1. 復(fù)盤(pán)半導(dǎo)體周期:行業(yè)周期與經(jīng)濟(jì)周期共振
1.1 半導(dǎo)體行業(yè)具備明顯周期屬性1978 年以來(lái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)共經(jīng)歷了 9 輪大的周期,目前正處于第 9 輪周期的下行階段。半導(dǎo)體作為兼具成長(zhǎng)與周期屬性的產(chǎn)業(yè),從行業(yè)規(guī)模來(lái)看,1978 年以來(lái)共經(jīng)歷了 9 輪大周期。按增速拐點(diǎn)判斷,本輪峰值出現(xiàn)在 2021 年;按絕對(duì)值規(guī)模判斷,本輪峰值出現(xiàn)在 2022 年。根據(jù) WSTS 數(shù)據(jù),2022 年全球半導(dǎo)體銷售額達(dá) 5,740 億美元,創(chuàng)歷史新高。存在大周期嵌套小周期現(xiàn)象,2000 年來(lái)共有 6 次小周期。結(jié)合銷售額絕對(duì)規(guī)模和增速拐點(diǎn)判斷,頂部分別出現(xiàn)在 2004Q2,2007Q4,2011Q1,2014Q4,2018Q4 和 2022Q2 年,底部分別出現(xiàn)在2001Q3,2005Q3,2009Q1,2012Q1,2016Q2 和 2019Q2。小周期長(zhǎng)度約在 4 年左右,上行周期通常為 2-3 年,下行周期通常為 1-1.5 年。以絕對(duì)規(guī)模判斷,本輪周期上行區(qū)間為 2019Q3-2022Q2,下行區(qū)間為 2022Q2 至今。2019 年,中美貿(mào)易摩擦導(dǎo)致下游需求轉(zhuǎn)弱,存儲(chǔ)芯片供過(guò)于求價(jià)格下跌,全球半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入下行周期。2019Q3 見(jiàn)底后,5G 滲透、疫情“宅經(jīng)濟(jì)”、新能源產(chǎn)業(yè)迅速成長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)復(fù)蘇增長(zhǎng),至 2021Q3 行業(yè)景氣度持續(xù)上行,并形成了全球范圍的“缺芯潮”。2021Q3 后,半導(dǎo)體下游需求出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性分化,消費(fèi)電子增速放緩。2022Q2 至今,全球半導(dǎo)體銷售額回落,行業(yè)步入下行周期。WSTS 報(bào)告顯示,由于宏觀經(jīng)濟(jì)不確定性以及終端需求放緩,2023年半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將同比減少 10.3%,降至 5,150.95 億美元。1.2 半導(dǎo)體周期與經(jīng)濟(jì)周期共振半導(dǎo)體銷售額增速與全球?qū)嶋H GDP 增速具有較高的相關(guān)性。半導(dǎo)體下游應(yīng)用涉及通信、PC/計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域,終端需求受宏觀景氣度影響,行業(yè)周期與經(jīng)濟(jì)周期共振。疊加產(chǎn)品創(chuàng)新、技術(shù)升級(jí)等影響,半導(dǎo)體周期波動(dòng)更大,彈性更高。半導(dǎo)體行業(yè)周期波動(dòng)背后本質(zhì)是供需關(guān)系的變化。經(jīng)濟(jì)周期輪動(dòng)中,半導(dǎo)體行業(yè)供需變化可以劃分為四個(gè)階段:階段一,經(jīng)濟(jì)周期上行帶動(dòng)終端設(shè)備和整機(jī)需求回暖,需求增速高于出貨量增速時(shí),半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)格上漲,行業(yè)銷售額迎來(lái)量?jī)r(jià)齊增;階段二,為滿足持續(xù)上升的市場(chǎng)需求,晶圓廠和IDM公司加大資本開(kāi)支并規(guī)劃產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn),同時(shí)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇進(jìn)入過(guò)熱階段,需求增速逐步放緩,但銷售額絕對(duì)值仍在上行;階段三,經(jīng)濟(jì)下行抑制下游需求,而擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能集中釋放使得供給保持慣性增長(zhǎng),供大于求引發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)格回落,銷售額量?jī)r(jià)承壓;階段四,經(jīng)濟(jì)持續(xù)衰退,市場(chǎng)需求疲軟,晶圓廠和IDM公司降低稼動(dòng)率并縮減資本開(kāi)支,行業(yè)供給回落,逐步見(jiàn)底。
