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【研报】半导体行业:从um到nm级制造行业顺周期崛起-20210104(14页).pdf

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【研报】半导体行业:从um到nm级制造行业顺周期崛起-20210104(14页).pdf

1、行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 半导体半导体 证券证券研究报告研究报告 2021 年年 01 月月 04 日日 投资投资评级评级 行业行业评级评级 强于大市(维持评级) 上次评级上次评级 强于大市 作者作者 资料来源:贝格数据 相关报告相关报告 1 半导体-行业研究周报:半导体供应 链供需新矛盾/国产替代有望加速 2020-12-20 2 半导体-行业研究周报:行业顺周期 下 主 线 投 资 逻 辑 持 续 强 化 2020-12-13 3 半导体-行业研究周报:半导体高景 气度将如何传导? 2020-12-07 行业走势图行业走

2、势图 从从 um 到到 nm 级制造级制造 行业顺周期崛起行业顺周期崛起 我们每周对于半导体行业的思考进行梳理,从产业链上下游的交叉验证给我们每周对于半导体行业的思考进行梳理,从产业链上下游的交叉验证给 予我们从多维度看待行业的视角和观点,并从中提炼出最契合投资主线的予我们从多维度看待行业的视角和观点,并从中提炼出最契合投资主线的 逻辑和判断。逻辑和判断。 回归到基本面的本源回归到基本面的本源,从中长期维度上从中长期维度上,扩张半导体行业成长的边界因子扩张半导体行业成长的边界因子 依然存在依然存在,下游应用端以下游应用端以 5G/新能源汽车新能源汽车/云服务器为主线,云服务器为主线,具化到中国

3、大 陆地区,我们认为“国产替代”是当下时点的板块逻辑, “国产替代”下的 “成长性”优于“周期性”考虑。 随处可见的智能产品不仅带来了 MCU 的需求,而且带来了电源芯片、指纹 识别产品的增长,同时工业、汽车电子应用需求也大幅攀升,而这些产品恰 好也对应 200mm 晶圆厂做对应的领域,200mm 产品线供需出现逆转。晶 圆厂出现供不应求的情况,主要因在以往被认为成熟和落后制程的 200mm 晶圆线产品的订单需求不断增加, 200mm 晶圆厂产能和设备一时严重短缺, 200mm 生产线的供不应求。没有额外没有额外 8 英寸工艺空间,所以不可避免会将英寸工艺空间,所以不可避免会将 8 英寸产品外

4、包,这种趋势短期看不可逆转,我们根据主要公司年报及英寸产品外包,这种趋势短期看不可逆转,我们根据主要公司年报及 sumco 预测数据显示,大部分的预测数据显示,大部分的 IDM 扩产幅度比需求增长幅度低,所以外扩产幅度比需求增长幅度低,所以外 包的比包的比例会越来越高,会加剧例会越来越高,会加剧 Foundry 代工厂的订单供不应求的局面。代工厂的订单供不应求的局面。 根据中国半导体行业协会数据显示,2020 年我国芯片设计企业共计 2218 家,比去年的 1780 家增加了 438 家,数量增长了 24.6%。2020 年全行业销 售预计为 3819.4 亿元,比去年的 3084.9 亿元增

5、加了 23.8%,增速比上年的 19.7%提升了 4.1 个百分点。按照美元与人民币 1:6.8 的兑换率,全年销售 约为 561.7 亿美元, 预计在全球集成电路产品销售收入中的占比将接近 13%。 我国我国 IC 设计行业的高景气度将带动半导体制造晶圆代工产能向大陆转移。设计行业的高景气度将带动半导体制造晶圆代工产能向大陆转移。 目前目前全球封测国际龙头也以中国台湾地区日月光、矽品为主,同时台湾的全球封测国际龙头也以中国台湾地区日月光、矽品为主,同时台湾的 晶圆产能亦居世界首位。参照全球半导体行业前两次地区性转移,以及中晶圆产能亦居世界首位。参照全球半导体行业前两次地区性转移,以及中 国台

6、湾地区封测产能增长与晶圆代工产能增长的正相关性,预计未来大陆国台湾地区封测产能增长与晶圆代工产能增长的正相关性,预计未来大陆 晶圆产能有望伴随大陆封测产业的发展而逐渐成长。晶圆产能有望伴随大陆封测产业的发展而逐渐成长。 市场需求方面, 半导体制造企业面向受到摩尔定律主导的市场和超越摩尔定 律的应用市场。 摩尔定律主导的市场是半导体市场的主战场, 主要包括 CPU、 存储、矿机等市场。超越摩尔定律的市场包括射频、功率器件、传感器等市 场,而这些市场专业度更高,需要综合考虑性能、集成度和成本。根据 Yole 统计,2017 年超越摩尔的应用领域对晶圆需求为 4500 万片(8 英寸当量) , 预计

