1、 - 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场价格（人民币） ： 76.02 元 市场数据市场数据( (人民币人民币) ) 总股本(亿股) 74.39 已上市流通 A股(亿股) 10.40 流通港股(亿股) 57.53 总市值(亿元) 5,654.96 年内股价最高最低(元) 84.82/70.82 沪深 300 指数 4815 上证指数 3439 郑弼禹郑弼禹 分析师分析师 SAC 执业编号：执业编号：S01 赵晋赵晋 联系人联系人 终将成为晶圆代工二把手终将成为晶圆代工二把手 公司基本情况公司基本情况( (人民币人民币) ) 项目项目 2018 2019 2020E 2

2、021E 2022E 营业收入(十亿元) 23.0 22.0 26.7 32.0 36.8 营业收入增长率 8% -4% 21% 20% 15% 归母净利润(十亿元) 0.75 1.79 2.78 2.94 3.51 摊薄每股收益(元) 0.15 0.31 0.36 0.38 0.46 摊薄每股收益增长率 -39% 110% 17% 6% 19% ROE 2% 4% 3% 3% 4% P/E 511 244 209 197 166 P/BV 9.3 10.0 6.3 6.1 5.9 来源：公司年报、国金证券研究所 投资逻辑投资逻辑 中芯中芯 国内晶圆代工国内晶圆代工 全球市场：全球市场：因美国

3、技术封锁，国内芯片设计及制造的 国产替代全面升级，中芯在拉高其资本开支到 100-150%的营收后，预计 5 年复合增长 18% (量的复合增速约 10-12%，价格约 5-6%)，超过国内晶圆 代工业的 16%，国内及全球市场的 10%/8%。 7-8nm 研发量产研发量产：虽然中芯国际明显落后联电/格芯近 3-4 年量产 14nm 产 品， 但在联电和格芯于 2018 年三季度宣布放弃 7nm研发及量产后，中芯即 将在明年量产 7-8nm的代工产品，这让中芯国际在明年将提早成为全球前三 大先进制程技术的晶圆代工业者，等到 14/12/7-8nm 晶圆代工营收全面铺 开，中芯国际将在 5 年

4、内超越联电（8%）及格芯（7%）的全球份额。 提供光掩膜自制提供光掩膜自制、IP 与设计服务及先进封测的优势与设计服务及先进封测的优势：这三项协同服务都可以 帮客户加速导入新制程的量产，改善良率，控制成本，克服技术障碍，及提 供客户一站式的解决方案，而除了台积电跟中芯类似外，联电跟格芯大都是 外包光掩膜制造，IP与设计服务，及先进封测业务。 二个结构性挑战二个结构性挑战：虽然中芯国际的 7-8nm 研发已经超过联电及格芯, 但 28/14/7-8nm 还是落后台积电达 3-5 年之久，只能让中芯销售其先进制程代先进制程代 工比台积电刚推出时的价格低工比台积电刚推出时的价格低 30-40%，还要

5、面对每个节点设备投资增加每个节点设备投资增加 30-40%，造成折旧费用，造成折旧费用大幅上大幅上升升。这将让中芯国际的 14/12/7-8nm 可能跟 28nm 类似，保持在负毛利直到 7 年折旧期限结束。 投资建议投资建议 归因于科创板半导体龙头的稀有性，预期中芯国际在五年内超过联电及格芯的 市场份额，逐步缩短与台积电的技术差距等长期增长趋势确立，但下半年折 旧费用大增而伤害毛利率及整体获利水准，我们因此建议投资人“增持”而非 “买入”的投资建议。 估值估值 参考可比公司估值，考虑到国内晶圆代工产业较高的增速，我们基于 2022 年 170-180 倍的市盈率，14 倍 PEG, 6.2

6、倍的市净率给予 80 元人民币的 12 个月目标价。 风险提示风险提示 因资本开支大增而造成的折旧费用飙升及短期现金流短缺的风险，先进制程落 后卖折扣价格的风险，海思持续无法申请到生产许可执照的风险。 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70.82 77.41 84 90.59 97.18 103.77 190819 191119 200219 200519 人民币(元) 成交金额(百万元) 成交金额 中芯国际 沪深300 2020 年年 08 月月 17 日日 创新技术与企业服务研究中心创新技术与企业服务研究中心 中芯国际（688981.SH）增持（首

