2026年，半导体被我国定为新兴支柱产业首位。半导体产业正由AI算力需求强劲驱动，进入新一轮上行与深刻变革周期。据世界半导体贸易统计组织（WSTS）预测，2026年全球半导体市场规模将同比增长26.3%，达到9750亿美元，逼近万亿美元大关，存储和逻辑IC仍是主要成长动能，两者增长率都超过3成；国际半导体产业协会（SEMI）预测2026年、2027年半导体设备销售额有望攀升至1450亿和1560亿美元，行业增长动能持续强劲；与此同时，国产替代持续推进，中国芯片设计产业销售额首次突破千亿美元；大基金三期注册资本3440亿，规模远超前二期，将优先注入先进设备与材料领域，产业链“卡脖子”环节迎来国产替代加速窗口。本研究报告旨在从产业链全景视角，梳理半导体行业的产业概况、技术迭代、政策环境、产业链投资价值及A股核心标的。下图为晶圆示意图，截自百度搜索：
一、半导体行业基础知识及市场规模
1.半导体、集成电路、芯片三个概念的区分
很多人将“半导体”、“集成电路”、“芯片”混为一谈，但严格来说，三者是不同层次的概念，存在包含与被包含的关系，三者的联系与区别如下：
半导体是材料，集成电路是设计/工艺概念，芯片是最终产品。在口语中，“芯片”与“集成电路”常混用，但严格来说，芯片是集成电路的物理载体。
2.全球半导体产业的市场规模和增长情况
2025年全球半导体销售额已达到7917亿美元，同比增长25.6%，创历史新纪录。据WSTS最新预测，2026年全球半导体市场规模将增长26.3%，达到9750亿美元，逼近万亿美元大关，存储和逻辑IC仍是主要成长动能，两者增长率都超过3成，分别增长39.4%及32.1%。
2026年1月，美国半导体产业协会（SIA）最新公布的统计数据显示，2025年11月全球半导体行业销售额达753亿美元，一举刷新历史峰值，相比2024年11月的580亿美元，同比增幅高达29.8%；环比2025年10月的727亿美元，也实现3.5%的正增长。从地域维度拆解，亚太及其他地区、美洲、中国、欧洲均实现两位数同比增长，分别占比66.1%、23.0%、22.9%、11.1%；唯独日本市场同比下降8.9%。
3.我国半导体产业规模和整体市场情况
2025年，中国芯片设计产业销售额预计突破1180.4亿美元（芯片设计公司对外销售芯片成品所获得的收入，包含了制造和封测的成本；如海光、寒武纪、兆易创新都是Fabless芯片设计公司，设计好交给台积电、中芯国际等代工厂制造，再交给长电科技、通富微电等封装测试），首次跨越千亿美元里程碑，同比增长29.4%。我国国产芯片产业规模突破1.8万亿元，同比增长21.7%，增速远超全球半导体产业平均水平。从产业格局看，已形成“设计业主导、制造业追赶、封测业支撑”的格局，产业规模稳步扩容、技术攻坚持续突破、国产替代不断深化，但同时也面临先进制程突破滞后、部分核心环节盈利不足等现实挑战。
二、半导体行业的周期性与当前所处的周期阶段
半导体行业具有非常明显的周期性，被称为“硅周期”。一个完整周期通常持续3-5年，包括上行期（供不应求、价格上涨、产能扩张）和下行期（供过于求、价格下跌、产能去化），其周期形成的原因主要有（下图为半导体周期示意图，截自百度，中信证券）：
当前半导体产业正由AI算力需求强劲驱动，AI算力集群对高速光模块、先进封装、HBM等需求仍在加速扩张，带动整个半导体产业链高景气延续，多项指标表明，行业处于景气上行通道：
一是市场周期。全球市场逼近万亿美元，存储与逻辑双轮驱动，2026-2027高景气延续。
二是产能周期。晶圆产能持续扩张，12英寸厂密集建设，产能利用率持续改善，中芯国际2025年Q2达92.5%。
三是库存周期。AI相关芯片紧俏，消费电子库存趋于健康，存储价格Q3-Q4上涨动能强劲。
四是资本开支。全球设备支出预计2025-2027年持续增长，中国大陆是最大单一市场。
A股市场，2025年半导体板块表现突出，Wind半导体指数截至11月底累计上涨约34%，显著跑赢沪深300，A股电子行业以25.53%的配置比例继续稳居全市场第一大重仓行业。
三、芯片生产工艺全流程介绍及流程中的国产化机会
如果把芯片比作一座超级微缩城市，那么它的建造过程就是在一粒米大小的面积上，雕刻出几十亿甚至上百亿个“房间”（晶体管），并用纳米级的“导线”将它们连接起来，整个流程可以概括为三个核心阶段：芯片设计→ 晶圆制造 → 封装测试，其中，晶圆制造是最核心、技术壁垒最高的环节。下图为半导体制造工艺流程，截自百度搜索，西南证券整理《半导体芯片制造技术》：
