编译 | 唐一尘
Nature, 2 January2020, Volume 577 Issue 7788
《自然》 2020年1月2日，第577卷，7788期
可持续性/地球科学
Sustainability/Geological Sciences
Assessing progress towards sustainable development over space and time评估在空间和时间上实现可持续发展的进展情况
作者：Zhenci Xu、Sophia N. Chau、Jianguo Liu，et al.
链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1846-3
摘要：
193个国家承诺会努力实现联合国的可持续发展目标（SDG）。不过，目前缺少对目标落实情况的系统性评估方法。
这里，研究人员提出了可以量化可持续发展目标的完成情况的新方法，并以中国的进展为例进行了分析。
研究人员利用了2000年至2015年间的119项可持续发展目标指标，并根据17个独立目标的得分算出了一个可持续发展目标指数分数（满分100），以此代表中国的整体表现。
结果发现，中国的可持续发展目标指数分数从2000年的45.5分提高到2015年的55.4分，各省的分数也有所上升。
在国家层面，有13个目标的分数同期均有上升，另有4个目标的得分出现了下降，分别是目标14（水下生物）、目标12（负责任消费和生产）、目标5（性别平等）和目标13（气候行动）。
Abstract
To address global challenges, 193 countries have committed to the 17 United Nations Sustainable Development Goals (SDGs). Quantifying progress towards achieving the SDGs is essential to track global efforts towards sustainable development and guide policy development and implementation. However, systematic methods for assessing spatio-temporal progress towards achieving the SDGs are lacking. Here we develop and test systematic methods to quantify progress towards the 17 SDGs at national and subnational levels in China. Our analyses indicate that China’s SDG Index score (an aggregate score representing the overall performance towards achieving all 17 SDGs) increased at the national level from 2000 to 2015. Every province also increased its SDG Index score over this period. There were large spatio-temporal variations across regions. For example, eastern China had a higher SDG Index score than western China in the 2000s, and southern China had a higher SDG Index score than northern China in 2015. At the national level, the scores of 13 of the 17 SDGs improved over time, but the scores of four SDGs declined. This study suggests the need to track the spatio-temporal dynamics of progress towards SDGs at the global level and in other nations.
The past and future of global river ice全球河冰的过去和未来
作者：Xiao Yang、Tamlin M. Pavelsky、George H. Allen，et al.
链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1848-1
摘要：
超过1/3的陆地受到季节性冻结河流的影响。冰改变了河流水域的水文、生态、气候和社会经济功能。
虽然世界上许多地区的河冰范围已经显示出下降的趋势，但河冰的范围和持续时间的季节性、历史变化和未来变化尚未在全球范围内加以量化。
以前对河冰的研究表明，河冰的范围和持续时间的下降可能是由于温度升高，但这些研究都是基于来自稀少地区的数据。在这里，通过卫星观测，研究人员发现全球河冰的范围正在缩小，并预测每增加1°C的全球平均地表气温，季节性冰的持续时间平均减少6.10±0.08天。
研究人员还使用从1984年到2018年期间的40多万张陆地卫星图像，追踪了河冰的范围，发现在过去30年里，全球平均下降了2.5个百分点。
为了预测未来河冰范围的变化，研究人员开发了一个基于温度和季节的观测校准和验证模型，与0摄氏度等温线方法相比，它减少了87%的平均偏差。我们将该模型应用于2080-2100年的未来气候预测：与2009-2029年相比，在代表性浓度途径（RCP）8.5下，河冰持续时间平均下降16.7天，而在RCP 4.5下，河冰持续时间平均下降7.3天。
研究结果表明，在全球范围内，河冰正在明显减少，到本世纪末，随着地表气温的上升，河冰将继续线性减少。
Abstract
More than one-third of Earth’s landmass is drained by rivers that seasonally freeze over. Ice transforms the hydrologic, ecologic, climatic and socio-economic functions of river corridors. Although river ice extent has been shown to be declining in many regions of the world, the seasonality, historical change and predicted future changes in river ice extent and duration have not yet been quantified globally. Previous studies of river ice, which suggested that declines in extent and duration could be attributed to warming temperatures, were based on data from sparse locations. Furthermore, existing projections of future ice extent are based solely on the location of the 0-°C isotherm. Here, using satellite observations, we show that the global extent of river ice is declining, and we project a mean decrease in seasonal ice duration of 6.10 ± 0.08 days per 1-°C increase in global mean surface air temperature. We tracked the extent of river ice using over 400,000 clear-sky Landsat images spanning 1984–2018 and observed a mean decline of 2.5 percentage points globally in the past three decades. To project future changes in river ice extent, we developed an observationally calibrated and validated model, based on temperature and season, which reduced the mean bias by 87 per cent compared with the 0-degree-Celsius isotherm approach. We applied this model to future climate projections for 2080–2100: compared with 2009–2029, the average river ice duration declines by 16.7 days under Representative Concentration Pathway (RCP) 8.5, whereas under RCP 4.5 it declines on average by 7.3 days. Our results show that, globally, river ice is measurably declining and will continue to decline linearly with projected increases in surface air temperature towards the end of this century.
物理学 Physics
Localization and delocalization of light in photonic moiré lattices莫尔晶格中光波的演化规律
作者： Peng Wang、Yuanlin Zheng、Fangwei Ye，et al.
链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1851-6
摘要：
莫尔晶格在生活中经常可见，将两个周期结构重叠在一起并且彼此之间转过一定的角度，人们会在其上看到明暗相间的条纹，这就是莫尔条纹。而由两层石墨烯堆叠而成的莫尔结构在某个特定的转角下，能出现超导性。但是，波在莫尔晶格中如何演化却一直悬而未决。
这里，研究人员率先发现并揭示了一种新的波包局域机制：基于莫尔晶格的极平带结构。该发现具有重要的物理意义和广泛的适用性。
研究人员利用光学诱导的办法，将两个周期晶格写入到同一块晶体中，得到了首个高度可调的光子莫尔晶格，借助该莫尔晶格的连续可调性，并通过大量的数值模拟和实验证实，研究人员发现了波包在莫尔晶格中的演化规律：随着两个周期晶格的相对权重和它们之间相对转角的变化，波包在莫尔晶格中演化时，出现了波形散开和局域的急剧变化。
研究人员通过理论分析并辅助以大量的数值模拟，发现在一般情况下（除非莫尔转角刚好落在某些离散的特殊角上），莫尔晶格对应的准能带结构中各级能带都是极平带，因此光子在莫尔晶格里失去了动能，自然无法扩散，只能局域。
Abstract
Moiré lattices consist of two superimposed identical periodic structures with a relative rotation angle. Moiré lattices have several applications in everyday life, including artistic design, the textile industry, architecture, image processing, metrology and interferometry. For scientific studies, they have been produced using coupled graphene–hexagonal boron nitride monolayers, graphene–graphene layers and graphene quasicrystals on a silicon carbide surface. The recent surge of interest in moiré lattices arises from the possibility of exploring many salient physical phenomena in such systems; examples include commensurable–incommensurable transitions and topological defects, the emergence of insulating states owing to band flattening, unconventional superconductivity controlled by the rotation angle, the quantum Hall effect, the realization of non-Abelian gauge potentials and the appearance of quasicrystals at special rotation angles. A fundamental question that remains unexplored concerns the evolution of waves in the potentials defined by moiré lattices.Here we experimentally create two-dimensional photonic moiré lattices, which—unlike their material counterparts—have readily controllable parameters and symmetry, allowing us to explore transitions between structures with fundamentally different geometries (periodic, general aperiodic and quasicrystal). We observe localization of light in deterministic linear lattices that is based on flat-band physics, in contrast to previous schemes based on light diffusion in optical quasicrystals, where disorder is required for the onset of Anderson localization (that is, wave localization in random media). Using commensurable and incommensurable moiré patterns, we experimentally demonstrate the two-dimensional localization–delocalization transition of light. Moiré lattices may feature an almost arbitrary geometry that is consistent with the crystallographic symmetry groups of the sublattices, and therefore afford a powerful tool for controlling the properties of light patterns and exploring the physics of periodic–aperiodic phase transitions and two-dimensional wavepacket phenomena relevant to several areas of science, including optics, acoustics, condensed matter and atomic physics.
S
pectroscopic confirmation of a mature galaxy cluster at a redshift of 2光谱证实了一个成熟的红移为2的星系团
作者：J. P. Willis、S. A. Stanford、G. Brammer，et al.