7、到 2023 年需求会增长到 6600 万片,CAGR 10%。5G、IoT、车用半导 体、AI 等新兴领域给这两个市场注入了新的发展动力,这也是近年来半导 体领域应用的主线。 投资建议:下游需求快速提升,晶圆厂产能利用率爆满,供不应求,重点推重点推 荐中芯国际,建议关注,华虹半导体荐中芯国际,建议关注,华虹半导体 风险提示:风险提示:疫情继续恶化;疫情继续恶化;贸易战影响;贸易战影响;需求不及预期需求不及预期 -15% -1% 13% 27% 41% 55% 69% -052020-09 半导体沪深300 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正

8、文之后的信息披露和免责申明 2 主要观点主要观点 我们每周对于半导体行业的思考进行梳理,从产业链上下游的交叉验证给予我们从多维度我们每周对于半导体行业的思考进行梳理,从产业链上下游的交叉验证给予我们从多维度 看待行业的视角和观点,并从中提炼出最契合投资主线的逻辑和判断。看待行业的视角和观点,并从中提炼出最契合投资主线的逻辑和判断。 回归到基本面的本源回归到基本面的本源,从中长期维度上从中长期维度上,扩张半导体行业成长的边界因子依然存在扩张半导体行业成长的边界因子依然存在,下游下游 应用端以应用端以 5G/新能源汽车新能源汽车/云服务器为主线,具化到中国大陆地区,我们认为“国产替代”云服务器为主

9、线,具化到中国大陆地区,我们认为“国产替代” 是当下时点的板块逻辑, “国产替代”下的“成长性”优于“周期性”考虑。是当下时点的板块逻辑, “国产替代”下的“成长性”优于“周期性”考虑。 随处可见的智能产品不仅带来了 MCU 的需求,而且带来了电源芯片、指纹识别产品的增 长,同时工业、汽车电子应用需求也大幅攀升,而这些产品恰好也对应 200mm 晶圆厂做 对应的领域,200mm 产品线供需出现逆转。晶圆厂出现供不应求的情况,主要因在以往 被认为成熟和落后制程的 200mm 晶圆线产品的订单需求不断增加, 200mm 晶圆厂产能和 设备一时严重短缺,200mm 生产线的供不应求。没有额外没有额外

10、 8 英寸工艺空间,所以不可避英寸工艺空间,所以不可避 免会将免会将 8 英寸产品外包,这种趋势短期看不可逆转,我们根据主要公司年报及英寸产品外包,这种趋势短期看不可逆转,我们根据主要公司年报及 sumco 预预 测数据显示,大部分的测数据显示,大部分的 IDM 扩产幅度比需求增长幅度低,所以外包的比例会越来越高,扩产幅度比需求增长幅度低,所以外包的比例会越来越高, 会加剧会加剧 Foundry 代工厂的订单供不应求的局面。代工厂的订单供不应求的局面。 根据中国半导体行业协会数据显示, 2020年我国芯片设计企业共计2218家, 比去年的1780 家增加了 438 家,数量增长了 24.6%。

11、2020 年全行业销售预计为 3819.4 亿元,比去年的 3084.9 亿元增加了 23.8%, 增速比上年的 19.7%提升了 4.1 个百分点。 按照美元与人民币 1: 6.8 的兑换率,全年销售约为 561.7 亿美元,预计在全球集成电路产品销售收入中的占比将 接近 13%。我国 IC 设计行业的高景气度将带动半导体制造晶圆代工产能向大陆转移。目前 全球封测国际龙头也以中国台湾地区日月光、矽品为主,同时台湾的晶圆产能亦居世界首 位。参照全球半导体行业前两次地区性转移,以及中国台湾地区封测产能增长与晶圆代工 产能增长的正相关性,预计未来大陆晶圆产能有望伴随大陆封测产业的发展而逐渐成长。

12、市场需求方面,半导体制造企业面向受到摩尔定律主导的市场和超越摩尔定律的应用市场。 摩尔定律主导的市场是半导体市场的主战场,主要包括 CPU、存储、矿机等市场。超越摩 尔定律的市场包括射频、功率器件、传感器等市场,而这些市场专业度更高,需要综合考 虑性能、集成度和成本。根据 Yole 统计,2017 年超越摩尔的应用领域对晶圆需求为 4500 万片(8 英寸当量) ,预计到 2023 年需求会增长到 6600 万片,CAGR 10%。5G、IoT、车用 半导体、AI 等新兴领域给这两个市场注入了新的发展动力,这也是近年来半导体领域应用 的主线。 。 mNtMmMnQuNoPpQrQtOrMqO6