7、次评级） 公司深度研究公司深度研究 证券研究报告 公司研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 投资要件投资要件 关键假设关键假设 1. 1010- -12%12%产能复合增长率产能复合增长率：公司将 2020 年资本开支拉高到 67 亿美元，近 170-180的营收，我们认为未来数年 100-150%营收的资本开支将成为常 态，主要投在非常昂贵先进制程工艺如 14/12/7-8nm 及 12”的 65/55/45nm 特殊制程的产能扩充，这也将提高产能的复合增长率达到 10-12%，并于 2025 年超过 1000 万片 8 寸约当年产能。 2. 混合价格复合增长混合价格复合增长 5 5-

8、 -6%6%：归因于未来几年 14/12/7-8nm 制程工艺营收比 重每年以 5 个点的提升，我们估计从 2020 年开始到 2025 年，中芯国际将 看到其混合价格复合增长率达 56%。 3. 毛利率下测毛利率下测 20%20%：在今年毛利率回升到 24%后，估计未来几年毛利率又会 逐年下降，并回测到 20%以下，主要归因于 1412nm 价格竞争加剧，而 在中芯拉高其短期资本开支到超过 150的营收造成折旧扩大，这让中芯 国际的毛利率在未来几年可能持续低于同业水平。 我们区别于市场的观点我们区别于市场的观点 市场认为国产替代将驱动中芯获利大幅增长；但我们认为折旧大增，融资 摊薄，及价格压

9、力会让每股盈余低于归母净利增长，更低于营收增长的 18-20%。 股价上涨的催化因素股价上涨的催化因素 7-8nm 制程工艺的量产（2021 年），海思若能重启下单，及毛利率的回升 是股价上涨的三大催化因素。 估值和目标价格估值和目标价格 归因于 1. 科创板半导体龙头的稀有性；2. 市场预期中芯国际在五年内超过 联电及格芯的全球晶圆代工市场份额； 3. 逐步缩短与台积电的技术差距等长期 增长趋势确立，但下半年折旧费用大增而伤害毛利率及整体获利水准，我们因 此建议投资人“增持”非“买入”的投资建议，一年目标价 80 元人民币是基于 2022 年 170-180 倍的市盈率，15 倍 PEG,

10、6.2 倍的市净率。 投资风险投资风险 因资本开支大增而造成的折旧费用飙升及短期现金流短缺的风险，先进制程落 后卖折扣价格的风险，海思持续无法申请到生产许可执照的风险。 mNmPmRqNnPpOmQsPvNyRtQaQdNbRtRqQpNoOeRoOxPeRqRvM9PqQyRwMrRzRxNnMzR 公司研究 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录内容目录 投资要件 .2 一、国内晶圆代工市场及产业超全球增长 .5 二、中芯的核心优势 .7 三、二个结构性的挑战 .10 1. 设备投资暴增，折旧费用大幅上升.10 2. 技术差距，让中芯只能卖 3-5 年后的先进制程折扣价格 . 11

11、 四、公司介绍 .12 1、基本资料 .12 2、股权结构 .12 3、募资投入扩产及改善现金流 .13 4、生产流程 .13 5、全球份额台积电独大，中芯增长空间大 .14 6、核心客户及材料的变化 .15 7、客户区域，应用领域，制程工艺分类 .16 8、中芯国际营收获利的历史数据及预测的假设基础 .18 9、中芯国际的估值及目标价 .23 五、主要行业及公司面对的风险 .24 图表目录图表目录 图表 1：美国商务部实体清单公司.5 图表 2：台积电美国及中国大陆客户季度占比变化 .7 图表 3：全球，中国大陆晶圆代工市场及产业份额 .7 图表 4：年度制程工艺技术演进的比较.8 图表 5

12、：摩尔定律趋缓带动小芯片架构.9 图表 6：中芯国际的核心服务技术优势.10 图表 7：不同节点的设备投资额 . 11 图表 8：台积电及中芯国际先进制程销售占比 . 11 图表 9：看不同节点的晶圆代工价格的变化.12 图表 10：中芯国际各厂技术介绍 .12 图表 11：中芯前 3 大股东 IPO 前后持股变化 .13 图表 12：中芯募资使用计划 (万元 ) .13 图表 13：半导体晶圆片处理流程 .14 图表 14：2020 年全球晶圆代工前五大份额.14 图表 15：未来五年对标晶圆代工业者份额变化 .15 图表 16：中芯国际 2017-2019 年主要材料占比变化 .16 图表