链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1829-4
摘要：
星系团是宇宙中最庞大的结构之一，是通过宇宙时间内物质的引力累积而形成的。研究人员在红移z = 2处发现了一个进化的星系团，时间对应于104亿年前。
这个星系团XLSSC 122最初被探测到是一个微弱的、扩展的x射线源，后来，研究人员确认其与密集的超密度星系一致，后者光度红移为1.9±0.2，随后在毫米波长的观测中，研究人员确认炽热的星团内气体的存在。
在这里，研究人员报告了XLSSC 122的光谱观测，并以平均红移1.98的速度识别了37个成员星系，这相当于“回望到”104亿年前的时刻。研究人员使用光度学确定了平均无尘埃恒星年龄为29.8亿年，这表明恒星形成开始于这些星系的平均红移为12时，而宇宙那时只有3.7亿年的历史。
研究人员表示，这些观测结果证实了XLSSC 122是一个非常成熟的星系团，它既有成员星系中演化出的恒星群，也有构成星系内介质的热的、富含金属的气体。
Abstract
Galaxy clusters are the most massive virialized structures in the Universe and are formed through the gravitational accretion of matter over cosmic time. The discovery of an evolved galaxy cluster at redshift z = 2, corresponding to a look-back time of 10.4 billion years, provides an opportunity to study its properties. The galaxy cluster XLSSC 122 was originally detected as a faint, extended X-ray source in the XMM Large Scale Structure survey and was revealed to be coincident with a compact over-density of galaxies with photometric redshifts of 1.9 ± 0.2. Subsequent observations at millimetre wavelengths detected a Sunyaev–Zel’dovich decrement along the line of sight to XLSSC 122, thus confirming the existence of hot intracluster gas, while deep imaging spectroscopy from the European Space Agency’s X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) revealed an extended, X-ray-bright gaseous atmosphere with a virial temperature of 60 million Kelvin, enriched with metals to the same extent as are local clusters.Here we report optical spectroscopic observations of XLSSC 122 and identify 37 member galaxies at a mean redshift of 1.98, corresponding to a look-back time of 10.4 billion years. We use photometry to determine a mean, dust-free stellar age of 2.98 billion years, indicating that star formation commenced in these galaxies at a mean redshift of 12, when the Universe was only 370 million years old. The full range of inferred formation redshifts, including the effects of dust, covers the interval from 7 to 13. These observations confirm that XLSSC 122 is a remarkably mature galaxy cluster with both evolved stellar populations in the member galaxies and a hot, metal-rich gas composing the intracluster medium.
人工智能/植物学
AI/ Botany
I
nternational evaluation of an AI system for breast cancer screening人工智能系统用于乳腺癌筛查的国际评估
作者： Scott Mayer McKinney、Marcin Sieniek、Shravya Shetty，et al.
链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1799-6
摘要：
许多发达国家实施了大范围的乳房X射线筛查项目，以尽早检测乳腺癌。虽然这项技术被广泛采用，但是解读所得图像仍具有挑战性。
癌症专家所得结果的准确性具有高度变化性，而且即使是顶尖的临床医师，其表现也有上升空间。假阳性可能导致患者焦虑、不必要的复查预约和侵入性诊断手术。
这里，研究人员报告了一款特殊的人工智能（AI）系统，它检测乳腺癌的能力甚至超过了放射科专家。科学家开发了一款可以通过筛查乳房X光图像检测乳腺癌的深度学习AI模型，并利用来自英、美的两个大型数据集——分别包含25856张和3097张乳房X光图像，对该系统进行了评测。
结果显示，假阳性分别减少了5.7%（美国）和1.2%（英国），假阴性分别减少了9.4%（美国）和2.7%（英国）。
此外，该AI系统的表现超越了另一项独立研究中的所有6名放射科专家。而且，在双读过程中（在英国，由两名放射科专家负责读片筛查），利用这款AI系统可以将第二名读片人的工作量减少88%。
Abstract
Screening mammography aims to identify breast cancer at earlier stages of the disease, when treatment can be more successful. Despite the existence of screening programmes worldwide, the interpretation of mammograms is affected by high rates of false positives and false negatives. Here we present an artificial intelligence (AI) system that is capable of surpassing human experts in breast cancer prediction. To assess its performance in the clinical setting, we curated a large representative dataset from the UK and a large enriched dataset from the USA. We show an absolute reduction of 5.7% and 1.2% (USA and UK) in false positives and 9.4% and 2.7% in false negatives. We provide evidence of the ability of the system to generalize from the UK to the USA. In an independent study of six radiologists, the AI system outperformed all of the human readers: the area under the receiver operating characteristic curve (AUC-ROC) for the AI system was greater than the AUC-ROC for the average radiologist by an absolute margin of 11.5%. We ran a simulation in which the AI system participated in the double-reading process that is used in the UK, and found that the AI system maintained non-inferior performance and reduced the workload of the second reader by 88%. This robust assessment of the AI system paves the way for clinical trials to improve the accuracy and efficiency of breast cancer screening.
The water lily genome and the early evolution of flowering plants睡莲基因组与开花植物的早期进化
作者：Liangsheng Zhang、Fei Chen、Haibao Tang，et al.
链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1852-5
摘要：
开花植物的快速辐射能力被达尔文认为是“恼人之谜”：自2 亿年前起源至今，开花植物已产生30多万种，而其兄弟裸子植物只有800多种。而作为早期被子植物类群，睡莲基因组和生物学特点对理解被子植物快速辐射，具有重要的意义。
本文获得了蓝星睡莲的高质量基因组并进行了分析，为破解开花植物如何在2亿年内快速占领地球之谜迈出了关键一步。分析结果显示，睡莲祖先发生过多倍化，且多倍化对睡莲的起源和广泛分布有贡献。
花的发育主要由MADS-box转录因子控制，其中花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊主要由MADS-box 转录因子中的AP1、AP3/PI、AG和SEP基因控制，这个模型简称ABCE模型。ABC基因在单子叶和核心双子叶中具有严格的表达模式，但研究发现，睡莲ABC基因具有广泛的表达情况。
而且，所有被子植物的起源时间可以推算到2.3亿至2.6亿年前。而单双子叶则分化于1.7亿到2亿年前。在睡莲目中，睡莲科与莼菜科在1.5亿至1.9亿年前分化，即睡莲目至少起源于1.5亿年前。
研究人员还对睡莲的花色花香途径进行了解析，对园艺植物的花色花香研究具有重要参考价值。例如，蓝星睡莲有蓝色花瓣，是研究和鉴定蓝色花瓣中关键基因的好材料。课题组还获得了蓝星睡莲自然条件变异种——白色蓝星睡莲，其花瓣是白色的。
Abstract
Water lilies belong to the angiosperm order Nymphaeales. Amborellales, Nymphaeales and Austrobaileyales together form the so-called ANA-grade of angiosperms, which are extant representatives of lineages that diverged the earliest from the lineage leading to the extant mesangiosperms. Here we report the 409-megabase genome sequence of the blue-petal water lily (Nymphaea colorata). Our phylogenomic analyses support Amborellales and Nymphaeales as successive sister lineages to all other extant angiosperms. The N. coloratagenome and 19 other water lily transcriptomes reveal a Nymphaealean whole-genome duplication event, which is shared by Nymphaeaceae and possibly Cabombaceae. Among the genes retained from this whole-genome duplication are homologues of genes that regulate flowering transition and flower development. The broad expression of homologues of floral ABCE genes in N. colorata might support a similarly broadly active ancestral ABCE model of floral organ determination in early angiosperms. Water lilies have evolved attractive floral scents and colours, which are features shared with mesangiosperms, and we identified their putative biosynthetic genes in N. colorata. The chemical compounds and biosynthetic genes behind floral scents suggest that they have evolved in parallel to those in mesangiosperms. Because of its unique phylogenetic position, theN. coloratagenome sheds light on the early evolution of angiosperms.
