2022年半導(dǎo)體行業(yè)研究報(bào)告
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導(dǎo)語
2020年，國內(nèi)晶圓廠投建、半導(dǎo)體行業(yè)加大投入，大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模首次在市場全球排首位，達(dá)到181億美元，同比增長35.1%，占比26.2%。
來源： 國盛證券 作者：鄭震湘、佘凌星
一、半導(dǎo)體：22年繼續(xù)延續(xù)增長，重點(diǎn)關(guān)注平臺(tái)擴(kuò)張
國內(nèi)方面，存貨占比回升，但仍處于歷史較低水平，行業(yè)景氣持續(xù)！相當(dāng)值得關(guān)注的一個(gè)指標(biāo)是，IC設(shè)計(jì)板塊存貨占比指標(biāo)在20Q2以來持續(xù)下降，反映此前重復(fù)下單（overbooking）的存貨不斷去化，行業(yè)高景氣度持續(xù)，同時(shí)我們跟蹤韋爾股份、兆易創(chuàng)新、瀾起科技等龍頭公司來看也確實(shí)存在這一趨勢，行業(yè)景氣趨勢有望繼續(xù)上行！關(guān)注IC設(shè)計(jì)板塊重點(diǎn)指標(biāo)——預(yù)付賬款，預(yù)付賬款可以部分反映出IC設(shè)計(jì)公司對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上游晶圓代工以及封裝測試供應(yīng)商的備貨水平，我們可以看到21Q3板塊預(yù)付賬款延續(xù)了2020年以來的提升趨勢，21Q3預(yù)付賬款達(dá)到24.37億元，反映板塊整體備貨水平積極。邊緣計(jì)算基建為崛起新星，2022數(shù)據(jù)中心、汽車仍將有較高增速。按下游應(yīng)用分，無線通信，計(jì)算系統(tǒng)是占比最高的兩大環(huán)節(jié)，消費(fèi)電子緊隨其后，汽車半導(dǎo)體規(guī)模及占比不斷提升。從具體半導(dǎo)體產(chǎn)品來看，存儲(chǔ)是占比最大的市場，此外特殊用途邏輯IC，模擬IC占比較大。邊緣基礎(chǔ)設(shè)施是指位于其服務(wù)人群附近的小型數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)，這些站點(diǎn)向終端用戶提供云計(jì)算和緩存內(nèi)容。通常，邊緣基礎(chǔ)設(shè)施連接到大型中央數(shù)據(jù)中心或多個(gè)數(shù)據(jù)中心。當(dāng)前，邊緣基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域半導(dǎo)體規(guī)模尚小，但成長迅速，2021預(yù)計(jì)增速344.1%，2022增速預(yù)計(jì)45.5%。此外，SSD、汽車、數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域是預(yù)計(jì)2022增速最快的領(lǐng)域，預(yù)計(jì)將分別增長22.0%，14.9%，13.2%（據(jù)Gartner數(shù)據(jù)）。
2021存儲(chǔ)增速耀眼，2022年仍將延續(xù)高增。按半導(dǎo)體各技術(shù)類型看，展望2022，預(yù)計(jì)存儲(chǔ)增長19.7%（據(jù)Gartner數(shù)據(jù)），增速突出。存儲(chǔ)以外的半導(dǎo)體，2022年預(yù)計(jì)將溫和增長4.6%。服務(wù)器領(lǐng)域：當(dāng)前DRAM價(jià)值量已有飛躍式提升，微處理器仍占重要比重。據(jù)Garter數(shù)據(jù)，2021服務(wù)器領(lǐng)域DRAM規(guī)模約250億美元，價(jià)值量占比已高達(dá)48%，較2015年大幅提升20pt，超越微處理器成為規(guī)模最大的半導(dǎo)體類型。當(dāng)前服務(wù)器領(lǐng)域微處理器規(guī)模約205億美元，占比40%。汽車領(lǐng)域：單車硅含量持續(xù)提升，智能化、電動(dòng)化為最大驅(qū)動(dòng)。據(jù)英特爾預(yù)計(jì)，2025年單車半導(dǎo)體BOM占比將達(dá)12%，2030年預(yù)計(jì)將達(dá)20%，展望未來十年，仍有數(shù)倍空間。據(jù)Garter對(duì)單車各功能半導(dǎo)體需求的拆解，可見EV/HEV，ADAS為未來五年汽車半導(dǎo)體續(xù)期主要增量領(lǐng)域。預(yù)計(jì)2022年單車半導(dǎo)體價(jià)值達(dá)595美元；2025年達(dá)716美元；2021~2025單車半導(dǎo)體價(jià)值將提升約30%。
1.2回顧海外巨頭發(fā)展，看國內(nèi)平臺(tái)型龍頭崛起我們此前持續(xù)強(qiáng)調(diào)，科技企業(yè)的本質(zhì)在于創(chuàng)新，過去五年來我們著重研究科技企業(yè)依靠科技紅利實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張成長。對(duì)于有效研發(fā)投入及有效研發(fā)產(chǎn)值的研究，能有效前瞻性判斷企業(yè)成長方向、速度、空間。截至到目前，中國大陸已經(jīng)有以韋爾股份、兆易創(chuàng)新、卓勝微、紫光國微等為代表的一批公司市值超過1000億，以瀾起科技、圣邦股份、思瑞浦等為代表的一批公司市值超過500億，此外還有相當(dāng)一批公司市值居于300-500億。2021年受益于行業(yè)景氣周期，“缺貨漲價(jià)”類公司漲幅相對(duì)更高，下一階段我們認(rèn)為半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的投資重點(diǎn)將從價(jià)格因素轉(zhuǎn)向企業(yè)自身的平臺(tái)型擴(kuò)張，看好平臺(tái)型龍頭崛起！典型半導(dǎo)體公司的成長階段：1）主業(yè)產(chǎn)品持續(xù)迭代帶來的單價(jià)、盈利能力、份額提升：典型代表為韋爾股份（豪威科技）的CIS，瀾起科技的內(nèi)存接口芯片，圣邦股份的模擬芯片，中微公司的刻蝕設(shè)備以及華峰測控的測試設(shè)備；2）品類擴(kuò)張帶來的空間提升：典型代表包括兆易創(chuàng)新從利基型NORflash切入利基型DRAM，卓勝微從射頻開關(guān)向SAW濾波器以及從接收端到****端射頻模組產(chǎn)品的擴(kuò)張，圣邦股份、思瑞浦、艾為電子等從信號(hào)鏈產(chǎn)品向電源管理類產(chǎn)品的擴(kuò)張，北方華創(chuàng)在設(shè)備領(lǐng)域的品類擴(kuò)張等；3）業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓展延伸：典型代表包括三安光電從LED到化合物半導(dǎo)體，精測電子從面板檢測到半導(dǎo)體檢測等；1.2.1英偉達(dá)：游戲→AI→Auto→元宇宙，GPU平臺(tái)龍頭高速成長英偉達(dá)創(chuàng)立之初是一家為圖形計(jì)算提供加速器的無晶圓廠半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司，1999年推出GeForce256繪圖處理芯片時(shí)在全球首次提出GPU（圖形處理器）概念，2006年推出革命性的用于通用GPU計(jì)算的統(tǒng)一計(jì)算架構(gòu)平臺(tái)CUDA，使得GPU可以被用于需要處理大量并行計(jì)算的領(lǐng)域，例如深度學(xué)習(xí)等，CUDA使得GPU除了用于圖像處理，還越來越多的參與到計(jì)算中，大大拓展了GPU的應(yīng)用領(lǐng)域。2020年收購Mellanox，進(jìn)一步布局?jǐn)?shù)據(jù)中心以太網(wǎng)交換機(jī)、芯片和InfiniBand智能互聯(lián)解決方案，打造AI計(jì)算到網(wǎng)絡(luò)的端到端技術(shù)。目前英偉達(dá)的主要產(chǎn)品不僅包括硬件部分的GPU和SoC（用于switch等游戲機(jī)），還包括計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)部分的數(shù)據(jù)中心平臺(tái)及系統(tǒng)和Mellanox業(yè)務(wù)等。截至2021.1.31財(cái)年，公司圖形業(yè)務(wù)營收98.3億美金，占總營收約59%，計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)營收68.4億美金。五大業(yè)務(wù)板塊游戲、專業(yè)視覺（電影、建筑等）、數(shù)據(jù)中心、汽車和OEM及其他營收分別為77.6（46.5%）/10.5（6.3%）/67.0（40.2%）/5.4（3.2%）/6.3（3.8%）億美金。在29個(gè)國家擁有18975名員工，其中研發(fā)人員占比達(dá)到71%，研發(fā)費(fèi)用達(dá)到39.2億美金，占總營收23.5%。1993年黃仁勛、ChrisMalachowsky和CurtisPriem共同創(chuàng)立了英偉達(dá)，彼時(shí)市面上有20多家圖形芯片公司，三年后這個(gè)數(shù)字飆升至70家。但直到2006年，英偉達(dá)是唯一一家仍然獨(dú)立運(yùn)營的公司。黃仁勛擁有斯坦福大學(xué)電氣工程碩士學(xué)位，曾在AMD擔(dān)任微處理器設(shè)計(jì)工程師，后任職LSI公司（主業(yè)ASIC等），成為集成芯片（類似目前SoC）部門負(fù)責(zé)人。從英偉達(dá)創(chuàng)立至今，黃仁勛始終擔(dān)任公司總裁兼CEO。Malachowsky是公司的工程技術(shù)高管，曾在惠普和SunMicrosystems擔(dān)任工程和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)，擁有30多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，獲得近40項(xiàng)集成電路設(shè)計(jì)和方法學(xué)領(lǐng)域的專利。Priem曾參與設(shè)計(jì)了IBM首個(gè)PC用圖像處理器，從1993年至2003年擔(dān)任英偉達(dá)CTO，主管產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
由于成立之初就采用Fabless模式，1994年英偉達(dá)與當(dāng)時(shí)的SGS-ThomsonMicroelectronics（1998年更名為意法半導(dǎo)體）達(dá)成首個(gè)戰(zhàn)略合作關(guān)系，為英偉達(dá)制造單芯片圖形用戶界面（GUI）加速器。1995年英偉達(dá)發(fā)布了其第一款產(chǎn)品NV1。NV1是首個(gè)將GUI加速、聲卡、全動(dòng)態(tài)視頻加速、3D圖形、游戲手柄和操作桿接口集成到單個(gè)芯片上的微處理器。NV1促成了英偉達(dá)與當(dāng)時(shí)最大的街機(jī)游戲制造商Sega（世嘉）合作。然而由于同年微軟推出了Windows95，其以圖形用戶界面為主要特征，掀起了界面革命，也使得圖像芯片市場由游戲主機(jī)轉(zhuǎn)向PC，同時(shí)微軟還開發(fā)了采用多邊形成像技術(shù)的圖形編程接口DirectX標(biāo)準(zhǔn)，英偉達(dá)的NV1和NV2采用的二次曲面貼圖方式無法兼容行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)，因此后來銷量并不佳。吸取經(jīng)驗(yàn)后，英偉達(dá)1997年推出的RIVA128，支持微軟的DirectX標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)軍PC市場，1998年初推出的RIVA128ZX擁有8MB翻倍顯存并進(jìn)一步支持了OpenGL驅(qū)動(dòng)。當(dāng)時(shí)各家顯存廠商都在發(fā)展各自的顯示標(biāo)準(zhǔn)，例如3dfx的GLIDE、PowerVR的PowerSGL、ATI的3DCIF，適逢微軟1997年推出的DirectX5.0進(jìn)行了重大升級(jí)，開始在3DAPI市場嶄露頭角，英偉達(dá)選擇支持微軟DirectX就是選擇了微軟的強(qiáng)大后盾。后來英偉達(dá)又推出RIVATNT，RIVATNT2等圖形處理器，不僅支持微軟DirectX和OpenGL標(biāo)準(zhǔn)，且集成度更高，性能也優(yōu)于當(dāng)時(shí)市場領(lǐng)導(dǎo)者3dfx和ATI，同時(shí)價(jià)格低廉，得以大量銷售。1999年英偉達(dá)在納斯達(dá)克上市，當(dāng)時(shí)公司的收入來源主要為PC業(yè)務(wù)，強(qiáng)大的產(chǎn)品力和與當(dāng)時(shí)頭部PC廠商的合作，英偉達(dá)用三年時(shí)間將營收從1995年的118.2萬美金提升到1998年的1.6億美金。1999年8月，英偉達(dá)推出了具有劃時(shí)代意義的GeForce256，并將它命名為世界上第一個(gè)GPU。與RIVATNT2相比，GeForce256增加了PixelShader流水線的數(shù)目，并支持硬件T&L（坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和光源運(yùn)算）和MPEG-2硬件影像加速，配合DDR作為顯存。T&L原本由CPU完成，GPU從硬件上支持T&L以后，CPU得以從繁重的運(yùn)算中解脫出來。2001年底安然事件引發(fā)市場對(duì)公司財(cái)務(wù)披露情況的擔(dān)憂，經(jīng)過自查，公司CFO辭職且對(duì)財(cái)報(bào)進(jìn)行了重述，此后2002年競爭對(duì)手ATI的旗艦產(chǎn)品R300引領(lǐng)市場，而英偉達(dá)旗艦產(chǎn)品拖延至2003年才發(fā)售，且散熱和工藝良率等出現(xiàn)較多問題，對(duì)DirectX9支持也不夠匹配，導(dǎo)致在某些游戲中的性能表現(xiàn)甚至劣于競爭對(duì)手，直接使得ATI獨(dú)立顯卡市場份額在2004Q2首次超過英偉達(dá)。此外2003年英偉達(dá)與微軟要求降低XboxGPU價(jià)格方面產(chǎn)生爭議，最終微軟下一代產(chǎn)品轉(zhuǎn)向ATI。革命性CUDA架構(gòu)，打開GPU通用計(jì)算大門。2006年底，英偉達(dá)推出CUDA通用并行計(jì)算架構(gòu)，CUDA是用于GPU計(jì)算的開發(fā)環(huán)境，是一個(gè)全新得軟硬件架構(gòu)，它包含了CUDA指令集架構(gòu)（ISA）以及GPU內(nèi)部的并行計(jì)算引擎，可將GPU視作一個(gè)并行數(shù)據(jù)計(jì)算的設(shè)備，對(duì)運(yùn)行的計(jì)算進(jìn)行分配和管理。