13、M8Q7NtRrRnPqRkPqQmNfQqQrM7NoOuNvPnRpMNZpNrR 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 1. 晶圆产能无明显增量晶圆产能无明显增量,晶圆厂供不应求,晶圆厂供不应求 自自 2000 年以来,半导体产业靠着增加晶圆投片量来提高芯片出货量,利用制程微缩让每年以来,半导体产业靠着增加晶圆投片量来提高芯片出货量,利用制程微缩让每 片晶圆切割出更多芯片的贡献并不多。片晶圆切割出更多芯片的贡献并不多。从 20002019 年,每片晶圆切割出的良品芯片的 年平均成长率仅 0.9,但通过增加晶圆投片来增加的良品芯片的

14、年平均成长率达 6.5。 总体来看,20002019 年全球每年新增加的芯片数量,有 86来自晶圆投片量增加,只 有 14是来自制程微缩让每片晶圆切割出更多芯片。因此晶圆产能意味着潜在的销售量,因此晶圆产能意味着潜在的销售量, 是影响制造厂商营收的一大因素。是影响制造厂商营收的一大因素。 从供需结构分析,从供需结构分析,供给端供给端 2019Q4 硅片全球产能硅片全球产能,200mm 已经回落至已经回落至 500 万片万片/月,同月,同 2016 年周期启动时同一水准,年周期启动时同一水准,300mm 接近接近 600 万片万片/月,落于景气高点水位之下,月,落于景气高点水位之下,考虑 到需求

15、端芯片存在 1 高性能计算芯片/指纹识别 die 面积增大;2 新应用(5G/车联网/云计 算)等所需硅含量提升,供需紧平衡已经出现。 图图 1:200mm 硅片产能趋势硅片产能趋势 图图 2:300mm 硅片产能趋势硅片产能趋势 资料来源:SUMCO、天风证券研究所 资料来源:SUMCO、天风证券研究所 图图 3:300mm 硅片的产能及需求硅片的产能及需求 资料来源:SUMCO、天风证券研究所 根据制程节点划分,200mm 当量晶圆月产能如下所示。先进制程的发展是晶圆需求的强 劲拉动力。 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 图图

16、4:根据制程节点分类的全球根据制程节点分类的全球 200mm 当量硅片月产能当量硅片月产能 单位:百万单位:百万 资料来源:ICinsight、天风证券研究所 截至 2019 年 12 月,全球排名前五名晶圆每月的产能超过 100 万片晶圆(200mm 等效晶 圆) ,产能合计占全球晶圆总产能的 53。 表表 1:全球前五大晶圆厂产能情况全球前五大晶圆厂产能情况 等效为等效为 200mm 计算计算 排名 公司 地区 201812 产 能 (千片/月) 201912产 能 (千片/月) 同比 全球市场份额 1 三星 韩国 2934 2935 0% 15.0% 2 台积电 中国台湾 2439 25

17、05 3% 12.8% 3 美光 美国 1685 1841 9% 9.4% 4 SK 海力士 韩国 1630 1743 7% 8.9% 5 铠侠/WD 日本 1361 1406 3% 7.2% 资料来源:ICinsight、天风证券研究所 截至 2019 年 12 月,三星拥有最多的晶圆产能,每月有 290 万片 200mm 等效晶圆。 占全球总量的 15,其中约三分之二用于制造 DRAM 和 NAND 闪存设备。目前正在进行 的主要建设项目包括在其韩国华城和平泽以及中国西安的大型新工厂。 排在第二位的是台积电(TSMC) ,这是世界上最大的纯晶圆代工厂,每月产能约为 250 万片晶圆,占全球

18、总产能的 12.8。该公司一直在其位于中国台湾台中的 Fab15 工厂(第 9 期/第 10 期大楼)中增加一个新工厂,并在其位于中国台湾台南的 Fab 14 工厂附近建造 一个新工厂(Fab18) 。 美光拥有第三大产能,晶圆数量略多于 180 万,占全球产能的 9.4。美光在 2019 年 的产能增长得益于其在新加坡的工厂开设的新 300mm 晶圆厂。该公司还收购了位于犹他 州 Lehi 的 IM Flash 合资工厂中的英特尔股份。美光科技计划在 2020 年在弗吉尼亚州的马 纳萨斯开设第二家晶圆厂。 SK 海力士排第四,每月晶圆产能接近 180 万晶圆(占全球总产能的 8.9) 。其中