（报告出品方/作者：申万宏源，袁航、骆思远、杨海燕、任慕华）
显示面板是手机、电视、平板电脑、笔记本电脑、安防监控设备、车载显示屏等设备 必不可少的组成部件。
显示面板的发展大致可分为以下阶段： 1）20 世纪 20 年代 CRT（CathodeRayTube,阴极射线管）技术作为第一代显示技术 被正式商业化，代表产品：黑白及彩色 CRT 电视。 2） 20 世纪 90 年代，等离子技术、LCD（LiquidCrystalDisplay，液晶显示）技术并 行。2000 年后，等离子技术逐步退出市场，LCD（液晶技术）逐渐成为全球最主流的显示 技术。 3）2010 年左右，OLED 商业化进程得到了实质性进展，之后 AM-OLED 逐渐成为中 小尺寸平板显示的主流，但因寿命问题无法在大屏幕市场取代 LCD，也无法在超大屏幕市 场取代 LED。 4）未来 Mini/MicroLED 有望成为下一代主流技术。
全球显示面板市场以 LCD 为主，新显示赛道快速增长。 LCD 由于其技术的成熟性，以 及在大屏幕显示领域如电视、笔记本电脑等的广泛应用，市场需求和占比较大。2020 年， 全球 LCD 面板出货量高达 2.33 亿平方米，占全球显示面板 96 %市场份额。LCD 面板保有 量高，未来将继续稳定在高出货量水平，预计 2025 年将达到 2.79 亿平方米。OLED 因其独特的柔性特质，能满足曲面和折叠屏的需求，被广泛应用于手机等小屏幕产品，同时也 应用于一些新兴的电子产品如智能穿戴和 VR 设备等。2020 年，全球 OLED 面板出货量仅 为 9.7 百万平方米，但从 2021 年起预计将以 16.34%的年复合增长率增长，2025 年有望 达到 25.1 百万平方米。根据 Omdia 数据，面板各下游应用领域不断拓展与市场需求稳步 增长，TV、移动设备作为最大应用类别保持平稳增长；商用、车载等新显示赛道快速增长。
LCD 已取得主导，OLED 投入加大。 相较于韩国与中国台湾地区，中国大陆显示面板 发展较晚。随着京东方等国产面板厂商的崛起，中国大陆显示面板以 20.23%的年复合增长 率快速追赶，市场规模从 2016 年的 43.6 百万平方米增长至 2020 年的 91.1 百万平方米， 预计 2025 年市场规模将达到 121.2 百万平方米。LCD 面板方面至 2025 年我国在全球市 场的出货量占比将达到 45.28%；OLED 领域起步较晚，主要受制于行业较高的技术壁垒早 期发展缓慢，但近年随着我国的投入不断加大，整体 OLED 产能快速增长。2020 年我国 OLED 面板产量占全球产量的比重12.37%，首次突破10%，预计2025 年将上升至24.3%。
DDIC，即面板显示驱动芯片，是显示面板的主要控制元件之一。 LCD 驱动芯片为 LCD 显示屏中的灯珠提供稳定的电压或电流驱动信号，从而控制灯珠的光线强度和色彩，并在液晶片板上变化出不同深浅的颜色组合，进而保证显示画面的均匀性和稳定性。而 OLED 驱动芯片主要通过向 OLED 单元背后的薄膜晶体管发送指令的方式，实现对 OLED 发光单 元的开关控制。
显示驱动芯片市场规模增长速度略高于显示面板市场。 受益于全球显示面板出货量的 增长，显示驱动芯片市场规模也快速增长。根据 Frost&Sullivan 统计，全球显示驱动芯片 出货量从 2016 年的 123.91 亿颗增长至 2020 年的 165.40 亿颗，年复合增长率为 7.49%。 预计未来显示技术的升级与下游应用的拓展将推动显示驱动芯片市场的进一步增长，到 2025 年出货量增至 233.20 亿颗。和下游显示面板市场相对应，全球显示驱动芯片以 LCD 驱动芯片为主，预计未来将继续稳定在高出货量水平，OLED 驱动芯片随着 OLED 屏的高 速增长份额逐渐提高。目前 LCD 驱动芯片已经实现稳定供应，且 TFT-LCD 已大量转向 TDDI，该市场已经进入成熟甚至过度竞争阶段。随着智能手机、电视等电子设备对液晶面 板的需求不断增长，显示驱动芯片市场预计将在全球范围内实现快速增长，其主要增长引 擎包括高分辨率、集成功能需求的增加以及平均售价的降低。（报告来源：未来智库）
在新兴应用领域强劲需求带动下，2021 年增速或达到周期性峰值。 根据 CINNO Research 数据，2021 年全球显示驱动芯片市场规模预计增至 138 亿美元，增长率将达到 56.8%为近年来的最高峰，也为全球集成电路芯片市场中成长力度最大的细分产业之一。 目前，由于晶圆代工与封测产能短缺导致短期晶圆与封测价格不断上涨；同时，全球显示 面板市场的增长也带动了显示驱动芯片长期需求量的增加。2020 至 2021 年间，虽然市场 需求量大幅增加，但是全球晶圆产能投资中 8 英寸产能增量有限，尤其是在 90~150nm 制 程节点产能短缺更为明显。因此，价格上涨为全球显示驱动芯片市场规模上升的主要推动 力（预计 2021 年价格带动营收规模增长约 53%，出货量带动营收增长约 2%）。
随着面板制造产能持续向国内转移，大陆已经奠定了全球面板制造中心的地位，相应 的大陆市场也成为全球驱动芯片主要市场。 CINNO 预计 2021 年国内显示驱动芯片市场规 模将同比大幅增长 68%至 57 亿美金，至 2025 年将持续增长至 80 亿美金，年均复合增长 率 CAGR 将达 9%。
TDDI 开辟新领域成长。 显示驱动芯片的功能集成是当下主流的技术发展方向，面对智 能手机更高屏占比的发展趋势，显示驱动芯片与触控芯片的整合能够有效减少显示面板外 围芯片的尺寸，因此 TDDI 芯片的市场渗透率迅速提升，开辟了显示驱动芯片领域的新战 场。未来，以车载电子为代表的其他电子设备也将广泛采用 TDDI 芯片，推动市场维持高 速增长。根据 Frost&Sullivan 统计，自 2015 年 TDDI 芯片首次问世以来，其出货量由 0.4 亿颗迅速提升至 2019 年的 5.2 亿颗。未来，以车载电子为代表的其他电子设备也将广泛采 用 TDDI 芯片，推动市场维持高速增长，至 2024 年全球出货量预计将达到 11.5 亿颗，自 2020 年至 2024 年的年均复合增长率达到 18.3%。
1）目前为智能手机液晶面板的主流驱动方案。 除苹果外，其他知名终端品牌的液晶面 板机型高比例采用 TDDI。根据 Omdia 数据，2020 年用于智能手机的 TDDI 出货量达到 7.81 亿颗。
2）后疫情时期，远程教育扩大化，平板电脑需求激增，TDDI 在平板电脑显示屏的渗 透率迅速增长。 随着尺寸和分辨率的提升，一块屏幕需要配备两颗芯片，目前正在成为主流方案趋势，根据 Omdia 数据，2020 年用于平板电脑显示屏的 TDDI 出货量达到 8400 万颗。
3）车载显示器 TDDI 市场日趋成熟。 目前面板厂商正在为车载显示器积极开发 in-cell 触控集成方案，芯片厂商在 2020 年起逐步开始量产 TDDI 解决方案。汽车电子化的趋势， 推动车用电子零组件需求持续提升，其中车用触控面板的使用量，有望在 2022 年迎来更大 规模的爆发，带动车用 TDDI 迎来首波拉货高峰，据 DIGITIMES 信息，包括显示驱动大厂 Synaptics 以及联咏、奇景光电、敦泰都已经对此领域重兵部署，并在 2022 年启动大量出 货。根据 Omdia 数据，2020 年车载显示器的 TDDI 出货量达到 500 万颗。
显示驱动 IC 的产业链大体由 IC 设计—晶圆代工—封测—面板厂构成，目前供给的瓶 颈主要在于晶圆代工的产能。 DDIC 的产业链较为简单，作为显示屏成像系统的重要部分， 其所在电子产品中所占的成本约 10-15%，但因芯片嵌入数量较多，故在芯片设计行业中 属于毛利较低产品。而在产能紧张的阶段，显示芯片因其低毛利等特点，往往被晶圆代工 厂挤压产能。
由于显示产品的多样性，显示类驱动 IC 的制程范围也比较广，其主要产品涵盖了 28nm-150nm 的工艺段。 其中 NB 和 MNT 等 IT 产品和 TV 主要为 110-150nm；主要用 于 LCD 手机和平板的集成类 TDDI（Touch+DDIC）制程段在 55-90nm；用于 AMOLED 驱动 IC 的制程段相对先进为 28-40nm；其他规格较低的驱动芯片（穿戴、白电、小家电 等分辨率较低应用）我们本章暂不做讨论。
