要聞 資本壁壘迅速提升,先進(jìn)制程成為晶圓制造的分水嶺 2020年2月23日 14:23:19 國(guó)盛證券
本文來自 國(guó)盛證券。
根據(jù)gartner預(yù)測(cè),2019年全球晶圓代工市場(chǎng)約627億美元,占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)約15%。預(yù)計(jì)2018~2023年晶圓代工市場(chǎng)復(fù)合增速為4.9%。
開創(chuàng)專業(yè)分工模式,晶圓代工廠在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中越來越重要。臺(tái)積電(TSM.US)開創(chuàng)了晶圓代工+IC設(shè)計(jì)的模式。隨著半導(dǎo)體制造規(guī)模效應(yīng)的凸顯,以及技術(shù)和資金壁壘的提升,IDM模式下的廠商擴(kuò)張難度加大,沉沒成本提高。目前垂直分工模式成為了行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),半導(dǎo)體新進(jìn)入者大多采用Fabless模式,同時(shí)有更多的IDM公司如AMD(AMD.US)、NXP(NXPI.US)、TI(TXN.US)等都將走向Fabless或Fablite模式。
在晶圓代工的支持下,IC設(shè)計(jì)廠迅速崛起。根據(jù)IC Insight數(shù)據(jù),2009~2019年IC設(shè)計(jì)行業(yè)的收入復(fù)合增速為8%,IDM行業(yè)的收入復(fù)合增速為5%。IC設(shè)計(jì)的繁榮興起與先進(jìn)制程的資本、技術(shù)密度提升,使得以臺(tái)積電為代表的晶圓代工廠(Foundry)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中扮演越來越重要的角色。
2020年晶圓代工市場(chǎng)重返增長(zhǎng),0.016micron、0.032micron為當(dāng)前收入占比最高的節(jié)點(diǎn)。根據(jù)Gartner,2019年全球晶圓代工收入627億美元,增速為-0.2%。預(yù)計(jì)2020年增速回到8%。結(jié)構(gòu)上,收入貢獻(xiàn)最大的為0.016micron(12/14/16nm),達(dá)到97億美元;其次為0.032micron(22/28/32nm),達(dá)到86億美元。10nm預(yù)計(jì)26億美元,7nm預(yù)計(jì)85億美元。臺(tái)積電2019年收入為346億美元,占比達(dá)55%。
根據(jù)Gartner,從產(chǎn)能分布角度而言,2019年全球晶圓代工等效8寸片年產(chǎn)能為7838萬片,其中0.18micro達(dá)到1363萬片,其次65nm達(dá)到982萬片,45nm達(dá)到882萬片,32nm達(dá)到80萬片。根據(jù)臺(tái)積電財(cái)報(bào),臺(tái)積電2019年等效8寸片產(chǎn)能超過2700萬片,占比約34%。根據(jù)拓璞產(chǎn)業(yè)研究,2019年,28nm以下制程的營(yíng)收在前五大廠商(臺(tái)積電、三星、格芯、聯(lián)電(UMC.US)、中芯國(guó)際(00981))在的合計(jì)營(yíng)收中占比約44%。
先進(jìn)制程比重快速提升。根據(jù)ASML在2018年底的預(yù)測(cè),先進(jìn)制程的占比會(huì)迅速提高,其中部分現(xiàn)有制程的產(chǎn)線通過設(shè)備升級(jí)成先進(jìn)制程產(chǎn)線。ASML預(yù)測(cè)2025年12寸晶圓的先進(jìn)制程占比會(huì)達(dá)到2/3。
全球晶圓代工市場(chǎng)以晶圓廠所在地劃分,全球晶圓代工前三大區(qū)域分別為中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸、韓國(guó)。臺(tái)灣占比達(dá)到66%左右,并在先進(jìn)制程導(dǎo)入和新型產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)下引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。大陸處于追趕角色,比重正在持續(xù)提升,從2017年的9.0%提升至2023年的12.9%。韓國(guó)三星持續(xù)加大投資,因此韓國(guó)的份額也保持略有增長(zhǎng)。
2019年中國(guó)大陸晶圓代工市場(chǎng)約2149億元,大陸集成電路向“大設(shè)計(jì)-中制造-中封測(cè)”轉(zhuǎn)型,大陸的設(shè)計(jì)、制造將起航。2018年中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速增長(zhǎng),規(guī)模達(dá)到6531.4億元,同比增長(zhǎng)20.7%,預(yù)計(jì)到2020年突破9000億。中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將繼續(xù)由“小設(shè)計(jì)-小制造-大封測(cè)”向“大設(shè)計(jì)-中制造-中封測(cè)”轉(zhuǎn)型,產(chǎn)業(yè)鏈逐漸從低端向高端延伸,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更趨于合理。
半導(dǎo)體硅含量持續(xù)提升,12寸硅晶圓保持快速增長(zhǎng)
長(zhǎng)期維度下電子化趨勢(shì)推進(jìn),硅含量不斷提升。半導(dǎo)體硅含量代表電子系統(tǒng)中半導(dǎo)體集成電路芯片總價(jià)值占電子系統(tǒng)價(jià)值的百分比,可用來衡量半導(dǎo)體的滲透率。如果從下游需求分析,硅含量就是下游需求中半導(dǎo)體芯片的滲透率。從長(zhǎng)期的維度上來看,電子化是不斷推進(jìn)的趨勢(shì),而各類電子產(chǎn)品中的半導(dǎo)體含量過去20年來都在不斷上升,簡(jiǎn)稱“硅含量”提升
硅片/硅晶圓是制造芯片的核心基礎(chǔ)材料,高純度要求下工序流程復(fù)雜、設(shè)備參數(shù)要求高。Raw wafer在整體成本中的占比并不高(不到10%,芯片制程越先進(jìn)占比越小),但是,硅晶圓作為芯片制造的基礎(chǔ)核心材料能夠從量上直接觀測(cè)行業(yè)芯片的產(chǎn)出、先進(jìn)制程升級(jí)的節(jié)奏。
硅片/晶圓供給的主要增長(zhǎng)來自于12寸(300mm),8寸片以存量產(chǎn)能為主。根據(jù)硅片龍頭Sumco在2019Q3的指引,2018~2022年12寸硅片需求數(shù)量復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)期為4.1%;12寸硅片供給數(shù)量復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)期為3.9%,供給增速低于需求增速。從需求側(cè)分拆,硅片幾大需求包括Nand、Dram、Logic和其他。
摩爾定律:先進(jìn)制程成為晶圓制造的分水嶺摩爾 定律沒有失效,但資本壁壘迅速提升
摩爾定律:當(dāng)價(jià)格不變時(shí),集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,約每隔18~24個(gè)月便會(huì)增加一倍,性能也將提升一倍。英偉達(dá)(NVDA.US)的黃仁勛認(rèn)為嚴(yán)格意義上的摩爾定律已經(jīng)失效,IMEC(比利時(shí)微電子研究中心)、ASML等機(jī)構(gòu)為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的藍(lán)圖里摩爾定律持續(xù)演進(jìn)。摩爾定律沒有失效,但是制程之外的設(shè)計(jì)與工藝扮演越來越重要的角色,同時(shí)資本密集度的迅速提升使得行業(yè)壁壘發(fā)生變化。