13、 17：台积电及中芯国际的美国及中国大陆客户占比变化 .17 图表 18：中芯国际应用领域的客户占比变化.17 公司研究 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 19：中芯国际制程工艺营收占比变化 .18 图表 20：晶圆代工厂的加权平均制程工艺节点季度比较 （微米） .18 图表 21：中芯国际资本开支对营收比 .19 图表 22：中芯国际 2020 年上半年 8 寸约当月产能规划 .19 图表 23：不同节点的晶圆代工初始价格.19 图表 24：中芯国际产能，销量，利用率，单价的历史数据及预测 .20 图表 25：晶圆代工行业毛利率比较.20 图表 26：研发费用占营收比同业比较 .2

14、1 图表 27：14nm及以下研发费用 vs. 整体研发费用.21 图表 28：中芯国际营业利润率及核心营业利润率比较.22 图表 29：中芯国际各营业费用比率及营业利润率预测.22 图表 30：中芯国际 EPS及同比变化 .23 图表 31：中芯国际现金流比较（单位：10 亿人民币） .23 图表 32：中芯国际与同业市值及估值比较 .24 图表 33：中芯国际与同业估值比较.24 公司研究 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 一一、国内晶圆代工市场及产业超全球增长国内晶圆代工市场及产业超全球增长 自从中美贸易竞争扩大，加上美国对中兴通讯，华为，海思针对性的封锁 及将数百家的国内高科技企业

15、及研究中心（半导体，通信，安防，计算机人 工智能，军工，科研机构）放入美国商务部的实体清单，不能采购美国技术占 比超过 25%的产品以来，非美替代，甚至国产替代自主可控就成为国内半导 体行业如 EDA软件，材料，设备，晶圆代工，封测，存储器，无晶圆设计全面 升级的主要动能，配合国内 A 股及科创板新公司拿到的高估值及充沛营运现金， 所以投研发，招人才，买技术已经如火如荼的进行。而国内晶圆代工市场及产 业营收增长超过全球晶圆代工市场及产业增长将指日可待，换句话说，美国技 术封锁，反而造就了国内半导体行业从点扩散到面的大幅增长。 图表图表1：美国商务部实体清单公司：美国商务部实体清单公司 时间时间

16、 代码代码 公司名称公司名称 所属领域所属领域 2018 年 4 月 16 日 000063.SZ 中兴通讯 通信（通信设备） 2019 年 5 月 15 日 华为及其 68 家子公司 通信（通信设备） 2019 年 6 月 21 日 海光公司（1） 半导体（CPU) 成都海光微电子技术（2） 半导体（CPU) 成都海光集成电路（3） 半导体（CPU) 603019.SH 中科曙光 计算机(服务器） 无锡江南计算技术研究所 科研 2019 年 8 月 19 日 华为 46 家子公司 通信(通信设备） 2010 年 10 月 7 日 002415.SH 海康威视 电子（安防） 002236.SZ

17、 大华股份 电子（安防） 002230.SZ 科大讯飞 计算机（AI 平台） 300188.SZ 美亚柏科 计算机（信息安全） 依图科技 计算机（AI 算法） 颐信科技 计算机（数据分析等） 旷视科技 计算机（图像识别） 商汤科技 计算机（AI 算法） 2020 年 5 月 15 日 针对华为管制升级 通信（通信设备） 2020 年 5 月 22 日 云天励飞 半导体（AI 芯片及大数据平台） 上海维逸测控公司 半导体（MEMS 传感器） 600498.SH 烽火科技集团（1） 通信（通信设备） 600498.SH 南京烽火星空通信发展有限公司（2） 通信（通信设备） 精纳科技 通信（雷达）