2021 年各品类显示驱动 IC 的供给呈现不同程度的紧张，除了自身的需求增长外，同 制程内其他品类IC 的晶圆消耗也会影响 DDIC 的供给。 2021 年最为缺货的电源管理芯片， 10M 以下的低端图像识别芯片以及指纹识别芯片等等的需求增加，会不同程度的挤压 TV 和 IT 驱动芯片的晶圆供给；车载 MCU 芯片工艺主要集中在在 28-40nm，使同样在此制程 段同时非常紧缺的 AMOLED 的 DDIC 供应难以得到快速补充。
DDIC 占整体晶圆产能约 3%，占晶圆代工厂产能约 6%。 根据 DISCEIN 数据，显示 驱动 IC 消耗的晶圆产能约 250-270K/M，如参考 2021 年超过约 9500K/M 的晶圆产能， 实际占比不到 3%；如排除约 5000K/M 的 IDM 产能（如三星和英特尔等），剩下的晶圆代工产能（如台积电、联电、中芯国际等）约 4500K/M，DDIC 占其中不到 6%的产能比 重。
手机和 TV 消耗晶圆量较大。 根据 Omdia 数据，大尺寸显示驱动芯片（包括 TV、MNT、 NB 和 9 寸以上 TPC）占总需求的 70%，其中液晶电视面板所用驱动芯片占大尺寸总需求 的 40%以上, 因其每年约 2.7 亿（2020 年 AVC Revo 数据为 272.2M）的面板出货量和超 过 50%的 UHD 占比，对显示驱动芯片的数量需求较大，其晶圆消耗占比也较高。在中小 型显示驱动芯片市场，智能手机的市场份额最大。2020 年，包含 LCD 面板驱动芯片和 AMOLED 面板驱动芯片在内，占驱动芯片总需求的 20%，但由于手机的驱动芯片往往集 成了触控和 T-CON 的功能，单个晶粒面积是 TV 驱动芯片的三倍左右，导致消耗的晶圆量 接近下游主流显示的一半。2021 年 IT 线产品增长仍然较强，同时由于更高分辨率在电视 面板中的渗透率提升，根据 Omdia 测算，主流显示驱动芯片的总需求预计将在 2021 年增 长至 84 亿颗。
终端所需 DDIC 数量与面板尺寸、分辨率高低成正比，面板尺寸越大，分辨率越高、 所需 DDIC 数量越多。未来随着大面板屏幕尺寸继续增加，各类屏幕分辨率、色域要求不 断提升，每台终端产品所需的 DDIC 数量还将进一步增长。
台厂和韩厂占据了大部分显示驱动市场份额。 根据 Omdia 数据，大尺寸显示驱动芯片 市场中，台厂份额最大。联咏 2020 年份额为 24%排名第一，其次是奇景光电和瑞鼎、以 及三星旗下 LSI 和和 LG 旗下 Silicon Works。在智能手机领域，台厂在 LCD 占主导地位， 2020 年近 80%份额，联咏和和奕力排名包揽前二。
AMOLED 领域韩厂因其技术优势份额占优。 三星旗下 LSI 在 2020 年占据超一半 AMOLED 显示驱动市场份额，作为三星显示 SDC 的专属供应商，LSI 和美格纳（前身为 Hynix 半导体）尚未与中国大陆面板厂展开合作。联咏和瑞鼎是 2020 年中国大陆面板厂 的主要 AMOLED 驱动芯片供应商，市场份额在 2020 年分别为 7%和 6%。
随着中国大陆面板厂的份额提升，上游供应链的转移带动国内显示驱动芯片行业快速 发展。
大尺寸显示驱动芯片领域，集创北方和奕斯伟增长显著。 奕斯伟在 2020 四季度为 BOE 最大的 TV 显示驱动芯片供应商；集创北方在 BOE、HKC 惠科等面板大厂份额持续提升。 2020 年，集创北方和奕斯伟市场份额分别为 3.2%和 2%。
手机显示驱动芯片领域，国内公司市场份额仍然较低，但呈现局部突围态势。 豪威在 2020 年收购了新思的移动 TDDI 业务，积极结合其 CIS 产品优势在中国市场进行扩张；集 创北方在 2020 年底开始为品牌小米量产 TDDI；云英谷于 2020 年三季度开始量产 AMOLED 驱动芯片；华为海思自研的 OLED 驱动芯片在 2021 下半年已经试产完毕，计划 2022 年正式向供应商完成量产交付，该芯片样本在 2021 下半年已经送至京东方、华为、 荣耀等厂商处进行测试；中颖电子后装 AMOLED 显示驱动芯片已在 2021 年量产出货，同 时计划在 2022 年中推出前装品牌市场规格芯片。
2.1 TV 显示驱动：为国内厂商切入显示驱动领域的最佳入口
TV 面板显示驱动是消耗数量最多的显示品类。显示驱动 IC 通过电压驱动面板的 Source 线来控制几百万个像素的开关状态显示画面，在常规的 IC 设计下，对驱动 IC 用量 影响最大的因素为分辨率。TV 面板的单颗驱动 IC 一般拥有 960-1366 个驱动通道，常规 设计下一个 HD 分辨率的 OC 需要三颗驱动 IC，一般 FHD 需 6 颗，UHD 则需 12 颗。除 了常规设计外，面板厂商也在开发 Dual gate（一个驱动通道驱动两列）或者 triple gate （一个驱动通道驱动三列）设计，入门级的 32 寸 HD 有 1 颗或者 2 颗的驱动 IC 设计，但 目前 UHD 占整体 TV 比重超 50%，这类方案在分辨率越来越高的情况实际难以实现。根据 DISCEIN 数据，TV 面板所需要的驱动 IC 数量对应 2.7 亿片 TV 面板出货量全年约 25 亿颗 规模，是消耗数量最多的显示品类。
TV 驱动 IC 率先成为大陆厂商切入的最佳入口。 我们认为目前 TV 驱动 IC 为突破口主 要因 1）大尺寸 TV 面板产品的标准化程度最高，技术壁垒相对中小尺寸门槛低；2）TV 显 示驱动每年需求量约 25 亿颗在主流显示里占比较大；3）在显示面板在几次产业转移后， 在大尺寸 LCD TV 领域率先实现了以大陆为主导的产业格局，前三强竞争格局已经形成， 加上 CHOT 等其他面板厂，使得 TV 驱动 IC 的需求由大陆厂商主导。但 TV 领域也是目前 竞争最为激烈的领域，整体份额较为接近，其中中国大陆厂商集创北方和奕斯伟也占据了 一定份额，根据 CINNO Research 数据，本土驱动芯片企业中，2021 上半年两者合计占 据了电视、显示器和笔记本等中大尺寸应用 90%以上市场份额。（报告来源：未来智库）
2.2 MNT 显示驱动：应用场景多维，大陆厂商奋起直追
MNT 显示驱动产品维度丰富。 MNT 和 TV 整机的形态比较类似，但 TV 产品相对来 说场景简单较为中规中矩，MNT 附带更多应用场景需求，如画面比、产品刷新率、平面和 曲面、分辨率等产品维度比较丰富，应用于办公、娱乐、电竞等各个场景。
因尺寸限制用量较小。 从用量来说，受到尺寸普遍较小的限制，MNT 产品难以像 TV 产品一样简单采用 10 颗以上 960 通道的驱动 IC，而倾向采用数量更少的 1446 通道的驱 动 IC，结合 MNT 的整体规模以及倾向于用较多通道的驱动 IC，MNT 的 IC 需求量对应每 年 1.6 亿片 MNT 面板出货量约 9 亿颗规模，在几个主要应用里仅大于 TPC。
相比于 TV 面板以大陆厂商为主导的产业格局，MNT 面板目前仍是多强局面。 其中大 陆厂商 BOE 出货量全球第一，其他排名靠前厂商中主要有韩国厂商乐金显示以及中国台湾 地区的友达、群创，大陆厂商目前加大 MNT 投入持续追赶。
MNT 驱动 IC 目前仍然不是新晋厂商的第一选择，但随着产业转移份额快速增长。 似 然 MNT 驱动 IC 产品本身与 TV 的驱动 IC 规格差距不大，但因整体规模、产品多样性、定 制化等原因不是新晋厂商进入市场的的第一选择，目前集中度较高主要为台厂主导。但目 前国内面板产商奋起直追，大陆的集创北方、奕斯伟以及新相微等也随着 MNT 的面板产 业转移至大陆份额快速增长。
2.3 NB 驱动 IC：后疫情时代承接新刚性需求，完全由台厂主 导
笔记本电脑后疫情时代下承接更多新刚性需求，用量约 TV 一半。 疫情期间包括宅经济、 在线办公、在线教育等各刚性需求，特别是教育笔电的集中采购，大幅增加了 NB 的新刚 性需求，2022 年略有回落。根据 TrendForce 预计，2022 全年出货量将年减 3.3%为 2.38 亿台，其中 Chromebook 占比约 12.4%，出货动能略有放缓，宅经济效应所衍生的需求 有所减退。NB 产品的分辨率结构目前以 HD 和 FHD 为主占比近 90%，故 IC 用量相对较 少，NB 的 IC 需求量对应每年 2.3 亿片 NB 面板出货量约 12 亿颗规模，接近 TV 用量的一 半。