摩爾定律推進(jìn),但制程提升貢獻(xiàn)比例在下降。根據(jù)AMD數(shù)據(jù),過去十年制程升級(jí)帶來更高性能、更低功耗,制程升級(jí)為半導(dǎo)體性能提升貢獻(xiàn)40%。根據(jù)ASML預(yù)測(cè),2018~2028年的未來十年半導(dǎo)體性能提升進(jìn)一步加速,制程提升的貢獻(xiàn)為30%左右,剩下增長(zhǎng)來自于諸如3D Stacking、多核架構(gòu)、內(nèi)存整合、軟件系統(tǒng)、電源管理等多方面的升級(jí)。因此,在未來的芯片性能提升中,架構(gòu)、系統(tǒng)、軟件將扮演越來越重要的角色。
晶圓制造行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)面臨Die Size限制和成本限制。過去十年,CPU及GPU的Die Size呈現(xiàn)上升趨勢(shì),但受制于12寸晶圓產(chǎn)線,Die Size的增長(zhǎng)是不可持續(xù)的。同時(shí),相同Die Size的晶圓產(chǎn)線,單位面積成本也不斷攀升,5nm的單位面積成本是45nm的5倍。
先進(jìn)制程的持續(xù)升級(jí)帶來巨額的成本。根據(jù)IBS,3nm芯片的設(shè)計(jì)費(fèi)用約5~15億美元,工藝開發(fā)費(fèi)用約40~50億美元,興建一條3nm產(chǎn)線的成本約150~200億美元。3nm芯片僅比5nm芯片提升15%性能、降低25%功耗。根據(jù)IMEC論文,7nm以后,每一代升級(jí)單個(gè)晶圓的工藝成本(Process Cost)提升幅度達(dá)到30%。同樣面積的硅晶圓,即使通過微縮增加了晶體管的數(shù)量,生產(chǎn)成本也會(huì)相應(yīng)增加。
資金、技術(shù)壁壘提升,先進(jìn)制程的供給端向寡頭壟斷發(fā)展,先進(jìn)制程供不應(yīng)求。創(chuàng)新推動(dòng)先進(jìn)制程需求。根據(jù)臺(tái)積電的產(chǎn)品組合,最先進(jìn)制程主要是為logic和部分RF提供,主流的成熟制程能覆蓋大部分其他應(yīng)用領(lǐng)域。隨著創(chuàng)新不斷升級(jí),5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等需求提升,創(chuàng)新導(dǎo)入時(shí)使用的制程工藝從成熟向先進(jìn)工藝升級(jí)。
供給受限于有限的產(chǎn)能。目前先進(jìn)制程的供給端只有臺(tái)積電、三星、英特爾(INTC.US)。英特爾為IDM,自家消費(fèi)級(jí)10nm產(chǎn)品產(chǎn)能不足、市場(chǎng)缺貨。受益于5G、智能手機(jī)、HPC、AIoT等需求,7nm及以下先進(jìn)制程需求旺盛。臺(tái)積電為先進(jìn)制程的核心晶圓代工廠,目前10nm工藝客戶已經(jīng)超過10家,7nm EUV客戶至少5家(蘋果(AAPL.US)、海思、高通(QCOM.US)、三星、AMD),6nm客戶除了7nm EUV的5家還多了博通、聯(lián)發(fā)科。臺(tái)積電7nm產(chǎn)品持續(xù)滿產(chǎn),多個(gè)客戶爭(zhēng)搶產(chǎn)能,由臺(tái)積電進(jìn)行產(chǎn)能配置。
晶圓制造行業(yè)技術(shù)復(fù)雜度不斷提升
摩爾定律引領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)升級(jí)需要貫穿整條產(chǎn)業(yè)鏈,包括上游(設(shè)備如光刻機(jī)廠商ASML)、晶圓制造(臺(tái)積電、英特爾、三星)以及下游(IC設(shè)計(jì)如蘋果、AMD、海思、高通、聯(lián)發(fā)科等)等環(huán)節(jié)的廠商協(xié)同。
光刻機(jī)從DUV到浸入式DUV,再升級(jí)成EUV,成為推進(jìn)摩爾定律的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)ASML預(yù)測(cè),晶圓代工領(lǐng)域節(jié)點(diǎn)會(huì)持續(xù)升級(jí);內(nèi)存DRAM領(lǐng)域也將使用EUV;閃存Nand等向3D堆疊發(fā)展,不需要用EUV升級(jí)。其他設(shè)備龍頭廠商如AMAT、Lam Research、KLA Tencor等
也紛紛布局先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)相關(guān)設(shè)備。
晶體管結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,形態(tài)更加復(fù)雜。2011年,英特爾在22nm時(shí)引入FinFET,減少橫向尺寸,增加單位面積設(shè)備密度,同時(shí)增加鰭的高度。三星計(jì)劃于2021~2022引入GAA,應(yīng)用于其3nm制程。臺(tái)積電除了GAA晶體管結(jié)構(gòu)之外,也進(jìn)行其他方向布局。
先進(jìn)封裝技術(shù)是高性能芯片的重要基礎(chǔ)之一。硅通孔(TSV)的三維封裝技術(shù)在超越摩爾定律中扮演重要角色。先進(jìn)封裝技術(shù)提升了互聯(lián)密度和信號(hào)傳輸速率。在已經(jīng)量產(chǎn)的2.5D IC領(lǐng)域,臺(tái)積電主推CoWoS工藝,英特爾主推EMIB工藝,三星主推FOPLP。未來通過難度更高的TSV技術(shù),臺(tái)積電將進(jìn)一步量產(chǎn)SoIC、WoW等3D IC,英特爾推出Foveros技術(shù),三星推出3D SiC。
護(hù)城河加深,行業(yè)高壁壘、高集中、少進(jìn)入者
先進(jìn)制程呈現(xiàn)資金、技術(shù)壁壘不斷提高的趨勢(shì),行業(yè)格局逐漸出清。從制造環(huán)節(jié)而言,行業(yè)資金、技術(shù)壁壘極高,不僅十多年來沒出現(xiàn)新的競(jìng)爭(zhēng)玩家,而且隨著制程分水嶺的出現(xiàn),越來越多的參與者從先進(jìn)制程中“出局”。格羅方德在2018年宣布放棄7nm研發(fā),聯(lián)電在2018年宣布放棄12nm以下(即7nm及以下)的先進(jìn)制程投資,因此保持先進(jìn)制程研發(fā)的玩家僅剩行業(yè)龍頭臺(tái)積電、三星、英特爾等,以及處于技術(shù)追趕的中芯國(guó)際。
高資金壁壘和技術(shù)壁壘,行業(yè)十多年沒有新的競(jìng)爭(zhēng)者出現(xiàn)且越來越多現(xiàn)有玩家放棄先進(jìn)制程追趕。龐大的資金投入使得中小行業(yè)玩家望而卻步,復(fù)雜越來越高的工藝和技術(shù)成為行業(yè)固有護(hù)城河,并且隨著“摩爾定律”推進(jìn),每一個(gè)制程節(jié)點(diǎn)都舉步維艱,擁有高端制程能力的公司屈指可數(shù)。
行業(yè)呈現(xiàn)寡頭壟斷,臺(tái)積電強(qiáng)者愈強(qiáng)。根據(jù)拓璞產(chǎn)業(yè)研究,2019年全球十大晶圓代工廠分別為:臺(tái)積電、三星、格芯、聯(lián)電、中芯國(guó)際、TowerJazz、H-Grace、VIS、PSC、DongbuHiTek。臺(tái)積電市占率超過50%,在整個(gè)晶圓代工行業(yè),臺(tái)積電不管是技術(shù)領(lǐng)先性還是優(yōu)質(zhì)客戶和訂單的選擇,都是保持比較大的優(yōu)勢(shì)。