18、砺剑天眼科技有限公司 通信（雷达） 北京达闼科技（1） 计算机（云端智能机器人运营商） 达闼科技（香港） （2） 计算机（云端智能机器人运营商） 达闼科技（香港） （3） 计算机（云端智能机器人运营商） 北京中云融信科技有限公司 计算机（云计算） 601360.SH 奇虎 360 科技有限公司(1) 计算机（网络安全） 601360.SH 奇虎 360 科技公司(2） 计算机（网络安全） 300367.SZ 东方网力科技股份有限公司（1） 计算机（视频监控） 300367.SZ 深网视界（东方网力子公司） （2） 计算机（视频监控） 云从科技 计算机（人脸识别） 公司研究 - 6 - 敬请参阅

19、最后一页特别声明 上海银晨智能识别科技有限公司 计算机（人脸识别） 北京计算科学研究中心 科研 北京高压科学研究中心 科研 成都精密光学工程研究中心 科研 顶峰多尺度科学研究所 科研 中国公安部法医学研究所 科研 哈尔滨工业大学 科研 哈尔滨工程大学 科研 诺佤（上海）检测仪器有限公司 其它 哈尔滨蕴力达科技开发有限公司 其它 北京锦程环宇科贸 其它 中国九原贸易公司 其它 哈尔滨创越科技有限公司 其它 四川鼎澄物资贸易公司 其它 四川新天元科技有限公司 其它 四川图斯克进出口贸易有限公司 其它 阿克苏华孚纺织品有限公司 其它 Zhu Jiejin 个人 2020 年 7 月 20 日 合肥宝

20、龙达信息技术有限公司 计算机（零部件销售） 002456.SZ 南昌欧菲科技有限公司 消费电子（触控显示） 603133.SH 碳元科技 消费电子（高导热石墨膜） 603680.SH 今创集团 其他 300676.SZ 新疆丝路华大基因科技有限公司 其他 300676.SZ 北京六合华大基因科技有限公司 其他 000521.SZ 合肥美菱股份有限公司 其他 新疆和田浩林发饰品有限公司 其他 和田泰达服饰有限公司 其他 昌吉溢达纺织有限公司 其他 南京新一棉纺织有限公司 其他 来源：美国商务部，国金证券研究所 国内晶圆代工市场增长超过全球国内晶圆代工市场增长超过全球 虽然美国政府想要利用进口到美

21、国但在中国生产的高科技产品拉高关税， 来让美国企业订单生产回流， 但国内科技产业链已经相当完善及有强大成本优 势，加上疫情控制得宜，我们到现在还没明显看到科技行业生产订单回流美国， 如鸿海威斯康新州 LCD 面板投资案目前仍然严重落后, 台积电月产能两万片的 迷你美国 5nm 厂也要拖到 2024 年才会量产。所以我们预期中国大陆晶圆代工 市场未来五年复合增长率达 11%，超过全球晶圆代工市场的 8-9%复合增长率， 中国大陆占全球晶圆代工市场份额将从 2018 年的 51%到 2025 年的 60%。 就 中芯而言，其中国大陆客户占比持续提升，明显从五年前的 50 个点，增加到 目前的 66

22、 个点，而晶圆代工龙头台积电，过去几年其中国大陆客户占比也持 续提升，明显从五年前的 8 个点，增加到目前的 21 个点，而同一时间，美国 客户从 66 个点，下降到 1Q20 的 58 个点，但因为美国商务部于 5/15/2020 要 求台积电必须取得许可执照才能继续帮海思生产，我们因此预期台积电大陆客 户占比将从 4Q20 开始明显回落，但不管是台积电未来拿到海思部分芯片生产 许可或其他国内海思替代公司下单给台积电，长期而言，都会让台积电国内客 户占比持续提升。 公司研究 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表图表2：台积电美国及中国大陆客户季度占比变化：台积电美国及中国大陆客户季度占

23、比变化 来源：台积电，中芯国际, 国金证券研究所 国内晶圆代工产业增长超过全球近一倍国内晶圆代工产业增长超过全球近一倍 刚才提到自从中美贸易竞争扩大，加上美国对中兴通讯，华为，海思针对 性的封锁及将数百家的国内高科技企业及研究中心放入美国商务部的实体清单， 不能采购美国技术占比超过 25%的产品以来，国产替代自主可控就成为国内 半导体行业如晶圆代工制程工艺全面升级的主要动能，配合中芯国际转 A 股科 创板上市借以拿到高估值及充沛营运现金投入 14/12/7-8nm 先进制程产能扩张 及研发，还有招人才，加上华虹加速无锡 90/65/55nm 12“厂成熟制程的扩产， 因此造就国内晶圆代工产业未