NB 驱动 IC 基本完全由台厂主导，技术门槛较高。 从供应商来看，中国大陆方面除京 东方早期通过 G8.5 代线的开创性生产方案快速占领市场为全球第一外，2-4 位均为台厂和 韩厂，目前在 NB 线中大陆厂商尚未掌握主导权。由于 NB 尤其注重功耗、画质及 COG 设 计等特点提高了驱动 IC 的技术门槛，其供应完全由台厂主导，第一的联咏和第二的瑞鼎占 据了超过 60%的份额，大陆厂商参与度相对 TV 和 MNT 更低。2021 年也因供给方的高寡 占，导致驱动 IC 成为 NB 面板供应的掣肘，特别是因为技术门槛大陆厂商较难快速形成补 充。除了技术门槛外，由于 NB 驱动 IC 的通道数、COG 设计以及功耗等因素考量，一片12 寸晶圆能生产约 5K 的 TV 驱动 IC 或 7K 以上 MNT 驱动 IC，但仅能生产 2-3K 的 NB 驱动 IC，预计 2022 年依然有缺芯扰动的情况下 NB 的驱动 IC 供需改善晚于 MNT 和 TV。
2.4 AMOLED 驱动 IC：渗透率提升带动高速成长
AMOLED 渗透率持续提升，目前进入建设高峰期。 AMOLED 目前还在高速成长期， 大陆和韩国厂商还在投资建设新工厂增加产能，同时进行良率提升、技术优化和产品创新。 根据TrendForce数据，2021 年手机用AMOLED 面板市场渗透率为42%，尽管因 AMOLED 显示面板 IC 持续缺货，手机品牌和 OEM 厂商在其新机型中扩大采用 AMOLED 面板的趋 势，将带动 AMOLED 市场渗透率成长，预计 2022 年渗透率提升至 46%。同时，OLED下游的应用逐渐从手机拓展到穿戴、平板、笔记本等领域，供应商从 SDC 垄断发展到一超 多强的局面。
AMOLED 驱动 IC 对制程要求较高，同制程内多种竞品盈利能力强。 AMOLED 驱动芯 片的制程区间处于成熟制程中产能最紧张的 28-55nm，这个区间内存在较多更具备盈利性 优势的竞品如车载 MCU、高端 CIS，消费电子 SoC 等，使得 AMOLED 产能受到排挤，其 需求优先级较低难以被满足。
大陆厂商还未具备大规模供货 AMOLED 驱动 IC 能力。 和 AMOLED 面板厂商格局相 似，AMOLED 的驱动 IC 前三位均为韩厂，包括三星电子旗下的 LSI 以及 LG 集团旗下的 Silicon Works，前三者的份额已经超过 80%，第二梯队主要是台系厂商联咏、瑞鼎等，大 陆芯片厂商未具备大规模供货的能力，目前在缺芯缺产能的情况下，大陆面板厂处于相对 被动地位。
晶圆代工产业格局制约中国大陆 OLED 驱动芯片发展进程。 韩国晶圆代工厂与韩国 OLED 驱动芯片设计厂商深度绑定，形成垂直整合模式，处于全球领先地位；中国台湾晶 圆代工厂也与当地的 OLED 驱动芯片设计厂商深度合作，优先为当地芯片设计厂商代工； 中国大陆晶圆厂主要代工液晶显示驱动芯片，OLED 驱动芯片代工经验较少，大陆 OLED 驱动芯片设计厂商大多不得不将订单交给中国台湾晶圆厂。
2020 年四季度以来，由于代工厂晶圆成熟制程日趋紧缺，叠加产能分配优先级问题， 驱动 IC 的供应掣肘逐步显现。根据群智咨询测算，DDIC 供需比从 2020 年一季度的 15.6%， 跌至 2020 年四季度的-16.5%后，呈现逐渐收窄趋势，供需关系逐渐缓解，预计 2022 年 上半年供需会逐步进入相对平衡状态，但随着供应链产能依旧较紧 2022 年下半年仍然有缺 货风险。
供需持续紧张的同时，驱动 IC 价格也呈逐季上涨趋势。 2021 上半年持续的供需不平 衡，叠加供应链挤兑效应， LCD 和 OLED DDIC，其价格连续数个季度环比大幅上涨；但 随着终端库存增长，需求波动系数放大，需求端对于 DDIC 的涨价接受意愿将逐步减弱。 根据群智咨询预测，展望 2022 年，随着包括晶合等新增产能持续释放以及疫情红利后终端 需求的稳步回归，驱动 IC 的价格大概率将呈现高位持平价格走势。
3.1 需求端：在 LCD 领域中国大陆厂商将拥有绝对话语权
显示驱动 IC 需求取决于面板整体产能。 面板厂的产能上限直接决定了驱动 IC 的需求 上限，即使终端需求相对较弱，但面板厂依然有相当大的动力在不击穿现金成本的情况下 维持满稼动，一方面可获得正向现金流，一方面即使亏损也可推动产业重组。从 2021 下半 年面板行业稼动率来看，即使 LCD 面板价格从高点回调较大，但制造商依然维持约 90%的 高稼动率。
未来中国大陆的面板制造厂商有较强的上游议价和对供应的影响力。 韩国面板厂商的 产能重构和停产，以及台厂商对于产能投资的谨慎，间接增加了中国大陆面板厂商在全球 的产能份额。根据 Omdia 预测，国内前三大厂商在经过几次收购和产能扩张后，预计将在 2023 年达到全球产能份额的 52%，成为行业发展主阵地，对上游拥有较强的影响力。
随着国内面板厂陆续投产，对 OLED 显示驱动需求也在持续提升。 根据 UBI Research 数据，在 AMOLED 市场，2020 年三星为市场份额为 68.2%，排全球第一；第二为 LG， 市场份额为 21%左右，主要由大尺寸 OLED 面板（电视）贡献；京东方为第三，份额约 5.7%。 但从需求来看，中国是最大买方市场，采购约占 50%。随着国内面板厂 6 代 OLED 线陆续 投产，对显示驱动芯片需求也在持续提升。
3.2 供给端：上下游合作，逐步完善产业生态
整体来看，随着国内显示面板行业规模跃居全球之首，与之配套的上游产业环节如制 造和封测等都将逐步走向国产化。
3.2.1 晶圆代工：绑定模式为目前发展方向
中大尺寸面板显示驱动以成熟制程为主。 从制程来看，由于大、中尺寸面板终端产品 显示技术已较为成熟，对于集成度要求较手机屏幕要求更低，多用 90nm 及以上的成熟制 程 DDIC 即可生产。且由于大、中尺寸面板所需芯片数量较多，因此其所使用的 90nm 及 以上制程的 DDIC 仍占全球 DDIC 市场的主要部分，2020 年市占率达到约 80%；在芯片 整体向更先进制程节点推进的趋势下，90nm 及以上制程的 DDIC 市占率将逐渐下降，但 仍将占据大部分市场份额，根据 Frost&Sullivan 预测，在 2024 年 90nm 及以上制程的 DDIC 市占率仍将超 70%。
显示芯片的晶圆代工产能主要集中在非大陆代工厂。 根据 Frost&Sullivan 统计，2020 年，不考虑三星电子等同时具备设计能力和晶圆产能的 IDM 企业，仅考虑晶圆代工企业， 全球晶圆代工企业在显示驱动芯片领域的年产量约 200 万片（折合 12 英寸晶圆），联华 电子、世界先进、力积电、东部高科等晶圆代工企业在显示驱动芯片晶圆代工领域均有布 局。在大尺寸领域，中芯国际和晶合集成的产能相对较小，在小尺寸方面，晶合和集创北 方绑定后，快速把 90nm 的 TDDI 技术能够快速推广，实现了在小尺寸领域占比超过 30%； 但在 OLED 显示驱动领域占比不到 1%，主要因为 OLED 驱动芯片基本采取 40nm/28nm 以及少量 55nm 制程，而国内目前在这段工艺方面还较弱，有代工能力的厂商不多，导致 国内显示芯片代工供给结构性失衡。
LCD 显示驱动领域随着韩国中游面板制造厂的份额收缩而逐渐转移其产能至其他领域， 台厂依然占据大部分份额。 LCD 的显示驱动 IC 制程主要是 110-150nm 以及少量 90nm。 国内晶合集成是最大增长点，根据其招股书披露，Q4 相比 Q1 每月增加约 20K 的产能， 其中约 90%用于驱动 IC；中芯国际在突破先进工艺同时也将部分产能转向成熟的驱动 IC 领域；联电战略为继续维持驱动 IC 领域的龙头代工厂地位，增加部分 28nm 产能至AMOLED 的 DDIC。韩厂方面随着，特别是三星为主的韩国晶圆厂随着本土面板厂的势微， 逐步将显示驱动 IC 的产能转向其他领域。