19、 80 以上用于制造 DRAM 和 NAND 闪存芯片。该公司于 2019 年完成了在韩国清州市新 M15 晶圆厂的建设以及在中国无锡的新晶圆厂(C2F)的建设。其下一个大型晶圆厂项目是位 于韩国利川的 Fab M16 工厂。 存储器 IC 供应商 Kioxia(以前是东芝存储器)排名第五,每月有 140 万片晶圆(占全 球总容量的 7.2) , 其中包括大量的 NAND 闪存产能供其晶圆厂投资和技术开发合作伙伴 Western 使用数字。其中包括为其晶圆厂投资和技术开发合作伙伴 Western Digital 提供的 大量 NAND 闪存产能。东芝电子设备的容量不包括在 Kioxia 数字中

20、。 该行业的五个最大的纯晶圆代工厂-TSMC, GlobalFoundries, UMC, SMIC 和 Powerchip (包括 Nexchip)-均跻身前 12 名产能领导者之列。截至 2019 年 12 月,这五个代工厂的 总产能约为每月 480 万片晶圆, 约占全球晶圆厂总产能的 24。 进入前十的还包括英特尔 (每月 81.7 万个晶圆) ,联电(每月 75.3 万个晶圆) ,GlobalFoundries,德州仪器和意法 半导体。 2017 至 2020 年,全球芯片制造产能(折合成 200mm)预计将从 1985 万片/月增长至 2407 万片/月,年均复合增长率 6.64%;

21、中国芯片制造产能从 276 万片/月增长至 460 万 片/月,年均复合增长率 18.50%。近年来,随着中芯国际、华力微电子、长江存储、华虹 0 0.43 1.05 6.27 5.59 6.29 6.61 5.29 2.82 2.37 2.2 1.46 2.3 2.63 2.95 3.883.87 3.72 3.88 4.46 3.35 3.45 3.58 3.98 0 1 2 3 4 5 6 7 20023 10nm20nm-10nm28nm-20nm 65nm-28nm0.2um-65nm0.2um 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文

22、之后的信息披露和免责申明 5 宏力等中国大陆芯片制造企业的持续扩产,中国大陆芯片制造产能增速高于全球芯片产能中国大陆芯片制造产能增速高于全球芯片产能 增速。增速。 图图 5:全球与中国大陆芯片制造产能扩张情况全球与中国大陆芯片制造产能扩张情况 资料来源:SEMI、硅产业招股说明书、天风证券研究所 200mm 晶圆制造相关产品较为经济,这些类型的集成电路设计一般需要多变的型号,而 对产能和绝对性能要求不高,更强调产品的稳定性和可维护性,更强调产品的稳定性和可维护性,同时 200mm 代工企业扩 充产能可以购买低廉的二手设备,投资金额较低,200mm 晶圆线拥有独特的比较优势。 而在十年一剑的物联

23、网体系逐渐成熟铺开, 随处可见的智能产品不仅带来了MCU的需求, 而且带来了电源芯片、指纹识别产品的增长,同时工业、汽车电子应用需求也大幅攀升, 而这些产品恰好也对应 200mm 晶圆厂做对应的领域,200mm 产品线供需出现逆转,根据 Semico Research 的数据观点,这一供求现象在 2015 年底出现显著变化,在以往被认为成 熟和落后制程的 200mm 晶圆线产品的订单需求不断增加, 200mm 晶圆厂产能和设备一时 严重短缺,200mm 生产线的供不应求,让多家晶圆代工厂开始扩建新的 200mm 产能, SEMI 预测总体 200mm 晶圆厂个数在 2016 年出现探底回升,并

24、在 2021 年增加到 202 个。 根据根据 Surplus global 二手设备商的数据显示,二手设备商的数据显示,2018 年年 200mm 晶圆线总需求量机台设备晶圆线总需求量机台设备 数量为数量为2000台, 而市场可供出售的机台数量只有台, 而市场可供出售的机台数量只有500台左右,台左右, 虽然应用材料、 Lam Research 等设备厂商可能会启动新的 200mm 设备产品计划,但从实施到落地销售需要较长时滞, 预计 200mm 的设备需求在相当一段时间内还会保持强劲势头。 根据 digitimes 的数据显示,台湾地区主要晶圆代工产能利用率不断增长,截止 18 年 6 月