2. 解構(gòu)半導(dǎo)體周期:AI 開(kāi)啟“新十年”,產(chǎn)能擴(kuò)張減緩庫(kù)存持續(xù)去化
半導(dǎo)體行業(yè)周期按時(shí)間長(zhǎng)短和驅(qū)動(dòng)因素可以組合和拆解為長(zhǎng)、中、短三類。1)長(zhǎng)周期,又稱創(chuàng)新周期,一般是 8-10 年左右的大周期,主要受行業(yè)自身及下游應(yīng)用的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),依賴于終端新技術(shù)、新代際應(yīng)用的升級(jí)帶動(dòng)。2)中周期,指產(chǎn)能周期,表現(xiàn)為供給側(cè)擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏波動(dòng),以全球半導(dǎo)體行業(yè)的資本開(kāi)支增速來(lái)看,每 3-5 年會(huì)出現(xiàn)一次集中擴(kuò)產(chǎn)。由于半導(dǎo)體產(chǎn)線從建設(shè)到量產(chǎn)需要 1.5-2 年左右,產(chǎn)能釋放與下游需求波動(dòng)通常存在錯(cuò)配。3)短周期,即庫(kù)存周期,長(zhǎng)度大約在 2-3 年,由產(chǎn)業(yè)供需關(guān)系變化和自主調(diào)節(jié)決定,包括主動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存、被動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存、主動(dòng)去庫(kù)存、被動(dòng)去庫(kù)存四個(gè)階段。從影響來(lái)看,中、長(zhǎng)周期決定波動(dòng)方向,庫(kù)存周期則是放大短期波動(dòng)的推手。2.1 創(chuàng)新周期:AIoT+AIGC 開(kāi)啟科技“新十年”PC/智能手機(jī)支撐前兩輪創(chuàng)新周期增長(zhǎng)。按下游應(yīng)用拆分,通信(含智能手機(jī))與PC/計(jì)算機(jī)終端市場(chǎng)長(zhǎng)期占據(jù)全球半導(dǎo)體銷售額的一半以上。2001-2010 年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)動(dòng)力主要來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)與筆記本電腦的普及,2010-2020 年之間的增長(zhǎng)動(dòng)力主要來(lái)自于通信技術(shù)和智能手機(jī)的迭代升級(jí)。本輪創(chuàng)新周期驅(qū)動(dòng)力由 AIoT 開(kāi)啟。AIoT 即智慧物聯(lián)網(wǎng),是人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合應(yīng)用,下游場(chǎng)景包括智慧城市、智能家居、智能安防、工業(yè)物聯(lián)和自動(dòng)駕駛等。2017 年后,智能手機(jī)增長(zhǎng)乏力,隨即物聯(lián)網(wǎng)概念興起,連接數(shù)量快速增長(zhǎng)。2020 年,全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)首次超過(guò)非物聯(lián)網(wǎng)(智能手機(jī)、PC以及固定電話)連接數(shù),AIoT 正式接棒開(kāi)啟新一輪創(chuàng)新周期。創(chuàng)新周期驅(qū)動(dòng)力的轉(zhuǎn)變直接表現(xiàn)為下游應(yīng)用場(chǎng)景銷售額的結(jié)構(gòu)變化。據(jù) SIA 數(shù)據(jù),其他消費(fèi)電子(不含 PC 與智能手機(jī))/工業(yè)/汽車領(lǐng)域終端應(yīng)用銷售額在全球半導(dǎo)體銷售額中的占比由 2020 年 12%/12%/11.4%分別增加到 2022 年的14%/14%/14%,通信(含智能手機(jī))和計(jì)算機(jī)占比則由 32.3%/31.2%分別縮減到 30%/26%。全球半導(dǎo)體銷售額2017-2022 年CAGR為6.85%,汽車/工業(yè)終端應(yīng)用領(lǐng)域銷售額同期 CAGR 則分別為 12.13%/8.28%,增速明顯快于行業(yè)總體水平。AIGC 成為周期新增長(zhǎng)點(diǎn)。