半导体设计介绍
半导体是指导体与绝缘体之间的材料，是电子产品的核心。IC Insights，半导体按产品分为集成电路（IC）、分立器件(二极管、晶闸管、功率晶体管等)、光电器件(光传感器、图像传感器、激光发射器等)。)和传感器(压力传感器、温度传感器、磁场传感器等。
半导体位于整个电子信息产业链的顶端，是各种电子终端产品运行的基础。广泛应用于PC，手机和平板电脑、消费电子、工业和汽车等终端市场。WSTS据统计，2019年全球半导体销售额达到4123亿美元，比1987年增长50倍，年复合增长率达到14%。
一、集成电路的进出口数据反映了国内自给率低
根据海关总署的数据，2019年 中国集成电路出口额为 1017 1亿美元，进口额为 3050 1亿美元，出口额仅为 进口额的三分之一，贸易逆差超过 2000 1亿美元。虽然从多年来的数据趋势来看，这一比例呈上升趋势，但巨大的贸易逆差表明，国内集成电路行业的国内替代仍有广阔的市场空间。
二、集成电路设计包括 IDM 模式、Fabless 模式
集成电路设计是指将许多晶体管、电阻、电容器等部件集成在较小的单晶硅片上，并按照多层布线或通道布线的方法将部件组合成完整的电子电路的整个设计过程。经过多年的发展，集成电路行业的商业模式逐渐从原来的单一模式出发IDM将模式转换为 IDM 模式、Fabless 模式并存。
芯片设计的详细过程包括制定规格、设计芯片细节、画芯片蓝图等步骤，具体如下：
第一步：制定规格。首先确定 规格IC 为什么目的和效率，设定大方向，然后检查什么协议要符合，最后建立这个 IC 的实用方法将不同的功能分配到不同的单元，并建立不同单元之间的连接。
第二步:设计芯片细节。制定规格后设计芯片细节，用硬体描述语言（HDL）描述电路。HDL 有 Verilog、VHDL 等等，通过程式码可以很容易地使用 IC表达 的功能。在满足预期功能之前，进一步检查程式功能的正确性并不断修改。
第三步，画出屏幕设计蓝图。IC 在设计中，逻辑合成的步骤是确定 HDL code，放入电子设计自动化工具（EDA tool），让电脑将 HDL code 转换为逻辑电路，生成电路图。然后反复确定逻辑闸设计图是否符合规格并修改，直至功能正确。
第四步是电路布局和绕线。将合成程式码放入另一套 EDA tool，进行电路布局与布线（Place And Route）。经过不断的测试，将形成相关的电路图(图 6)。蓝色、红色、绿色、黄色等不同的颜色可以在图中看到，每种不同的颜色代表一个光罩。
第五步，层层光罩，叠芯片。IC 会产生多个光罩，分为上层和下层，每层都有自己的任务。CMOS 光罩示意图为例。左边是电路布局和绕组后形成的电路图。每种颜色代表一个光罩。右边是每个光罩的外观。制作时，从底层逐层制作，完成目标芯片。
六、中国IC设计的现状是行业的快速增长，但目前大比例依赖进口，国内芯片在重要领域的份额仍然很低 根据CSIA据统计，2019年中国集成电路行业销售额为7562.3亿元同比增长15亿元.其中，设计行业销售额为3063.同比增长21亿元5亿元.6%的增长率高于同期国内制造业和封测行业。
半导体设计企业是半导体行业中极其重要的一环。近来，华为被美国进一步制裁的事件将半导体国产替代这一话题提上风口。芯片设计作为半导体行业中极其重要的一环，是国产替代的重要组成部分。
面对中国市场的广泛需求，国内企业的规模普遍较小
根据 IC Insight，在2020年第一季度的十大半导体公司中，绝大多数是美国公司，其中一些来自韩国或台湾。在中国大陆 的企业中，只有华为海思的收入规模排名前十，海思去年同期只排名前15。除海思外，国内其他半导体企业规模较小，不符合中国广大市场需求。
中国大陆没有公司挤进世界前 10 大芯片设计制造商的排名。这表明，除了海思，中国大陆的设计公司规模较小，仍有很大的进步空间。随着华为的制裁，将刺激更多的国内下游企业选择当地供应商。在提高自给自足的过程中，一些企业将逐渐从小规模发展到中大型企业，为投资者带来投资机会。