目前能夠提供7nm及7nm以下先進(jìn)制程工藝(對(duì)應(yīng)英特爾10nm)的廠商僅有臺(tái)積電、英特爾和三星。根據(jù)拓璞產(chǎn)業(yè)研究,2019年臺(tái)積電先進(jìn)制程市場(chǎng)份額為52%,英特爾約25%,三星約23%。
晶體管密度不斷提升,但不同廠商命名規(guī)格有區(qū)別。英特爾的10nm工藝晶體管密度介于臺(tái)積電7nm和7nm EUV之間。2019年,臺(tái)積電7nm制程投資大概100~110K產(chǎn)能,客戶較多。三星7nm LPP(EUV)工藝產(chǎn)能大概10K,三星的晶圓代工業(yè)務(wù)客戶主要是三星、高通、IBM。根據(jù)拓璞產(chǎn)業(yè)研究,2020年臺(tái)積電5nm產(chǎn)能預(yù)計(jì)60~70K,同時(shí)三星預(yù)計(jì)也會(huì)推出其5nm工藝。
臺(tái)積電積極推動(dòng)先進(jìn)制程,引領(lǐng)全行業(yè)。根據(jù)制程性能提升幅度上看,28nm、16nm、7nm等具有顯著提升幅度的節(jié)點(diǎn),一般具有相對(duì)較長(zhǎng)的壽命;而提升幅度較少的節(jié)點(diǎn)一般為過渡節(jié)點(diǎn)。臺(tái)積電6nm預(yù)計(jì)在2020Q1進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn),預(yù)計(jì)2020年年底量產(chǎn);5nm進(jìn)入爬坡提升良率階段,預(yù)計(jì)2020年3月開始量產(chǎn)。臺(tái)積電的5nm邏輯密度將是之前7nm的1.8倍,SRAM密度是7nm的1.35倍,可以帶來15%的性能提升,以及30%的功耗降低。
英特爾在10nm制程上稍微落后,隨后7nm預(yù)計(jì)在2021年量產(chǎn),并持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。英特爾制程升級(jí)歷史一般是兩年一次,但從2014年的14nm到2019年的10nm,出現(xiàn)明顯的升級(jí)放緩。目前,英特爾的10nm工藝已經(jīng)量產(chǎn),但存在缺貨問題。英特爾預(yù)計(jì)2020年推出10nm+,2021年推出7nm及10nm++,2022年推出7nm+,2023年推出7nm++。英特爾的晶圓廠主要用于生產(chǎn)自家CPU。英特爾2020年capex提升至170億美元,其中一半用于7/5nm和擴(kuò)大Fab工廠。英特爾的10nm還是采用浸入式DUV設(shè)備,7nm才開始導(dǎo)入EUV設(shè)備。英特爾的芯片從2018H2開始就供不應(yīng)求,因此2019年capex為162億美元,產(chǎn)能增長(zhǎng)25%。
三星積極投入晶圓代工領(lǐng)域,加快制程升級(jí)。三星在2017年將晶圓代工業(yè)務(wù)部門從系統(tǒng)LSI中獨(dú)立出來,主要為全球客戶制造非存儲(chǔ)芯片。截止2019年底,三星晶圓代工專屬線包括6條12寸線和3條8寸線。提供包括65納米、45納米、32/28納米HKMG、14納米FinFET、10納米FinFET、7納米FinFET EUV工藝,客戶包括蘋果、高通、超微半導(dǎo)體、賽靈思、英偉達(dá)、恩智浦(NXP)以及韓國(guó)本土公司Telechips等。三星計(jì)劃在2020年底試產(chǎn)3nm工藝,并專用GAA MCFET工藝技術(shù)。三星計(jì)劃在未來十年(至2030年)共投資約1150億美元,用于爭(zhēng)取晶圓代工行業(yè)主導(dǎo)權(quán)。
半導(dǎo)體需求三駕馬車共振,國(guó)產(chǎn)替代迎來機(jī)遇
創(chuàng)新趨勢(shì)不變:創(chuàng)新是決定電子行業(yè)的估值與持續(xù)成長(zhǎng)的核心邏輯,本輪創(chuàng)新由5G驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)中心、手機(jī)、通訊等歷史上第一次共振。
中期供需仍緊張:全球半導(dǎo)體投資關(guān)注中期供需的核心變量——需求與資本開支,疫情對(duì)短期需求會(huì)有一定擾動(dòng),但中期三大需求不受本質(zhì)影響,而全球資本開支截止2019Q3末還沒有全面啟動(dòng),并有部分企業(yè)由于疫情再次遞延資本開支,中期供需缺口有望繼續(xù)放大。
供給方面,全球資本開支除龍頭臺(tái)積電外尚未全面啟動(dòng),我們預(yù)計(jì)本次疫情中部分企業(yè)將再度進(jìn)行資本開支遞延,中期供需缺口有望進(jìn)一步放大,中期景氣度有望繼續(xù)保持向上趨勢(shì)!
國(guó)產(chǎn)替代歷史性機(jī)遇開啟,2019年正式從主題概念到業(yè)績(jī)兌現(xiàn),2020年有望繼續(xù)加速。逆勢(shì)方顯優(yōu)質(zhì)公司本色,這是19年行業(yè)下行周期中A股半導(dǎo)體公司迭超預(yù)期,優(yōu)質(zhì)標(biāo)的國(guó)產(chǎn)替代、結(jié)構(gòu)改善逐步兌現(xiàn)至報(bào)表是核心原因。進(jìn)入2020年,我們預(yù)計(jì)在國(guó)產(chǎn)化加速疊加行業(yè)周期景氣上行之下,A股半導(dǎo)體龍頭公司們有望延續(xù)高增長(zhǎng)表現(xiàn)。
數(shù)據(jù)中心:數(shù)據(jù)中心回暖,受益于5G持續(xù)發(fā)展
在目前服務(wù)器均價(jià)已經(jīng)企穩(wěn)的同時(shí),我們認(rèn)為在未來隨著5G對(duì)其的拉動(dòng),內(nèi)部升級(jí)將不間斷,5G網(wǎng)絡(luò)帶來的傳輸速度將會(huì)較4G有質(zhì)的提升,服務(wù)器將會(huì)在應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)方面呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)的需求的同時(shí),還需要保持高帶寬、低時(shí)延、高穩(wěn)定性的要求,對(duì)于服務(wù)器而言無疑是在性能方面提出了更高的要求。服務(wù)器或有望在未來實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的價(jià)值量的提高,達(dá)到價(jià)量齊升的平臺(tái)。
全球服務(wù)器行業(yè)已經(jīng)歷經(jīng)多年,其出貨量從2013年至2018年也經(jīng)歷了起起伏伏。2018年,全球服務(wù)器市場(chǎng)出貨量再次實(shí)現(xiàn)了超越10%的增長(zhǎng),主要源自于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI等新一代技術(shù)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)持續(xù)拓展基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)模的推動(dòng),同時(shí)也刺激了傳統(tǒng)企業(yè)用戶的采購(gòu)需求。2019年,企業(yè)買家和超大規(guī)模公司通過ODM購(gòu)買的需求比前幾個(gè)季度減少,這影響了第一季度的市場(chǎng)增長(zhǎng)速度,但用戶對(duì)高配置服務(wù)器的需求將進(jìn)一步支持平均售價(jià)的增長(zhǎng)。