1.芯片设计——画“施工图”
在动手制造之前，必须先有设计图纸。芯片设计工程师使用EDA软件，像建筑师画CAD图纸一样，将几十亿个晶体管的功能和连接关系设计出来。这个过程分为：
（1）架构设计。确定芯片要完成什么任务（如AI计算、通信控制），规划模块划分；
（2）逻辑设计。用硬件描述语言（如Verilog）写出电路逻辑；
（3）物理设计。将逻辑电路映射到实际的物理版图上，确定每个晶体管、每根导线的具体位置；
（4）设计规则检查。确保版图符合晶圆厂的生产工艺要求。
（5）设计完成后，输出一份GDSII文件——相当于芯片的“施工图”，交给晶圆厂去制造。
2.晶圆制造——在硅片上“雕刻”电路
这是芯片生产中最复杂、成本最高的环节。晶圆是一张极纯的圆形硅片，直径通常为8英寸（200mm）或12英寸（300mm）。所有电路都是在硅片表面逐层“雕刻”出来的。晶圆制造步骤如下，以下七步需要重复几十到上百次，才能在一片晶圆上制造出数百颗芯片：
3.晶圆测试与切割
制造完成后，用探针台对晶圆上每一颗芯片进行基本功能测试（良率检测）。然后，用金刚石锯将晶圆切割成独立的裸芯片（Die），好的芯片进入封装，坏的淘汰。
4.封装与测试
封装是将裸芯片安装到基板上，用金线或铜柱连接芯片的焊盘与基板引脚，再用树脂或陶瓷材料包裹保护；先进封装（如Chiplet、2.5D/3D封装、SiP）则是将多个裸芯片堆叠或并排集成，大幅提升性能和集成度。终测是将封装后的芯片经过高温、低温、高速等严格测试，筛选出良品。
5.工艺流程中的关键“瓶颈”与国产化机会
四、半导体行业核心技术/市场需求的演进路线
1.光刻技术——从ArF到EUV再到High-NA EUV
什么是光刻？通俗讲，光刻就像用“光”在硅片上“画画”。先把硅片涂上一层感光材料（光刻胶），然后通过一块刻有电路图案的掩模版（类似底片），用特定波长的光照射，被光照到的光刻胶发生化学变化，显影后就能留下或去除对应的图案，这样就把掩模版上的电路图“复印”到了硅片上。光刻的精度决定了晶体管能做多小——就像用极细的笔才能画出超精细的画。光刻技术的演进路径为（上图为光刻机示意图，截自百度搜索）：
High-NA EUV是当前最前沿的光刻技术，可实现亚2nm芯片的量产，imec预计EXE:5200 High NA EUV光刻系统将于2026年Q4完成认证。IBM与Lam Research宣布合作，共同开发新型材料、先进工艺以及High-NA EUV光刻技术，将逻辑芯片制程推进至亚1nm节点。
2.制程节点——摩尔定律的延续与挑战
什么是制程？制程（工艺节点）是芯片制造工艺的代际名称，数字（如7nm、5nm、3nm、2nm）大致对应晶体管最关键部位（指栅极长度，晶体管由源极、栅极和漏极组成，源极是电流或信号产生的地方，漏极是信号离开的地方，栅极位于它们之间，决定是否让信号通过）的尺寸。数字越小，晶体管做得越小，同样面积就能塞进更多晶体管，芯片性能更强、功耗更低。所以2nm比3nm更先进，3nm比5nm更先进。
3.AI芯片——算力需求驱动技术跃迁
什么是AI芯片？ AI芯片是专门为人工智能应用（如深度学习、大模型训练与推理）设计的处理器，与传统CPU不同，AI芯片擅长并行处理海量简单计算——这正是AI算法的核心需求。2025年全球AI芯片市场规模预计突破3000亿美元（同比增长45%），其中数据中心AI芯片占比约60%。英伟达在全球AI GPU市场占据绝对主导，2025年市占率86%。在中国市场，国产AI芯片企业正在快速追赶，2025年国产AI芯片在中国AI服务器市场已占据41%的份额。
4.存储芯片——HBM是当前最强增长引擎
存储芯片就是电子设备中的“记忆体”，负责保存数据和程序，主要分为三类：
DRAM（动态随机存取存储器），计算机的“工作台”。CPU直接在这里读写正在运行的程序和数据，速度快但断电后数据丢失。比如你打开一个软件，它就从硬盘调入DRAM中运行。
NAND Flash（闪存），手机的“仓库”、电脑的“硬盘”。断电后数据不丢失，用于长期保存照片、视频、文件。
NOR Flash，容量较小但可以“芯片内执行”，常用于存储启动代码，如BIOS、物联网设备固件。