在CUDA的架構(gòu)中，計(jì)算不再像過去那樣必須將計(jì)算映射到圖形API（OpenGL或DirectX）中，開發(fā)者可以用C語言為CUDA架構(gòu)編寫程序，從而在支持CUDA的處理器上以超高性能運(yùn)行密集數(shù)據(jù)計(jì)算解決方案，解決復(fù)雜計(jì)算問題，CUDA的廣泛應(yīng)用造就了計(jì)算專用GPU的崛起，使得英偉達(dá)得以進(jìn)軍高性能計(jì)算領(lǐng)域。推出新產(chǎn)品系列，平臺(tái)型布局初現(xiàn)。2008年英偉達(dá)發(fā)布了支持CUDA1.1的GeForce9系列GPU，以及采用了第二代CUDA架構(gòu)的GeForce200系列GPU，NVIDIA在GT200中引入了大量重要改進(jìn)，GT200具有極高的處理能力和存儲(chǔ)器帶寬，用于通用計(jì)算時(shí)的可編程性和靈活性也更加突出，采用Tesla架構(gòu)，這也是英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心GPU系列產(chǎn)品的第一代架構(gòu)。同年，NVIDIA還發(fā)布了Tegra系列產(chǎn)品，進(jìn)軍移動(dòng)處理器市場。深度學(xué)習(xí)對(duì)算力要求大幅提升。人工智能通過模擬和延展人類及自然智能的功能，拓展機(jī)器的能力邊界，使其能部分或全面地實(shí)現(xiàn)類人的感知（如視覺、語音）、認(rèn)知功能（如自然語言理解），或獲得建模和解決問題的能力（如機(jī)器學(xué)習(xí)等方法）。人工智能實(shí)現(xiàn)方法之一為機(jī)器學(xué)習(xí)，而深度學(xué)習(xí)是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)，通?？煞譃椤坝?xùn)練”和“推理”兩個(gè)階段。訓(xùn)練階段：需要基于大量的數(shù)據(jù)來調(diào)整和優(yōu)化人工智能模型的參數(shù)，使模型的準(zhǔn)確度達(dá)到預(yù)期，核心在于算力；推理階段：訓(xùn)練結(jié)束后，建立的人工智能模型可用于推理或預(yù)測待處理輸入數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的輸出（例如給定一張圖片，識(shí)別該圖片中的物體），這個(gè)過程為推理階段，對(duì)單個(gè)任務(wù)的計(jì)算能力不及訓(xùn)練，但總計(jì)算量也相當(dāng)可觀。
GPU在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域大顯身手。算法的效果、效率與核心計(jì)算芯片的計(jì)算能力密切相關(guān)。相比1993年出品的IntelCPU奔騰P5芯片，識(shí)別一張ImageNet圖片需要至少10分鐘完成推理任務(wù)、近百年完成訓(xùn)練任務(wù)，如今旗艦手機(jī)上的SoC僅需數(shù)百微秒就能完成，因此處理器芯片技術(shù)的進(jìn)步對(duì)于AI快速進(jìn)步并進(jìn)入實(shí)用場景至關(guān)重要。人工智能的運(yùn)算本質(zhì)是一些矩陣乘，并不需要很多的存取和判斷，GPU比CPU有更多的邏輯運(yùn)算單元（ALU）因此架構(gòu)更適合做一些大運(yùn)算量的重復(fù)工作，且更容易組成大的集群，從而更適合AI且更加高效。GPU助力深度學(xué)習(xí)技術(shù)性能快速進(jìn)步。2011年開始，全球AI研發(fā)工作者開始意識(shí)到GPU在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的威力，彼時(shí)谷歌大腦項(xiàng)目學(xué)會(huì)了通過在視頻網(wǎng)站上看電影來識(shí)別動(dòng)物和人，但它需要配備2000個(gè)CPU的服務(wù)器。英偉達(dá)與斯坦福大學(xué)合作，將GPU用于深度學(xué)習(xí)，12個(gè)英偉達(dá)的GPU就可以達(dá)到類似性能。此后深度學(xué)習(xí)進(jìn)入高速發(fā)展期，2012年深度學(xué)習(xí)可以在ImageNet圖像識(shí)別挑戰(zhàn)中戰(zhàn)勝人工代碼，到2015年深度學(xué)習(xí)已經(jīng)可以戰(zhàn)勝真人。英偉達(dá)GPU架構(gòu)持續(xù)迭代。英偉達(dá)自2008年推出Tesla架構(gòu)后，保持著每兩年推出一個(gè)新架構(gòu)的速度，先后推出了Fermi、Kepler、Maxwell、Pascal、Volta（Turing）和2020年推出的Ampere（安培）架構(gòu)，在CUDAcore數(shù)量、數(shù)據(jù)交換速度、單機(jī)內(nèi)多GPU通信、增加TensorCore等方面進(jìn)行了持續(xù)更新迭代，產(chǎn)品性能不斷提升。
數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)駕駛、加密貨幣，三重因素驅(qū)動(dòng)2017-2018上半年英偉達(dá)高歌猛進(jìn)。2016年4月特斯拉首次推出平價(jià)Model3爆款車型（2017年7月開始交付），引領(lǐng)自動(dòng)駕駛風(fēng)潮，2016~2019年特斯拉的AutoPilotHW2.0采用了基于英偉達(dá)的DRIVEPX2AI計(jì)算平臺(tái)，芯片由第一代的MobileyeQ3升級(jí)為兩個(gè)英偉達(dá)ParkerSoC、1個(gè)英偉達(dá)PascalGPU，從而支持更多的車載傳感器。此外，2017年4月至年底，加密貨幣價(jià)格大幅拉升催生了“挖礦”對(duì)顯卡的需求。與此同時(shí)，云服務(wù)廠商保持大規(guī)模數(shù)據(jù)中心資本開支力度。多重因素推動(dòng)英偉達(dá)2017-2018前三季度股價(jià)及業(yè)績一路高歌猛進(jìn)。業(yè)務(wù)短暫調(diào)整，2019下半年再出發(fā)。2018H2-2019H2，加密貨幣價(jià)格下跌，二手顯卡流回市場導(dǎo)致渠道庫存增加，對(duì)游戲顯卡業(yè)務(wù)營收造成連續(xù)幾個(gè)季度的不利影響，此外，2017及2018年全球服務(wù)器出貨量達(dá)到高點(diǎn)，數(shù)據(jù)中心2018年下半年進(jìn)入景氣弱周期。直到2019年下半年，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)回暖，服務(wù)器出貨量重回增長。后疫情時(shí)代，市場空間不斷打開，軟硬件結(jié)合深挖護(hù)城河。疫情不改行業(yè)2019年去庫存結(jié)束，反而加速數(shù)字化進(jìn)程，半導(dǎo)體進(jìn)入第四輪硅含量提升周期。2020年英偉達(dá)先后完成其歷史上最大的收購Mellanox，及宣布收購ARM。下游游戲、AI、智能汽車、AR/VR四大應(yīng)用領(lǐng)域全面打開，市場空間不斷增長，收購為服務(wù)器及存儲(chǔ)提供端到端Infiniband和以太網(wǎng)互聯(lián)解決方案的領(lǐng)軍企業(yè)Mellanox，平臺(tái)觸角再延伸，軟硬件結(jié)合加深護(hù)城河。
游戲：產(chǎn)品價(jià)值量持續(xù)提升，市場份額穩(wěn)步增長，電子競技催化增量需求聚焦游戲尤其是高端產(chǎn)品市場，擺脫P(yáng)C出貨疲軟實(shí)現(xiàn)快速增長。PC出貨量在2010-2011年見頂，但英偉達(dá)游戲業(yè)務(wù)營收近年來仍然保持較高增速，F(xiàn)Y17至FY21營收CAGR22%，我們認(rèn)為主要是因?yàn)樵谌缃窦蒅PU基本可以滿足普通PC需求的情況下，公司聚焦高性能游戲PC以及云游戲平臺(tái)，產(chǎn)品價(jià)值量不斷增長。產(chǎn)品實(shí)力強(qiáng)勁，市場份額穩(wěn)步提升。性能是PC游戲消費(fèi)者最關(guān)注的指標(biāo)之一，PC游戲玩家通常對(duì)獨(dú)立顯卡價(jià)格敏感度較低，愿意為更高的性能進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，根據(jù)Tom’shardware跑分，英偉達(dá)GPU性能領(lǐng)先AMD，公司在獨(dú)立顯卡市場份額穩(wěn)步提升。此外，加密貨幣“挖礦”需求使得顯卡實(shí)際零售價(jià)與建議零售價(jià)出現(xiàn)大幅價(jià)差，通過對(duì)比也可以發(fā)現(xiàn)，本就定價(jià)較高的英偉達(dá)產(chǎn)品溢價(jià)能力也普遍高于AMD產(chǎn)品，側(cè)面反應(yīng)公司產(chǎn)品實(shí)力突出。電子競技催化增量需求。根據(jù)新華網(wǎng)，中國電競市場規(guī)模已經(jīng)突破1000億元，已經(jīng)超過北美成為全球最大電競市場。根據(jù)騰訊新聞谷雨數(shù)據(jù)聯(lián)合全國電子競技協(xié)會(huì)聯(lián)盟等發(fā)布的《中國職業(yè)電競?cè)瞬虐l(fā)展報(bào)告》，2022中國電競整體市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到2157億元，電競商業(yè)化未來有望為電競市場整體增長提供長期動(dòng)力。
AI：云服務(wù)廠商新一輪資本開支，服務(wù)器出貨量有望持續(xù)增長海量數(shù)據(jù)流量增長帶來的數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)需求持續(xù)為服務(wù)器市場增長賦能。根據(jù)Omdia，2018全球網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量約為1.22ZB，而至2024年流量將增至5.47ZB，約為2018年的4.5倍，2018-2024年CAGR達(dá)28.7%，海量數(shù)據(jù)將持續(xù)推升對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的需求增長。根據(jù)Sumco預(yù)測，數(shù)據(jù)中心SSD存儲(chǔ)所需也將在2020年達(dá)到0.078ZB，至2023年將會(huì)達(dá)0.219ZB。我們認(rèn)為隨著5G的逐步完善，用戶對(duì)于接入流量的需求大幅提高，而5G的建設(shè)仍在進(jìn)行當(dāng)中，因此我們預(yù)期在未來隨著物聯(lián)網(wǎng)等新應(yīng)用逐步成熟，對(duì)于流量的需求將繼續(xù)迎來井噴式增長，進(jìn)一步帶動(dòng)服務(wù)器行業(yè)的增長。英偉達(dá)預(yù)計(jì)其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)2024年可觸及市場空間達(dá)到1000億美金，公司FY17至FY21營收CAGR82%，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)已成為緊隨游戲的第二大塊業(yè)務(wù)，并成為目前公司毛利貢獻(xiàn)最高的業(yè)務(wù)。收購Mellanox，推出DPU及DOCA進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)中心市場控制力。2020年英偉達(dá)69億美元完成收購Mellanox，并基于Mellanox的技術(shù)推出了DPU（DataProcessingUnit）處理器。2021年4月，英偉達(dá)發(fā)布了新一代BlueField-3DPU以及新的DOCASDK1.0（Data-Center-Infrastructure-On-A-ChipArchitecture）軟件架構(gòu)（開發(fā)人員平臺(tái)）。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)是以CPU為中心的架構(gòu)，但隨著數(shù)據(jù)量大幅提升，傳統(tǒng)馮·諾依曼架構(gòu)無法解決通信模型帶來的網(wǎng)絡(luò)擁塞問題，DPU以數(shù)據(jù)為中心的架構(gòu)，其本質(zhì)是一款SoC芯片，以DPU為核心的數(shù)據(jù)中心，能夠使典型通信延時(shí)降低10倍以上。
汽車：自動(dòng)駕駛勢不可擋，主控SoC為傳感器等提供算力支持自動(dòng)駕駛等級(jí)每提高一級(jí)，算力約提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)提升，單車每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量驟增，傳感器環(huán)境感知、高精度地圖、V2X通信、多種數(shù)據(jù)融合等對(duì)算力提出了非常高的要求。目前主流做法同樣是采用“CPU+XPU”的多核結(jié)構(gòu)。行業(yè)內(nèi)主要競爭者包括英偉達(dá)、特斯拉、Mobileye、地平線、Waymo等。英偉達(dá)：目前已經(jīng)推出5代自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)：DrivePX、DrivePX2、DriveAGXXavier/Pegasus、DriveAGXOrin、DRIVEHyperion。DrivePX2算力24TOPS，性能強(qiáng)，特斯拉曾使用。DriveAGXXavier/Pegasus：采用12nmXavier，小鵬P7、上汽榮威、文遠(yuǎn)知行、小馬智行均搭載過。DriveAGXOrin：集成了Ampere架構(gòu)GPU，算力最高可達(dá)2000TOPS，但功耗較高。2021年11月發(fā)布NVIDIADRIVEHyperion8自動(dòng)駕駛開發(fā)平臺(tái)，基于其DRIVEOrin芯片。Orin單顆芯片算力可達(dá)254TOPS，Hyperion8.1平臺(tái)可搭配15個(gè)攝像頭、9個(gè)雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)、2個(gè)LiDAR，實(shí)現(xiàn)支持L2+/L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛。目前的OrinSoC擁有12個(gè)ARMCortex-A78CPU核，以及基于Ampere架構(gòu)的集成GPU，根據(jù)英偉達(dá)，蔚來ET7的超算平臺(tái)Adam搭載了4顆英偉達(dá)DRIVEOrin，最高算力可達(dá)到超過1000TOPS。英偉達(dá)下一代AI加速的車用Atlan處理器，單顆算力可達(dá)1000TOPS，面向2025年的的智能汽車需求。Atlan處理器將使用英偉達(dá)下一代GPU架構(gòu)，新的ArmCPU內(nèi)核以及深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺加速器（computervisionaccelerators）。
