01 产业链全景图

半导体芯片产业是一个高度精密且协同紧密的系统，其产业链涵盖上游的基础支撑、中游的核心制造以及下游的应用拓展。上游作为根基，提供关键的 EDA 软件、半导体材料与设备，为中游芯片制造注入源动力；中游聚焦芯片设计、制造及封测工序，将上游资源转化为成品芯片，是产业的核心枢纽；下游对接人工智能等多元领域，实现芯片产品的落地应用，驱动产业持续前行。

02 上游产业链全

芯片产业链核心环节为产业链中游的芯片设计、芯片制造、封装测试。而上游基础EDA软件、材料和设备是中游制造的关键，国内芯片在这部分较为受制于人，其中芯片产业链最薄弱的环节为最上游的EDA软件。

02-1 EDA 软件/IP：芯片设计核心引擎

EDA 软件是芯片设计的关键工具集，承担着超大规模集成电路的复杂设计任务，如同芯片设计的“大脑”。其工具细分多元，电路仿真工具以 SPICE 等软件模拟电流走向，精准排查设计隐患；PCB 设计软件能将电路图转化为可焊接电路板；IC 设计套装提供全流程设计服务，涵盖逻辑设计到纳米级版图制作；PLB 开发平台支持用户灵活定制芯片功能。

全球 EDA 软件市场规模约 105 亿美元，市场集中度高，Synopsys、Cadence、Mentor Graphics 三家企业占据 78%份额，在中国市场更是形成垄断态势，超 95%的市场份额被其掌控，凸显我国在该领域的短板与突破紧迫性。

IP 核作为芯片设计的预制模块，可大幅缩短开发周期。像 ARM 公司将 CPU 架构模块化，设计公司购入后能快速拼接芯片，如晶心科为物联网定制低功耗架构，推动芯片开发从数年缩至数月，革新产业研发模式。

02-2 半导体材料：芯片构建根基

半导体材料种类多样，硅片以约 30%的占比成为核心基础，电子特种气体、光掩膜、光刻胶等协同支撑芯片制造。沪硅产业与中环股份在中国半导体硅片领域居领军地位，持续攻克高纯度、大尺寸硅片制备难题，为国产芯片筑牢物料根基。

02-3 半导体设备：高端制造利器

其中壁垒最高的光刻机，被荷兰ASML垄断。

光刻机是半导体设备领域的核心装备，荷兰 ASML 凭借顶尖技术垄断高端光刻机市场，其制造的 5nm 光刻机全球领先。光刻环节对芯片关键尺寸起决定性作用，占据芯片制造成本的 35%，彰显其关键地位。

国内北方华创、盛美半导体、中微公司、晶盛电机等企业发力追赶，在刻蚀、清洗、晶体生长等设备领域多点突破，逐步填补国产设备空白，助力产业自主可控。

03 中游产业链

半导体芯片产业链环节包括IC设计、晶圆制造及加工、封装及测试环节，拥有复杂的工序和工艺。

芯片的制造过程可以简单理解为：芯片制造如同建造纳米级微缩城市，工程师先用 EDA 软件绘制包含数十亿晶体管的电路图纸，通过紫外线曝光将图案像盖章般转移到直径 300 毫米的圆形硅片上。

接着用蚀刻液雕刻元件沟槽，离子注入技术植入特定杂质，重复 50-100 次构建多层电路。完成加工的晶圆被切割成 3000-5000 个指甲盖大小的裸片，经过陶瓷或塑料外壳封装和引脚焊接后成为可使用的芯片。

整个过程需在洁净度达 ISO 1 级的无尘车间进行，任何灰尘颗粒都会导致价值百万的晶圆报废，每一步操作精度控制在头发丝直径的千分之一尺度。

半导体产业链上游为 IP 设计及IC设计业

03-1 芯片设计：创新策源地

芯片设计仿若精细“烹饪”，先精心规划电路图逻辑，再精准布局元件版图，最终交付晶圆厂光刻量产。联发科、高通等设计巨头宛如芯片蓝图设计师，绘制前沿芯片架构；IP 核则提供便捷“积木”，加速设计进程。

当下，AI 与物联网蓬勃发展催生多元需求，驱动 7nm 以下先进工艺设计工具迭代升级，各国竞相强化自主设计能力，中国寒武纪等企业在 AI 芯片领域初显锋芒，但高端 IP 与 EDA 工具瓶颈仍待攻克，未来产业竞争聚焦设计创新与生态融合。

03-2 芯片制造与封测：纳米工艺精雕

芯片制造流程宛如构建纳米级微缩城市，从 EDA 软件绘制电路蓝图起始，借助紫外线光刻将图案精准转印至 300mm 硅片，经蚀刻、离子注入等工序反复精修，构建数十亿晶体管多层集成电路，全程精度严控至发丝千分之一。

晶圆厂如同精密加工厂，苹果、华为等委托台积电，三星则自主完成设计制造全流程。

芯片封测环节是芯片成品化的关键，兼具保护与质检功能。先精细切割晶圆为数千裸片，再以金线焊接电极与基板引脚，注入防护材料封装，最终全面检测芯片功能、速度、功耗等参数，确保品质。

先进封装技术更是突破二维限制，实现多层芯片垂直堆叠，集成百亿晶体管，助推设备性能跃升，我国封测技术已达国际前沿，为芯片产业进阶筑牢后端保障。

04 下游产业链

核心赛道：人工智能

人工智能作为当下半导体芯片下游核心赛道，正驱动产业变革。近年来，我国人工智能产业规模迅速壮大，渗透率稳步提升，在智能机器人、智能创作、智慧教育、智慧医疗等多领域深度融合，加速产业升级。

随着 AI 应用边界拓展，终端消费电子产品对高性能芯片算力渴求与日俱增，反向驱动芯片产业朝更高性能、更低功耗方向迈进，开启芯片与 AI 协同发展新篇章。

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