24、来五年营收复合增长率达 16%，超过全球晶圆代 工市场的 8%复合增长率近一倍。 图表图表3：全球，中国大陆晶圆代工市场及产业份额全球，中国大陆晶圆代工市场及产业份额 单位单位: 10: 10 亿美元亿美元 20182018 20192019 20202020 20212021 20222022 20232023 20242024 20252025 5 5 年年 CAGR(%)CAGR(%) 全球晶圆代工市场 57 56 67 73 76 85 94 99 8% 同比 y/y 6% -1% 18% 9% 5% 12% 10% 5% 中国大陆晶圆代工市场 29 29 37 41 43 49 55

25、 59 10% 同比 y/y 8% 2% 24% 11% 7% 14% 12% 7% 中国大陆占全球晶圆代工市场份额(%) 51% 52% 55% 56% 57% 58% 59% 60% 16% 中国大陆晶圆代工产业生产销售额 6.14 5.77 6.87 8.2 9.2 11.0 12.9 14.4 同比 y/y 10% -6% 19% 20% 12% 19% 17% 12% 中国大陆晶圆代工产业自给率 (%) 21% 20% 19% 20% 21% 22% 23% 24% 中国大陆晶圆代工产业占全球份额(%) 11% 10% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 来源：IC In

26、sights, 国金证券研究所 二二、中芯的核心优势中芯的核心优势 中芯国际在竞争方面除了能提供有竞争力的代工价格，具备较低的折旧费 用（中芯采购新设备使用较长的 7 年折旧年限，旧设备采 6 年折旧年限） ，得到 政府的各种研发补助及受惠于自主可控国产替代的庞大晶圆代工需求外，其 实在以下列出的十点，很难跟台积电面对面的直接竞争，但其中几项条件确实 较晶圆代工市场份额较大的联电 UMC 及格芯 Globalfoundries 具有优势，如联 电及格芯已经放弃的 7-8nm 研发及量产，还有光掩膜自制，先进设计服务，通 过与长电合作完成先进封测。 1. 7-8nm先进制程研发及量产先进制程研发

27、及量产； 2. 资本及研发开支规模； 0% 20% 40% 60% 80% 1Q08 3Q08 1Q09 3Q09 1Q10 3Q10 1Q11 3Q11 1Q12 3Q12 1Q13 3Q13 1Q14 3Q14 1Q15 3Q15 1Q16 3Q16 1Q17 3Q17 1Q18 3Q18 1Q19 3Q19 1Q20 3Q20 Quarterly 季度占比季度占比 台积电 美国客户 台积电 中国大陆 中芯 美国客户 中芯 中国大陆 公司研究 - 8 - 敬请参阅最后一页特别声明 3. 扩产规模； 4. 各产品良率； 5. 光掩膜光掩膜自行自行制造制造； 6. 先进制程设计服务先进制程设计

28、服务； 7. 先进封测（扇出封装，三维封装先进封测（扇出封装，三维封装 Chip on Wafer on Substrate） ； 8. 设备及材料的规模经济采购优势； 9. 客户规模； 10. IP专利库跟台积电直接竞争 7-8nm 及及 EUV 的研发与量产：的研发与量产：虽然中芯国际一直到现在都无法取得艾斯 麦 ASML 的 EUV 光刻机，但我们认为 ASML 只要一拿到荷兰政府的许可 出货给中芯，相信中芯将成为全球第三家（在台积电及三星之后）迈入 EUV 5nm 工艺制程节点的晶圆代工大厂。我们以 14nm 为例，虽然中芯 国际明显落后联电近 3 年，落后格芯近 4 年量产 14nm