隨著IoT、AI(尤其智能安防)和智能駕駛時(shí)代到來,邊緣計(jì)算的快速成長(zhǎng)帶來的性能需求將成為中長(zhǎng)期半導(dǎo)體的成長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)!數(shù)據(jù)中心對(duì)服務(wù)器的需求成為整體服務(wù)器市場(chǎng)出貨成長(zhǎng)的關(guān)鍵。我們預(yù)計(jì)近兩年來數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的需求將在2020年前完成規(guī)劃,將繼續(xù)維持每年二至三成的年增率,推動(dòng)服務(wù)器出貨量及市場(chǎng)的增長(zhǎng)。
我們根據(jù)IDC以及Gartner對(duì)于過往季度的服務(wù)器出貨量以及對(duì)未來的服務(wù)器出貨量的預(yù)測(cè)進(jìn)行調(diào)整后,我們預(yù)計(jì)在2019年后服務(wù)器行業(yè)將受到5G時(shí)代的沖擊,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期且穩(wěn)定的出貨量的增長(zhǎng),同時(shí)由于服務(wù)器產(chǎn)品的不斷升級(jí),我們也預(yù)計(jì)其單價(jià)將在未來逐步增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)全球服務(wù)器的出貨量將會(huì)在2020年達(dá)到1220萬臺(tái),而隨著5G的逐步鋪設(shè),在2021年將會(huì)繼續(xù)保持約10%的增長(zhǎng),且之后預(yù)計(jì)將以每年7%~8%的增速穩(wěn)定且持久的增長(zhǎng)。
對(duì)于中國(guó)內(nèi)服務(wù)器需求及出貨量而言,我們認(rèn)為中國(guó)作為5G建設(shè)最快國(guó),服務(wù)器方面的建設(shè)也將遙遙領(lǐng)先,同時(shí)由于中國(guó)在該方面進(jìn)度略慢于海外,故在2021年之前服務(wù)器出貨量將維持高于全球增速的平臺(tái)之上,之后逐步恢復(fù),與全球的服務(wù)器增速趨同。
我們依舊是根據(jù)Gartner以及IDC的數(shù)據(jù)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分類:高性能運(yùn)算服務(wù)器以及傳統(tǒng)服務(wù)器。根據(jù)預(yù)測(cè),在接下來數(shù)年內(nèi)服務(wù)器市場(chǎng)的增長(zhǎng)將主要以可支撐AI計(jì)算方面的高性能服務(wù)器為主,同時(shí)也將帶動(dòng)CPU/GPU、以及Dram的高增長(zhǎng)。
手機(jī):5G放量“前夜”,單機(jī)硅含量提升
中國(guó)手機(jī)市場(chǎng)正值5G放量的“前夜”。IDC公布全球2019年Q3手機(jī)出貨量為3.58億部,同比增長(zhǎng)1%,智能手機(jī)的市場(chǎng)正在逐漸回暖。按照市場(chǎng)份額來看,排名第一的為三星,三季度出貨7820萬,同比增長(zhǎng)8.3%。華為排名第二,三季度出貨6660萬,同比增長(zhǎng)28.2%。蘋果三季度出貨4660萬,同比下滑0.6%。
5G芯片備貨量超預(yù)期,逐漸向中低端滲透。根據(jù)IDC預(yù)測(cè),2019年5G手機(jī)出貨量為670萬部,份額僅為0.5%。到2023年,5G手機(jī)出貨量將達(dá)到整體手機(jī)出貨量的26%。各家5G芯片供應(yīng)商紛紛加足馬力備貨,我們預(yù)計(jì)2020年全球5G手機(jī)出貨量為2-3億部。
臺(tái)積電7納米制程產(chǎn)能在2019年第3季開始全線爆滿的盛況,2020年上半年都可能出現(xiàn)產(chǎn)能供不應(yīng)求的局面。聯(lián)發(fā)科、高通、三星電子及海思等5G芯片供應(yīng)商,都不斷要求上、下游協(xié)力廠大舉擴(kuò)充產(chǎn)能,并有效拉高公司內(nèi)外的庫(kù)存水平。我們看到5G芯片的備貨開始向中低端加速滲透。
移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速度的不斷提高主要依賴于移動(dòng)通訊技術(shù)的變革,及其配套的射頻前端芯片的性能的不斷提高。在過去的十年間,通信行業(yè)經(jīng)歷了從2G到3G再到4G(FDD-LTE/TD-LTE)兩次重大產(chǎn)業(yè)升級(jí)。在4G普及的過程中,全網(wǎng)通等功能在高端智能手機(jī)中得到廣泛應(yīng)用,體現(xiàn)了智能手機(jī)兼容不同通信制式的能力。
根據(jù)QYR Electronics Research Center的統(tǒng)計(jì),從2011年至2018年全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模以年復(fù)合增長(zhǎng)率13.10%的速度增長(zhǎng),2018年達(dá)149.10億美元。受到5G網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化建設(shè)的影響,自2020年起,全球射頻前端市場(chǎng)將迎來快速增長(zhǎng)。2018年至2023年全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將以年復(fù)合增長(zhǎng)率16.00%持續(xù)高速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2023年接近313.10億美元。
隨著消費(fèi)者對(duì)高質(zhì)量拍照、錄像的需求日益增加,攝像頭模組的進(jìn)化是智能手機(jī)發(fā)展的必經(jīng)之路。伴隨著雙攝、三攝滲透率的提高,市場(chǎng)將會(huì)開啟新的成像變革。根據(jù)Statista的預(yù)測(cè),2018年三攝滲透率僅為1.6%,而到了2020年三攝的滲透率將達(dá)到24.5%。在采用三攝的機(jī)型上,安卓陣營(yíng)在今明兩年或比蘋果更加積極。
旗艦機(jī)種的像素不斷升級(jí),由2000萬逐漸升至4000萬。前置攝像頭也逐漸由800萬升級(jí)至2400萬,拍照效果提升。此外,國(guó)內(nèi)高端機(jī)種的鏡頭也逐漸從5P升級(jí)到6P,以便實(shí)現(xiàn)超級(jí)大廣角,大光圈,光學(xué)變焦也不斷升級(jí)至三倍,使得夜拍效果逐漸加強(qiáng)。IDC預(yù)計(jì)2018年后置鏡頭的6P滲透率約為40%。
智能手機(jī)創(chuàng)新進(jìn)一步提升單機(jī)硅含量。Sumco預(yù)計(jì)5G智能手機(jī)升級(jí)將拉動(dòng)需求,DRAM、camera硅含量翻倍,Nand硅含量增長(zhǎng)至8倍。假設(shè)高端手機(jī)為4億部不變,5G升級(jí)促進(jìn)高端手機(jī)所消耗的硅片將從430 K/M提升至533 K/M。
通訊:5G基站建設(shè)進(jìn)入放量期
5G由于需要提供更快的傳輸速度,所使用的頻率將向高頻率頻道轉(zhuǎn)移,從而無法避免的會(huì)將其信號(hào)的衍射能力(即繞過障礙物的能力)降低,而想要將其解決的辦法既是:增建更多基站以增加覆蓋。
基建建設(shè)帶來的放量降價(jià)是每一輪通信周期的必由之路,行業(yè)必然經(jīng)歷一波洗禮,回顧2G-4G的歷史,具有技術(shù)及資本護(hù)城河,掌握渠道優(yōu)勢(shì)的公司走的更長(zhǎng),需要深入評(píng)估每個(gè)賽道的競(jìng)爭(zhēng)格局和公司治理能力。
根據(jù)賽迪顧問的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),5G宏基站的數(shù)量在2026年預(yù)計(jì)將達(dá)到475萬個(gè),是2017年底4G基站328萬個(gè)的1.45倍左右,配套的小基站數(shù)量約為宏基站的2倍,約為950萬個(gè),總共基站數(shù)量約為1425萬個(gè)。PCB是基站建設(shè)中不可缺少的電子材料,如此龐大的基站量,將會(huì)產(chǎn)生巨大的PCB增量空間。