AR/VR：推出Ominiverse，元宇宙硬件先行。2021年4月，英偉達(dá)推出Omniverse，作為一個(gè)開放式平臺(tái)，專為虛擬協(xié)作和物理級(jí)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)模擬打造，設(shè)計(jì)師、研發(fā)人員可以通過這一平臺(tái)連接主要設(shè)計(jì)工具、資產(chǎn)和項(xiàng)目，在虛擬空間協(xié)作和迭代，最終由GPU提供實(shí)時(shí)渲染，軟硬件結(jié)合，英偉達(dá)正式進(jìn)軍元宇宙。復(fù)盤英偉達(dá)、AMD、英特爾和費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)可以看到，2009年至2012年，英偉達(dá)股價(jià)****弱于AMD，與費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)接近，進(jìn)入2012年，也是深度學(xué)習(xí)開始快速發(fā)展時(shí)期，英偉達(dá)超越AMD，2015年深度學(xué)習(xí)逐步成熟，AI下游應(yīng)用打開，英偉達(dá)股價(jià)增速顯著超越其他幾家，2020年以來，游戲、AI、智能汽車、AR/VR四重增長點(diǎn)同時(shí)推動(dòng)，GPU全球龍頭勢不可擋。
1.2.2德州儀器：大力外延收并購，打造模擬IC帝國德州儀器起步于1951年。起初通過地質(zhì)勘探技術(shù)進(jìn)入國防電子領(lǐng)域，50-60年代做過紅外和雷達(dá)系統(tǒng)，后來還獲得過導(dǎo)彈、激光制導(dǎo)、軍用計(jì)算機(jī)訂單，后于1997年TI將國防業(yè)務(wù)以29.5億美金賣給Raytheon。德州儀器與集成電路的緣分始于1952年，其從WesternElectric購買了生產(chǎn)（鍺）晶體管的專利許可，隨后GordonTeal加入公司，主管研發(fā)，助力公司在1954年研發(fā)出首個(gè)商用硅基晶體管，于是TI設(shè)計(jì)并制造出了首個(gè)（鍺）晶體管收音機(jī)。四年后，CRL員工JackKilby發(fā)明了基于鍺的集成電路，該項(xiàng)發(fā)明還于2000年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，TI中心研究實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)實(shí)力可見一斑。1960年代TI推出晶體管-晶體管邏輯集成電路。該集成電路采用雙極型工藝制造，尤其是74/54（軍用）系列，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)邏輯集成電路。隨后又開發(fā)出第一款手持計(jì)算器（CalTech）、單片機(jī)（MCU）。1978年，TI推出單片LPC語音合成器，是首個(gè)通過單片硅基芯片復(fù)制人聲的電子產(chǎn)品，后于2001年將語音合成業(yè)務(wù)賣給了加州的Sensory公司。1979年起TI進(jìn)軍家用計(jì)算機(jī)市場，上世紀(jì)80年代TI還活躍于人工智能領(lǐng)域，除了在語音合成方面的進(jìn)展，還為計(jì)算機(jī)推出了首款商用單芯片數(shù)字信號(hào)處理器（DSP），并生產(chǎn)出一款面向高速數(shù)字信號(hào)處理的微控制器。1990年代TIMSP430MCU問世，將嵌入式處理提升到新的水平，可提供低成本與高效設(shè)計(jì)等優(yōu)勢。進(jìn)軍計(jì)算機(jī)微處理器失敗。1970年代，英特爾推出了全球首個(gè)單片微處理器4004：1971年初由FedericoFaggin領(lǐng)導(dǎo)的開發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一套只需要4枚芯片就可以取代原來的12枚芯片的芯片組，即MCS-4芯片組，其中核心便是4004，采用10微米制程。ComputerTerminalCorporation(CTC)是當(dāng)時(shí)剛成立不久的一家設(shè)計(jì)制造小型桌面終端的公司，其于1967年推出了一款非常受歡迎的機(jī)型：Datapoint3300。為解決發(fā)熱等問題，考慮采用單片CPU設(shè)計(jì)改進(jìn)內(nèi)部電路，因此同時(shí)找到Intel和TI研發(fā)處理器。針對(duì)CTC推出的第二代產(chǎn)品Datapoint2200，TI快速研發(fā)出了TMX1795，搶先Intel交貨，但CTC沒用，因?yàn)門MX1795本身存在大量未使用和浪費(fèi)空間，導(dǎo)致性能無法達(dá)到要求。
1971年晚些時(shí)候，Intel交付1201給CTC，但是CTC不滿足1201性能，Intel后將產(chǎn)品命名8008（全球第一個(gè)8位處理器），后基于8008又推出8080和8086，8088開始獲得IBM訂單，攜手微軟組成Wintel聯(lián)盟，霸占PC處理器市場。后來TI搶先推出的16位處理器TMS9900因缺乏可兼容的外圍芯片和軟件也無法推行，最終徹底放棄家用電腦市場。這場對(duì)計(jì)算機(jī)微處理器的進(jìn)軍，TI以失敗告終。TI在同屬集成電路領(lǐng)域的模擬電路的研發(fā)上取得了豐碩成果，但在數(shù)字電路領(lǐng)域卻遭遇滑鐵盧，這也暗暗提示TI模擬電路與數(shù)字電路的研發(fā)存在顯著差異。收并購豐富產(chǎn)品品類，打造平臺(tái)型公司。1996年，TI收購了Tartan公司，其中Ada語言后用于TIDSP芯片設(shè)計(jì)。同年收購了SiliconSystems的存儲(chǔ)產(chǎn)品。1997年以3.95億美元收購AmatiCommunications，隨后一年又看中了GODSP的DSP處理器軟件開發(fā)工具、SpectronMicrosystems的DSP應(yīng)用實(shí)時(shí)操作軟件、OasixandArisixcorporations的硬盤驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和Adaptec的高端硬盤驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。同時(shí)，將僅發(fā)展兩年的存儲(chǔ)業(yè)務(wù)部分（DRAM）賣給了美光。TI加速出售國防電子部門、軟件部門、電腦部門和存儲(chǔ)部門，聚焦DSP業(yè)務(wù)。1999年TI又相繼完成對(duì)包含射頻芯片業(yè)務(wù)的ButterflyVLSI和ATLResearchA/S、主攻DSP相關(guān)編解碼軟件的TelogyNetworks、從事有線寬帶芯片業(yè)務(wù)的LibitSignalProcessing、從事發(fā)動(dòng)機(jī)和車身穩(wěn)定相關(guān)汽車傳感器的IntegratedSensorsSolutions和從事開關(guān)穩(wěn)壓器業(yè)務(wù)的PowerTrends的收購。1999年，TI完成了一筆當(dāng)時(shí)最大的并購，其以12億美金并購了Unitrode的電源管理IC、電池管理IC和接口等業(yè)務(wù)，這一并購鞏固了TI模擬市場第一的地位，在這之前TI模擬市占率低于12%。2000年，TI以61億美金收購了Burr-Brown，開始發(fā)展高性能A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、放大器。2005年TI將大尺寸TFT-LCD驅(qū)動(dòng)IC業(yè)務(wù)出售給了日本OkiElectric，后續(xù)又陸續(xù)出售了傳感器和控制業(yè)務(wù)部門、家庭網(wǎng)關(guān)DSL客戶端設(shè)備(CPE)業(yè)務(wù)和有線調(diào)制解調(diào)器(cablemodem)產(chǎn)品線。2011年，TI以65億美金收購了國家半導(dǎo)體，當(dāng)時(shí)TI有3萬種產(chǎn)品，國家半導(dǎo)體有1.2萬種，這一收購極大豐富了TI的產(chǎn)品種類，為TI帶來了電源管理IC、顯卡驅(qū)動(dòng)、音頻放大器、通訊接口產(chǎn)品以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換解決方案，為下一代信號(hào)處理奠定了基礎(chǔ)。90年代以來，TI完成30余次收并購，豐富完善了產(chǎn)品線，聚焦鞏固了模擬行業(yè)全球霸主地位。其通過剝離低毛利或需要更多資金獨(dú)立發(fā)展的業(yè)務(wù)，先后剝離計(jì)算機(jī)微處理器、存儲(chǔ)、手機(jī)處理器等業(yè)務(wù)，走上專注模擬IC的道路。
TI形成了包含模擬、嵌入式處理、和其他產(chǎn)品三大類產(chǎn)品布局。其模擬產(chǎn)品部分主要包含電源管理、信號(hào)鏈產(chǎn)品。電池管理部分可細(xì)分為DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓器、AC/DC、隔離式DC/DC控制器和轉(zhuǎn)換器、電源開關(guān)、線性穩(wěn)壓器（LDO）、電壓監(jiān)控器、電壓參考和LED驅(qū)動(dòng)等產(chǎn)品。信號(hào)鏈產(chǎn)品包括放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口產(chǎn)品、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘和計(jì)時(shí)、邏輯和傳感器等產(chǎn)品。嵌入式處理部分主要包括微控制器（MCU）、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和其他處理器。其他產(chǎn)品主要有DLP產(chǎn)品、計(jì)算器和ASIC。三大類產(chǎn)品有近18000種，總計(jì)80000多款產(chǎn)品。憑借豐富的產(chǎn)品品類，TI成為模擬芯片平臺(tái)型龍頭。模擬IC為核心業(yè)務(wù)。2020年TI總營收144.6億美元，同比增長0.54%。模擬業(yè)務(wù)營收108.9億美元，同比增長6.5%，約占75%；嵌入式業(yè)務(wù)為25.7億美元，同比下降12.7%，約占18%；其他為10.1億美元，同比下降17.4%，約占7%，主要由于疫情因素影響學(xué)生返校，計(jì)算器部分業(yè)務(wù)營收下降導(dǎo)致。下游市場按地域劃分，中國是最大市場，占比達(dá)到55%，亞洲及美國銷售占比合計(jì)約82%。逐漸縮減全球分銷商，主分銷商營收占比逐漸增高，銷售模式向更高集中度、更貼近客戶發(fā)展。1）有意識(shí)培養(yǎng)客戶自己申請(qǐng)樣品，還有填寫資料的習(xí)慣，跳開代理商。TI的所有終端用戶申請(qǐng)樣品都需要注冊(cè)MYTI，且TI后臺(tái)可手機(jī)用戶在官網(wǎng)搜索的瀏覽記錄和需求；2）在中國建立銷售網(wǎng)，設(shè)立DSP實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)擁有非常強(qiáng)悍的技術(shù)支持隊(duì)伍，銷售、客戶、市場、技術(shù)都掌握在自己手中；3）面對(duì)企業(yè)經(jīng)營的壓力，原廠并購重組頻繁，如安華高并購博通成立新博通后砍掉安富利、艾睿、世強(qiáng)等都被砍掉等代理，大廠策略越來越偏向精簡渠道，直接面對(duì)終端客戶，大勢所趨；4）2018年杭州云棲大會(huì)上，天貓、阿里云IoT攜手包括中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司、Cypress、瑞薩、意法半導(dǎo)體、兆易創(chuàng)新、博通集成、移遠(yuǎn)通信、新唐科技等眾多國內(nèi)外知名半導(dǎo)體公司宣布2018天貓芯片節(jié)盛大開幕，同期在天貓線上首發(fā)18款芯片模組。原廠擁抱互聯(lián)網(wǎng)，大勢所趨，大客戶自己來，中小客戶經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
TI主要采用IDM模式，大力擴(kuò)產(chǎn)12寸。TI80%的產(chǎn)品都是公司內(nèi)部制造，20%委外臺(tái)積電、聯(lián)電代工，封測委外比例為40%。TI擁有全球14個(gè)制造基地，10座晶圓廠，7座封測廠，及多個(gè)凸點(diǎn)加工、晶圓測試廠。12寸廠（DMOS6/RFAB）貢獻(xiàn)2020年全年模擬產(chǎn)品營收約55億美金，占模擬芯片總營收51%，20年12寸產(chǎn)能利用率約70%，當(dāng)前12寸廠滿載，預(yù)計(jì)2021年貢獻(xiàn)營收可達(dá)80億美金。近期公告將收購美光在猶他州的工廠，也為12寸廠，預(yù)計(jì)生產(chǎn)模擬和嵌入式產(chǎn)品，制程為60nm和45nm。模擬產(chǎn)品封測成本占比更高，單片芯片價(jià)格（未封裝前）是8寸產(chǎn)線生產(chǎn)的60%，這也是公司采取IDM的優(yōu)勢之一，可有效降低成本。德州儀器2021財(cái)年第三季度營收46.43億美元，同比增長22%，市場預(yù)期為46.55億美元。凈利潤19.47億美元，同比增長44%，市場預(yù)期為19.25億美元。每股收益2.07美元，上年同期為1.45美元，市場預(yù)期2.05美元。運(yùn)營利潤為23.05億美元，同比增長43%。三季度經(jīng)營現(xiàn)金流為24.28億美元，資本支出4.86億美元，自由現(xiàn)金流19.42億美元。過去12個(gè)月里，經(jīng)營現(xiàn)金流85.24億美元，同比增長48%。資本支出13.92億美元，同比增長132%，自由現(xiàn)金流71.32億美元，同比增長38%，占營收的40.6%。公司研發(fā)費(fèi)用較為穩(wěn)定，資本支出呈周期性變化。從2017年至2020年，公司研發(fā)費(fèi)用基本保持在15億美元左右，對(duì)于研發(fā)項(xiàng)目的支出并不因?yàn)楣镜凝堫^地位穩(wěn)定而有所減少，研發(fā)費(fèi)用率保持在10%左右。公司資本支出呈現(xiàn)一定周期性波動(dòng)，其在2010年與2018年顯著增長，呈現(xiàn)先升高再降低的態(tài)勢，與公司的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃密切相關(guān)。