AIGC(AI Generated Content)狹義理解是利用AI 自動(dòng)生成的內(nèi)容形態(tài),是相對(duì)于 Web1.0 時(shí)代 PGC(Professional Generated Content)和 Web2.0 時(shí)代 UGC(User GeneratedContent)提出的。廣義理解是生成式 AI,是相對(duì)于分析式 AI 實(shí)現(xiàn)的人工智能從理解世界到創(chuàng)造世界的躍遷。2022年智能對(duì)話機(jī)器人模型 ChatGPT 上線,并在 2 個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)月活用戶突破 1 億,成為史上增速最快的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用和 AIGC 浪潮的代表。ChatGPT 屬于 AIGC 技術(shù)應(yīng)用中的文本生成模態(tài)應(yīng)用模型,AIGC的多模態(tài)技術(shù)還可以應(yīng)用于音頻、圖像、視頻、游戲等領(lǐng)域。支撐 AIGC 發(fā)展三大核心要素:數(shù)據(jù)、算法、算力。AIGC 技術(shù)的核心思想是通過(guò)訓(xùn)練模型和大量數(shù)據(jù)學(xué)習(xí),利用人工智能算法生成與輸入指令相關(guān)的內(nèi)容。數(shù)據(jù)、算法、算力既是推動(dòng)生成式AI 進(jìn)步的要素,也是 AIGC 行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)資源,是算法發(fā)揮作用的前提和支撐決策與優(yōu)化的基礎(chǔ);算法是解決方案,是實(shí)現(xiàn)特定功能的有序指令和步驟;算力是計(jì)算能力,是計(jì)算設(shè)備執(zhí)行算法和處理數(shù)據(jù)的能力。大模型海量參數(shù)帶來(lái)巨大算力需求。大模型是指具有龐大參數(shù)數(shù)量的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,通常有數(shù)億到數(shù)萬(wàn)億參數(shù),需要在大規(guī)模數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練,并需要使用大量的計(jì)算資源進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。簡(jiǎn)言之,大模型是充分運(yùn)用海量算力讓模型在數(shù)據(jù)中進(jìn)行自由的探索和學(xué)習(xí)。為了使大模型輸出近似甚至超出人類水平的結(jié)果,用于訓(xùn)練和推理的計(jì)算量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。據(jù) OpenAI 測(cè)算,最先進(jìn)的AI 模型訓(xùn)練所用計(jì)算量每 3-4 個(gè)月翻一番,即每年增長(zhǎng)十倍,遠(yuǎn)超芯片領(lǐng)域摩爾定律 18-24 個(gè)月增長(zhǎng)一倍的速度。
AI 基礎(chǔ)層是算力支撐和產(chǎn)業(yè)鏈基石。AI 產(chǎn)業(yè)鏈分為基礎(chǔ)層、技術(shù)層和應(yīng)用層,應(yīng)用落地和技術(shù)創(chuàng)新都會(huì)通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈傳導(dǎo)為基礎(chǔ)層需求?;A(chǔ)層指 AI 硬件及云計(jì)算、傳感器、數(shù)據(jù)服務(wù)、生物識(shí)別等基礎(chǔ)設(shè)施;技術(shù)層是機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、算法理論、智能語(yǔ)音、自然語(yǔ)言處理等通用AI 技術(shù);應(yīng)用層則包括機(jī)器人、智能醫(yī)療、智慧交通、智慧金融、智能家居、智慧教育、可穿戴設(shè)備、安防等領(lǐng)域。AIGC 元年開(kāi)啟高性能硬件黃金時(shí)代。AIoT+AIGC 雙重驅(qū)動(dòng)下,全球 AI 市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。IDC預(yù)測(cè),到2026 年包括軟件、硬件和服務(wù)在內(nèi)的 AI 市場(chǎng)規(guī)模將超 9,000 億美元,2022-2026 年CAGR為18.6%。其中,AI 硬件包括 AI 服務(wù)器、算力芯片、存儲(chǔ)芯片、CPO、PCB、交換機(jī)、數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器電源等。