集成电路是采用特定的制造工艺，将晶体管、电容、电阻和电感等元件以及布线互连，制作在若干块半导体晶片或者介质基片上，进而封装在一个管壳内，变成具有某种电路功能的微型电子器件。集成电路产业既是当前国际政治和经济竞争的重要砝码，也是国际竞争最激烈以及全球资源流动和配置最彻底的产业。

据WSTS统计数据，自2017年起全球半导体销售规模已经连续四年超过4000亿美元。据IC Insight统计，2020年我国集成电路市场规模为1434亿美元，约合9894.6亿人民币（以2020年美元兑人民币平均汇率6.90计算），市场规模逼近万亿。

我国芯片制造的产值也有了一定的提升，但这一产值数据包含外国及中国台湾公司在中国大陆投资的制造厂贡献的产值，仅仅中国大陆的公司2020年芯片制造产值仅为83亿美元，相比千亿美元的市场规模，大陆芯片企业制造的产品仅满足了内需的5.8%。

2015-2020年中国集成电路市场规模及制造规模  

在芯片设计领域，知识产权竞争十分激烈，中高端芯片几乎被海外厂商垄断，中国企业在全球集成电路产业中长期处于中低端领域，逻辑、存储等高端芯片仍以进口为主。根据国务院发布的相关数据，2019年我国芯片自给率仅为30%左右，提升高端芯片国产化率，实现高端芯片设计制造的国产化替代将是中国芯片产业下一阶段的重要奋斗目标。

逻辑芯片发展概况

芯片按照分类主要包括CPU、GPU等通用处理器及FPGA、CPLD等专用性较强的逻辑芯片，除了中大规模的集成电路之外，小规模的寄存器、锁相器等逻辑器件也占有一部分市场，逻辑芯片在全世界范围内都有广阔的需求，2019年占整个半导体行业的市场份额超过1/4，占集成电路全部市场份额近1/3。

国内逻辑芯片发展速度较为缓慢，除了在移动端CPU领域有一定的突破，其它领域的发展都与世界顶级公司之间存在很大的差距。其次，我国的研发大多局限在应用端，涉及底层架构、颠覆性创新的成果较少。

从一级市场来看，近两年逻辑芯片是投资机构追捧的热点，业内公司2020年至今共获得12轮次B轮以后轮次的融资，总融资额超过120亿元人民币，其中地平线在一年时间内获得4轮过亿元级别的融资，其中三轮融资就获得超过9亿美元资金（一轮战略投资未披露资金），燧原科技获得两轮大规模融资，获得资金25亿元人民币。

1、CPU芯片

CPU的中文名称是中央处理器，是负责信息处理、程序运行的执行元件，按照架构和性能的不同被广泛应用在个人计算机、移动电子设备、游戏机、路由器、激光打印机等设备上。目前，部分机构将CPU、GPU等拥有信息处理功能的逻辑芯片归入处理器，但本文则归为逻辑芯片类。

 CPU指令集是CPU中计算和控制计算机系统所有指令的集合。目前CPU可以分为复杂指令集（CISC）、简单指令集（RISC）两大类。

复杂指令集主要为X86架构，简单指令集又可以细分为Arm、MIPS、RISC-V、Power-PC、Alpha架构，其中生态较为完善的是Arm架构，基本占据简单指令集9成的市场。

我国厂商在底层架构指令集和IP的设计上比较落后，因此多采用IP授权或指令集授权的方式开发CPU。

近年来，基于Arm架构和RISC-V开源架构设计的CPU越来越多，生态逐渐丰富，也为国内企业提供了许多机会，但由于近年来大火的人工智能行业使用GPU或专用芯片进行大规模的数据运算，资本的视线没有聚焦在CPU设计企业上，近两年内没有CPU设计企业获得B轮以上的融资。

近几年随着国内手机等移动电子产品的发展，国内在移动芯片设计方面取得了突破，华为海思基于ARM架构的移动芯片设计水平跻身世界前列；在封测层面，上世纪末成立的通富微电通过合资、收购等途径获得AMD在国内的封测厂，是国内唯一掌握高端CPU芯片封测技术的公司，但在IP开发、指令集编制等上游行业，以及7nm或更精细的5nm先进制程逻辑芯片制造领域，国内企业还没有实现突破。

2、GPU芯片

GPU最初的应用是处理图形数据，与CPU相比，其并行处理的能力更加强大。在个人计算机中，CPU、GPU的主板往往决定产品的性能。数据显示，在过去的2020年Q4，个人计算机GPU市场占有率呈现Intel一骑绝尘的现象，份额由上一季度的62%提升到69%，AMD、Nvidia瓜分剩下的市场，份额分别是17%和15%。这一领域，国内还没有企业能够切分这块规模可观的蛋糕。

全球排名前在时下热门的人工智能行业，以Nvidia等公司推出的通用GPU为核心搭建深度学习训练平台是业内主流，由于GPU是一款通用芯片，同时被个人消费者和企业消费者以多种目的采买，2020年至今，市场上Nvidia推出的几款高端GPU芯片出现了长达数月的缺货和价格暴涨现象。

目前，全球前三大GPU公司分别是Nvidia、AMD、Intel，长期占领AI商用计算和民用市场的绝大部分市场份额，为多家公司提供GPU IP；相比之下，截至2021年3月，国内GPU相关的企业或机构只有18家，其中上市公司3家，且部分公司至今没有产品面世。

从区域分布来看，我国GPU企业主要分布在上海，而上海的GPU设计企业几乎都位于张江高科技园区；3家上市公司分别为景嘉微、航锦科技和中船重工，其中两家的GPU设计业务，中船重工709所位于武汉、716所位于连云港。

总体上，GPU设计企业的分布集中于长江中下游，长沙市布局较早，产业自我造血能力基本实现；上海聚集了最多的新设计企业，全部为独角兽企业，资本活跃度较高。国内代表性的优质上市公司以及在2020年一级市场完成B轮之后融资且专利、产品有较大突破的企业。

3、FPGA

FPGA的中文名称是现场可编程逻辑门阵列，是一种可以对电路功能进行编程定义的半定制电路。由于其可以无限次编程的特点，FPGA具有开发时间短、延迟低、能耗低的优点，被广泛应用在视频图像处理、通信、数字系统模数转换、嵌入式系统等行业。

由于FPGA的可编程性，其在人工智能行业也有一定的应用，虽然单块FPGA的计算能力没有GPU强大，但设计者可以很方便地将通用结构的FPGA芯片构造成一个规模宏大的并行的计算结构，满足应用需求。

MRFR预计2025年全球FPGA市场规模达125.21亿美元，相较于CPU、GPU千亿美元的市场规模来说显得微不足道，但2019-2025年实现10.43%的复合增速，增长显著且稳健。

据Gartner统计，2019年中国FPGA市场规模为176亿元，预计到2023年中国FPGA市场规模将接近460亿元，增长远高于世界水平。

从供应厂商角度看，全球市场主要被美国Xilinx、Intel两家企业垄断，市占率分别为49%和34%；国内FPGA市场国产率低于1%。在先进FPGA芯片领域，我国企业的产品与美国企业的产品还存在代差。报告基于2020年一级市场投资事件及行业内上市、冲刺上市公司，选取了部分行业翘楚，对其业务和投融资动态进行梳理。

4、用于人工智能的逻辑芯片