1.2.3博通：聚焦高協(xié)同性細(xì)分龍頭，高效整合降本增效博通（Broadcom）專注于技術(shù)領(lǐng)先和類別領(lǐng)先的半導(dǎo)體和基礎(chǔ)設(shè)施軟件解決方案。其憑借AT&T/貝爾實(shí)驗(yàn)室、朗訊和惠普/安捷倫豐富的技術(shù)基因，加持收購行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者博通、LSI、博通公司、博科、CATechnologies和賽門鐵克等，持續(xù)積淀擁有引領(lǐng)行業(yè)走向未來的規(guī)模、范圍和工程人才。如今博通已是眾多產(chǎn)品領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，為世界上最成功的公司提供服務(wù)。我們認(rèn)為博通選擇收購路徑的重要背景有三：管理者個(gè)人風(fēng)格，股東背景，美國并購文化。背景一：CEO陳福陽個(gè)人特點(diǎn)：即1）具備商科教育背景，職業(yè)生涯開始于傳統(tǒng)行業(yè)巨頭任財(cái)務(wù)高管及風(fēng)投基金等工作經(jīng)驗(yàn)，熟知財(cái)務(wù)管理與企業(yè)經(jīng)營；2）擅長和認(rèn)同并購操作；3）過人膽識(shí)與遠(yuǎn)見。陳福陽畢業(yè)于美國麻省理工學(xué)院（MIT），同一年取得機(jī)械工程系的學(xué)士和碩士學(xué)位；后又取得哈佛大學(xué)企管碩士學(xué)位。陳具備理工背景同時(shí)，也熟知財(cái)務(wù)管理與企業(yè)經(jīng)營。他先后進(jìn)入通用汽車、百事可樂等美國傳統(tǒng)行業(yè)巨頭，擔(dān)任財(cái)務(wù)高管。1983年至1992年，陳福陽先后在在休姆工業(yè)和新加坡風(fēng)投基金Pacven投資公司任董事總經(jīng)理。1992后陳轉(zhuǎn)赴個(gè)人電腦制造商Commodore擔(dān)任公司副總裁，此時(shí)才標(biāo)志進(jìn)入科技行業(yè)。2006~2016年，陳福陽任新加坡模擬IC廠安華高總裁。并在2016年帶領(lǐng)安華高科技以370億美元并購博通科技后，重組公司裁員1900人后，后又收購?fù)ㄓ嵈髲S博科，果斷又強(qiáng)悍的性格，將公司整并為博通科技，成為全球第五大半導(dǎo)體廠。CEO曾于華美半導(dǎo)體協(xié)會(huì)年度晚宴上表示，"我并不是半導(dǎo)體人，但是我懂得賺錢和經(jīng)營。背景二：歷年來，投資公司居多的股東背景：早期KKR、銀湖資本兩大私募基金是公司前身安華高大股東；且目前前五大股東皆投資機(jī)構(gòu)，合計(jì)40%+。1999年，安捷倫科技脫胎于惠普，其集合了被惠普剝離出來的芯片制造、電子測量和分析儀器業(yè)務(wù)。2005年，KKR和SilverLakePartners收購安捷倫半導(dǎo)體事業(yè)部；至此，獨(dú)立的安華高科技公司成立。在私募基金控股股東的堅(jiān)定支持下，作為私募基金延攬的卓越職業(yè)經(jīng)理人陳福陽能以專業(yè)視角審視現(xiàn)金流、利潤率，ROE等，展現(xiàn)了強(qiáng)大的資本配置能力，并率領(lǐng)博通建立了以績效為導(dǎo)向的發(fā)展文化。綜上，私募股東背景在博通戰(zhàn)略制定、重大投資并購、績效激勵(lì)皆發(fā)揮了重要作用。背景三：美國并購文化盛行。由于美國眾多知名科技公司歷史已十分悠久，加持職業(yè)經(jīng)理人文化等特點(diǎn)、標(biāo)的公司對(duì)被公司被收購，在文化上羈絆較少。放眼國內(nèi)，近年亦有利于并購的較佳土壤。（1）21H1中國國內(nèi)并購市場活躍度達(dá)2018年以來的最高水平，良好環(huán)境有助于國內(nèi)企業(yè)并購整合。2021年上半年中國的并購活動(dòng)交易數(shù)量達(dá)到6177宗，與2020年下半年相比增長11%，創(chuàng)有史以來半年交易量的最高水平，其中國內(nèi)戰(zhàn)略投資并購交易量增長41%，私募股權(quán)基金和風(fēng)險(xiǎn)投資基金的交易也很活躍。（2）高科技領(lǐng)域并購交易活躍。剝離2020年幾筆互聯(lián)網(wǎng)公司私有化大額交易影響，2021H1交易金額大致環(huán)比持平。國家政策大力鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，技術(shù)升級(jí)數(shù)字化、半導(dǎo)體、AI領(lǐng)域投資活躍。另一個(gè)活躍領(lǐng)域是5G及相關(guān)，包括電子設(shè)備、數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等，在“流量+基建”的助燃中持續(xù)升溫。我們認(rèn)為博通通過并購路徑得以成功平臺(tái)化的關(guān)鍵原因在于：卓越戰(zhàn)略、高效整合。成功關(guān)鍵一：戰(zhàn)略上聚焦協(xié)同性強(qiáng)的細(xì)分市場龍頭標(biāo)的+有較大效率優(yōu)化空間。公司半導(dǎo)體板塊聚焦企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施市場的專用IC和模擬IC，客戶粘性強(qiáng)、技術(shù)顛覆性低；軟件板塊聚焦企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施的tier1供應(yīng)商，與客戶關(guān)系緊密，替代性弱。2008~2018公司收購標(biāo)的鎖定在有線、無線、企業(yè)存儲(chǔ)這幾個(gè)自有主業(yè)所在細(xì)分市場的其他品類龍頭。所有收購標(biāo)的自身優(yōu)質(zhì)，且在產(chǎn)品組合上與公司產(chǎn)品重合度低但配套性強(qiáng)。另外，收購標(biāo)的都是多業(yè)務(wù)線大企業(yè)，由于各類公司治理問題，EBITDA率在10%-25%，遠(yuǎn)低于安華高42%目標(biāo)，經(jīng)安華高運(yùn)營的改造空間很大。2018年起，公司并購方向轉(zhuǎn)向企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施軟件領(lǐng)域，系原領(lǐng)域收購由于公司體量過大，易被美國政府因國家安全和反壟斷等原因否決。成功關(guān)鍵二：大力裁撤部門或人員，削減成本、提高利潤。博通在收購后常常立即進(jìn)行重組，果斷賣掉非核心業(yè)務(wù)和裁員，專注提升公司利潤率。例如，收購LSI后，博通立即出售LSI企業(yè)級(jí)閃存和SSD控制器業(yè)務(wù)給希捷。收購原博通之后，隨即5.5億美元出售IOT業(yè)務(wù)部門。收購博科后，出售博科數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)給極進(jìn)網(wǎng)絡(luò)（ExtremeNetworks），售價(jià)為5500萬美元，Extreme將接手Brocade的數(shù)據(jù)中心的路由、交換和分析業(yè)務(wù)。而博科Ruckus無線和ICX交換機(jī)業(yè)務(wù)則作價(jià)8億美元出售給Arris。1.3中國Fabless“含車量”進(jìn)一步提升2021年，越來越多的設(shè)計(jì)公司推出車規(guī)級(jí)新品或在下游取得放量、份額提升，2022年中國IC設(shè)計(jì)公司“含車量”有望進(jìn)一步提升。1.3.1智能化開啟車載光學(xué)千億大賽道特斯拉、蔚來等造車新勢力走在技術(shù)前沿，引領(lǐng)智能汽車行業(yè)發(fā)展，作為智能汽車最引人矚目的技術(shù)當(dāng)屬自動(dòng)駕駛。環(huán)境感知是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，環(huán)境感知的核心是傳感器（sensor），目前主要的傳感器分為兩種，攝像頭和雷達(dá)。區(qū)別在于攝像頭是通過第三方****波（光）感知信息，而雷達(dá)是通過自己****波來感知信息。雷達(dá)根據(jù)探測距離、分辨率的不同，分為超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)（LiDAR）。激光雷達(dá)具有測距遠(yuǎn)、分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格昂貴；毫米波雷達(dá)體積小，天氣適應(yīng)性較強(qiáng)，成本較激光雷達(dá)低很多，主要分為24GHz和77GHz/79GHz，后者測距更遠(yuǎn)，制造工藝難度更大，其局限性在于對(duì)靜止物體的分析精度不夠；攝像頭成本最低，但易受天氣影響，且需要復(fù)雜的算法支持工作。根據(jù)Yole，2025年ADAS攝像頭模組市場規(guī)模有望達(dá)81億美元。國內(nèi)車載攝像頭2020年市場規(guī)模達(dá)到57億元。根據(jù)中國汽車工程學(xué)會(huì)，國內(nèi)ADAS市場滲透率在2020年預(yù)計(jì)達(dá)到40%，規(guī)模達(dá)到878億元。根據(jù)高工智能汽車，車載攝像頭市場規(guī)模2020年約為57億元，毫米波雷達(dá)市場規(guī)模在2020年市場規(guī)模約為70億元。出貨量方面，蓋世汽車研究院估算我國車載攝像頭2020年出貨量有望突破4400萬顆。
智能汽車迭代升級(jí)勢不可擋，汽車為未來CMOS圖像傳感器高增速市場。車載攝像頭最初主要應(yīng)用在倒車系統(tǒng)中，隨著5G商用落地以及ADAS（AdvancedDrivingAssistanceSystem，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）快速普及，汽車加速智能化步伐，感知技術(shù)作為自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的一大核心，催化車用圖像傳感器迎來量價(jià)齊升。根據(jù)Omdia，預(yù)計(jì)2020-2030年，汽車攝像頭及工業(yè)視覺將成為圖像傳感器增速最快的兩大下游領(lǐng)域，其中汽車十年間年均復(fù)合增速預(yù)計(jì)將能達(dá)到近20%之高。自動(dòng)駕駛平臺(tái)拾級(jí)而上，在算力上為更多攝像頭的搭載創(chuàng)造土壤。由于自動(dòng)駕駛可通過視覺感知+算法決策來實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)駕駛芯片決定了處理圖像信息數(shù)據(jù)能力的上限，進(jìn)而決定了搭載攝像頭數(shù)量的上限，我們梳理主流自動(dòng)駕駛平臺(tái)升級(jí)迭代情況可以發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)駕駛芯片由L2向L5自動(dòng)駕駛級(jí)別加速進(jìn)化。以英特爾MobileyeEyeQ系列芯片為例，從EyeQ1到EyeQ5，單顆芯片的浮點(diǎn)運(yùn)算能力從約0.0044TOPS提升至12TOPS，可支持的攝像頭數(shù)量從1個(gè)提升至10個(gè)，下一代EyeQ6平臺(tái)支持的攝像頭數(shù)量可進(jìn)一步提升至12個(gè)。造車新勢力攝像頭配備更加激進(jìn)，有望加速CIS上車進(jìn)程。造車新勢力在推動(dòng)技術(shù)變革上一向表現(xiàn)出更加積極地姿態(tài)，與傳統(tǒng)車企漸進(jìn)式提升自動(dòng)化水平不同，蔚來等造車新勢力多采用“一步到位”的技術(shù)發(fā)展路線，跳過L1、L2級(jí)，加速推進(jìn)L3、L4車型量產(chǎn)上市，自然的，其在自動(dòng)駕駛傳感層的上也領(lǐng)先一步，率先“安排”更多數(shù)量攝像頭“上車”。從統(tǒng)計(jì)情況來看，同為L3級(jí)別的奧迪A8和奔馳S配備攝像頭分別為5及6個(gè)，而“造車新勢力”特斯拉、蔚來、理想、小鵬的L2+級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車配備攝像頭數(shù)量大都在8個(gè)以上，蔚來最新發(fā)布的L4級(jí)別豪華車型ET7搭載11顆800萬像素?cái)z像頭，索尼概念電動(dòng)車Vision-S更是搭載了18個(gè)攝像頭。車載CIS呈現(xiàn)出向高分辨率發(fā)展的趨勢，價(jià)值量有望不斷提升。L1-L2低水平的智能汽車對(duì)CIS的分辨率要求并不高，而隨自動(dòng)駕駛等級(jí)提升，汽車所承擔(dān)的駕駛?cè)蝿?wù)更加復(fù)雜，無論從功能還是安全方面考慮，都需要其能夠?qū)崿F(xiàn)更高的物體辨識(shí)準(zhǔn)確度，這意味著汽車要采用更高分辨率的CIS。根據(jù)TSR，目前VGA和200萬像素CIS仍為車用CIS出貨的主流，但未來200萬像素及以上CIS占比將加速提升，預(yù)計(jì)至2023年200萬像素和500萬及以上像素CIS出貨量將分別達(dá)到10.42億顆和1.54億顆。
長期來看，自動(dòng)駕駛為汽車行業(yè)發(fā)展大趨勢且應(yīng)用推廣不斷加速，車載CIS為潛在百億美元大市場。目前汽車圖像傳感器均價(jià)約為4-5美元，類比手機(jī)市場發(fā)展趨勢，我們認(rèn)為未來車載攝像頭高端化也將能帶動(dòng)CIS價(jià)值量逐漸提升。根據(jù)我們測算，2020年全球汽車CIS市場規(guī)模為12.2億美金，到2025年有望達(dá)到54億美金，CAGR34.7%。長期來看我們假設(shè)每年全球汽車產(chǎn)量在8000萬到1億輛之間，未來汽車平均搭載13個(gè)攝像頭的情況下，CIS單車價(jià)值量有望超過100美元，推算下來，全球汽車圖像傳感器市場空間將達(dá)到近100億美元！1.3.2智能化驅(qū)動(dòng)車用存儲(chǔ)迅速增長WSTS預(yù)計(jì)2021年全球存儲(chǔ)市場增速37.1%，規(guī)模達(dá)到1611.1億美金。根據(jù)WSTS，存儲(chǔ)市場是2021年和2022年全球半導(dǎo)體市場中增速最快的領(lǐng)域，2022年將同比再增長18.4%達(dá)到1907.7億美金。下游應(yīng)用來看，根據(jù)TrendForce和Omdia，數(shù)據(jù)中心、智能手機(jī)、PC三大領(lǐng)域合計(jì)占比超過80%。產(chǎn)品種類上，根據(jù)ICInsights，DRAM約占市場份額的53%，NAND和NOR合計(jì)占比45%。存儲(chǔ)市場集中度較高。受行業(yè)強(qiáng)周期性及高額資本開支影響，存儲(chǔ)行業(yè)市場集中度較高。根據(jù)Omdia和Yole，2008年三星、SK海力士和美光的DRAM合計(jì)市占率約60%，而到了2020Q4這三者合計(jì)市占率已達(dá)到約94.4%。NAND市場2020Q4前五家市占率合計(jì)約90.8%，若考慮Intel已將閃存業(yè)務(wù)出售給SK海力士，前五家市占率達(dá)到98.7%，競爭格局也進(jìn)一步集中。