據(jù)預(yù)測(cè),2026 年 AI 硬件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 343.4 億美元,2022-2026 年 CAGR 為 27.0%。雖然從絕對(duì)值規(guī)??矗珹I 硬件是最小的細(xì)分市場(chǎng),到 2026 年僅占整個(gè) AI 市場(chǎng)的 5%,但其增速卻快于行業(yè)整體。2.2 產(chǎn)能周期:擴(kuò)張減緩供給結(jié)構(gòu)性調(diào)整全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)每 3-5 年出現(xiàn)一輪擴(kuò)產(chǎn)周期。產(chǎn)能周期反應(yīng)供給側(cè)變化,主要與經(jīng)濟(jì)周期下需求變化、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)策略等因素相關(guān)。19Q3-21Q4,行業(yè)回暖需求提振,產(chǎn)能利用率迅速爬升至滿載狀態(tài)仍供不應(yīng)求,缺芯潮下 2021 年行業(yè)資本開(kāi)支同比增長(zhǎng)高達(dá) 35%。22Q1-22Q3 下游需求回落,供需缺口逐步收窄,但產(chǎn)能利用率依舊高企,資本開(kāi)支維持高位。22Q4 起,需求疲軟疊加在建產(chǎn)能持續(xù)釋放,供需關(guān)系反轉(zhuǎn),產(chǎn)能利用率松動(dòng)并迅速下滑。2023 年行業(yè)資本開(kāi)支預(yù)期較上年縮減,出現(xiàn) 2008 年金融危機(jī)以來(lái)最大跌幅。本輪產(chǎn)能擴(kuò)張規(guī)模仍在合理市場(chǎng)空間內(nèi)。其一,從資本開(kāi)支增速看,本輪產(chǎn)能擴(kuò)張節(jié)奏從未觸及危險(xiǎn)邊界。SemiWiki 通過(guò)分析 1984 年~2017 年間歷史數(shù)據(jù)得出結(jié)論,當(dāng)資本支出增速超過(guò)27%時(shí)需引起警惕,超過(guò) 56%時(shí)會(huì)面臨過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。其二,本輪資本開(kāi)支最大增幅低于前一輪周期,但市場(chǎng)規(guī)模最大增幅卻高于前一輪周期。其三,當(dāng)前供需關(guān)系出現(xiàn)分化,消費(fèi)電子持續(xù)疲軟,汽車、工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域所需的模擬芯片/功率器件韌性強(qiáng)勁,AI 大模型所需的算力芯片更是供不應(yīng)求。因此,我們認(rèn)為擴(kuò)產(chǎn)是合理的結(jié)構(gòu)性調(diào)整。結(jié)構(gòu)特征一:擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能向大尺寸集中。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),到 2025 年全球12 英寸晶圓廠產(chǎn)能將達(dá)920萬(wàn)片/月,CAGR 近 10%。大尺寸晶圓能夠降低成本和提升成品率。德州儀器數(shù)據(jù)顯示,相較于8 英寸產(chǎn)線,12 英寸產(chǎn)線制造的模擬晶圓裸片成本可以降低 40%,即使考慮到封裝和測(cè)試成本的不同,封測(cè)后用12英寸生產(chǎn)模擬芯片成品仍有 20%以上的成本優(yōu)勢(shì)。同時(shí),隨著制程的不斷縮小,芯片制造工藝對(duì)硅片缺陷密度與缺陷尺寸的容忍度也在不斷降低。邊緣芯片的減少可直接 12 英寸晶圓產(chǎn)品的成品率。結(jié)構(gòu)特征二:代工廠擴(kuò)產(chǎn)聚焦成熟制程。據(jù) TrendForce 數(shù)據(jù),2022 年全球晶圓代工產(chǎn)能年增約14%,其中12英寸新增產(chǎn)能中約 65%為成熟制程(28nm及以上),年增長(zhǎng)率達(dá)20%。擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)能來(lái)自于臺(tái)積電(TSMC)、聯(lián)電(UMC)、中芯國(guó)際(SMIC)、華虹集團(tuán)(HuaHong Group)旗下華虹宏力,以及合肥晶合集成(Nexchip)。