25、 的产能利用率为 94.7%,同比 2017 年增长 1.3 个百分点,计算当前台湾主要晶圆代工厂 8 英寸线产能约为 11001200 千片/月。 表表 2:大中华区主要大中华区主要晶圆厂家晶圆厂家 8 英寸英寸产能产能(片(片/月)月) 公司公司名称名称 8 英寸晶圆产能英寸晶圆产能(片片/月月) 台积电 约 650K 联华电子 约 300K 中芯国际 约 220K 世界先进 195K 华虹半导体 168K 上海先进半导体 77K 华润上华 60K 力晶科技 55K 资料来源:电子发烧友,天风证券研究所 一方面由于 8 英寸晶圆厂设备老化,维修难度大且无新设备来补充,很多厂商陆续关闭 8

26、行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 英寸晶圆厂。根据 SEMI 报告数据,全球 8 英寸晶圆产线数量在 2007 年达到最多 200 条, 随后开始下降,到 2016 年减少到 188 条。另一方面由于 5G 应用拉动 8 英寸需求爆发,例 如一部 5G 手机的电源芯片就比一部 4G 手机的电源芯片多, 导致目前 8 英寸晶圆市场受惠 于强劲的电源芯片和显示驱动芯片需求,产能长期供不应求,甚至出现涨价的情况。 图图 6:2020Q1 全球晶圆厂收入情况 图图 7:晶圆厂收入创新高 资料来源:, 电子发烧友、天风证券研究所 资料来源:雷

27、锋网、天风证券研究所 大部分的模拟、分立器件市场是由世界 IDM 厂商把持,主要生产厂家有英飞凌、德州仪器 (TI)等,但因产能有限,厂家通常会将订单外包给 Foundry 代工厂进行生产,同时,在 从 6 寸转向 8 英寸的趋势过程中,部分 IDM 厂家主要产能专注于 12 英寸晶圆线,没有额没有额 外外 8 英寸英寸工艺空间,所以不可避免会将工艺空间,所以不可避免会将 8 英寸英寸产品外包,产品外包,这种这种趋势短期看不可逆转趋势短期看不可逆转,我们,我们 根据根据主要主要公司年报公司年报及及 sumco 预测预测数据显示,数据显示,大部分的大部分的 IDM 扩产幅度比需求增长幅度低,扩产

28、幅度比需求增长幅度低, 所以外包的比例会越来越高所以外包的比例会越来越高,会会加剧加剧 Foundry 代工厂代工厂的订单的订单供不应求的供不应求的局面。局面。 表表 3:主要主要 IDM 厂家厂家 8 英寸英寸及以下产能及以下产能(片(片/月)月) 公司公司名称名称 8 英寸及英寸及以下以下晶圆产能晶圆产能(片片/月月) 德州仪器(TI) 约 400K 意法半导体 约 350K 英飞凌 约 250K 恩智浦(NXP) 约 220K 东芝 180200K 资料来源:电子发烧友,天风证券研究所 2. IC 设计与封测产业高速发展,带动晶圆产能转移设计与封测产业高速发展,带动晶圆产能转移 根据中国

29、半导体行业协会数据显示, 2020年我国芯片设计企业共计2218家, 比去年的1780 家增加了 438 家,数量增长了 24.6%。2020 年全行业销售预计为 3819.4 亿元,比去年的 3084.9 亿元增加了 23.8%, 增速比上年的 19.7%提升了 4.1 个百分点。 按照美元与人民币 1: 6.8 的兑换率,全年销售约为 561.7 亿美元,预计在全球集成电路产品销售收入中的占比将 接近 13%。 图图 8:2010-2020 年中国芯片设计企业数量增长情况年中国芯片设计企业数量增长情况 图图 9:1999-2020 年中国年中国 IC 设计业销售规模增长情况设计业销售规模增

30、长情况 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 资料来源:半导体行业协会,天风证券研究所 资料来源:半导体行业协会,天风证券研究所 具体来看,高端芯片取得长足发展:国产通用 CPU 领域方面,尽管与世界最先进水平相比 仍有一些差距,但是已经从十年前的“基本不可用”到今天的“完全可用”,国产 CPU 的 应用开始从专用领域转向公开市场领域,走出了具有里程碑意义的重要一步。 国产嵌入式 CPU 已经实现了与国外产品同台竞争, 从之前的专用为主发展到今天的通用为 主,年销售达到数亿颗。在半导体存储器领域,国产半导体存储器实现零的突破,三维闪 存