韩厂和台厂的崛起过程中均与上下游形成了绑定关系。 DDIC 所在的制程分类为高压模 拟，虽然已有 40nm 选项, 但 2020 年前长期低迷的 ASP 市场，使得中大尺寸 TFT LCD 用 的 DDIC 无法承担 12 寸晶圆的高成本线。其应对方式是转往二、三甚至四线代工厂生产， 以联合下游面板厂承包产能的商业模式维持对重要客户的供应。因显示驱动芯片行业的商 业模式与普通的芯片行业较为不同，以及其出货量大对于代工产能的需求，掌握供应链或 为突破方向。目前，驱动芯片厂商主要拥有两种模式，一种模式是韩国的全产业链整合模 式，一个集团整合了芯片设计、芯片制造、封装制造、面板厂商和整机厂商；另一种模式 是中国台湾地区的上下游绑定模式，驱动芯片设计厂商可以与晶圆代工厂绑定，形成 IDM 模式，保障工艺开发及产能。
能够提供 AMOLED 代工的晶圆厂更为有限，产能基本被韩台垄断。 目前，根据 Omdia 资料，只有五家晶圆代工厂商能够为 HV 40nm 和 28nm 制程的 AMOLED 驱动芯片提供 成熟的产能，包括三星、联电、台积电、格芯和中国大陆的中芯国际。其中，三星、台积 电、联电三家晶圆厂提供 90％晶圆产能供应。
三星： 主要工厂为奥斯汀 S2，为高端 iPhone 和 Galaxy 机型供货，只向三星 LSI 提供 28nm 产能。
联电： 目前正在扩大 28nm 产能维持其驱动 IC 领域的龙头代工厂地位，预计 2022 年 将增加到 15-16K/M。三星 LSI 为主要客户，剩余 5K/M 产能供应给 LX Semicon（前身 为 Silicon Works）、联咏和其他中小厂商；联咏占据其 HV 40 纳米产能的主要份额；小公 司较难从 UMC 获得产能。
台积电： 28nm 产能仍较难开出，将在 2022 年主要向 LX Semicon 提供 40nm 产能，约 10K/M，苹果为其最终客户；其他公司可获得的剩余产能或不足 5K/M， 如奕力、新思和云英谷在 2022 年将继续主要依赖台积电，每家每月或不到 1K。
格芯： 主要向美格纳提供 28nm 产能；LX Semicon 和新思也将在 2022 年开始建立 合作关系；集创北方计划导入其 40nm 制程，预计将在 2022 年下半年进行量产。
中芯国际： 产能持续增长，预计到 2022 年底达 7-8K/M。瑞鼎投片量正在增加，目前 占据 40nm 产能约一半。集创北方、奕斯伟、华为海思和豪威等正在进行样品输出或验证， 最快于 2022 年第二季度后才能进行量产，中芯国际开出的新产能为关键资源。
晶合集成： 计划开发 AMOLED 驱动芯片 40nm 产能，预计到 2023 年投产。
3.2.2 封装测试：随着产业转移迈向第一梯队
全球显示驱动芯片封测行业集中度较高，头部效应明显。 除部分专门提供对内显示驱 动封测服务的厂商集中在韩国外，行业龙头企业均集中在中国台湾及大陆地区。中国台湾 和大陆的显示驱动芯片厂商都是采用委外代工的方式生产，由晶圆代工厂进行晶圆制造， 再由封装厂为晶圆进行金凸块加工，随后由测试厂（委外测试厂或公司自有产能）进行晶 圆良率测试，最后由专业封装厂进行切割、COG/COF 加工等封装工作。根据 Frost & Sullivan 数据统计，2020 年全球显示驱动芯片封测行业中，独立对外提供服务且市场份额 占比较高的企业包括颀邦科技、南茂科技、汇成股份、颀中科技与通富微电。
供应链同步转移，产业格局或生变。 和显示面板行业格局相似，全球显示驱动芯片封 测厂商主要集中在韩国，中国台湾和中国大陆。伴随着显示驱动芯片行业转移，封测供应 链也正在从韩国、中国台湾，到中国大陆这样的顺序转移。
韩国： 以 Steco、LB-Lusem 为代表，分别系三星和 LG 与生态内的显示驱动芯片封测 服务商，不对外部的显示驱动芯片设计公司提供服务。三星、LG 作为显示面板产业龙头企 业，采用全产业链整合模式，集团内部整合了芯片设计、芯片制造、封装制造、面板厂商 和整机厂商，具备较强的技术与规模优势。
中国台湾： 以颀邦、南茂为代表。由于中国台湾 LCD 产业发展较为完善，曾有包括矽 品（被日月光收购）、悠立（被安靠收购）、飞信（与颀邦合并）、福葆等十余家封测厂 商入局显示驱动芯片封测领域，导致该市场竞争较为激烈，并经过长时间的行业整合，中 小型封测厂纷纷被大厂并购，目前仅剩颀邦科技、南茂科技两家显示驱动芯片封测厂商， 形成双寡头垄断市场的格局。同上文晶圆代工所述，中国台湾显示面板产业上下游绑定模 式发展成熟，显示驱动芯片设计厂商、晶圆代工厂、封测厂商以及显示面板产业均可形成资本与业务上的绑定，如联咏与联电绑定，联电与颀邦绑定，富士康旗下天钰、夏普、群 创绑定，明基友达与瑞鼎绑定，形成全产业链模式，保障工艺开发、产能以及下游客户。
中国大陆： 由于整体封测厂起步较晚，在技术和规模两方面与韩厂和台厂存在一定差 距，主要代表有厦门通富、颀中科技、汇成股份、纳沛斯等。目前随着显示驱动设计产业 的快速成长和国内资本投入的提高，显示驱动芯片封测业务已逐渐开始转移至中国大陆。
产能紧张带动显示封测市场规模上涨。 2015 年起，由于京东方等国内领先面板厂商突 破，面板实现大宗商品化，整体面板及其零部件处于一个价格下行时期，因此该阶段显示 驱动芯片封测市场规模没有显著增长。2020 年，尽管疫情带来短期冲击，但居家隔离、远 程办公等宅经济效应刺激了显示行业相关终端需求的爆发。同时，由于晶圆代工厂产能紧 张，整体显示芯片价格不断上涨带动了显示封测市场的增长，根据 Frost&Sullivan 数据， 全球显示驱动芯片封测市场规模于 2020 年达到 36 亿美元，较 2019 年增长 20%，预计 2021 年持续增长至 45 亿美元，同比增长 25%。
大陆显示封测厂商快速追赶，预计到 2025 年份额接近台厂。 受益于领先的晶圆代工 厂及成熟的芯片设计产业，2016 年中国台湾的显示驱动芯片封测市场规模为 57.3 亿元。 随后通过并购整合，进一步增强了产业核心竞争力，2020 年市场规模达到了 88.9 亿元， 年均复合增长率约为 11.61%。相比之下中国大陆相关厂商起步相对较晚，2016 年中国大 陆的显示驱动芯片封测市场规模仅为 19.1 亿元。随着集成电路设计产业的快速成长和国内 资本投入的提高，显示驱动芯片封测业务已逐渐开始转移至中国大陆。
同时，受益于全球 显示驱动芯片价格上涨，2020 年中国大陆显示驱动芯片封测市场规模达到 46.8 亿元，占 比有所上升。未来随着国内芯片设计厂商的发展以及晶圆产能紧缺短期内难以改变的局面， 中国显示驱动芯片封测行业的需求将快速增长。预计中国大陆整体显示驱动封测市场规模 将从 2021 年的 67.3 亿元增长至 2025 年的 127.6 亿元，年均复合增长率约为 17.34%， 2025 年中国大陆+中国台湾地区显示驱动封测市场占全球市场比重将提升至 77.01%。
随着国内显示面板产业的崛起，显示驱动芯片将加速国产化，也将带动封测供应链同 步转移。 中国大陆起步相对较晚，且由于缺乏成熟的芯片设计厂商，市场需求不足，因此 中国大陆地区的封测企业规模相对中国台湾地区的封测企业规模较小。随着中国大陆近年 来对芯片设计企业的不断扶持和企业技术的不断成熟，急剧上升的显示驱动芯片封测需求 将会推动现有显示驱动芯片封测厂商的持续扩产，并吸引更多领先的封测厂商进入行业。
4.1 中芯国际：产能为王，成熟制程收入快速提升
成熟工艺与先进制程并举。 公司 2021 年三季度在全球晶圆代工市场市占率约 5%，位 列全球第五，中国大陆第一。2010 年后公司产品以逻辑芯片为主，2011-2020 年营收 CAGR 14.07%，核心驱动力来自产能规模的扩张。2020 年晶圆代工产品收入占比 87%，从制程 分布来看，0.15/0.18um 的成熟制程以及 55/65nm 节点是公司最大的收入来源，占晶圆 代工收入比重分别为 33%、31%。
稳步扩产以满足不断增长的市场需求，逐渐缓解行业产能紧张局面。 公司现拥有三座 8 寸晶圆厂，四座 12 寸晶圆厂（含有多数权益厂），2021 年计划的资本开支约为人民币 281 亿元，其中大部分用于成熟工艺的扩产，小部分用于先进工艺、北京新合资项目土建及其 它。其中，北京 12 寸 10 万片和上海临港 12 寸 10 万片项目预计 2023 年投产，深圳 12 寸 4 万片有望 2022 年下半年实现量产。预计 2022 年，公司月产能将达到 60 万片，产能 利用率将稳定保持 95%以上。（报告来源：未来智库）