29、 晶圆代工产品， 但中芯在联电，格芯于 2018 年三季度相继宣布放弃 7nm研发及量产后的 两年后，即将在明年量产 7-8nm 制程工艺的代工产品（但是中芯要帮海 思代工的 78nm 中低阶手机芯片产品应该无法在今年四季度量产） ，这 让中芯国际在明年将提早成为全球前三大以先进制程技术为衡量标准的晶 圆代工业者，那等到 14/12/7-8nm 晶圆代工营收全面铺开，中芯国际要超 过联电（7%）及格芯（8%）的全球营收份额，将是指日可待。 图表图表4：年度制程工艺技术演进的比较年度制程工艺技术演进的比较 来源：各公司财报，国金证券研究所 光掩光掩膜膜自制自制（Photo mask making

30、）的重要性）的重要性：光掩膜是芯片制造中， 数十次光刻环节中的核心工具， 而台积电过去就是靠着优异的 100%光掩 膜自制，让其客户在光刻良率，新产品推出时效及性能，电路图形设计的 预先修正，预判光掩膜制造过程中的制造误差，都明显优于光掩膜外包的 同业如联电，这让同样也是采取光掩膜自制（达到 14nm） ，拥有自主知识 产权的前道版图数据处理、电子束描画、显影刻蚀，与后道的缺陷检查和 控制技术的中芯国际比一般同业具备更多优势。光掩膜的类型从早期的二 元掩膜发展成相位移掩膜, 其图形传递介质从金属铬进化成钼硅材料。但 随着极紫外光刻(EUV) 技术的引入, 光掩膜从传统的透射型基材转变为反 射型

31、基材, 结构的复杂程度和制造的难度成倍增加。随着光掩膜上所绘电 路图形尺寸不断缩小, 晶体管等器件的密集度不断提高, 传统的电子束描画 设备完成单张光掩膜描画的时间不断增加, 单张 EUV 掩膜的描画时间甚至 可达数日之久, 这对光掩膜的研发和制造出了极高的挑战。而 IMS Nanofabrication 奥地利商艾美斯电子束科技的多重电子束 (multibeam mask writer) 描画技术的出现提供了新途径, 该技术运用数十万根电子束 同时描画互不干扰, 既能保证图形精度, 又能将 EUV 光掩膜描画时间及成 本控制在可接受的范围之内, 在很大程度上提高了先进技术节点的研发效 率和商

32、业量产能力。 公司研究 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 提供设计服务与提供设计服务与 IP支持：支持：我们认为未来 10 年，全球半导体产业将从过去 的计算机，智能手机，及服务器的少样多量，逐步转化成各种多样多量的 亿物联网（Internet of things, IOT）及各种云端，边缘运算端，终端 AI芯 片，加上先进制程工艺产品设计的难度及 IP 资源的需求不断提高，这客 制化需求的新趋势，会让全球半导体设计公司及系统公司内部设计团队如 雨后春笋般的冒出，但这些新设计公司明显在 IP 资源缺乏及实体布局布 线设计经验不足，因此中芯国际超过 200 人的设计服务团队所提供给客户 14

33、/28/40/45/55/65/110/130nm 等节点的设计服务与 IP 支持对扩大公司营 收就显得非常重要。随着 FinFET, EUV 技术的推出, 设计服务可以与工艺 开发深度协同, 从设计的角度对工艺设计规则、后端布线规则、器件种类 等进行优化, 基于优化成果提供更好的设计服务,令其产品更具竞争力。此 外, 由于传统静态随机存储器在功耗、速度和面积等方面存在技术瓶颈, 设 计服务厂商开始提供新一代存储 IP 解决方案(如 MRAM 等), 以解决高性 能 计算对片内大容量高速度存储器的需求及物联网应用对非挥发存储器 的需求。FinFET 工艺持续发展所产生的晶体管线宽限制与日趋复杂

34、的设 计规则, 也对模拟、混合信号电路的设计带来较大程度限制。在符合设计 规则的前提下, 市场推出了基于模板的设计服务技术与模块,使得客户设计 如同搭积木式一般,而 不用受制于复杂的设计规则,节约了电路设计和后端 版图时间。 小芯片架构下的先进封测需求：小芯片架构下的先进封测需求：自从台积电靠着余振华副总团队所领导的 扇出封装技术（Integrated Fan Out, INFO）拿下苹果智能手机几个世代 的应用处理器订单，靠着三维封装 CoWoS (Chip on Wafer on Substrate) 拿下 Xilinx 基地站 FPGA 及英伟达最先进 AI 芯片 A100 的订单，加上