31、和动态随机存储器进入量产,技术接近国际先进水平。在国产 FPGA 芯片方面,目前国 产 FPGA 芯片全面进入通信和整机市场,关键时刻起到了决定性的支撑作用。国产 EDA 工 具领域,继模拟全流程设计工具进入市场参与竞争后,在数字电路流程上也形成了一系列 重要的单点工具。 再经过几年的努力, 可以期待中国拥有自己的数字电路全流程设计工具。 “十三五”期间,我国芯片设计业的研发水平不断提高,在产业持续进步的同时,芯片设 计技术的提升也可圈可点。 之前在芯片领域的奥林匹克国际学术会议 ISSCC 上很少看到中 国人的论文但在“十三五”期间出现了积极的变化。根据最新消息,在明年召开的 ISSCC 会

32、议上,中国,包括香港澳门的录用论文超越日本及中国台湾,中国大陆的论文数量达到 21 篇,比 2020 年增长 40。虽然与全球排名第一的美国相比,在论文总数、产业界投稿 比例和实际录用比例等方面仍存在比较大的差距,但与过去相比有了重大进步。从 2016 年起,论文收录数量年均增长 114,第一作者单位数量年均增长 78,涵盖技术领域从 5 个增加到 10 个,受邀的技术评委专家也从 4 位到 10 位,充分展现了我国在芯片设计领 域科研投入取得的显著成果。 综上,我国 IC 设计行业的高景气度将带动半导体制造晶圆代工产能向大陆转移。 根据中国半导体行行业协会数据显示,2017 年国内 IC 封

33、测规模企业达 96 家,2018 年中 国封测行业市场规模达到2193.9亿元, 2004-2018年年复合增速高达15%, 远高于IC insight 2016 年预测的 5 年全球封测行业年复合增速 5%。 根据芯思想统计, 全球封测前十大企业, 其中中国台湾独占 5 家、美国 1 家,中国大陆 3 家,其中长电、通富微电以及华天科技分 别位列 2018 年全球封测行业第三,第六和第七,已经具备国际竞争实力。 表表 4:我国与全球封测厂商技术基本一致我国与全球封测厂商技术基本一致 WLCSP SiP Bumping TSV FC Fanout 日月光 矽品 安靠 582 534 569 6

34、32 681 736 1362 1380 1698 1780 2218 -8.2% 6.6% 11.1% 7.8%8.1% 85.1% 1.3% 23.0% 4.8% 24.6% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 500 1000 1500 2000 2500 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 数量(个)增长率(%) 311153057.681.5 150234 276342.2379.8 550624.4680.5 874.5982.5 1234.2 1518.5 1946 2577 30

35、84.9 3819.4 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 销售额(亿元人民币)增长率(%) 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 长电科技 华天科技 通富微电 资料来源:各公司官网,天风证券研究所 封

36、测行业作为半导体产业链中晶圆加工的下一环节,封测行业的地域转移趋势也与晶圆代 工产能转移趋势相同。 目前全球封测国际龙头也以中国台湾地区日月光、矽品为主,同时台湾的晶圆产能亦居世 界首位。参照全球半导体行业前两次地区性转移,以及中国台湾地区封测产能增长与晶圆 代工产能增长的正相关性,预计未来大陆晶圆产能有望伴随大陆封测产业的发展而逐渐成 长。 图图 10:全球封测重要厂商营收占比变化(单位:十亿人民币:全球封测重要厂商营收占比变化(单位:十亿人民币,%) 资料来源:各大公司季报,年报,天风证券研究所 3. 5G、IoT、车用半导体、车用半导体、AI 提供大增量提供大增量 5G、IoT、车用半导

37、体车用半导体、AI 等新兴领域给这些市场注入了新的发展动力等新兴领域给这些市场注入了新的发展动力,这也是近年来半,这也是近年来半 导体领域应用的主线导体领域应用的主线。 5G 5G 连接的数量将在连接的数量将在 2023 年达到年达到 10 亿, 到亿, 到 2024 年底将翻一番, 达到年底将翻一番, 达到 20 亿亿, 到 2025 年, 全球 21%的蜂窝连接,包括物联网,将是 5G 连接,在 27 亿连接中有 98%是使用手机或移 动数据设备,1%是 IoT 接入。 图图 11:全球全球 5G 连接及占连接及占总蜂窝连接份额总蜂窝连接份额 0 50 100 150 200 250 安靠

38、日月光矽品力成京元长电华天通富微电 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 资料来源:CCS Insight、天风证券研究所 5G 辐射领域可进一步细分为电信基站设备,智能手机辐射领域可进一步细分为电信基站设备,智能手机/平板电脑,联网车辆,联网设备,平板电脑,联网车辆,联网设备, 宽带接入网关设备等。宽带接入网关设备等。据 Grand View Research 预测,到 2019 年,智能手机/平板电脑细 分市场估计将达到 6.2707 亿美元。游戏、超高清视频及视频通话推动 5G 智能手机需求。 此外, 在部署5G电信网络基础设施方