AMOLED DDIC 产能持续扩张。 根据 Omdia 数据，公司 AMOLED 驱动芯片产能持 续增长，预计到 2022 年底将达到每月 7-8 千片。目前大客户瑞鼎占一半左右的 HV 40nm AMOLED 产能。集创北方、奕斯伟、华为海思和豪威等正在进行样品输出或验证， 最快于 2022 年第二季度后才能进行量产，中芯国际开出的新产能为关键资源。
4.2 韦尔股份：收购新思 LCD TDDI，进军显示驱动
收购新思 TDDI，正式进军显示驱动。 2020 年 4 月，公司收购了新思科技基于亚洲地 区的 TDDI 业务，并于 2021 年收购剩余 30%股权，正式进军显示驱动芯片市场。根据公 司 2020 年报，TDDI 业务实现销售收入 7.49 亿元，且 2021 年下半年开始 100%并表。根 据 CINNO Research 数据，2020 年其在智能手机 TFT-LCD 驱动芯片市场占有率为 6%（不 含 Synaptics TDDI 业务交割前的份额）, 排名第五。
TDDI 业务或将重回增长。 2015 年新思首次推出手机和平板电脑的 TDDI 量产解决方 案，在随后的两年里占据了 TDDI 行业最大的市场份额，2019 年其份额下降至 15%，位居 第二，主要因 1）竞争者增加，TDDI 价格战阶段，美系芯片商主要靠初期的技术领先，价 格并不占优势，导致来自苹果的订单只有原来的三分之一。韦尔接手后，有望打造性价比 高的产品。2）新思作为 EDA 三巨头之一，限制被制裁手机厂商使用 EDA 软件，并限制提 供 TDDI，导致国内其他品牌在选择美商时更加慎重，因此丢失国内安卓阵营的部分订单， 联咏从中受益。在韦尔收购其 TDDI 业务后，也有望与国内厂商重新协同，抢占联咏、敦 泰等台企 TDDI 订单，市占率或将大幅提升。
4.3 格科微：主攻中小尺寸市场，逐步由 Fabless 向 Fab-Lite 模式转变
逐步由 Fabless 向 Fab-Lite 模式转变。 公司成立于 2003 年，成立之初主要从事 PC 类 CMOS 图像传感器的设计业务，2007 年开始逐渐拓展至手机 CMOS 设计业务，并且在2012 年实现了显示驱动芯片量产，丰富了产品结构，提升公司的盈利能力。在近二十年的 经营过程中，公司不断跟随市场趋势丰富产品结构、提升技术实力、完善产业链资源整合 能力，实现了市场地位的稳步提升。未来，公司拟通过自建部分 12 英寸 BSI 晶圆后道产线、 12 英寸晶圆制造中试线、部分 OCF 制造及背磨切割等产线的方式，逐步由 Fabless 模式 向 Fab-Lite 模式转变。
中小尺寸显示驱动龙头，出货量中国第二。 根据 Frost & Sullivan 数据，格科微 2019 年以 4.2 亿颗 LCD（液晶）驱动芯片出货量在中国市场的供应商中位列第二，占据了中国 市场出货量的 9.6%。公司的驱动芯片主要布局穿戴、功能手机和中低端智能手机等中小尺 寸市场，在穿戴和功能手机市场均排名本土企业第一名，2020 年其显示驱动芯片收入 5.9 亿元，占比 9.16%。目前公司 QQVGA（120*160）到 HD（1280*720）之间的 LCD 驱 动芯片已量产，HD 和 FHD（1920*1080）分辨率的驱动芯片进入小批量试产。此外，公 司正在积极推动 TDDI、AMOLED 驱动芯片等产品的研发，实现快速追赶。
4.4 中颖电子：进击 AMOLED 前装品牌市场
储备耕耘十余载，AMOLED 驱动芯片已量产出货。 公司研发团队于 2011 年展开 AMOLED 显示驱动芯片设计，并于 2013 年陆续展开 HD、FHD 硬屏 AMOLED 显示驱动 芯片，于 2014 年 12 月开始量产逐渐替代 PMOLED 业务，是国内第一个实现 AMOLED 量产的企业。2016 年公司成立子公司芯颖科技专门从事显示屏驱动芯片的研发和设计， 2018 年一季度芯颖科技完成第一款 FHD AMOLED 显示驱动内部验证，与国际竞争对手同 步跨入 40nm 制程。
后装维修市场持续放量，进击 AMOLED 前装品牌市场。 根据公司三季报，其显示驱 动芯片销售同比增长数倍。从收入结构来看，2021 上半年公司实现显示驱动销售 1.04 亿 已超过 2020 年全年，营收占比从 2020 年 6%增加至 15%。同时，公司计划在年底前推出 前装品牌市场规格要求的手机屏 AMOLED 显示驱动芯片。
4.5 通富微电：合肥通富深度布局显示驱动封装
国内三大封测龙头之一，全球第五。 公司通过内生外延的方式，多地布局产能，形成 六大生产基地技术互补，定位清晰的局面，为全球第五大、国内第二大封测厂商。根据 ChipInsights 数据预测，2021 年公司实现营收 145.37 亿，同比增长 34.99%（剔除智路 资本收购因素实际增速为前十大 OSAT 厂第二），市占率为 5.08%，相较于 2020 年提升 0.49pcts。目前的主要客户有 AMD、联发科、意法半导体、英飞凌、瑞昱、艾为电子、 汇顶科技、卓胜微、韦尔股份等，50%以上的世界前 20 强半导体企业和绝大多数国内知名 集成电路设计公司都已成为公司客户。
深度布局显示驱动封装。 合肥通富以超高密度框架封装产品为重心，同时承接周边存 储器及 LCD 驱动器业务，具备了 LCD/OLED DRIVER 的封装技术，特别是 12 寸 TDDI， 也具备了 8K LCD Driver COF 的生产技术能力，合肥通富显示驱动电路封测线客户相继量 产。合肥通富客户包括晶丰明源，昂宝，深圳明微等，同时进一步导入存储器相关业务， 拓展 DRAM 封装线。
4.6 集创北方（未上市）：全品类覆盖，背靠大厂打通产业链
聚焦显示驱动设计领域，国内少有的具备全球竞争力的显示芯片设计公司。 公司成立 于 2008 年，聚焦于显示领域的芯片设计，公司产品涵盖 TDDI（显示驱动与触控一体化芯 片）、中大尺寸显示驱动芯片（LDDI）、OLED 显示芯片、电源管理芯片、LED 显示驱动 芯片、时序控制芯片（Tcon）、指纹识别芯片、触控芯片、硅基 OLED 芯片等全品类显示 芯片，客户群体覆盖全球主流面板厂、国内一线手机终端品牌客户及知名 LED 显示屏厂。
背靠大厂，绑定上下游。 公司通过股东资源已把产业链条初步打通，晶圆代工的中芯 国际、中游面板的京东方等既是股东也是下游厂商。弥补了传统的设计加委外代工生产的 模式因各方面的诉求和目标不一致，造成实际性能、产能均无法达到要求的缺点。
4.7 晶合集成（拟上市）：中国大陆第三大晶圆厂，聚焦显示 驱动代工
中国大陆第三大晶圆代工厂，主攻显示驱动。 根据 Frost & Sullivan 统计，晶合集成 已成为中国大陆收入第三大、12 英寸晶圆代工产能第三大的纯晶圆代工企业(不含外资控股 企业)。公司主攻面板驱动芯片产品，制程主要覆盖 90nm-150nm，截至 2021 年上半年 其 N1 厂已达满产规模。在 2021 年底 N1 及 N2 厂的总产能将达到 10 万片/月，有望进全球晶圆代工领域排名前十。2020 年公司显示驱动领域晶圆代工产量（折合 12 英寸晶圆） 达 25.98 万片，市场份额约 13%，在显示驱动晶圆代工企业中排名第三，仅次于联华电子 和世界先进。
营收呈现快速增长，在手订单饱满。 2018-2020 年，公司 150nm、110nm 及 90nm 产品已经实现大批量生产，营业收入分别为 2.2/5.3/15.1 亿元，呈现快速增长趋势。此外， 公司 55nm 制程工艺研发取得了阶段性进展，55nm 触控与显示驱动整合芯片将于 2022 年第一季度进入量产；55nm 逻辑芯片平台已开发完成，2022 年第一季度导入客户试产流 片。目前公司客户已经覆盖联咏科技、集创北方等业内知名公司，且正在积极开发新客户 资源。根据公告，公司 2021 上半年芯片销售数量达 21.64 万片，占 2020 年销售总量的 82%。芯片销售平均单价 7403 元/片，较 2020 年均价提升 29.31%。截至 2021 年 6 月末， 公司在手订单产品数量为 47.35 万片，订单金额达 40.75 亿元。
4.8 汇成股份（拟上市）：显示驱动封装领军