TrendForce 預(yù)測(cè) 2021~2024 年全球晶圓代工產(chǎn)能年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá) 11%,28nm 產(chǎn)能在2024 年將達(dá)2022年的1.3 倍,是擴(kuò)產(chǎn)最積極的成熟制程節(jié)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)特征三:特色工藝是成熟制程中的投資重點(diǎn)。特色工藝包含 eNVM、BiCMOS、RFCMOS、BCD等,與模擬芯片、功率器件結(jié)合緊密。行業(yè)玩家主要包括 TI、ADI、英飛凌等國(guó)際IDM大廠和以特色工藝為主/主攻先進(jìn)工藝兼顧特色工藝的晶圓代工廠。行業(yè)上行時(shí),IDM 擴(kuò)產(chǎn)相對(duì)保守,供不應(yīng)求產(chǎn)生大量委外訂單;行業(yè)下行時(shí),模擬芯片相對(duì)數(shù)字芯片生命周期長(zhǎng)存貨減值壓力小。疊加作用驅(qū)動(dòng)晶圓廠在產(chǎn)能擴(kuò)張中積極布局成熟制程特殊工藝市場(chǎng)。2.3 庫(kù)存周期:下游復(fù)蘇不一庫(kù)存修正或?qū)⒊掷m(xù)半導(dǎo)體庫(kù)存周期分為主動(dòng)去庫(kù)存、被動(dòng)去庫(kù)存、主動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存和被動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存四個(gè)階段。庫(kù)存周期與行業(yè)供需錯(cuò)配直接掛鉤,一般在 2-3 年左右。主動(dòng)去庫(kù)存階段(19Q1-19Q3),經(jīng)濟(jì)放緩需求轉(zhuǎn)弱,同時(shí)臺(tái)積電、英特爾等半導(dǎo)體制造商進(jìn)行了產(chǎn)能擴(kuò)張的計(jì)劃和投資,產(chǎn)能供過(guò)于求,行業(yè)整體表現(xiàn)為量?jī)r(jià)齊跌。被動(dòng)去庫(kù)存階段(19Q4-20Q2),智能手機(jī)、數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)和 5G 等領(lǐng)域需求持續(xù)增長(zhǎng),芯片庫(kù)存持續(xù)去化,價(jià)格趨于平穩(wěn)。主動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存階段(20Q3-21Q3),遠(yuǎn)程辦公、在線教育、數(shù)字娛樂(lè)等領(lǐng)域需求激增,供需關(guān)系逐漸恢復(fù),行業(yè)量?jī)r(jià)齊增進(jìn)入最佳盈利狀態(tài)。被動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存(21Q4-22Q3),下游市場(chǎng)需求承壓,但制造商資本開(kāi)支增加導(dǎo)致供給側(cè)產(chǎn)能過(guò)剩,行業(yè)庫(kù)存積壓達(dá)到高位。22Q4 起,需求轉(zhuǎn)弱供需關(guān)系反轉(zhuǎn),行業(yè)量?jī)r(jià)齊跌進(jìn)入新一輪庫(kù)存周期循環(huán)。

下游復(fù)蘇節(jié)奏不一,行業(yè)庫(kù)存修正或?qū)⒊掷m(xù)。ECIA 發(fā)布的 TPC 半導(dǎo)體市場(chǎng)調(diào)查顯示,下游領(lǐng)域庫(kù)存水位自 23Q1 起陸續(xù)調(diào)整,但部分產(chǎn)品仍高于平衡水位。具體來(lái)看,微處理器和模擬芯片受益于汽車和工業(yè)領(lǐng)域的需求韌性,庫(kù)存相對(duì)較低。手機(jī)/計(jì)算機(jī)等消費(fèi)電子下游恢復(fù)不及預(yù)期,存儲(chǔ)領(lǐng)域DRAM和NAND產(chǎn)品庫(kù)存水位持續(xù)修正但仍處于高位,總體來(lái)看,部分下游領(lǐng)域已出現(xiàn)回暖跡象,但半導(dǎo)體行業(yè)系統(tǒng)性去庫(kù)存周期尚未完成。
3. 跟蹤半導(dǎo)體周期:需求未明短期承壓,信心回暖復(fù)蘇有望
3.1 上游:設(shè)備銷售額小幅回升提示擴(kuò)張信心不減近十年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額增速是反應(yīng)行業(yè)景氣度的領(lǐng)先指標(biāo)。行業(yè)上行時(shí)產(chǎn)能利用率達(dá)到高位后生產(chǎn)商有意愿采購(gòu)設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn),行業(yè)下行時(shí)則減少設(shè)備采購(gòu)以縮減資本開(kāi)支。