39、面的持续投资也增加了对5G芯片组组件的总体需求。 全球 5G 芯片组市场估计将从 2020 年到 2025 年的复合年增长率为 69.7。 图图 12:2019 年全球年全球 5G 芯片组应用市场芯片组应用市场 资料来源:Grandviewresearch、天风证券研究所 在芯片制程方面,在芯片制程方面,5G 芯片主要采用的芯片主要采用的 7nm 和和 10nm 芯片,且芯片,且 7nm 占据更大市场份额。占据更大市场份额。 由于通信网络必须同时满足多种应用,因此它们需要承受更大的负载。就需要开发具有更 高处理速度的 5G 芯片组组件,因此对更先进制程节点有更大需求。 IoT Gartner

40、预测,企业和汽车物联网市场到 2019 年底,预计将有 48 亿个端点投入使用,较 2018 年增长 21.5。到 2020 年将增长到 58 亿个终端,较 2019 年增长 21%。 图图 13:全球全球 IoT 各细分市场终端连接点数量各细分市场终端连接点数量 单位:亿个单位:亿个 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 资料来源:Gartner、天风证券研究所 物联网芯片与传统芯片有所区别。 传统芯片更具有通用性, 可以用在需要计算处理的地方,物联网芯片与传统芯片有所区别。 传统芯片更具有通用性, 可以用在需要计算处理的地方, 而

41、物联网芯片更有针对性,对于不同的应用场景需要设计不同的解决方案,对芯片的要求而物联网芯片更有针对性,对于不同的应用场景需要设计不同的解决方案,对芯片的要求 也各有不同,这给专用芯片带来了机会。也各有不同,这给专用芯片带来了机会。 车用半导体车用半导体 目前面向汽车应用的半导体行业正在蓬勃发展,汽车中电子元件数量逐渐增加。汽车各部汽车各部 分半导体收入都在稳步增长。分半导体收入都在稳步增长。 图图 14:汽车电子元件分布汽车电子元件分布 资料来源:Yole、天风证券研究所 图图 15:汽车汽车各部分各部分半导体收入半导体收入 9.8 11.7 13.7 4 5.3 7 2.3 3.1 4.4 8

42、.3 9.5 10.9 3.3 4 4.9 2.7 3.6 4.7 2.1 2.8 3.6 2.9 3.6 4.4 3.7 3.7 3.7 0.6 0.7 0.8 0 10 20 30 40 50 60 201820192020 公共事业政府楼宇自动化安防制造业与自然资源汽车医疗零售和批发贸易信息运输 CAGR=21.13% 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 11 资料来源:德勤、天风证券研究所 汽车半导体的成本已从2013年的每辆车312美元增长到如今的400美元左右, 预计到2022 年,这一数字将接近每辆车 600 美元。汽车半导

43、体供应商如汽车半导体供应商如 MCU、传感器、存储器等正、传感器、存储器等正 受益于汽车中各种半导体设备需求的激增。受益于汽车中各种半导体设备需求的激增。 图图 16:汽车电子成本贡献及每辆车半导体用量:汽车电子成本贡献及每辆车半导体用量 资料来源:德勤、天风证券研究所 自动驾驶是汽车的风口浪尖。自动驾驶是汽车的风口浪尖。要实现 5 级完全自动,需要 ADAS 安全系统,包括电子稳定 控制、车道偏离警告、防抱死制动、自适应巡航控制和牵引力控制。这些的实现需要复杂 的电子部件,包括高速处理器、存储器、控制器、传感器和数据链路,以确保车辆的可靠 性和安全性。以传感器为例,随着自主水平的提高,车辆中

44、使用的传感器数量将增加,以传感器为例,随着自主水平的提高,车辆中使用的传感器数量将增加,4 级自动传感器的数量可以达到级自动传感器的数量可以达到 29 个。个。 图图 17:不同级别自动驾驶的传感器数量:不同级别自动驾驶的传感器数量 资料来源:德勤、天风证券研究所 除了自动驾驶外,新能源汽车也是汽车的另一新兴市场。除了自动驾驶外,新能源汽车也是汽车的另一新兴市场。中国的目标是提高汽车制造商的 电动汽车产量(从 2019 年起占总产量的 10%) 。许多全球汽车制造商也制定了目标,即在 10 年内使电动汽车占其销量的 15%-25%,从而将电动汽车推向大众。在各方的推动下,新 能源汽车半导体需求