显示驱动封装领军。 公司前身为合肥新汇成微电子有限公司，在显示驱动芯片封装测 试领域深耕多年，其主营业务以前段金凸块制造（Gold Bumping）为核心，并综合晶圆 测试（CP）及后段玻璃覆晶封装（COG）和薄膜覆晶封装（COF）环节，形成显示驱动芯 片全制程封装测试综合服务能力。2020 年，公司显示驱动芯片封装出货量为 8.28 亿颗， 在全球显示驱动芯片封测领域排名第三，在中国境内排名第一。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站
在广阔的宇宙中，最大的黑洞也是由黑洞“种子”产生的。它们通过气体、尘埃、以及吞噬其他物体吸取营养，大小和质量逐渐增加，从而成为主导星系的中心，例如我们的银河系中心的黑洞。然而，至今还没有人找到这些刚刚“萌芽”的黑洞。
有理论认为，超大质量黑洞（质量相当于数十万到数十亿太阳质量）是由我们从未见过的较小黑洞组成的。这个难以捉摸的群体，称为“中等质量黑洞”，有一百至十万太阳质量。迄今为止发现的数百个黑洞中，有很多相对较小的黑洞，但没有一个属于中等质量范围。
科学家们正与NASA强大的太空望远镜以及其他天文观测站合作，追踪满足这些描述的遥远天体。他们已经找到了数十个候选目标，正在努力确认它们是否是黑洞。即使确认了这些天体的黑洞身份，同时这也开辟了一个全新的谜团：中等质量的黑洞是如何形成的？
“为什么这个问题令人着迷？为什么人们花这么多时间来寻找这些中等质量黑洞？因为它们揭示了早期宇宙中发生的事件：初期的黑洞质量是多少？形成机制是什么？”加州理工学院（位于加利福尼亚州帕萨迪纳市）物理学教授、NASA NuSTAR任务（Nuclear Spectroscopic Telescope Array，核光谱望远镜阵列）的首席研究员Fiona Harrison说。
初步了解黑洞
黑洞是宇宙中密度极大的天体。当物质掉入黑洞，它们没有出路，甚至光也无法逃出来。黑洞“吃”掉的东西越多，它的质量和大小就越大。
黑洞的类型：
1-100太阳质量 = 恒星质量黑洞
100-100000太阳质量 = 中等质量黑洞
100000-数十亿太阳质量 = 超大质量黑洞
最小的黑洞称为恒星质量黑洞，是在恒星末期以超新星爆炸结束它们的一生时形成的。而超大质量黑洞是大型星系的中心锚点，我们银河系中的太阳和所有其他恒星都绕着名为射手座A*的黑洞运行，其质量约为410万太阳质量。最近被事件视界望远镜（ETH）捕捉到的M87有65亿太阳质量，这是首次观测到黑洞及其事件视界弯曲光所构成的“阴影”。
超大质量黑洞周围往往有吸积盘（accretion disks），由温度极高的高能粒子组成，它们靠近事件视界时会发光。如果黑洞吞掉的物质足够多，吸积盘内侧会很明亮，这种星系中心的结构被称为“活跃星系核”（active galactic nuclei，AGN）。
产生黑洞所需的物质密度令人难以置信。举个例子，要形成50倍太阳质量的黑洞，需要将相当于50个太阳的质量放进直径300公里的球中。对于M87中心的黑洞，这相当于把65亿个太阳压缩到比冥王星轨道略大的球。无论是哪种情况，所需密度都极大，所有物质必须塌缩成一个奇点（singularity，密度无限大）。
黑洞起源之谜的关键在于其生长速度的物理限制：一定数量的物质会被事件视界附近的高能辐射所推出去。因此，在三千万年间，一个低质量的黑洞可能只能质量翻倍。
来自史密森尼天体物理天文台（Smithsonian Astrophysical Observatory，位于马萨诸塞州坎布里奇）和莫斯科州立大学的天体物理学家Igor Chilingarian说，“如果一个黑洞从50个太阳质量开始，根本就不可能在10亿年内长到10亿个太阳质量。但是，据我们所知，宇宙形成后不到10亿年就存在超大质量黑洞。”
这张概念图描绘了一个最原始的超大质量黑洞（中央黑点）在年轻的星系中心。
Credits: NASA/JPL-Caltech
中等质量黑洞的形成
在早期的宇宙，中等质量黑洞的“种子”可能是由巨大气体云的坍塌或超新星爆炸形成的。在宇宙中爆炸的第一批恒星具有纯氢氦构成的外层和更重元素组成的内核；而对于现代的恒星，它们外层含有更多重元素，在爆炸后会通过恒星风（stellar winds）损失更多质量。所以，与现代恒星相比，第一批恒星爆炸可以形成质量更大的黑洞。
“如果在宇宙初期会形成很多100太阳质量的黑洞，它们中的一部分与其他黑洞合并。这样的话，当时会形成各种质量不一的黑洞，有一些会存在至今，” NASA戈达德太空飞行中心的天体物理学家Tod Strohmayer解释说，“那么，它们在哪儿？”
美国国家科学基金会的激光干涉仪引力波天文台（LIGO，由加州理工学院和麻省理工学院合作）提供了可能存在中等质量黑洞的线索。LIGO探测器与欧洲意大利的Virgo结合，通过引力波引发现了许多黑洞的合并。
2016年，LIGO宣布了百年来最重要的科学发现之一：第一次探测到引力波。位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的探测器接收到黑洞合并的信号，这两个黑洞分别有29倍和36倍太阳质量。尽管从严格意义上讲这些并不属于中等质量黑洞，但这足够引起了科学家们的注意。
可能所有中等质量黑洞已经合并成更大的黑洞？又或许我们的技术还不能精准地定位它们？
超亮天体HLX-1（如图所示）位于星系ESO 243-49，可能是科学家发现的一个中等质量黑洞。
Credits: NASA; ESA; and S. Farrell, Sydney Institute for Astronomy, University of Sydney
寻找中等质量黑洞
寻找黑洞是个非常棘手的难题，因为它们本身不发光。但是科学家可以使用精密的望远镜和其他仪器寻找特定的指示信号。比如，由于物质流入黑洞不是恒定的，物质的消耗或结块会导致周围环境发光发生某些变化。在较小的黑洞中，这种变化更容易被发现。
最有可能的中等质量黑洞候选者是HLX-1（Hyper-Luminous X-ray source），约有20000倍太阳质量，能量输出比类似太阳的恒星高得多。它由澳大利亚天文学家Sean Farrell于2009年发现，可能曾经是一个矮星系的中心，后来被较大的星系ESO 243-49吞噬。
Harrison说，“它发出X射线的波段以及它所表现的性质都非常像黑洞。很多人，包括我的小组，都在寻找看起来像HLX-1的天体，但是到目前为止，并没有发现。但是搜寻仍在继续。”
比HLX亮度低的超亮天体称为ULX（Ultraluminous X-ray source），它们通常不是黑洞而是脉冲星（pulsars）。脉冲星是密度非常大的恒星残留物，会发出周期性的脉冲信号，看起来像灯塔一样。
这张图像由欧洲南方天文台的甚大望远镜（Very Large Telescope）拍摄，显示了星系NGC1313的中心区域。这是ULX NCG1313X-1的所在地，天文学家现已确定其为中等质量黑洞候选者。NGC1313跨度有50000光年，距离银河系约1400万光年。
Credits: ESO
下一步计划
矮星系是一个值得继续深入考究的系统，因为从理论上讲，较小的恒星系统所容纳黑洞的质量要比像银河系这种大星系低得多。出于同样的原因，科学家们还在搜索球状星团（globular clusters），它们是星系周围聚集成球状的恒星。
“中型黑洞猎人”正急切地等待NASA韦伯太空望远镜的发射，它将追溯到宇宙第一个星系。韦伯将帮助天文学家弄清楚，银河系和其中心的黑洞哪一个先形成。结合X射线观测，韦伯的红外数据对于识别一些最古老的黑洞候选者非常重要。
俄罗斯航天局Roscosmos于今年7月发射了Spectrum X-Gamma，该航天器携带了马歇尔太空飞行中心参与开发制造的仪器，将扫描X射线天空。LIGO-Virgo合作产生的引力波信息也将有助于对黑洞的搜索，欧洲航天局计划的激光干涉空间天线（LISA）任务也将提供帮助。
参考：
https://www.nasa.gov/feature/black-hole-seeds-missing-in-cosmic-garden/
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