35、未 来通过先进封装来达成的小芯片架构是摩尔定律微缩趋缓下能继续提高效 能，降低成本，降低耗能的重要解决方案，各种 3D 先进封测需求就爆发 了。而中芯国际通过负责前端凸块加工（能提供 28/14nm 凸块加工） ，硅 穿孔（Through Silicon Via, TSV） ，而由持有 14.3%的江苏长电负责后端 封测的合作方式提供 3D 先进封测，就给了中芯比联电及格芯更多的竞争 优势。 随着集成电路制造工艺技术的不断发展, 对端口密度、信号延迟及 封装体积等提出了越来越高的要求, 促进了先进封装如凸块、倒装、硅穿 孔、2.5D、3D 等新封装工艺及封装形式的出现和发展。不同于引线键合 (

36、Wirebonding) 工艺, 凸块工艺比较像是晶圆代工制程工艺，主要是通过高 精 密 曝 光 （ 使 用Nikon, Veeco/Ultratech 光 刻 机 ， 东 京 电 子 ， SussMicrotech 的光阻显影） 、离子处理、电镀（金属溅镀使用应用材料， Ulvac 设备；电镀PECVD/干刻蚀使用应用材料及 Lam Research 的设 备）等设备和材料, 基于定制的光掩模, 在晶圆上实现重布线, 允许芯片有 更高的端口密度, 缩短了信号传输路径, 减少了信号延迟, 具备了更优良的 热传导性及可靠性。凸块工艺配合倒装技术带来封装体积的缩小, 实现了 芯片级封装。凸块工艺、

37、三维芯片系统集成等先进封装工艺实现了各种晶 圆级封装和系统级封装。 图表图表5：摩尔定律趋缓带动小芯片架构摩尔定律趋缓带动小芯片架构 来源：台积电，国金证券研究所 公司研究 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表图表6：中芯国际的核心服务技术优势中芯国际的核心服务技术优势 来源：中芯国际招股说明书，国金证券研究所 三、二个结构性的挑战三、二个结构性的挑战 虽然中芯国际是国内第一大晶圆代工厂，在国内 1412 纳米先进制程也 追上台积电南京厂的 16 纳米，78 纳米研发投入也超过已经放弃的联电及格 芯 Globalfoundries, 但这些制程工艺还是落后全球晶圆代工龙头台积电达 3-

38、5 年之久，量产的落后，良率的落后，及折旧费用飙升的不归路，都会让中芯国 际在价格，成本，获利率上都处于劣势，如何克服以下二个结构性的挑战，是 中芯国际管理团队未来要解决的问题。 1. 设备投资暴增，折旧费用设备投资暴增，折旧费用大幅上升大幅上升 不同于很多新型半导体产品如 5G AP/基频射频前端基地站，服务器 x86 CPU，云端 AI GPU, 高速网络，PCIE 4.0/5.0 retimer, 内存储器 1z/1alpha， 128/160 层闪存储器，DDR5 的内存接口芯片，总是带给半导体供应大厂比平 均更好的毛利率，但从事先进制程的晶圆代工业，却因为要不断的追求制程工 艺的技术

39、演进，在 16/14 纳米以后的每个节点要增加投资超过 30%（参考图） ， 这就是为什么连龙头晶圆代工厂台积电都要花 7-8 个季度的量产时程，才能让 其最先进制程达到公司的平均毛利率，整体毛利率还会受到新制程工艺初期量 产扩大的影响而下滑。以台积电而言，因为每个新节点的半导体设备投资额的 递增，我们测算目前其 16nm/12nm 的折旧费用占其营业成本达 50-60%， 7nm/7nm EUV 达 60-70%， 5nm EUV 达 70-80%，如果无法像台积电一样在 量产初期拿到晶圆代工价格溢价，多数厂商过分投入先进制程工艺，反而会见 到亏损扩大，这也解释同为晶圆代工的联电 UMC 及 Globalfoundries 格芯早在 公司研究 - 11 - 敬请参阅最后一页特别声明 2018 年三季度已经宣布放弃 7nm 制程工艺的研发，而联电确实于今年二季度 看到毛利率的大幅改善，但中芯国际从去年底进入 14/12nm 制程工艺，今年底 进入 7-8nm 量产，预期明后年总计要投资数十亿