DRAM追求更細(xì)線寬。DRAM的技術(shù)發(fā)展路徑是通過制程微縮來提高存儲(chǔ)密度，制程達(dá)到20nm之后，制程微縮難度大幅提升，內(nèi)存芯片廠商對(duì)10nm級(jí)別的產(chǎn)品以1X（17~19nm）/1Y（14~16nm）/1Z（11~13nm）命名，指第一代、第二代、第三代技術(shù)，以及第四代1α（約10nm）和未來1β/1γ/1δ。目前市場上DRAM的應(yīng)用較為廣泛的制程是2Xnm和1Xnm，三星、美光、海力士等巨頭廠商均已開發(fā)出1Znm制程的DRAM。2021年上半年美光率先推出了1αnm移動(dòng)DRAM，與上一代1z產(chǎn)品相比，內(nèi)存密度提高了40%，節(jié)能15%，且繼續(xù)沿用了DUV光刻技術(shù)。SK海力士采用EUV光刻技術(shù)生產(chǎn)第四代1αDRAM。NAND朝多層化發(fā)展。NAND閃存從2D發(fā)展到3D。2010年以前，在同一區(qū)域中實(shí)現(xiàn)更多的單元數(shù)量，更小的工作區(qū)柵級(jí)，增大存儲(chǔ)容量是2DNAND技術(shù)發(fā)展焦點(diǎn)。受限于精細(xì)圖案結(jié)構(gòu)，且儲(chǔ)存數(shù)據(jù)會(huì)隨時(shí)間推移而丟失導(dǎo)致使用壽命縮短，技術(shù)路徑走到盡頭。3DNAND應(yīng)運(yùn)而生，3D-NAND結(jié)構(gòu)通過三維堆疊中層數(shù)的增加，存儲(chǔ)容量變大，因此3DNAND的核心技術(shù)是實(shí)現(xiàn)更多的層數(shù)的堆疊。美光176層3DNAND于2020年底批量出貨，采用美光第五代3DNAND技術(shù)和第二代替換柵極架構(gòu)。國內(nèi)長江存儲(chǔ)已經(jīng)量產(chǎn)64層/128層基于Xtacking架構(gòu)的兩代閃存顆粒，正在向192層的第三代3DNAND存儲(chǔ)芯片邁進(jìn)。TrendForce預(yù)計(jì)到2024年車用存儲(chǔ)將占到DRAMbit總市場的超過3%。車用存儲(chǔ)主要包括信息娛樂、ADAS、遠(yuǎn)程信息處理和儀表盤系統(tǒng)四大類。其中信息娛樂應(yīng)用程序?qū)RAM容量的要求最高，且與ADAS相比，信息娛樂系統(tǒng)產(chǎn)品對(duì)供應(yīng)商的準(zhǔn)入門檻相對(duì)較低，因此目前市場發(fā)展迅速，是短期內(nèi)汽車存儲(chǔ)需求的主要驅(qū)動(dòng)力。自動(dòng)駕駛、車輛網(wǎng)等將使汽車產(chǎn)生和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量爆發(fā)式增長，從而驅(qū)動(dòng)車用存儲(chǔ)中長期需求增長。恩智浦預(yù)計(jì)，到2030年單車每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量達(dá)到10-12TB，是2020年單車每日產(chǎn)生數(shù)據(jù)量的超過200倍。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，TrendForce預(yù)計(jì)所有車用DRAM需求合計(jì)有望從2019年的占到全球DRAMbit消費(fèi)的1.8%提升到2024年的超過3%。盡管汽車電氣架構(gòu)在朝著集中化發(fā)展，但綜合安全、成本等考量，動(dòng)力域、底盤域、座艙域/智能信息域、自動(dòng)駕駛域和車身域可能需要不同的存儲(chǔ)解決方案。例如IT為工業(yè)級(jí)溫度范圍-40-85℃，AIT為汽車級(jí)工業(yè)溫度范圍-40-95℃，性能是汽車級(jí)性能，產(chǎn)品價(jià)格不一定高于IT級(jí)產(chǎn)品。車用娛樂導(dǎo)航系統(tǒng)并不一定必須使用車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，但對(duì)安全性能要求高的例如自動(dòng)駕駛域來說，可能需要溫度范圍-40-105℃的AAT汽車級(jí)產(chǎn)品甚至是-40-125℃的AUT級(jí)產(chǎn)品。
智能座艙提升對(duì)存儲(chǔ)的需求。目前的車載信息娛樂系統(tǒng)大多數(shù)由一顆SoC同時(shí)控制儀表、中控娛樂及其他娛樂屏幕。從恩智浦i.MX8電子座艙示例可以看到，其一個(gè)處理器控制了儀表、中控顯示及抬頭顯示等所有圖像和顯示的處理。但由于不同系統(tǒng)等級(jí)要求不同，儀表需要實(shí)時(shí)操作且注重安全性，中控娛樂更看重靈活應(yīng)用且隨著智能化升級(jí)。當(dāng)前主流的汽車信息娛樂系統(tǒng)只需要約1-2GB的DRAM，應(yīng)用程序仍然比較基礎(chǔ)。隨著信息娛樂系統(tǒng)向更高的圖像質(zhì)量和視頻高比特率發(fā)展，4GB甚至8GB容量的DRAM也已經(jīng)在開發(fā)中。此外，由于汽車信息娛樂系統(tǒng)是近距離觀看，視頻比特率必須足夠高從而最大限度地減少延遲。因此信息娛樂應(yīng)用的DRAM規(guī)格正逐步從2/4GB的DDR3發(fā)展到8GB的LPDDR4，以滿足高數(shù)據(jù)傳輸速度和帶寬。自動(dòng)駕駛等級(jí)提升，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量驟增。以2021款搭載SAE2+自動(dòng)駕駛級(jí)別的奧迪A8為例。其傳感器包括5個(gè)攝像頭（一個(gè)前置攝像頭和4個(gè)360度環(huán)境攝像頭）、5個(gè)雷達(dá)（前置長距離雷達(dá)和4個(gè)中程側(cè)輔助雷達(dá)和一個(gè)后輔助雷達(dá)）、12個(gè)超聲波傳感器和一個(gè)前置LiDAR。根據(jù)IDC估計(jì)，2級(jí)以上的車輛每小時(shí)可以產(chǎn)生3.9TB的數(shù)據(jù)，如果存儲(chǔ)30秒的數(shù)據(jù)，將需要32GB的存儲(chǔ)空間。SK海力士預(yù)計(jì)2030年ADAS對(duì)NAND的容量需求可達(dá)2020年的20倍以上。大容量NAND閃存模塊在汽車應(yīng)用和系統(tǒng)中的重要作用體現(xiàn)在，1）發(fā)生事故時(shí)實(shí)時(shí)捕獲某些傳感器的數(shù)據(jù)并將其永久存儲(chǔ)在內(nèi)存中至關(guān)重要；2）ADAS的自適應(yīng)功能（如自動(dòng)打開大燈、調(diào)節(jié)行駛速度、啟動(dòng)緊急制動(dòng)、提醒駕駛員注意周圍的車輛）等功能，均需要用到非易失性存儲(chǔ)；3）信息娛樂系統(tǒng)同樣需要即時(shí)存儲(chǔ)，保證在斷電時(shí)信息不會(huì)丟失。
UFS逐步替代eMMC是車用閃存的發(fā)展趨勢。eMMC是基于NAND發(fā)展而來的存儲(chǔ)解決方案，是MMC協(xié)會(huì)訂立的內(nèi)嵌式存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。隨著NAND從SLC、MLC發(fā)展到TLC，密度和存儲(chǔ)單元容量不斷提升，出錯(cuò)率也隨之增加，因此通常需要搭配高性能控制芯片來管理NAND（包括協(xié)議、壞塊處理、錯(cuò)誤探測/錯(cuò)誤更正、數(shù)據(jù)存取等功能），eMMC可以理解為將NAND+控制IC+標(biāo)準(zhǔn)接口封裝在一起的結(jié)構(gòu)，更方便使用者使用。UFS采用串行數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，工作模式為全雙工模式，同一條通道允許讀寫傳輸，而且讀寫能夠同時(shí)進(jìn)行，傳輸效率效率提高。UFS在數(shù)據(jù)傳輸速度上遠(yuǎn)優(yōu)于eMMC，應(yīng)用于車載則體現(xiàn)在開機(jī)速度快，文件讀取速度快，從而帶來更好的用戶體驗(yàn)。1.3.3計(jì)算與控制：國產(chǎn)MCU放量在即計(jì)算及控制芯片作為汽車的核心，對(duì)于汽車的運(yùn)行起著重要作用。隨著汽車電動(dòng)化和智能化升級(jí)，控制汽車各功能的ECU數(shù)量持續(xù)增加、性能面臨瓶頸，電子電氣架構(gòu)由傳統(tǒng)的分布式向集中式演進(jìn)，原本的多個(gè)ECU控制的架構(gòu)升級(jí)為可以將整車劃分為車輛控制（動(dòng)力總成、車輛安全、車身電子）、智能座艙和智能駕駛?cè)齻€(gè)域。域控制ECU功能較之前ECU更集中，因此對(duì)主控芯片的性能要求不斷提升。車輛控制域仍以MCU為主，其中32位MCU在車載市占率超過75%，智能座艙和智能駕駛兩個(gè)系統(tǒng)，主控芯片逐步由原來的CPU過渡到異構(gòu)式SoC芯片成為主流。電子控制單元（ECU）——汽車電子控制系統(tǒng)的“大腦”。ECU是汽車電子系統(tǒng)中用于控制電氣、電子系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)，通過對(duì)傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行分析處理，使執(zhí)行器按照控制目標(biāo)進(jìn)行工作。典型的電控單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（ECM或ECU）、動(dòng)力總成控制器（PCM）、傳動(dòng)系統(tǒng)控制器（TCM）、制動(dòng)控制器（BCM）、中央控制器（CCM）、車身控制器（BCM）等。ECU數(shù)量持續(xù)增加、性能面臨瓶頸。過去汽車電子化程度的提升主要體現(xiàn)在單車ECU數(shù)量的快速增加帶來功能豐富。根據(jù)恩智浦及佐思汽研，2018年汽車平均ECU達(dá)到25個(gè)，高端型號(hào)平均達(dá)到50-70個(gè)，奧迪A8單車ECU數(shù)量超過100個(gè)。ECU在車載網(wǎng)絡(luò)中并非孤立存在，各個(gè)ECU之間需要交換信息，例如儀表需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)才能正確地顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速。ECU數(shù)量的增加導(dǎo)致車載網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增加，車載網(wǎng)絡(luò)已成為發(fā)動(dòng)機(jī)之后第二重的組件。未來智能駕駛等新功能的加入，將在目前已經(jīng)超過5千米的線束基礎(chǔ)上帶來布線復(fù)雜度、功耗及成本的大幅提升，對(duì)汽車輕量化、電動(dòng)化帶來巨大挑戰(zhàn)。汽車電氣架構(gòu)革命有望突破瓶頸支撐復(fù)雜功能需求。汽車電氣結(jié)構(gòu)由分布式走向域控制器再到中央集中式，是突破分布式架構(gòu)ECU性能瓶頸、實(shí)現(xiàn)更多功能甚至軟件升級(jí)的一種可行方法。傳統(tǒng)分布式架構(gòu)一個(gè)ECU對(duì)應(yīng)一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)功能，通過CAN等總線技術(shù)連接。而域控制器架構(gòu)對(duì)ECU框架進(jìn)行優(yōu)化，典型的架構(gòu)依據(jù)汽車電子部件功能將整車劃分為動(dòng)力總成、車輛安全、車身電子、智能座艙和智能駕駛等幾個(gè)域，用多核CPU/GPU芯片較為集中的控制每個(gè)域，從而為更復(fù)雜的功能提供支撐。以博世、大陸、安波福等為代表的Tier1廠商都將電氣架構(gòu)集中化作為技術(shù)發(fā)展路徑。自動(dòng)駕駛、娛樂系統(tǒng)域控制器競爭激烈，車輛控制域解決方案仍以MCU為主。大眾MEB平臺(tái)、寶馬、偉世通等廠商提出的車輛控制域、智能駕駛域和智能座艙域三域集中式電氣架構(gòu)是域集中式非常徹底的方案。其中，車輛控制域基本將原動(dòng)力域、底盤域和車身域等傳統(tǒng)車輛域進(jìn)行了整合（主要指系統(tǒng)層面，硬件層面仍需要多個(gè)ECU控制）；智能駕駛域和智能座艙域則專注實(shí)現(xiàn)汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化。目前行業(yè)中解決方案較多集中于智能駕駛和智能座艙域，主要原因是其相較底盤和動(dòng)力控制系統(tǒng)技術(shù)門檻低。而底盤和動(dòng)力域控制器不僅技術(shù)難道較高，且存在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中的供應(yīng)商利益沖突，因此進(jìn)展較慢，難度更高，因此動(dòng)力域解決方案通常由極個(gè)別龍頭供應(yīng)商帶頭或整車廠自研。國內(nèi)車用MCU前景廣闊。隨著汽車市場轉(zhuǎn)向智能化、網(wǎng)聯(lián)化，對(duì)MCU的性能、安全性、可擴(kuò)展性、可更新和升級(jí)、連接、低功耗都提出了更新的要求，我們從單車拆分統(tǒng)計(jì)，綜合考慮安全應(yīng)用、車身控制、動(dòng)力系統(tǒng)、電池組方面的需求，估算整車MCU用量約為36~54顆，考慮到車規(guī)級(jí)芯片單價(jià)一般較高，以單顆芯片3至10美金計(jì)算，整車MCU價(jià)值量約為100至500美元。我們按照2020年中國乘用車2770萬輛計(jì)，智能駕駛滲透率50%測算，僅中國智能駕駛車用微控制器市場就將達(dá)到13.8億至69.25億美元。
芯片、軟件是域控制器的靈魂。域控制器作為未來汽車架構(gòu)中的“指揮者”，需要靠芯片、軟件、算法等結(jié)合實(shí)現(xiàn)功能。域控制ECU由于功能較之前ECU更集中，因此主控芯片也將由原來的CPU過渡到異構(gòu)式SoC芯片成為主流。軟件方面，域控制器架構(gòu)需要嵌入式操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片、傳感器等硬件的控制，相比傳統(tǒng)功能單一的ECU控制程序，嵌入式操作系統(tǒng)更為復(fù)雜，更類似于例如智能手機(jī)的操作系統(tǒng)。GPU是專注于圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器。從結(jié)構(gòu)上看，CPU更擅長邏輯控制，只有一小部分是用來計(jì)算的（ALU），而GPU的控制電路相對(duì)簡單，更多的晶體管用來運(yùn)算，GPU的結(jié)構(gòu)使它更適合做一些大運(yùn)算量的重復(fù)工作，且更容易組成大的集群。FPGA擁有軟件的可編程性和靈活性，兼具硬件的并行性和低延時(shí)性，在上市周期、成本上也具有優(yōu)勢。ASIC在吞吐量、延遲和功耗單個(gè)方面都是最優(yōu)秀的。智能座艙SoC：瑞薩、恩智浦、TI在車載控制及運(yùn)算領(lǐng)域的MCU和低算力SoC領(lǐng)域積累深厚，因此過渡到智能座艙后三者仍具有相當(dāng)?shù)母偁幜ΑＳ⑻貭柺召廙obileye后在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域?qū)嵙Ρ对?。高通、三星、英偉達(dá)憑借在手機(jī)及其他消費(fèi)電子領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備快速切入智能座艙芯片市場。國內(nèi)華為、地平線推出的智能座艙芯片也已應(yīng)用于量產(chǎn)車型中。