注:这个排名只是公开财务报告的十大厂商，所以海思不在这个统计范围内。按收入规模计算，海思排名应该在4-5位。
八、反全球化趋势加剧，国产半导体自强
中国本土半导体市场需求占全球 的三分之一，但供应能力明显不足。在美国科技霸权政策下，全球反全球化趋势明显。 在此之前，国内供需不平衡的问题仍然可以通过向外国企业采购来解决，但在目前的情况下，在美国政府的禁令下，产业链之间的相互合作可能会随时发生变化。随着中国半导体供需不平衡和反全球化趋势的加剧，国内半导体替代迫在眉睫。
九、本土 IC 设计迫切需要，精选赛道享受双重红利
IC 设计作为半导体行业的重要组成部分，是国内替代品的重要组成部分。根据不同的下游应用程序，不同的半导体设计公司有不同的产品形式和功能。不同的半导体设计企业在面对不同的下游应用程序时会有完全不同的发展前景，因此选择轨道非常重要。因此，在赶上先进企业的过程中，如果能有良好的发展前景， 在下游快速发展快速发展过程中实现弯道超车，享受国内替代和市场发展的双重红利。
十、集成电路产业政策支持力度大，融资渠道多样，帮助企业成长
集成电路产业是国家鼓励发展的高科技产业和战略性新兴产业。在国家政策的大力支持下，中央政府和地方省市出台了各种支持集成电路产业的政策。中国政府出台了《国家集成电路产业发展促进纲要》、《集成电路产业十三五发展规划》、《集成电路设计与软件产业企业所得税政策公告》等政策。
地方政府积极抓住新一轮集成电路发展机遇，促进区域集成电路产业跨越式发展，不断出台相关政策支持集成电路产业发展。
世界著名IC介绍设计公司
1、高通
高通公司成立于 1985年 ，总部位于加州圣迭戈，专注于通信技术的研发，提供处理器、基带芯片和相关专利授权。业务部门分为芯片产品QCT、 专利授权集团QTL、战略投资集团 QSI。全球 3是高通公司G、4G 与 5G 技术研发的领先企业已向世界上许多制造商提供技术使用授权，涉及世界上所有电信设备和消费电子设备的品牌。 高通主要有以下三个优点： 1) 市场份额和无线技术在行业中处于领先地位。高通在智能手机芯片市场中排名世界第一，拥有 1.3万多项专利和专利申请。 2） 稳定的财务表现。高通近些年营收稳定，2019 年营收将近 250 亿美元，且净利润率接近 20%。即使在新冠疫情的影响下，高通依旧在过去两个季度获得了超过 100 亿美元 的营收。随着下半年 5G 的普及，高通收入有望进一步提高。 3) 资产负债表和现金流强。Covid-19 疫情影响在全球范围内持续恶化，公司拥有足够的流动性资产至关重要。截至今年3月底，高通拥有84 1亿美元以上。现金和现金等价物以及15 1亿美元以上的短期投资。
2、英伟达
英伟达公司是一家无晶圆 ，主要设计智能芯片组IC 半导体公司，公司种计算平台，包括个人数字媒体 PC、商用 PC、专业工作站、数字内容创建系统、笔记本电脑、军用导航系统、视频游戏控制台等。1999年 ，英伟达上市，8月份发布了世界上第一个消费者级 3D 图形 GPU，GPU 在计算机中首次被独立认可 芯片的独立处理。 英伟达的主要业务大多是图形处理器，其中根据地区划分，多年的产品输出方向是中国台湾和中国大陆。自 2014 以来，英伟达的营业收入一直在增长，中国大陆和台湾的主要业务收入增长占其主要部分。同时，由于亚太地区业务增长的帮助，英伟达的营业收入在2018 达到117 1亿美元。
3、赛灵思
赛灵思（Xilinx）是世界上最大的 FPGA 制造商在世界各地有7500多个客户和50000多个设计开始。世界各地有5家公司G 设备供应商与赛灵思合作，包括三星和华为。在无线通信业务的推动下，赛灵思几乎承包了韩国、中国和北美的 5G 部署和 LTE 升级工作。 公司主要产品 FGPA（现场可编程门阵列）是指所有通过软件手段改变、配置设备内部连接结构和逻辑单元，完成设计功能的数字集成电路，称为通用芯片。FPGA 最初用于通信、消费电子、汽车电子和工业控制AI、5G、自动驾驶、工业互联网等新兴领域也发展迅速。