根據(jù)日本半導(dǎo)體制造裝置協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),23Q1 全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額同比增長(zhǎng) 8.59%,增速環(huán)比+7.24pct。設(shè)備銷售額增速回升提示生產(chǎn)商擴(kuò)產(chǎn)信心回暖,行業(yè)下行周期有望見(jiàn)底。硅片出貨面積下滑提示需求依舊承壓。上行周期中需求復(fù)蘇訂單增加,晶圓廠會(huì)增加硅片采購(gòu)以保障出貨,下行周期中則減少采購(gòu)以降低原材料庫(kù)存。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),23Q1 全球硅片出貨面積同比減少11.25%,增速環(huán)比-9.72pct。硅片出貨量連續(xù)回落提示制造商在手及新增訂單量不及預(yù)期,短期需求依舊承壓。3.2 中游:部分廠商指引積極產(chǎn)能利用率有望回升多數(shù)晶圓廠產(chǎn)能利用率已觸及歷史低位。行業(yè)上行時(shí)需求恢復(fù),芯片、終端和渠道廠商補(bǔ)庫(kù)存,代工訂單增加晶圓廠產(chǎn)能利用率提升,行業(yè)下行時(shí)需求疲軟,下游客戶砍單,產(chǎn)能利用率下滑。2000年以來(lái),除去 01/09 年發(fā)生系統(tǒng)性危機(jī),主要晶圓廠產(chǎn)能利用率多數(shù)時(shí)間在 80%-110%區(qū)間內(nèi)波動(dòng)。2011 年歐債危機(jī)、2019 年中美貿(mào)易摩擦引發(fā)需求下行時(shí),部分晶圓廠產(chǎn)能利用率跌破 80%水位,但仍維持在60%以上。本輪周期中,代工廠產(chǎn)能利用率自 22Q4 開(kāi)始松動(dòng),23Q1 聯(lián)電、中芯國(guó)際披露產(chǎn)能利用率為72.4%、68.1%,臺(tái)積電估算在 80%上下,已低于或接近歷史低位。華虹半導(dǎo)體產(chǎn)能利用率維持高位系采取了降價(jià)策略。Q2 指引分化部分廠商產(chǎn)能利用率有望回升。從營(yíng)收來(lái)看,中芯國(guó)際指引23Q2 有所回升,聯(lián)電、格羅方德、華虹半導(dǎo)體指引持平或小幅波動(dòng),臺(tái)積電指引下滑 4-9 個(gè)百分點(diǎn)。毛利率方面,多數(shù)晶圓廠指引小幅下降或持平。產(chǎn)能利用率方面,聯(lián)電指引在 70%低位區(qū)間,基本與 Q1 持平;中芯國(guó)際業(yè)績(jī)會(huì)表示預(yù)計(jì)Q2產(chǎn)能利用率和出貨量均高于 Q1,且公司接到部分急單,40nm、28nm 的產(chǎn)能利用率已經(jīng)恢復(fù)到100%。3.3 下游:價(jià)格調(diào)整趨近尾聲庫(kù)存周轉(zhuǎn)壓力仍在細(xì)分品類價(jià)格趨勢(shì)逐漸企穩(wěn)。存儲(chǔ)產(chǎn)品價(jià)格自 2022 年起下滑最為明顯,其中NAND近一月價(jià)格基本持平有望在 Q3 止跌,DRAM 價(jià)格跌幅明顯收窄調(diào)整基本進(jìn)入尾聲。數(shù)字芯片中,受益于通信、數(shù)據(jù)中心及汽車需求推動(dòng)的 FPGA 和車規(guī)級(jí) MCU 價(jià)格經(jīng)歷 Q1 調(diào)漲后,Q2 主要廠商交期縮短價(jià)格回歸穩(wěn)定。模擬芯片中,傳感器 Q2 需求偏緊交期延長(zhǎng),Infineon、Onsemi、NXP 等廠商調(diào)漲價(jià)格,其他產(chǎn)品供應(yīng)趨于穩(wěn)定。分立器件中,Q1 熱度較高的高壓 MOSFET 和 IGBT 產(chǎn)品普遍交期縮短,但onsemi 和Microchip部分產(chǎn)品價(jià)格仍在上漲。
主要半導(dǎo)體公司存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)普遍上升。以 Wind 數(shù)據(jù)計(jì)算半導(dǎo)體公司存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)反映庫(kù)存水位進(jìn)行不完全統(tǒng)計(jì),海外主要半導(dǎo)體公司最新一季存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)平均為 4.7 個(gè)月,已超過(guò)常規(guī)水位;國(guó)內(nèi)主要半導(dǎo)體公司 23Q1 存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)平均為 11.3 個(gè)月,處于歷史高位。雖然半導(dǎo)體行業(yè)自22Q4 進(jìn)入主動(dòng)去庫(kù)存階段,部分終端廠商積極進(jìn)行庫(kù)存管理,部分設(shè)計(jì)廠商也向上游晶圓廠砍單,供應(yīng)鏈庫(kù)存水位持續(xù)下降。但下游需求回暖不及預(yù)期,影響庫(kù)存周期進(jìn)度,主要半導(dǎo)體廠商面臨較大存貨壓力,被動(dòng)去庫(kù)存的上行拐點(diǎn)暫未顯現(xiàn)。