二、全球設(shè)備市場高度景氣，國產(chǎn)廠商快速崛起2.1國內(nèi)設(shè)備廠商快速成長，訂單需求飽滿2021Q3國內(nèi)設(shè)備企業(yè)保持快速成長，國產(chǎn)替代持續(xù)深化。設(shè)備行業(yè)核心公司（中微公司、北方華創(chuàng)、至純科技、精測電子、長川科技、晶盛機(jī)電、華峰測控、萬業(yè)企業(yè)、芯源微，由于萬業(yè)企業(yè)當(dāng)前報(bào)表主營收入主要非半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，此處計(jì)算刨除）2021Q3營業(yè)收入67億元，同比增長55%；歸母凈利潤13億元，同比增長63%。設(shè)備行業(yè)持續(xù)處于高速增長，國產(chǎn)替代空間快速打開，國內(nèi)核心設(shè)備公司成長可期。2021Q3研發(fā)費(fèi)用合計(jì)6.8億元，研發(fā)費(fèi)用率約10%。設(shè)備廠商合同負(fù)債持續(xù)增長，在手訂單充裕。2021Q3，設(shè)備板塊主要公司合同負(fù)債合計(jì)達(dá)到105.3億元，同比增長79%。其中，北方華創(chuàng)合同負(fù)債高達(dá)55億元，同比增長134%。
2.2北美設(shè)備出貨再創(chuàng)新高，海外設(shè)備龍頭展望樂觀2021年11月北美半導(dǎo)體設(shè)備出貨再創(chuàng)歷史新高。我們認(rèn)為北美半導(dǎo)體設(shè)備廠商月銷售額對(duì)于全球半導(dǎo)體行業(yè)景氣度分析、全球半導(dǎo)體設(shè)備市場跟蹤具有重要意義。2021年1月以來北美半導(dǎo)體設(shè)備廠商月銷售額首次突破了30億美元關(guān)口，創(chuàng)歷史新高的同時(shí)站穩(wěn)30億美元以上的位置。2021年11月北美半導(dǎo)體設(shè)備商出貨金額達(dá)到39.14億美元，再次創(chuàng)歷史新高（前高2021年7月），同比增長50%。全球設(shè)備五強(qiáng)占市場主導(dǎo)角色，合計(jì)市占率超過70%。全球設(shè)備格局競爭，主要前道工藝（刻蝕、沉積、涂膠、熱處理、清洗等）整合成三強(qiáng)AMAT、LAM、TEL。另外，光刻機(jī)龍頭ASML市占率80%+；過程控制龍頭KLA市占率50%。根據(jù)VLSI，ASML、AMAT、LAMResearch、TEL、KLA五大廠商2020年半導(dǎo)體設(shè)備收入合計(jì)550億美元，占全球市場約71%。全球半導(dǎo)體設(shè)備核心公司快速增長。2021Q3，全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備廠商（ASML、AMAT、LRCX、TEL、KLAC）半導(dǎo)體設(shè)備收入合計(jì)達(dá)到211億美元，同比增長36%。本輪半導(dǎo)體設(shè)備周期在2019Q2觸底，從2019Q4進(jìn)入快速增長，核心半導(dǎo)體設(shè)備公司收入合計(jì)增速連續(xù)8個(gè)季度超過雙位數(shù)增長。并且考慮到2020H1開始的疫情沖擊下，設(shè)備廠商上游零部件供應(yīng)、機(jī)器發(fā)貨受影響，實(shí)質(zhì)上訂單增長超過收入增長，需求旺盛，在手訂單明顯增加。
ASML：光刻機(jī)龍頭，累計(jì)在手訂單較多。2021Q3營業(yè)收入52億歐元，同比增長32.4%。凈利潤為17.40億歐元，同比增長63.8%。毛利率51.7%，營業(yè)利潤率為36.6%，凈利潤率為33.2%。2021Q3設(shè)備銷售額41億歐元，新增訂單量62億歐元，包括29億歐元EUV訂單。第三季度訂單主要由Logic推動(dòng)，占到84％，而Memory則占剩余的16％。ASML預(yù)計(jì)2021Q4營業(yè)收入約49~52億元。AMAT：短期收入受限于供應(yīng)鏈影響，樂觀展望2022年市場需求。2021Q3收入61億美元，同比增長31%；凈利潤17億美元，同比增長51%。毛利率48%，營業(yè)利潤率33%。公司受限于供應(yīng)鏈短缺，影響2021Q3單季度約3億美元收入。截止2021Q3末，公司累計(jì)訂單達(dá)到118億美元，同比增長77%。2021Q4收入環(huán)比指引提升3%。AMAT樂觀展望2022年設(shè)備市場繼續(xù)成長，AMAT跟蹤目前全球59個(gè)晶圓項(xiàng)目合計(jì)約350萬片/月的產(chǎn)能，潛在設(shè)備采購需求高達(dá)3000億美元。LamResearch：營業(yè)收入創(chuàng)新高，展望2022年需求依舊強(qiáng)勁。21Q3公司營業(yè)收入43.04億美元，環(huán)比增長3.84%；EPS為8.27美元，環(huán)比增長3.63%。21Q3公司毛利潤率為46%，營業(yè)利潤率為32.4%。21Q3公司在中國大陸的營收占比為37%。公司預(yù)計(jì)2021Q4營業(yè)收入為44億美，毛利率46%，營業(yè)利潤率32%。公司預(yù)計(jì)2022年WFE需求旺盛，仍將繼續(xù)增長。2021Q3，KLAC營業(yè)收入20.8億美元，同比增長35%；凈利潤10.7億美元，同比增長154%。公司指引2021Q4營業(yè)收入22.25~24.25億美元，毛利率60.2~62.3%。KLAC預(yù)計(jì)2022年WFE市場仍然會(huì)保持強(qiáng)將增長。
2.3國內(nèi)設(shè)備產(chǎn)品力持續(xù)提升，打開國產(chǎn)替代空間2020年中國大陸成為全球最大半導(dǎo)體設(shè)備市場。根據(jù)SEMI，大陸設(shè)備市場在2013年之前占全球比重為10%以內(nèi)，2014~2017年提升至10~20%，2018年之后保持在20%以上，份額呈逐年上行趨勢。2020年，國內(nèi)晶圓廠投建、半導(dǎo)體行業(yè)加大投入，大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模首次在市場全球排首位，達(dá)到181億美元，同比增長35.1%，占比26.2%。大陸設(shè)備市場空間仍有望進(jìn)一步增長。大陸廠商國產(chǎn)化率目前較低，且份額有望實(shí)現(xiàn)快速提升。國內(nèi)刻蝕廠商加速導(dǎo)入。跟蹤國內(nèi)晶圓廠主要招投標(biāo)數(shù)據(jù)，刻蝕設(shè)備需求工藝類別較多，絕大多數(shù)由海外龍頭廠商供應(yīng)，國內(nèi)龍頭公司北方華創(chuàng)、中微公司、屹唐半導(dǎo)體處于加速導(dǎo)入過程。以長江存儲(chǔ)、華虹無錫、華力集成的招投標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這三家晶圓廠的刻蝕環(huán)節(jié)上，國內(nèi)設(shè)備產(chǎn)線的國產(chǎn)化率（以機(jī)臺(tái)數(shù)量計(jì)算）平均約為20~30%。根據(jù)招標(biāo)網(wǎng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，長江存儲(chǔ)在2019~2020年采購薄膜類設(shè)備約每年200多臺(tái)（主要是CVD和PVD），主要類別以CVD為主，其中原子層沉積70~80臺(tái)。從國產(chǎn)替代率而言，濺鍍（PVD類）北方華創(chuàng)供應(yīng)數(shù)量比重較高，合計(jì)達(dá)到將近20%；CVD類國產(chǎn)替化率較低，主要國產(chǎn)供應(yīng)商沈陽拓荊供應(yīng)占比約2~3%。
我們以截止2021/06的華虹無錫、華力集成的公開招投標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。華虹無錫項(xiàng)目累積中標(biāo)薄膜機(jī)臺(tái)100多臺(tái)，其中國產(chǎn)設(shè)備13臺(tái)（北方華創(chuàng)5臺(tái)鈦、氮化鈦、氮化鉭和鋁銅類的PVD，沈陽拓荊8臺(tái)PECVD）；華力集成項(xiàng)目累積中標(biāo)薄膜機(jī)臺(tái)約90多臺(tái)，其中國產(chǎn)設(shè)備6臺(tái)（北方華創(chuàng)2臺(tái)濺射類PVD設(shè)備、沈陽拓荊4臺(tái)PECVD）。國內(nèi)龍頭存儲(chǔ)晶圓廠項(xiàng)目中，過程控制設(shè)備國產(chǎn)化率低于10%。根據(jù)公開招投標(biāo)信息統(tǒng)計(jì)，截止2021/06，長江存儲(chǔ)項(xiàng)目累計(jì)中標(biāo)過程控制類設(shè)備約350臺(tái)，其中國產(chǎn)設(shè)備累計(jì)約14臺(tái)。上海精測中標(biāo)6臺(tái)集成式膜厚設(shè)備；中科飛測中標(biāo)1臺(tái)晶圓表面凹陷檢測系統(tǒng)、5臺(tái)光學(xué)表面三維形貌量測設(shè)備；睿勵(lì)科學(xué)中標(biāo)1臺(tái)介質(zhì)薄膜測量系統(tǒng)。KLA的設(shè)備機(jī)臺(tái)數(shù)量占總數(shù)量約26%，中標(biāo)數(shù)量約93臺(tái)，覆蓋將近40種量測、檢測需求。根據(jù)招投標(biāo)信息梳理，除了上述國內(nèi)龍頭存儲(chǔ)晶圓廠項(xiàng)目之外，在邏輯代工領(lǐng)域，睿勵(lì)科學(xué)在2019年中標(biāo)1臺(tái)膜厚設(shè)備，中科飛測在2020年中標(biāo)1臺(tái)膜厚測試、1臺(tái)缺陷檢測。除此之外，公開招投標(biāo)項(xiàng)目中較少見到國產(chǎn)機(jī)臺(tái)。過程控制市場仍主要以海外廠商作為主導(dǎo)。離子注入由海外龍頭主導(dǎo)，國內(nèi)廠商實(shí)現(xiàn)突破。根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，全球離子注入企業(yè)前三大分別是應(yīng)用材料、日本SMIT、美國Axcelis，前三家全球市占率合計(jì)達(dá)到95%。國內(nèi)集成電路離子注入設(shè)備廠商目前規(guī)模最大的兩家分別是凱世通和中科信。凱世通的主要產(chǎn)品包括低能大束流離子注入和高能離子注入設(shè)備，2020Q4的商業(yè)訂單，在2021H1已將首臺(tái)低能大束流離子注入機(jī)交付國內(nèi)一家12英寸主流集成電路芯片制造廠，完成設(shè)備驗(yàn)證工作并確認(rèn)銷售收入；1臺(tái)低能大束流重金屬離子注入機(jī)和1臺(tái)低能大束流超低溫離子注入機(jī)已交付客戶；高能離子注入機(jī)設(shè)備按客戶交付計(jì)劃進(jìn)行組裝。同時(shí)在2021H1，公司新增與國內(nèi)另一家12英寸芯片制造產(chǎn)線的公司簽署1臺(tái)低能大束流超低溫離子注入機(jī)和1臺(tái)高能離子注入機(jī)訂單。
三、材料：國產(chǎn)替代開啟，替代廠商已冒頭3.1受益晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)及制程升級(jí)，帶動(dòng)材料需求持續(xù)增長2021年半導(dǎo)體市場規(guī)模超預(yù)期增長，且未來隨著晶圓廠逐步投產(chǎn)，行業(yè)產(chǎn)值有望在2030年超過萬億美元市場。根據(jù)SEMI在近期的新聞發(fā)布會(huì)，2021年全球半導(dǎo)體產(chǎn)值有望超過5500億美元，達(dá)到歷史新高，且在2022年根據(jù)SEMI對(duì)于行業(yè)資訊機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，平均對(duì)于2022年的增長預(yù)期將達(dá)到9.5%，即2022年市場規(guī)模有望突破6000億美元（此為平均值）。此外隨著全球8寸及12寸晶圓新產(chǎn)能逐步的在2022年至2024年的投放，至2024年全球?qū)?huì)有25家8寸晶圓廠投產(chǎn)，60座12寸晶圓廠投放。隨著該85座晶圓廠的投放，至2030年全球半導(dǎo)體晶圓市場將有望達(dá)到萬億美元市場，實(shí)現(xiàn)年復(fù)合增長率約7%。半導(dǎo)體材料–硅片，有望受益整體Capex支出及晶圓逐步投產(chǎn)，市場規(guī)模加速增長。隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)的Capex支出提升、晶圓廠逐步的投產(chǎn)，我們認(rèn)為作為半導(dǎo)體行業(yè)基石的硅片材料將迎來加速成長的趨勢期，至2022年有望較2021年繼續(xù)增長6.8%，達(dá)到641億美元的市場規(guī)模，其中晶圓制造及封裝材料分別為413和228億美元。在全球半導(dǎo)體材料的需求格局之中，中國大陸從2011年的10%的需求占比，至2019年已經(jīng)達(dá)到占據(jù)全球需求總量的16.7%，僅次于中國臺(tái)灣（21.7%）及韓國（16.9%），位列全球第二。隨著整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長，以及中國大陸不斷新建的代工產(chǎn)能，我們有望看到中國大陸半導(dǎo)體市場規(guī)模增速將會(huì)持續(xù)超越全球增速的同時(shí)，攀登至全球需求第一的寶座。