当前最强增长引擎是 HBM（高带宽存储器） ——AI芯片的“贴身内存”，它通过硅通孔技术将多个DRAM芯片垂直堆叠，像盖高楼一样，实现超高带宽（数据吞吐量）和超低延迟，是打破“内存墙”的关键技术。HBM4是第四代产品，预计2026年推出样品，单堆栈带宽超过1.5TB/s，推动存内计算发展。
5.先进封装——摩尔定律放缓后的“续命神器”
先进封装（2.5D/3D封装、Chiplet、CoWoS、晶圆级封装等）通过更精细的互连方式将多个芯片集成在一起，在摩尔定律接近极限后，延续提升芯片性能。据预测，2025年中国先进封装市场规模将达到852亿元，长电科技、通富微电和华天科技是国内先进封装的三大龙头企业。
五、半导体产业链全景与细分行业基本情况及投资价值分析
1.产业链全景图
半导体产业链可分为上游（支撑层）——EDA/IP、半导体材料、半导体设备；中游（核心制造层）——芯片设计（IC设计）、晶圆制造（Fab）、封装测试（封测）；下游（应用层）——消费电子、AI/HPC、汽车电子、工业控制等。下图为半导体产业链概览，截自百度搜索，投基有范，2020年5月：
2.半导体设备行业
半导体设备是整个产业链的心脏，EMI预测2025年全球半导体制造设备销售额预计达1330亿美元，同比增长13.7%，创历史新高；2026年、2027年有望继续攀升至1450亿和1560亿美元。我国有望连续五年成为全球半导体设备最大的单一市场，2025年预计达381亿美元（约合2725亿元），占比35%。2025年第二季度，中国大陆半导体设备销售额约占全球市场的34.4%，首次超过全球市场的三分之一。我国已实现半导体设备沉积、蚀刻、清洗等全工艺环节覆盖，国产化率从三年前10%升至20%-30%。北方华创从2022年第8位升至2025年第5位，中微、上海微电子分列13、20位，三家中国企业跻身全球半导体设备供应商前20强。核心设备投资价值评价如下：
3.半导体材料行业
国产化突破的关键战场，硅片、光刻胶、电子气体等核心材料的国产化率从2021年的不足15%提升至2025年的35%，但高端光刻胶、大尺寸硅片仍依赖进口。EUV光刻胶国产化率从不足5%提升至2025年的18%，覆盖7nm及以下制程需求；12英寸大硅片国产化率已从不足10%提升至2025年的35%。核心材料投资价值评价如下：
4.芯片设计行业
2025年中国芯片设计产业销售额预计突破1180.4亿美元，首次跨越千亿美元里程碑，同比增长29.4%，细分领域如下：
5.晶圆制造行业
目前国内拥有79座8英寸和12英寸晶圆厂（其中12英寸厂50座），截至2025年6月，月产能达591.6万片（8英寸等效），规划产能达986.5万片，占全球产能约20%。2025年第三季度，中芯国际折合8英寸月产能突破100万片大关，约为全球晶圆代工龙头的三分之一。国内主要企业有：（1）中芯国际。国内晶圆代工绝对龙头，2025Q1营业收入163.01亿元，同比增长29.4%，净利润13.56亿元，同比增长166.5%。（2）华虹半导体。特色工艺代工龙头，专注功率器件、嵌入式存储等。（3）华润微。IDM模式，功率半导体龙头。
6.封装测试行业
2025年国内封测行业龙头长电科技、通富微电、华天科技等头部企业凭借技术沉淀与规模优势构建壁垒，长电科技和通富微电合计占据行业总营收的77.3%，市场集中度进一步提升。2024年全球前十大封测企业中，中国大陆和中国台湾分别有4家和3家企业入围。
5.各环节投资价值综合评价
六、半导体产业链上的核心A股上市公司情况
综合考虑技术壁垒、市场地位、业绩确定性、国产替代逻辑，将半导体A股标的分为六大板块。
1.核心标的之一——设备
2.核心标的之二——芯片设计
3.核心公司之三——材料、晶圆制造与封装测试
结语：2026年，半导体行业正站在AI驱动与国产替代双重引擎交汇的历史性窗口，中国市场芯片设计产业首破千亿美元，国产替代纵深推进。半导体设备凭借最高技术壁垒和最大国产替代空间，在产业链中受益较为确定；AI芯片受益于算力需求爆发和国产替代窗口期，成长弹性最大；先进封装 将受益于AI芯片Chiplet需求爆发；半导体材料国产化率低、替代空间大，适合长期布局。
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2026年4月26日整理于郑州