4. 判斷半導(dǎo)體周期:模擬拐點(diǎn)或是復(fù)蘇先兆,重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備、AI芯片、模擬/功率和代工領(lǐng)域
4.1 整體趨勢(shì):費(fèi)城指數(shù)率先走出修復(fù)行情,模擬芯片拐點(diǎn)或是復(fù)蘇先兆近十年周期波動(dòng)中,申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)彈性更大。半導(dǎo)體指數(shù)行情波動(dòng)可以拆解為估值和業(yè)績(jī)兩重變化。費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)在上行周期發(fā)生“戴維斯雙擊”,下行周期發(fā)生“戴維斯雙殺”。2011 年以來(lái),費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù) PE(TTM)在 15x 至 35x 之間波動(dòng)。2011 年以來(lái),申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)估值處在30x-140x 區(qū)間??傮w來(lái)看,申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)估值彈性和波動(dòng)幅度高于費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)。AIGC 行情拉動(dòng)費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)率先走出修復(fù)行情。AIGC 掀起的大模型軍備競(jìng)賽引發(fā)全球市場(chǎng)對(duì)算力的旺盛需求,不僅推動(dòng)英偉達(dá)總市值突破萬(wàn)億美元,成為美股市值第五大公司;也拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)公司給出超預(yù)期業(yè)績(jī)指引,如主營(yíng) AI 網(wǎng)絡(luò)連接芯片和云端優(yōu)化芯片邁威爾預(yù)測(cè) 2024 財(cái)年其AI 營(yíng)收將成倍增長(zhǎng)。受 AI 應(yīng)用和硬件高景氣拉動(dòng),費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)自 2022Q4 起逐漸走出修復(fù)行情。申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)則受中美芯片博弈與下游需求修復(fù)遲滯影響,短期業(yè)績(jī)承壓,行情仍在底部盤(pán)整。從 P/B 估值來(lái)看申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)仍處于歷史低位。歷史復(fù)盤(pán)來(lái)看,費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)P/B主要位于3x-7x區(qū)間。本輪周期中,費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù) P/B 自 21Q4 回調(diào),到 22Q4 觸及 3.2x 底部后開(kāi)始波動(dòng)上行。申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)多數(shù)時(shí)間也位于 3x-7x 區(qū)間,由于彈性更大,19Q1 見(jiàn)底時(shí)回調(diào)至 2x 左右,21Q3 見(jiàn)頂時(shí)則突破了12x。對(duì)比來(lái)看,申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)當(dāng)前仍在低位盤(pán)整,尚未走出回暖態(tài)勢(shì),從 P/B 估值角度有較大上行空間。模擬芯片拐點(diǎn)出現(xiàn)通常是復(fù)蘇先兆。模擬芯片發(fā)展并不主要依賴于工藝制程迭代,通常產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng)、價(jià)格波動(dòng)也較小。相對(duì)于數(shù)字芯片,模擬芯片產(chǎn)品種類復(fù)雜,下游應(yīng)用更廣。