45、上升,传感器和控制装置等可以有效控制汽车碳排放。 汽车也是物联网的一部分,车辆与车辆、车辆与基础设施,车辆与行人的连接已经是必然汽车也是物联网的一部分,车辆与车辆、车辆与基础设施,车辆与行人的连接已经是必然 趋势。趋势。从安全角度,车与车的通信是实现无人驾驶技术、避免事故发生的关键。而车内数 字连接,丰富汽车的娱乐功能,实现汽车与移动设备完美结合是汽车市场的另一卖点。预 计到 2023 年,90%以上的生产车辆将实现联网。这个汽车存储芯片、数据传输芯片提供了 机会。 AI AI 正在兴起,而正在兴起,而 AI 芯片是芯片是 AI 技术链的核心,是技术链的核心,是 AI 算法处理的核心。算法处理

46、的核心。预计到 2022 年,人 150 300 475 600 18% 27% 40% 45% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 0 100 200 300 400 500 600 700 2000201020202030 每辆汽车半导体成本(美元)汽车电子成本占比 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 12 工智能芯片市场将占整个人工智能市场的 12%以上,复合年增长率为 54%。 图图 18:全球全球 AI 芯片市场规模及增速芯片市场规模及增速 资料来源:德勤、天风证券研究所 AI 芯

47、片的部署不仅限于云计算,还可以应用在智能手机、自主车辆和安全摄像头中。芯片的部署不仅限于云计算,还可以应用在智能手机、自主车辆和安全摄像头中。大多 数处于边缘的 AI 芯片都是推理芯片, AI 推理芯片市场预计将以 40%的复合年增长率增长, 到 2022 年将达到 20 亿美元。智能手机中的 AI 芯片现在是苹果、三星和华为等智能手机 制造商、 高通和联发科等独立芯片提供商以及 ARM 和 Synopsys 等 IP 许可证提供商之间三 方竞争的一部分。自动驾驶有望成为 AI 推理芯片的主要驱动力。传感、建模和决策是自 动驾驶通常需要的三步过程,推理芯片是其中的每一步。无论是用于环境感知还是

48、避障, 自动驾驶对 AI 芯片的计算能力都有很高的要求。 AI 芯片需要使用并行处理,因此设计时不需要使用最新的工艺制程芯片需要使用并行处理,因此设计时不需要使用最新的工艺制程 CPU 芯片。芯片。40nm 和和 28nm 的处理就足以提供的处理就足以提供 1 个最高的计算能力。且个最高的计算能力。且 AI 芯片专业化程度越来越高,因此芯片专业化程度越来越高,因此 AI 芯片供应商需要根据计算能力、功耗及尺寸来选择合适的制程。芯片供应商需要根据计算能力、功耗及尺寸来选择合适的制程。据麦肯锡预测,未来 10 年,人工智能和深度学习将成为提升硅片需求的主要因素,2025 年,在 AI 的推动下,全

49、 球硅片营收将超过 600 亿美元,接近全球半导体销售额的 20%。 4. 行情与个股行情与个股 我们再次以全年的维度考量,强调行业基本面的边际变化,行业主逻辑持续。半导体是景 气度向上中持续受益板块,重点把握今年三大投资主线,坚定看好成长动能 我们认为,半导体行业迎来行业景气度向上叠加国产替代双重逻辑,建议投资者持续把握 三大投资主线 1 看好重资产的封测/制造在需求拉动下的 ROE 回升带来 PB 修复。半导体行业成本费用利 润率、EBITDA/营业收入 2018 出现回升,预计未来将继续保持复苏提升趋势。固资累计折 旧较为稳定, 成本占比上下半年呈锯齿状波动, 因此可预计 2020H2

50、固资折旧会有所下降。 固定资产周转率总体呈现上升,固资管理能力较强。封测板块在 2020H2 迎来拐点,行业 景气延续两季度。制造板块企业在 2018 年遭遇寒冬后,2019 年景气度回暖,下游需求拉 动各项指标增长。 半导体重资产封测/制造行业内主要公司业绩开始回升, 我们看好重资产 的封测/制造在需求拉动下的 ROE 回升带来 PB 修复。重点推荐:中芯国际中芯国际/长电科技长电科技/闻泰闻泰 科技科技/赛微电子赛微电子/环旭电子环旭电子/三安光电三安光电 2 制造设备公司的需求结构性变化是短/中/长期逻辑仍然足够支撑的投资主线。中国制造 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报

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