全球各大運(yùn)營(yíng)商將加緊部署5G基站。截至2019年8月,全球參與5G投資和建設(shè)的國(guó)家和運(yùn)營(yíng)商分別為98個(gè)和293個(gè),全球5G基站累計(jì)出貨量45.3萬個(gè)。其中,中國(guó)5G基建出貨量位居世界第一,已構(gòu)建8.6萬個(gè)基站。在293個(gè)通信供應(yīng)商中,有55家在網(wǎng)絡(luò)中已部署了5G,其余數(shù)百家仍處于規(guī)劃、評(píng)估、測(cè)試階段。
運(yùn)營(yíng)商資本開支方面。2019年國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商資本開支企穩(wěn)回升。中國(guó)移動(dòng)2019年資本開支預(yù)計(jì)為1660億元,同比下滑0.7%,中國(guó)電信2019年資本開支預(yù)計(jì)780億元,同比增長(zhǎng)4%,中國(guó)聯(lián)通2019年資本開支預(yù)計(jì)580億元,同比大幅提升。2019年整體資本開支合計(jì)約3020億元,同比回升約4%。
國(guó)產(chǎn)替代:歷史性機(jī)遇開啟,晶圓代工訂單轉(zhuǎn)移
國(guó)產(chǎn)替代歷史性機(jī)遇開啟,今年正式從主題概念到業(yè)績(jī)兌現(xiàn)。逆勢(shì)方顯優(yōu)質(zhì)公司本色,為什么在19H1行業(yè)下行周期中A股半導(dǎo)體公司迭超預(yù)期,優(yōu)質(zhì)標(biāo)的國(guó)產(chǎn)替代、結(jié)構(gòu)改善逐步兌現(xiàn)至報(bào)表是核心原因。
華為事件加速國(guó)產(chǎn)鏈重塑,幾乎所有科技龍頭,甚至部分海外龍頭也在加快國(guó)產(chǎn)鏈公司導(dǎo)入。過去我們見證了通信、家電、工程機(jī)械、光伏、高鐵、消費(fèi)電子等核心戰(zhàn)略領(lǐng)域從無到有,從弱到強(qiáng)的過程,半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)具備市場(chǎng)、系統(tǒng)、下游、技術(shù)突破等成長(zhǎng)關(guān)鍵要素。
華為對(duì)于打壓多年前就有所預(yù)計(jì)并持續(xù)推演,長(zhǎng)期以來在研發(fā)、業(yè)務(wù)連續(xù)性方面進(jìn)行了大量投入和充分準(zhǔn)備,“下閑棋、燒冷灶”。之前我們以智能終端為例進(jìn)行拆解、分析和比較,可以發(fā)現(xiàn)華為作為一家系統(tǒng)級(jí)公司,已經(jīng)在大部分芯片品類上自給自足,同時(shí)也注意到存儲(chǔ)、射頻、模擬芯片上仍然存在短板、受制于人。
我們預(yù)計(jì)華為正在開啟一輪國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈重塑,目前產(chǎn)業(yè)跟蹤來看代工、封裝、測(cè)試以及配套設(shè)備、材料已經(jīng)開始實(shí)質(zhì)性受益,我們繪制傳導(dǎo)路徑如下:
海思國(guó)產(chǎn)鏈傳導(dǎo)受益路徑分析:
代工訂單:海思加大自研力度,追單臺(tái)積電先進(jìn)制程,同時(shí)傳統(tǒng)制程向中芯國(guó)際大量轉(zhuǎn)移,從而臺(tái)積電、中芯國(guó)際產(chǎn)能利用率提升受益;
封測(cè)訂單:第一重受益海思自研產(chǎn)品提升(總盤子提升),第二重受益封測(cè)訂單由安靠等海外廠商向國(guó)內(nèi)代工龍頭長(zhǎng)電科技、華天科技等廠商轉(zhuǎn)移,從而長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電等封測(cè)廠商產(chǎn)能利用率提升;
配套設(shè)備&材料:國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈占比提升后,國(guó)內(nèi)封測(cè)廠追加產(chǎn)能,CAPEX提升,從而配套設(shè)備供應(yīng)商及材料供應(yīng)商或?qū)闹惺芤妗?/p>
行業(yè)近況:景氣上行,新一輪資本開支啟動(dòng)
臺(tái)積電:全球晶圓代工龍頭廠商,增加資本開支推進(jìn)先進(jìn)制程
臺(tái)積電Q4業(yè)績(jī)符合預(yù)期,Q1營(yíng)收、毛利率超預(yù)期。臺(tái)積電Q4收入103.9億美元,環(huán)比+8%,毛利率50.2%超此前指引上限;EPS NT$4.5, +15%QoQ/+16% YoY。收入、毛利率、EPS均高于市場(chǎng)預(yù)期和公司之前指引。1Q20收入指引102~103億美元,環(huán)比-1.7%/同比+45%YoY,超出市場(chǎng)樂觀預(yù)期。同時(shí)1Q20產(chǎn)能利用率環(huán)比指引繼續(xù)提升。
資本開支繼續(xù)上調(diào),看好后續(xù)景氣度。先進(jìn)制程持續(xù)升級(jí),資本開支繼續(xù)提高。6nm預(yù)計(jì)2020年底量產(chǎn),5nm預(yù)計(jì)2020年3月可以開始量產(chǎn)。臺(tái)積電2018/2019年資本開支105、149億美元,2020年資本開支預(yù)計(jì)150~160億美元(此前預(yù)期130~140億美元)。未來如果3nm技術(shù)順利推進(jìn),資本開支將不會(huì)下降。
2020年繼續(xù)領(lǐng)先行業(yè)增速。半導(dǎo)體行業(yè)拐點(diǎn)到來,增速回暖,庫(kù)存健康,稼動(dòng)率提升。2020年半導(dǎo)體行業(yè)(ex-Memory)增速預(yù)計(jì)8%,晶圓代工增速預(yù)計(jì)17%,臺(tái)積電預(yù)計(jì)2020年同比+20%繼續(xù)領(lǐng)先行業(yè)增速成長(zhǎng)。臺(tái)積電庫(kù)存位于健康水位。7nm、12/16nm需求強(qiáng)勁,5G、HPC、IoT有望推動(dòng)先進(jìn)制程增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2020年5G手機(jī)滲透率約15%左右。28nm整體產(chǎn)能充足。8寸晶圓由于指紋、PMIC、Driver IC的需求,產(chǎn)能較為緊張。
資本開支是創(chuàng)新周期的先行指標(biāo),我們復(fù)盤臺(tái)積電二十年成長(zhǎng),每一輪資本開支大幅上調(diào)后均有2~3年的顯著高增長(zhǎng)。歷史上臺(tái)積電基本每10年出現(xiàn)一次資本開支躍升,此前分別是99~01、10~11年,并且每次資本開支大幅上調(diào)后的2-3年?duì)I收復(fù)合增速會(huì)顯著超過其他年份。以09~11年為例,資本開支從09年27億美元躍升至60-90億美元,此后保持于高位,相應(yīng)在11年率先推出28nm制程引領(lǐng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)連續(xù)高增長(zhǎng)。本輪7nm/5nm EUV同樣是重要的制程節(jié)點(diǎn),面向AI/HPC/5G/IoT等應(yīng)用爆發(fā),臺(tái)積電資本開支再度進(jìn)入躍遷式提升,從2018年的105億美元提升至2019年149億美元,2020年還將繼續(xù)維持高位。
除了先進(jìn)制程,臺(tái)積電的特殊工藝平臺(tái)也比較豐富。臺(tái)積電邏輯制程涵蓋7nm/16nm/12nm/22nm……等。特殊涵蓋BCD、NVM、HV、Sensor、ULP/ULL、模擬、射頻等多種技術(shù)平臺(tái)。