下游晶圓廠整體產(chǎn)能增長，疊加制程升級(jí)，半導(dǎo)體核心晶圓制造材料有望進(jìn)入量價(jià)齊升的增長趨勢。根據(jù)ICInsight的統(tǒng)計(jì)及預(yù)估，在不包含三星、英特爾等IDM類型晶圓代工市場而言，2020年純晶圓代工市場或?qū)崿F(xiàn)了約19%的增長，達(dá)到了677億美元的市場規(guī)模，是過去多年以來最高的增速幅度。而隨著5G帶來的硅含量滲透的景氣及需求的爆發(fā)，未來市場預(yù)計(jì)將持續(xù)增長，至2024年IDM+Pure-PlayFoundry將會(huì)有合計(jì)約1075億美元的市場規(guī)模。此外不僅市場規(guī)模在不斷的提升，看到全球12寸晶圓的產(chǎn)能的增長情況，在2019年全球12寸晶圓的產(chǎn)能超過540萬片/月，至2024年之時(shí)，全球12寸晶圓產(chǎn)能將會(huì)超過720萬片/月。全球半導(dǎo)體制造商在2020年至2024年將持續(xù)提高8寸晶圓廠產(chǎn)能，預(yù)計(jì)增加95萬片/月，復(fù)合增速將達(dá)到17%，至2024年將會(huì)達(dá)到660萬片/月的最高記錄。而這其中，中國占據(jù)大多數(shù)產(chǎn)能，在2021年已經(jīng)達(dá)到了18%，在未來的產(chǎn)能不斷擴(kuò)張的情況下，有望占比持續(xù)提高。此外看到ICInsights對(duì)全球半導(dǎo)體廠商Capex支出的統(tǒng)計(jì)，2021年預(yù)計(jì)整體Capex支出在15200億美元，達(dá)到了歷史最高水位，其中Foundry（代工）占35%，對(duì)應(yīng)530億美元的Capex支出；至2022年及后續(xù)幾年，隨著產(chǎn)能的逐步投放，但是Capex支出持續(xù)，根據(jù)Omdia的統(tǒng)計(jì)，2022年至2023年的Capex平均值也同樣超過1160億美元（2021年Omdia預(yù)計(jì)約為1260億美元）。
從全球角度我們看到了晶圓產(chǎn)能無論是8寸或者12寸均處于高速增長的趨勢之中，再聚焦至中國大陸的晶圓產(chǎn)能增長情況來看，更是呈現(xiàn)了較全球產(chǎn)能增長更高的增速，這也將給國產(chǎn)半導(dǎo)體材料帶來更大替代契機(jī)以及可滲透空間。根據(jù)集微網(wǎng)對(duì)中國晶圓廠的產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)與梳理，在2021年年中，中國8寸晶圓及12寸晶圓產(chǎn)能分別約為74萬片/月和38.9萬片/月；而至遠(yuǎn)期中國的規(guī)劃全部建成并投產(chǎn)后，中國內(nèi)資8寸及12寸產(chǎn)能有望分別達(dá)到135萬片/月和145.4萬片/月，分別實(shí)現(xiàn)82%和374%的增速，而這也將帶動(dòng)中國內(nèi)資市場對(duì)于硅片的需求的大幅提升。全球芯片制程節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)收入占比持續(xù)提升。我們根據(jù)Sumco的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全球半導(dǎo)體產(chǎn)值中，按照不同制程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行占比分布可以看到，從15Q1至21Q1的28nm及其以下制程占比，從47%增長至74%。以光刻膠為例，看到中國半導(dǎo)體光刻膠市場，在2015年光刻膠市場約為17.8億元，而至2020年中國半導(dǎo)體光刻膠市場整體已經(jīng)增長至約27.4億元，且至2021年有望達(dá)到整體31億人民幣的市場規(guī)模。中國市場半導(dǎo)體光刻膠市場在2019年至2021年的增速持續(xù)走高的核心原因我們認(rèn)為是中國半導(dǎo)體晶圓代工的產(chǎn)能增速迅猛，因此給中國大陸市場帶來個(gè)更大的增速。看到中國/全球晶圓廠的擴(kuò)產(chǎn)，以及制程及晶圓尺寸帶來的價(jià)值量變化，因此我們判斷隨著中國及全球的晶圓產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，以及集成電路制程的不斷提升，中國IC光刻膠市場有望向著100億人民幣規(guī)模發(fā)展，并且我們認(rèn)為中國半導(dǎo)體晶圓制造的核心原材料都將會(huì)有類似的增速。
3.2硅片、光刻膠、CMP持續(xù)突破，進(jìn)步飛速，多點(diǎn)開花3.2.1硅片：12寸硅片或?qū)⒐┎粦?yīng)求，行業(yè)景氣度將迎數(shù)年上行周期由于半導(dǎo)體行業(yè)與全球宏觀形勢緊密相關(guān)，全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)在2009年受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，出貨量與銷售額均出現(xiàn)下滑；2010年智能手機(jī)放量增長，硅片行業(yè)大幅反彈；2011年-2016年，全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇但較為低迷，硅片行業(yè)易隨之低速發(fā)展；2017年以來，得益于半導(dǎo)體終端市場需求強(qiáng)勁，半導(dǎo)體市場規(guī)模不斷增長，于2018年突破百億美元大關(guān)。至2020年全球半導(dǎo)體硅片的收入已經(jīng)達(dá)到112億美元的規(guī)模，且至2021年出貨量有望也達(dá)到了143億平方英寸。2008年至2013年，中國大陸半導(dǎo)體硅片市場發(fā)展趨勢與全球半導(dǎo)體硅片市場一致。2014年起，隨著中國半導(dǎo)體制造生產(chǎn)線投產(chǎn)、中國半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷進(jìn)步與中國半導(dǎo)體終端市場的飛速發(fā)展，中國大陸半導(dǎo)體硅片市場步入飛躍式發(fā)展階段。2016年-2020年，中國半導(dǎo)體硅片銷售額從5.00億美元上升至13.5億美元，年均復(fù)合增長率高達(dá)41.17%。中國作為全球最大的半導(dǎo)體終端市場，未來隨著中國芯片制造產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)張，中國半導(dǎo)體硅片市場的規(guī)模將繼續(xù)以高于全球市場的速度增長。全球硅片行業(yè)或即將進(jìn)入供不應(yīng)求，行業(yè)供需緊平衡或?qū)⑼苿?dòng)半導(dǎo)體硅片漲價(jià)潮。我們根據(jù)全球前三大的硅片供應(yīng)商SUMCO在21Q3法說會(huì)材料可見，全球硅片的供需關(guān)系在2021年達(dá)到了正好平衡的狀態(tài)，供給與需求之比為98%；然而硅片行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)周期較長（新擴(kuò)產(chǎn)周期平均超過2.5年），且海外前五大硅片供應(yīng)商的擴(kuò)產(chǎn)均在2020-2021年推出，然而全球半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)能的增長卻是逐季增長，因此我們認(rèn)為全球的硅片需求或?qū)⒃谖磥淼?年~5年內(nèi)進(jìn)入緊缺的通道。而供需不平衡的基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為短供的硅片有望進(jìn)入漲價(jià)周期，且維持3-5年的時(shí)間長度，帶動(dòng)硅片行業(yè)的景氣上行。
3.2.2光刻膠：國產(chǎn)替代拉開序幕，行業(yè)加速爆發(fā)成長整體來看，全球光刻膠行業(yè)主要被JSR、東京應(yīng)化、羅門哈斯、信越化學(xué)、及富士電子材料占據(jù)，前五大家占據(jù)了全球光刻膠領(lǐng)域的86%；如若聚焦到全球半導(dǎo)體用光刻膠領(lǐng)域，前六大家（主要以日本為主）實(shí)現(xiàn)了對(duì)于市場的87%的占據(jù)。而半導(dǎo)體國產(chǎn)光刻膠的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于其他產(chǎn)業(yè)，原因在于：1.光刻膠的驗(yàn)證周期長。光刻膠批量測試的過程需要占用晶圓廠機(jī)臺(tái)的產(chǎn)線時(shí)間，在產(chǎn)能緊張的時(shí)期測試時(shí)間將會(huì)被延長。測試的過程需要與光刻機(jī)、掩膜版及半導(dǎo)體制程中的許多工藝步驟配合，且成本極高。通常半導(dǎo)體光刻膠驗(yàn)證周期為2-3年。但驗(yàn)證后便會(huì)形成長期供應(yīng)關(guān)系，甚至在未來會(huì)推動(dòng)企業(yè)之間的聯(lián)合研發(fā)。2.原材料成膜樹脂具有專利壁壘。樹脂的合成難度高，通常光刻膠廠商在合成一種樹脂后會(huì)申請(qǐng)相應(yīng)的專利，目前樹脂結(jié)構(gòu)上的專利主要被日本公司占據(jù)。3.光刻膠產(chǎn)品品類多，配方需要滿足差異化需求。根據(jù)產(chǎn)品需求來調(diào)配適合的樹脂來滿足差異化需求對(duì)于光刻膠企業(yè)是一大難點(diǎn)，也是光刻膠制造商最核心的技術(shù)。隨著中國半導(dǎo)體光刻膠逐步突破技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)部分產(chǎn)品種類上對(duì)于海外領(lǐng)先者們的替代；此外，隨著中國晶圓廠不斷擴(kuò)產(chǎn)新線，我們有望看到中國光刻膠企業(yè)產(chǎn)品加速導(dǎo)入新產(chǎn)線，從過去的Baseline規(guī)則的追逐者向著Baseline制定者的身份轉(zhuǎn)變，在巨大的國產(chǎn)替代空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)成長的巨大動(dòng)力。
此外光刻膠行業(yè)我們也看到了例如彤程新材這類的做行業(yè)垂直整合的公司，將進(jìn)一步的推動(dòng)中國國產(chǎn)半導(dǎo)體光刻膠全產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化及自主可控，而行業(yè)的垂直整合也將為公司帶來研發(fā)及利潤率的加速及提高，正向循環(huán)的推動(dòng)這一細(xì)分材料的國產(chǎn)化。3.2.3CMP：去美化+國產(chǎn)化已初成型，有望進(jìn)入收入利潤高速爆發(fā)期CMP拋光材料主要包括拋光液、拋光墊及其他，在CMP材料中分別占據(jù)了49%、33%。但是美國廠商在該兩個(gè)最重要的材料之中占據(jù)了巨大的供應(yīng)方面的市場份額：此外CMP環(huán)節(jié)（拋光液、拋光墊等）均和上述光刻膠相同，受益于下游晶圓廠擴(kuò)張帶來的需求增長，并且在CMP環(huán)節(jié)，隨著制程的提升，對(duì)于CMP工序需求同樣在大幅提升。從2D至3DNAND的升級(jí)之中，CMP拋光步驟根據(jù)Cabot的測算，拋光步驟也從原來的6.4提升至13.6，超過100的步驟增長；另一方面對(duì)于邏輯芯片制程的提高，單片晶圓的拋光次數(shù)也從28nm所需的約400次提升至5nm的超過1200次。而對(duì)于CMP拋光墊和拋光液均屬于日常耗材，故隨著CMP步驟以及拋光次數(shù)的增長。因此我們根據(jù)中國材料聯(lián)盟及CMP環(huán)節(jié)成本占比進(jìn)行測算，中國至2021年市場拋光液和拋光墊市場分別達(dá)到了19.3和13.0億元，而隨著未來中國晶圓廠及制程升級(jí)帶來的推動(dòng)，我們預(yù)計(jì)中國遠(yuǎn)期拋光液及拋光墊市場有望分別達(dá)到60-75和40-45億元的市場規(guī)模。
3.3國產(chǎn)材料全面開花，未來空間巨大國產(chǎn)材料進(jìn)展飛速，增速巨大，國產(chǎn)化進(jìn)度拭目以待。以下我們摘錄了部分電子半導(dǎo)體材料廠商的電子材料營收綜合來看，綜合來看至2021年上半年（或21Q3），以下半導(dǎo)體材料廠商的營收均呈現(xiàn)了爆發(fā)式的增長。我們認(rèn)為這就是中國半導(dǎo)體材料行業(yè)技術(shù)及工藝積累到位，以及下游擴(kuò)產(chǎn)推動(dòng)，和國產(chǎn)化加速的三方努力之下的成果，助力中國半導(dǎo)體材料行業(yè)各類廠商的蓬勃發(fā)展。同時(shí)我們統(tǒng)計(jì)了以下各個(gè)廠商在Wind一致預(yù)期下的收入預(yù)測總和（或按照半年報(bào)/三季報(bào)數(shù)據(jù)線性外推），2021年以下廠商大致收入總和約為95億元人民幣，較2020年收入總和（67.7億元）增長約40%，增速巨大。此外再考慮到其他未收錄的非上市公司及上市公司，我們展開樂觀假設(shè)：中國2021年有著電子半導(dǎo)體材料營收規(guī)模150億人民幣（更多的為中低端產(chǎn)品，高端產(chǎn)品仍然在持續(xù)突破及替代），在當(dāng)前2021年600億美元的全球市場之中也僅僅5%不到的替代率；在中國所需的產(chǎn)值約114億美元（對(duì)應(yīng)19%的全球需求）的市場需求中，也僅占了20%，因此可以看到中國無論是在中國或者全球市場之中，均有著巨大的國產(chǎn)化空間。除了以上我們節(jié)選的部分半導(dǎo)體及電子材料廠商對(duì)于中國卡脖子關(guān)鍵材料的替代以外，還有眾多A股上市公司在努力的投入研發(fā)力量致力于更多材料的國產(chǎn)化。無論是成本占比最大的半導(dǎo)體硅片，再到被美國高度壟斷的CMP（拋光液及拋光墊）材料，均都實(shí)現(xiàn)了一定的技術(shù)突破，在不同的實(shí)現(xiàn)果實(shí)的收獲。四、制造：晶圓廠繼續(xù)上行，新能源時(shí)代功率產(chǎn)業(yè)快速增長4.1晶圓廠展望持續(xù)上行，行業(yè)盈利能力提升臺(tái)積電：盈利能力持續(xù)提升，先進(jìn)制程貢獻(xiàn)大三季度營收貼近指引上限，盈利水平環(huán)比再提升。21Q3以美元計(jì)公司營收148.8億美元（指引146~149億美元），同比增長22.6%，環(huán)比增長12.0%；以新臺(tái)幣計(jì)，公司21Q3營收4146.7億新臺(tái)幣，同比增速16.3%，環(huán)比增速11.4%。21Q3凈利1562.6億元新臺(tái)幣，同比增長13.8%，環(huán)比增長16.3%。Q3毛利率51.3%（指引49.5%~51.5%），環(huán)比提升1.3%，營業(yè)利潤率41.2%（指引38.5%~40.5%），環(huán)比提升2.1%，凈利率37.7%，環(huán)比提升1.6%。臺(tái)積電預(yù)計(jì)Q4營收154~157億美金，中值qoq+4.5%；2021全年美元計(jì)營收+24%，各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂腥嬖鲩L。長期看，5G，HPC（高性能計(jì)算）相關(guān)應(yīng)用需求強(qiáng)勁，包括手機(jī)，高效計(jì)算，IoT，汽車等。臺(tái)積電展望Q4毛利率51~53%，中樞52%；全年50%+，系N5稀釋及匯率影響；長期可實(shí)現(xiàn)≥50%毛利率。Q4營業(yè)利潤率39~41%公司預(yù)計(jì)資本開支2021全年300億美元，產(chǎn)能2021~2022都將緊張。5G，HPC長期驅(qū)動(dòng)行業(yè)高景氣，疫情加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，臺(tái)積電預(yù)期2020-2025年?duì)I收CAGR接近指引（10~15%）上限。公司將持續(xù)與客戶合作協(xié)同產(chǎn)能，提價(jià)公司價(jià)值及ASP。另外，考慮疫情和地緣政治影響，臺(tái)積電預(yù)計(jì)客戶及供應(yīng)鏈H2會(huì)穩(wěn)步提高存貨至高于歷史水平，保證供應(yīng)鏈安全。
