑”，以 2015、2020、2030 为成长周期全力推进我国集成电路产业的发展：目标到 2015 年，集成电路产业销售收入超过 3500 亿元；到 2020 年，集成电路产业销售收入年均增速超过 20%；到 2030 年，集成电路产业链主要环节达到国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队，实现跨越发展。
“产业+资本”成为产业发展重要手段，集成电路产业基金累计支持资金超过 7000 亿元。2014年 10 月，中国成立国家集成电路产业投资基金（简称“大基金”），“大基金”首批规模达到 1200 亿元，加之超过 6000 亿元的地方基金以及私募股权投资基金，中国有望以千亿元基金撬动万亿元资金投入集成电路行业。截至 2017 年底，国家集成电路大基金共决策投资 62 个项目，累计项目承诺投资额 1387 亿元，已实施项目涵盖 IC 产业上、下游，制造、设计、封测、设备材料等产业链各环节投资比重分别是 63%、20%、10%、7%。
巨大市场支撑和产业资本发力下，IC 制造最先落地。大陆半导体产业链落地率先从 IC制造开始，合资、外资晶圆厂在国内设厂，先进工艺节点拉动中国半导体制造能力。中国大陆晶圆代工厂中芯国际积极研发 14nm 先进制程，扩大投资建厂，中国大陆存储厂商长江存储、合肥长鑫、福建晋华瞄准国内DRAM、NAND Flash 空白积极布局，有望实现零的突破。根据 SEMI 预测，2017 至 2020四年间将新建 62 座晶圆厂，而中国大陆地区就将占 26 座，美国将有 10 座位居第二，中国台湾地区预计有 9 座。
在 IC 制造落地带动下，配套封测、设计领域率先受益。长电科技通过收购星科金朋获得 FC+Bumping 能力以及扇出型封装技术，随着大陆 12 英寸晶圆厂的增加，客户资源掣肘将逐渐打破。在中低端 8 英寸方面华天科技、通富微电等国内厂商优势明显。IC 设计已有华为海思等优秀公司涌现，在通信芯片方面华为海思逐渐对高通的手机芯片销售、专利授权等业务构成了威胁，由于华为公司本身拥有海量专利，通过专利交叉授权协议，华为应该从高通享受到非常优惠的专利费率。
远景展望：部分核心领域国产化仍较遥远，参与全球分工逐步提升话语权。在部分核心领域例如核心 FPGA 芯片、EDA 辅助设计工具、设备、材料等方面，国产化依然比较遥远。例如在 EDA 设计工具方面，自 1991 年开始 Cadence 已连续在国际 EDA 市场中销售业绩稳居第一，中美贸易争端之下 Cadence 便停止了对中兴的服务。此外，智能设备处理器大多采用 ARM 底层架构，例如海思麒麟 970CPU 部分采用的仍然是 ARM 公版 A73 架构+A53架构大小核心搭配，在 GPU 方面，麒麟 970 采用了ARMMali-G72MP12，都需要 ARM 授权。在半导体设备、材料方面同样对国外具有强依赖性，在这些领域需要的时间远大于 IC制造、设计等领域，其发展离不开全球合作。在产业链全球化的今天，没有任何国家可以做到100%自主化，因而更多参与到国际合作和竞争中去，获取更多话语权，逐步提升领域竞争优势和国产化率，才是中国半导体产业长期实现自主可控切实可行的发展道路。
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