中芯國(guó)際:先進(jìn)制程追趕加速,14nm進(jìn)展超預(yù)期
中芯國(guó)際公司是全球位列第四的純晶圓代工廠商,也是國(guó)內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)、規(guī)模最大的集成電路制造企業(yè)。中芯國(guó)際公司成立于2000年,總部位于上海,公司深耕晶圓代工近20年,8英寸及12英寸晶圓產(chǎn)能均國(guó)內(nèi)第一,技術(shù)橫跨0.35μm到14nm,產(chǎn)線布局廣泛,是集晶圓代工與技術(shù)服務(wù)于一身的一站式平臺(tái)。
公司可提供的高端制造包括:邏輯芯片、混合信號(hào)/射頻收發(fā)芯片、耐高壓芯片、系統(tǒng)芯片、閃存芯片、EEPROM芯片、圖像傳感器芯片電池管理、微型機(jī)電系統(tǒng)等;晶圓代工解決方案的服務(wù)涉及:光罩制造、IP研發(fā)及后段輔助設(shè)計(jì)服務(wù),如:凸塊加工服務(wù)、晶圓探測(cè),終端封裝、測(cè)試等。公司下游客戶端多為行業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè),包括高通、博通、華為海思、格科微、兆易創(chuàng)新、紫光展銳、北京豪威等。
先進(jìn)制程取得突破。公司是國(guó)內(nèi)首家可提供28nm PolySiON 和HKMG先進(jìn)制程的晶圓代工企業(yè);隨后完成28nm HKC+技術(shù)開發(fā),并于2018年末度成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。隨著梁孟松加入,制程追趕重啟。2019年下半年,公司14nm FinFEF實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。目前,公司12nm工藝進(jìn)入流片階段,新一代研發(fā)的FinFEF N+1 工藝也進(jìn)入客戶導(dǎo)入階段,將助力于5G、物聯(lián)網(wǎng)、車用電子等新興應(yīng)用的發(fā)展。
中芯國(guó)際是國(guó)內(nèi)先進(jìn)制程追趕的重要平臺(tái)。中芯國(guó)際28nm進(jìn)展相對(duì)放緩,且臺(tái)積電28nm產(chǎn)能過剩,因此一直沒擴(kuò)。梁孟松加入中芯國(guó)際以來,開始加大技術(shù)投入和追趕,14nm的量產(chǎn)便是標(biāo)志性事件。預(yù)計(jì)14nm開始擴(kuò)產(chǎn),同時(shí)更先進(jìn)的技術(shù)制程也會(huì)快加推進(jìn)。我們認(rèn)為14nm的突破只是開始,未來更先進(jìn)制程上有望大幅縮小與臺(tái)積電的代際差異(28nm、14nm均差了四年)。
打造國(guó)內(nèi)重要的先進(jìn)制程投資平臺(tái)。根據(jù)2019Q3財(cái)報(bào),公司前三大股東分別為大唐電信17.01%、產(chǎn)業(yè)基金15.78%、紫光集團(tuán)6.93%、公司旗下主要有四家全資子公司,中芯北京、中芯上海、中芯天津、中芯深圳,此外還有合資公司中芯北方、中芯南方、中芯長(zhǎng)電等。其中,中芯南方將打造先進(jìn)制程晶圓代工廠。
中芯國(guó)際在北京、上海、天津、深圳等地共有已建及在建晶圓廠7座(4座12寸廠與3座8寸廠)。截止2019Q3,公司8寸晶圓月產(chǎn)能達(dá)22萬片,12寸晶圓月產(chǎn)能達(dá)10萬片,合計(jì)折算后的8英寸月產(chǎn)能高達(dá)44.39萬片,位于國(guó)內(nèi)首位。2019Q3產(chǎn)能利用率高達(dá)97%。
8英寸方面,PMIC、指紋識(shí)別、圖像傳感器為主要推動(dòng)力。其中,公司0.15/0.18μm下游營(yíng)收占比最大,2019年三季度占總收入比例達(dá)35.8%。0.15/0.18μm下游應(yīng)用于電源管理IC、指紋識(shí)別、CIS、智能卡嵌入式存儲(chǔ)、MCU及配套eFlash等。
12英寸成熟制程方面,應(yīng)用處理器、視頻處理芯片、WIFI藍(lán)牙芯片為主要應(yīng)用。近兩年,公司55/65nm營(yíng)收占比逐年提高,2019Q3提升至29.3%,主要來自邏輯、MCU、射頻,應(yīng)用端包括對(duì)于性能要求較低的應(yīng)用處理器如自行車記錄儀、學(xué)生電腦、MCU及配套eFlash、NOR Flash、WiFi藍(lán)牙芯片、通訊相關(guān)芯片、CMOS圖片傳感器等。40nm制程工藝營(yíng)收主要來自邏輯、射頻、NAND,應(yīng)用端包括機(jī)頂盒和數(shù)字電視應(yīng)用處理器、ISP芯片、多媒體和顯示器、WIFI藍(lán)牙芯片以及38nm SPI NAND Flash等。
中芯國(guó)際14nm FinFET工藝的實(shí)現(xiàn)也標(biāo)志著公司下游應(yīng)用將邁進(jìn)5G、物聯(lián)網(wǎng)、車用電子、高性能計(jì)算等領(lǐng)域。公司預(yù)計(jì)該工藝在2020年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);對(duì)于應(yīng)用端,計(jì)劃未來按三階段進(jìn)行推進(jìn):一階段,聚焦高端客戶,多媒體應(yīng)用;二階段,聚焦中低端移動(dòng)應(yīng)用,并在AI、礦機(jī)、區(qū)塊鏈等應(yīng)用有所準(zhǔn)備;三階段,發(fā)展射頻應(yīng)用。
行業(yè)景氣,產(chǎn)能利用率逐季提升。中芯國(guó)際2019Q1~Q4產(chǎn)能利用率逐季提升,2019Q3位97%,2019Q4達(dá)到99%。預(yù)計(jì)行業(yè)景氣持續(xù)保持。通訊占比最高,同時(shí)中國(guó)大陸及香港貢獻(xiàn)作用提升。
2019年第四季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入8.39億美元,相比去年同期7.88億美元增長(zhǎng)6.6%。環(huán)比提升2.8%,去除Avezzano 200nm 晶圓廠營(yíng)收貢獻(xiàn)的影響,同比提升4.6%。環(huán)比漲幅達(dá)13.8個(gè)百分點(diǎn)。四季度實(shí)現(xiàn)毛利1.99億美元,同比提升17.4%,環(huán)比增長(zhǎng)48.7%,整體毛利率23.8%,比去年同期的17.0%提升接近7個(gè)百分點(diǎn)。CMOS圖像傳感器、電源IC、指紋,藍(lán)牙和專用存儲(chǔ)平臺(tái)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng),收入在2019年第四季度環(huán)比增長(zhǎng)5%,同比增長(zhǎng)11%。
Q4營(yíng)收國(guó)內(nèi)客戶占比提升至65%,國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)繼續(xù)加強(qiáng)。公司在中國(guó)區(qū)營(yíng)收四季度占比65%,環(huán)比增長(zhǎng)11%,同比增長(zhǎng)21%,國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)進(jìn)一步增強(qiáng)。
14nm超預(yù)期,12nm開始客戶導(dǎo)入。14nm工藝19Q4創(chuàng)造營(yíng)收約769萬美元,占總營(yíng)收的1%,預(yù)計(jì)營(yíng)收將在今年穩(wěn)步上升,產(chǎn)能也將會(huì)隨著中芯南方12英寸廠產(chǎn)能爬坡而增長(zhǎng);中芯國(guó)際12nm工藝也已經(jīng)進(jìn)入了客戶導(dǎo)入階段,2019年年底有幾個(gè)客戶已經(jīng)進(jìn)行了流片;下一代N+1工藝與14nm相比,性能將有20%的提升,功耗降低57%,邏輯面積縮小63%,SoC面積減少55%,N+1新平臺(tái)已開始有客戶導(dǎo)入,證明公司研發(fā)投入轉(zhuǎn)換率加快提高。