臺(tái)南N5/N3需求強(qiáng)勁故預(yù)計(jì)繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn)；美國Arizona12寸廠計(jì)劃2022H2設(shè)備搬入，一期5nm20kwpm24Q1量產(chǎn)，不排除二期建設(shè)可能；國內(nèi)南京目前16nm25kwpm，計(jì)劃增加28nm產(chǎn)能以滿足客戶特殊工藝需求，2022H2開始量產(chǎn)，2023年中達(dá)到40kwpm產(chǎn)能。終端存貨水平（手機(jī)、PC）在21H2開始提高（庫存水平修正），認(rèn)為長期供應(yīng)鏈將保持較高水平存貨水平，主要是因?yàn)橹率箍蛻籼岣叽尕浰降囊蛩厝匀淮嬖?。臺(tái)積電2021-2022年產(chǎn)能利用率將持續(xù)緊張。即使手機(jī)、PC出貨放緩，但設(shè)備硅含量提升。聯(lián)電：業(yè)績超預(yù)期，展望2021Q4量、價(jià)均繼續(xù)向上聯(lián)電第三季度營收為20.08億美元，高于市場預(yù)期的19.9億美元，同比增長24.6%；第三季度凈利潤為6.23億美元，同比增長92.6%。得益于電腦、消費(fèi)產(chǎn)品和通訊終端領(lǐng)域的強(qiáng)勁需求，同時(shí)12吋晶圓出貨增長，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，帶動(dòng)ASP提升。整體晶圓出貨量較前一季成長2.6%，達(dá)到250萬片8吋約當(dāng)晶圓。毛利率增長迅速，積極優(yōu)化產(chǎn)品。公司自2019年來毛利率迅速增長，受益于產(chǎn)品平均售價(jià)將連續(xù)上漲，公司第三季度的毛利潤率進(jìn)一步提升至36.8%，相較于2020年同期（21.8%）大幅提升。公司目前正致力于優(yōu)化產(chǎn)品，削減成本，來自28nm制程的營收持續(xù)成長，而在22nm產(chǎn)品tapeouts來自無線通訊、顯示器和物聯(lián)網(wǎng)的份額也逐漸增加，進(jìn)一步充實(shí)了公司產(chǎn)品線的多樣化，牽引公司利潤率提升。
展望第四季度，公司預(yù)計(jì)晶圓出貨量****仍將持穩(wěn)，其中晶圓出貨量將持續(xù)增加1%至2%，這歸功于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品優(yōu)化的持續(xù)改進(jìn)，預(yù)期8吋和12吋廠的產(chǎn)能利用率將維持滿載100%；公司預(yù)計(jì)產(chǎn)品價(jià)格也將持續(xù)向上，預(yù)計(jì)在第四季度中產(chǎn)品的美元計(jì)價(jià)的ASP會(huì)再有1-2%的幅度提升，毛利率將保持在30%以上，年度營收成長率有望優(yōu)于產(chǎn)業(yè)平均值（12%），主要是5G、電動(dòng)車、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用帶動(dòng)結(jié)構(gòu)性需求成長的支撐下，預(yù)期聯(lián)電2022年?duì)I收成長率將優(yōu)于產(chǎn)業(yè)預(yù)估值。在資本支出方面，公司對(duì)市場需求量的持續(xù)增長十分有信心，并大幅投入生產(chǎn)力的提高。聯(lián)電預(yù)期，2021年維持原訂23億美元（約新臺(tái)幣644億元）水準(zhǔn)，南科Fab12AP5廠區(qū)擴(kuò)產(chǎn)的1萬片產(chǎn)能，將在2022年第2季到位，P6擴(kuò)產(chǎn)的2.75萬片產(chǎn)能，則從2023年第2季起陸續(xù)投產(chǎn)。隨著臺(tái)南旗艦廠區(qū)Fab12A的P5及P6擴(kuò)廠計(jì)劃進(jìn)行，鑒于客戶的強(qiáng)勁需求，聯(lián)電在2022年或?qū)⒗^續(xù)成長并取得更多的市占率。中芯國際：經(jīng)營表現(xiàn)超預(yù)期，四季度指引再創(chuàng)歷史新高中芯國際2021年三季報(bào)營業(yè)收入增長超預(yù)期，毛利率如期環(huán)比提升。公司2021Q3營收14.15億美元，環(huán)比增長5.3%（此前指引區(qū)間為環(huán)比+2~4%），同比增長30.7%。2021Q3毛利率33.1%（此前指引區(qū)間為32~34%），環(huán)比提升3.0pct，同比提升8.9pct。臨港項(xiàng)目合資協(xié)議披露，總投資額88.66億美元擴(kuò)產(chǎn)12英寸晶圓。合資公司注冊(cè)資本55億美元，其中中芯控股、國家集成電路基金II和海臨微各自同意出資36.55億美元、9.22億美元和9.23億美元，分別占臨港合資公司注冊(cè)資本66.45%、16.77%、16.78%。扣非業(yè)績依然強(qiáng)勁，持續(xù)加大研發(fā)和擴(kuò)產(chǎn)。公司2021年前三個(gè)季度的扣非凈利潤分別為6.78、16.61、13.93億元。不考慮2021Q2大量非經(jīng)營因素（處置子公司一次性2.31億美元、投資收益1億美元等），2021Q3扣非凈利潤環(huán)比下滑的主要原因是研發(fā)活動(dòng)增加，深圳新廠試經(jīng)營相關(guān)開支增加，以及股****激勵(lì)攤銷。公司持續(xù)進(jìn)行研發(fā)追趕、產(chǎn)能擴(kuò)張，加強(qiáng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才激勵(lì)，導(dǎo)致研發(fā)費(fèi)用、管理費(fèi)用環(huán)比增長0.23億美元、0.21億美元。
先進(jìn)制程貢獻(xiàn)超預(yù)期，均價(jià)提升明顯。從代工的經(jīng)營性業(yè)績上看，產(chǎn)能利用率連續(xù)兩個(gè)季度超過100%。2021Q3晶圓出貨量172萬片，環(huán)比下降1.5%，但晶圓ASP達(dá)到了773元/等效8寸片，環(huán)比提升9.4%。2021Q3公司毛利率達(dá)到33.1%，達(dá)到近十幾年來高位，公司指引2021Q4毛利率中樞環(huán)比繼續(xù)上升1pct。均價(jià)提升和公司毛利率提升反映公司產(chǎn)品組合優(yōu)化，從制程角度看，公司21Q3FinFet/28nm營收占比達(dá)到18.2%，創(chuàng)歷史新高，收入體量約2.4億美元，環(huán)比提升35%。其他制程增長顯著的主要是55/65nm（環(huán)比+2.8%，同比+79%）、0.11/0.13um（環(huán)比下降1.3%、同比增長76%）。2021Q4指引超預(yù)期，2021年行業(yè)繼續(xù)景氣、供不應(yīng)求。2021Q4收入指引環(huán)比增長11~13%，將進(jìn)一步創(chuàng)歷史新高，毛利率33~35%，達(dá)到近十年來高位。2021年公司繼續(xù)滿載運(yùn)營，擴(kuò)產(chǎn)1萬片12寸、4.5萬片8寸。公司前三季度合計(jì)資本開支23.86億美元，且維持2021年全年資本開支43億美元，其中大部分用于成熟工藝的擴(kuò)產(chǎn)，小部分用于先進(jìn)工藝、北京新合資項(xiàng)目土建及其它。公司持續(xù)加大研發(fā)投入、資本開支力度，為2022年保持增長奠定基礎(chǔ)。
華虹半導(dǎo)體：歷史最強(qiáng)勁季度，營收及毛利率皆超指引21Q3營收4.52億美元連續(xù)五季創(chuàng)歷史新高，同比+78.5%，環(huán)比+30.4%；歸母凈利5080萬美元，同比+187.1%，環(huán)比+15.3%。毛利率27.1%，同比+2.9pt，環(huán)比+2.3pt。公司營收凈利強(qiáng)勢高增，系各主要技術(shù)平臺(tái)產(chǎn)品ASP提升和極高產(chǎn)能利用率；MCU、電源管理、IGBT、超級(jí)結(jié)、CIS和邏輯&射頻等平臺(tái)需求強(qiáng)勁，全面驅(qū)動(dòng)營收高增。公司展望Q4營收4.90億美元左右，毛利率27%~28%；2021將迎歷史最高銷售額、最大增速；2022年將繼續(xù)迅速成長。分部看：1）8寸營收創(chuàng)歷史新高，營收同比+33.2%增至3.15億美元。12寸營收同比+723.3%大幅增長至1.37億美元。2）中國區(qū)營收增長突出，yoy+100.5%增至3.31億美元；占比73.4%，同比提升8pt。3）平臺(tái)全面高增，其中獨(dú)立非易失存儲(chǔ)增長6倍以上，邏輯&射頻、模擬&電源管理皆增長1倍以上。4）較先進(jìn)制程增長強(qiáng)勁：55~65nm同比+6664%，90~95nm同比+260%，0.11μm以上各節(jié)點(diǎn)有20~50%同比增長。5）各應(yīng)用領(lǐng)域高增，電子消費(fèi)，工業(yè)&汽車，通訊增速大致皆在70~90%區(qū)間。4.2第三代半導(dǎo)體快速發(fā)展，碳化硅行業(yè)有望放量第三代化合物半導(dǎo)體滲透率穩(wěn)步提升。根據(jù)Yole和Omdia，2020年SiC和GaN功率半導(dǎo)體全球市場將增長至8.54億美元，其中SiC電力電子市場規(guī)模約7.03億美元，到2025年有望超過30億美元。綜合Yole、IHS、Gartner等多家三方機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，2020年全球功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模約180~200億美元，SiC、GaN電力電子器件滲透率約為4.2%~4.5%，同比提升1%。國內(nèi)第三代半導(dǎo)體市場快速成長，滲透率仍有較大提升空間。根據(jù)CASA統(tǒng)計(jì)，2020年我國第三代半導(dǎo)體電力電子和射頻電子總產(chǎn)值超過100億元，同比增長69.5%。其中，SiC、GaN電力電子產(chǎn)值規(guī)模達(dá)44.7億元，同比增長54%，襯底材料約2.2億元，外延及芯片約5億元，器件及模組約7.2億元，裝置約30億元，與前幾年相比，中下游的增速加快。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)SiC、GaN電力電子器件滲透率僅1.56%，低于全球的4.2%~4.5%的水平，仍有較大上升空間。根據(jù)CASA，未來5年SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場有望以45%的CAGR增長到2025年的超過300億元市場規(guī)模。
新能源汽車將是SiC器件需求規(guī)模大幅增長的主要推動(dòng)力。按照SiC功率器件應(yīng)用發(fā)展來看，初期SiC器件主要用于PFC電源領(lǐng)域，過去十年SiC在光伏及一些能源儲(chǔ)存系統(tǒng)中被廣泛，未來十年，新能源汽車、充電設(shè)施、軌道交通將是SiC器件需求規(guī)模大幅增長的主要推動(dòng)力。根據(jù)Yole，2019年SiC全球市場規(guī)模超過5.4億美元，到2025年將達(dá)到25.6億美元，CAGR30%，其中新能源汽車占比最高，2025年市場規(guī)模將達(dá)到15.5億美元，CAGR38%，充電樁增速高達(dá)90%。4.3功率器件景氣超預(yù)期，受益于新能源快速發(fā)展功率半導(dǎo)體市場規(guī)模穩(wěn)步增長，2020~2024CAGR預(yù)計(jì)約為5%。根據(jù)IHS統(tǒng)計(jì)2018年全球功率半導(dǎo)體市場約為466億美元，同比增長約11%，其中功率IC市場約256億美元，功率分立器件及模組規(guī)模約210億美元。2021年汽車、消費(fèi)類電子等抑制性需求釋放將帶動(dòng)功率半導(dǎo)體市場整體迎來復(fù)蘇，預(yù)計(jì)市場整體收入將反彈至460億美元，并在下游需求的持續(xù)帶動(dòng)下，有望實(shí)現(xiàn)未來4年年均5%的復(fù)合增速，穩(wěn)步增長。功率半導(dǎo)體下游應(yīng)用十分廣泛，汽車及工控為前兩大應(yīng)用領(lǐng)域。功率半導(dǎo)體幾乎應(yīng)用于包括計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)類電子、工業(yè)控制等傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)及新能源汽車、光伏發(fā)電等等各類電子制造業(yè)。根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)，2019年汽車及工業(yè)領(lǐng)域?yàn)榍皟纱髴?yīng)用領(lǐng)域，各占據(jù)29%的份額，其次為通訊、計(jì)算機(jī)等。中長期來看，新能源汽車、工業(yè)自動(dòng)化、可再生能源設(shè)施建設(shè)及新興消費(fèi)電子等領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)驅(qū)動(dòng)行業(yè)增長。
工控是IGBT傳統(tǒng)下游領(lǐng)域，新能源汽車是IGBT未來增長的最大驅(qū)動(dòng)力。IGBT模塊是變頻器、逆變焊機(jī)等傳統(tǒng)工業(yè)控制及電源行業(yè)的核心元器件，且已在此領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。近年來節(jié)能環(huán)保大趨勢下，IGBT下游的新能源汽車、變頻家電、新能源發(fā)電等領(lǐng)域發(fā)展迅速，并推動(dòng)IGBT市場持續(xù)高速增長。根據(jù)集邦咨詢，2018年中國IGBT下游應(yīng)用領(lǐng)域中占比最大的為新能源汽車，比重逾三成，其后分別為消費(fèi)電子（27%）、工業(yè)控制（20%）、新能源發(fā)電（11%，包含風(fēng)電、光伏等）等。未來隨著新能源汽車的發(fā)展以及變頻白色家電等的普及，IGBT市場有望持續(xù)升溫。*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布，僅代表博主個(gè)人觀點(diǎn)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系工作人員刪除。