2020Q1業(yè)績(jī)指引超預(yù)期,啟動(dòng)新一輪資本開支。2020Q1公司整體營(yíng)業(yè)收入預(yù)計(jì)為8.39~8.56億美元,環(huán)比增加0%~2%,毛利率預(yù)計(jì)介于21%~23%。2020年公司啟動(dòng)新一輪資本開支,預(yù)計(jì)全年晶圓代工廠資本支出約31億美元,其中20億美元用于上海300mm fab,5億美元用于北京的300mm fab的設(shè)備和設(shè)施建設(shè)。
華虹半導(dǎo)體(01347):8寸晶圓高度景氣
華虹半導(dǎo)體于2005 年在香港注冊(cè)成立, 是華虹集團(tuán)旗下子公司,2014 年 10 月在香港主板上市。華虹半導(dǎo)體主要業(yè)務(wù)透過位于上海的子公司,上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司(“華虹宏力”)開展,由原上海華虹 NEC 電子有限公司和上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司于 2011 年新設(shè)合并而成。
華虹半導(dǎo)體是全球領(lǐng)先的200mm純晶圓代工企業(yè),僅次于臺(tái)灣世界先進(jìn)。公司致力于研發(fā)及制造專業(yè)應(yīng)用的200mm晶圓半導(dǎo)體,涵蓋嵌入式非易失性存儲(chǔ)器、功率器件、模擬及電源管理和邏輯及射頻等差異化工藝平臺(tái),其卓越的質(zhì)量管理體系亦滿足汽車電子芯片生產(chǎn)的嚴(yán)苛要求。
截止2018 年公司五大產(chǎn)品平臺(tái)的營(yíng)收占比:內(nèi)嵌式非易失存儲(chǔ)器38.70%,分立器件33.40%,模擬與電源管理15.30%,邏輯與射頻10.20% 和 獨(dú)立非易失性存儲(chǔ)器2.30%。
(1)嵌入式非易失性存儲(chǔ)器:營(yíng)收占比最高的是嵌入式非易失性存儲(chǔ)器,包含高密度、高性能的嵌入式閃存(eFlash),耐擦寫、可靠性高的電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)和兼容邏輯工藝、低成本的一次編程/多次編程存儲(chǔ)器(eOTP/MTP)。90 nm低功耗嵌入式閃存工藝平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了高端智能卡芯片的國(guó)產(chǎn)化,具有高度自有知識(shí)產(chǎn)權(quán),已累計(jì)獲得國(guó)內(nèi)發(fā)明專利授權(quán) 70 件,美國(guó)專利授權(quán) 20 件,提高了客戶產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
工藝平臺(tái)高性能、高可靠性及高集成度令華虹半導(dǎo)體成為各類智能卡及微控制器(MCU)等多種快速發(fā)展的嵌入式非易失性存儲(chǔ)器應(yīng)用的首選晶圓代工企業(yè)之一。智能卡是華虹半導(dǎo)體公司在嵌入式非易失性存儲(chǔ)器產(chǎn)品的主要應(yīng)用,目前占公司收入的比例大約 24%,是公司的核心業(yè)務(wù)之一。作為領(lǐng)先的智能卡芯片代工提供商,華虹宏力的代工產(chǎn)品涵蓋電信卡、U-key、社保卡、身份證、銀行卡以及眾多安全芯片。2018年,華虹宏力智能卡芯片出貨量達(dá)30億顆;其中,SIM卡芯片出貨19億顆,約占全球1/3市場(chǎng)份額。
(2)分立器件:華虹半導(dǎo)體生產(chǎn)的分立器件有三大類:(1)600V溝槽式 MOSFET。該技術(shù)的產(chǎn)品非常適合用于市電范圍的開關(guān)電源、AC/DC、適配器/充電器和LED照明等應(yīng)用。(2)深溝槽型超級(jí)結(jié)MOSFET 600-700V。公司超級(jí)結(jié)的第三代工藝技術(shù)已經(jīng)成熟。該技術(shù)的產(chǎn)品非常適合用于市電范圍的開關(guān)電源、AC/DC、適配器/充電器和LED照明等應(yīng)用。(3)基于溝槽結(jié)構(gòu)的600V-1200V非穿通型和場(chǎng)截止型IGBT,目前主要應(yīng)用于小家電、 UPS、電焊機(jī)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、充電樁等,已進(jìn)入電動(dòng)汽車的逆變器,成為汽車電子功率器件可靠的平臺(tái)。
作為全球首家以及最大的 8 英寸純晶圓功率器件制造企業(yè),華虹宏力功率器件的技術(shù)全球領(lǐng)先。公司有 10 年以上的功率器件產(chǎn)品的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),多年的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)保證了華虹宏力的高品質(zhì)和高合格率,同時(shí)也培養(yǎng)了一支成熟的技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì),致力于開發(fā)高壓和低開啟電阻的MOSFET工藝平臺(tái)與IGBT技術(shù)工藝。公司擁有一座專門制造功率器件產(chǎn)品的晶圓廠,透過靈活及可定制的制造平臺(tái),可滿足各種客戶的特定需求。
(3)電源管理IC:公司的主要收入支撐之一,占比在 15%~20%波動(dòng)。華虹宏力擁有先進(jìn)的電源管理IC工藝平臺(tái),主要包括高集成度的BCD(Bipolar,CMOS和DMOS)和CDMOS,技術(shù)制程在 0.13μm-0.8μm節(jié)點(diǎn)區(qū)間,可廣泛應(yīng)用于音頻功放、室內(nèi)外照明、電源管理、工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域,特別是DC-DC轉(zhuǎn)換器、AC-DC轉(zhuǎn)化器、LED照明和電池管理等產(chǎn)品。
公司在電源管理 IC 解決方案上布局廣泛,是目前國(guó)內(nèi)出貨量最大的 LED 驅(qū)動(dòng)芯片代工廠家。提供最佳性價(jià)比的 0.5μm 700W BCD 工藝,同時(shí)成功研發(fā)了單獨(dú)超高壓結(jié)型廠效應(yīng)管(JFET),具有耐高壓、覆蓋廣、 IP 面積小,充電電流穩(wěn)定等優(yōu)良特性。
(4)邏輯與混合信號(hào):華虹宏力提供從0.5μm至90nm的標(biāo)準(zhǔn)邏輯與混合信號(hào)鋁制程工藝平臺(tái),涵蓋200mm晶圓代工支持的所有先進(jìn)工藝節(jié),并提供微縮版的工藝制程,包括0.162μm、0.153μm及0.115μm。這些縮小化標(biāo)準(zhǔn)制程的優(yōu)勢(shì)在于客戶不需要更改設(shè)計(jì),就可以獲得更多的芯片,從而降低生產(chǎn)成本。
(5)射頻:華虹宏力針對(duì)應(yīng)用于無線通信與有線光通信的射頻技術(shù)提供硅襯底全系列工藝解決方案,包括SiGe Bipolar/BiCMOS、RF LDMOS、與邏輯工藝兼容的RF CMOS、以及SOI RF CMOS等。
2018年,公司與華虹宏力、華虹半導(dǎo)體(無錫)有限公司、國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金等簽訂合營(yíng)及增資協(xié)議,共同開發(fā)無錫300mm晶圓生產(chǎn)線。
整個(gè)2019財(cái)年,全球半導(dǎo)體市場(chǎng)下挫12%,但華虹收入表現(xiàn)不凡,銷售收入創(chuàng)歷史新高,達(dá)9.326億美元,較上年度增長(zhǎng)0.2%,主要得益于MCU、超級(jí)結(jié)、IGBT和通用MOSFET產(chǎn)品的需求增加,尤其是在中國(guó)、亞洲其他地區(qū)及歐洲;其他收入凈額 0.78億美元,比上年度上升 94.4%。
公司2019Q4來自于華虹8寸的銷售收入為2.354億美元,新建的無錫12英寸生產(chǎn)線于第四季度正式投產(chǎn),實(shí)現(xiàn)740萬美元的出貨目標(biāo),對(duì)公司未來發(fā)展意義重大。該公司位于無錫高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi),旨在打造集成電路研發(fā)和制造基地,一期項(xiàng)目(華虹七廠)投資25億美元,建設(shè)一條月產(chǎn)能4萬片的12英寸集成電路生產(chǎn)線,支持5G和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的應(yīng)用。
聯(lián)電:產(chǎn)能利用率提升,資本開支增加
聯(lián)電2019年Q4收入、利潤(rùn)表現(xiàn)強(qiáng)勁。實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入418.5億新臺(tái)幣,同比上升17.83%,環(huán)比增長(zhǎng)10.89%,是聯(lián)電的最高紀(jì)錄。歸屬于母公司股東的凈利潤(rùn)總額為38.37億新臺(tái)幣,環(huán)比增長(zhǎng)31.00%,每股普通股收益為0.33臺(tái)幣。公司實(shí)現(xiàn)毛利率為15.7%。與去年同期相比,全年收入為1482億新臺(tái)幣,同比小幅下降2%,這主要是由于2019年初的疲軟。
產(chǎn)能穩(wěn)步穩(wěn)定提升,下游需求穩(wěn)定。公司19Q4產(chǎn)能為224萬片,環(huán)比上升12%,比上季度增長(zhǎng)23.3萬片,產(chǎn)能穩(wěn)步爬升。廈門工廠將成為28納米擴(kuò)張的主要區(qū)域,到2021年中,廈門的月產(chǎn)能可能達(dá)到每月25,000個(gè)硅片。
預(yù)計(jì)2020Q1需求保持旺盛,無線通信和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備領(lǐng)域?qū)男枨蠓(wěn)定。預(yù)計(jì)將從5G和IoT趨勢(shì)中產(chǎn)生額外的半導(dǎo)體需求受益,包括在邏輯和專用技術(shù)上盡早推出5G的機(jī)會(huì)和增加功率和射頻應(yīng)用。其次,公司受益于智能手機(jī)中OLED的普及,將推動(dòng)OLED驅(qū)動(dòng)器IC的發(fā)展。
2020Q1淡季不淡,資本開支提升。公司預(yù)計(jì)2020 Q1晶圓出貨量保持不變;平均售價(jià) (美元) 持平;毛利率將維持在15%;公司代工廠產(chǎn)能將維持在90%;公司對(duì)代工廠2020年資本支出預(yù)算將達(dá)10億美元 (其中8英寸占比15%,12英寸占比85%)
財(cái)報(bào)分析:戰(zhàn)略選擇與投資回報(bào)率,追趕者的黎明
行業(yè)產(chǎn)能利用率逐季提高,需求持續(xù)旺盛。從行業(yè)產(chǎn)能利用率周期來看,本輪周期行業(yè)產(chǎn)能利用率的低點(diǎn)在2019Q1,2019年半導(dǎo)體制造業(yè)鏈條晶圓代工、封測(cè)產(chǎn)能利用率均逐季上行。晶圓代工行業(yè)上行,臺(tái)積電2019Q4法說會(huì)上,展望5G、HPC、IoT將持續(xù)拉動(dòng)先進(jìn)制程需求,同時(shí)8寸晶圓受益于指紋、PMIC及Driver IC需求推動(dòng)。中芯國(guó)際受益于CIS、電源、指紋、藍(lán)牙和專用存儲(chǔ)平臺(tái)的增長(zhǎng),需求也非常緊張。
Capex進(jìn)入上行期,臺(tái)積電、中芯國(guó)際紛紛增加資本開支。臺(tái)積電率先推進(jìn)大幅資本開資提升,推進(jìn)先進(jìn)制程應(yīng)用。臺(tái)積電2018年資本開支104億美元,2019年提升會(huì)148億美元,2020年預(yù)期150~160億美元。中芯國(guó)際2019年資本開支22億美元,預(yù)期2020年上升至31億美元,開啟新一輪資本開支。
出貨量上,行業(yè)龍頭具有規(guī)模優(yōu)勢(shì),中芯國(guó)際仍在追趕。從出貨量上看,臺(tái)積電2019Q4季度出貨量約282萬片等價(jià)12寸片,同比增長(zhǎng)5%,環(huán)比增長(zhǎng)3%;中芯國(guó)際2019Q4季度出貨量約60萬片等價(jià)12寸片。同比增長(zhǎng)19%,畫筆增長(zhǎng)2%。
行業(yè)龍頭憑借技術(shù)、規(guī)模優(yōu)勢(shì),享受最高的均價(jià)。從單價(jià)上看,以等效12寸計(jì)價(jià),臺(tái)積電2019Q4的代工價(jià)格高達(dá)3631美元/片,聯(lián)電的均價(jià)和中芯國(guó)際相似,約1400~1500美元/片。并且,二線廠商在沒有推進(jìn)新技術(shù)的情況下,會(huì)承受價(jià)格下降的趨勢(shì)。
臺(tái)積電收入體量領(lǐng)跑行業(yè),強(qiáng)者愈強(qiáng)。從收入規(guī)模上看,臺(tái)積電2019Q4收入為103.9億元美元,同時(shí)期內(nèi)聯(lián)電收入13.9億美元、中芯國(guó)際收入8.39億美元、華虹半導(dǎo)體2.43億美元。根據(jù)IC insight數(shù)據(jù),2013~2019年晶圓代工行業(yè)復(fù)合增速為8.7%。2013~2019年,臺(tái)積電收入復(fù)合增速為9.5%,聯(lián)電為2.4%,中芯國(guó)際為7.1%。行業(yè)龍頭保持領(lǐng)跑優(yōu)勢(shì)。
從毛利率角度,行業(yè)龍頭臺(tái)積電毛利率保持在40~50%附近;集中于8寸片、較少進(jìn)行先進(jìn)產(chǎn)線和技術(shù)投資的世界先進(jìn)、華虹毛利率在30%附近;中芯國(guó)際、聯(lián)電的產(chǎn)線技術(shù)分布較為全面,毛利率較低。世界先進(jìn)、華虹的毛利率優(yōu)勢(shì)很大程度來自于較少的折舊金額。以折舊占收入的比重考慮,集中于8寸產(chǎn)線的世界先進(jìn)、華虹在10~20%之間,而其他三家大多在40%左右及以上。
從全球晶圓代工廠研發(fā)費(fèi)用率上看,中芯國(guó)際作為二線廠商里唯一的先進(jìn)制程追趕者,在研發(fā)費(fèi)用的投入比重上行業(yè)第一。2019年,中芯國(guó)際的研發(fā)費(fèi)用為6.14億美元,占收入比重為19.7%。2019年臺(tái)積電研發(fā)投入為29.59億美元。
戰(zhàn)略選擇是晶圓代工行ROE路徑的重要影響因素。從ROE角度看,行業(yè)龍頭臺(tái)積電擁有最高的ROE,其次是專注于8寸片的世界先進(jìn)和華虹半導(dǎo)體,再次才是聯(lián)電和中芯國(guó)際。我們認(rèn)為,晶圓制造行業(yè)最高的回報(bào)率是通過獲取領(lǐng)先技術(shù)獲得,放棄制程追趕、專注成熟產(chǎn)品也能夠獲得不錯(cuò)回報(bào)期,而制程追趕者在一定期間內(nèi)會(huì)承受相對(duì)的財(cái)務(wù)壓力,但長(zhǎng)期有望獲取更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。