在下行周期中,模擬芯片和功率芯片類廠商受益于汽車和工業(yè)兩大市場(chǎng)需求支撐,業(yè)績(jī)相對(duì)穩(wěn)定,呈弱周期屬性。復(fù)盤(pán)近十年申萬(wàn)半導(dǎo)體三級(jí)指數(shù),模擬芯片設(shè)計(jì)在多輪周期中都是相對(duì)早復(fù)蘇的賽道。本輪周期中,AIoT+AIGC兩大創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力引發(fā)汽車電動(dòng)化和制造智能化浪潮,推動(dòng)模擬芯片成為下游應(yīng)用中較為景氣的賽道。目前下游需求有回暖跡象,申萬(wàn)模擬芯片設(shè)計(jì)指數(shù)已經(jīng)能看到小幅拐點(diǎn),率先復(fù)蘇的邏輯有望再次驗(yàn)證。4.2 細(xì)分賽道:重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備、AI 芯片、模擬/功率和代工領(lǐng)域4.2.1 半導(dǎo)體設(shè)備:盈利水平穿越周期,國(guó)產(chǎn)替代貢獻(xiàn)可觀空間全球主要設(shè)備廠商毛利率穿越周期保持穩(wěn)定。半導(dǎo)體設(shè)備是電子產(chǎn)業(yè)的基石,投資額一般占制造領(lǐng)域資本開(kāi)支的 70%-80%。半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)高度集中,以美歐日廠商技術(shù)為領(lǐng)先,美國(guó)應(yīng)用材料(AMAT.O)、荷蘭阿斯麥(ASML.O)、美國(guó)拉姆研究(LRCX.O)、美國(guó)科天(KLAC.O)為代表的Top10 企業(yè)長(zhǎng)期占據(jù)全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的主要份額。其中光刻機(jī)領(lǐng)域壟斷程度最高,以 EUV、ArFi、ArF 三個(gè)高端機(jī)型來(lái)看,2022 年 ASML 出貨 149 臺(tái),占有 95%的市場(chǎng)。從歷史數(shù)據(jù)來(lái)看,半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)盈利水平較為穩(wěn)定。2010年后歷次周期中,應(yīng)用材料、阿斯麥、拉姆研究與科天半導(dǎo)體等設(shè)備龍頭的毛利率基本處于40%-60%區(qū)間。芯片博弈升級(jí)強(qiáng)化國(guó)產(chǎn)替代邏輯。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),2022 年全球半導(dǎo)體設(shè)備出貨金額達(dá)1076億美元。中國(guó)大陸連續(xù)第三年成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng),銷售額達(dá) 283 億美元,占比26.3%。6 月30日,荷蘭正式宣布開(kāi)始實(shí)施半導(dǎo)體設(shè)備出口管制,將限制多款 DUV 高端型號(hào)光刻機(jī)設(shè)備出貨。隨即AMSL回應(yīng)部分先進(jìn)型號(hào)設(shè)備受限,比如 TWINSCAN NXT:2050i、2000i、1980Di。短期來(lái)看,關(guān)鍵環(huán)節(jié)高端設(shè)備出口限制會(huì)給國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)升級(jí)和擴(kuò)產(chǎn)帶來(lái)陣痛,但長(zhǎng)期來(lái)看,是對(duì)國(guó)產(chǎn)替代邏輯的進(jìn)一步催化。
國(guó)產(chǎn)化率不斷提升,主要廠商營(yíng)收增長(zhǎng)亮眼。據(jù)海關(guān)總署和中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)公布數(shù)據(jù)計(jì)算,2018-2021 年我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率由 5.4%增長(zhǎng)至 14.6%,估測(cè) 2022 年已超過(guò)20%。從業(yè)績(jī)表現(xiàn)看,2018-2022 年國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商營(yíng)收連續(xù)增長(zhǎng),CAGR 高達(dá) 50%。從盈利水平看,平均毛利率穩(wěn)定在40%左右,平均凈利率逆周期連續(xù)增長(zhǎng)至 17%。在國(guó)產(chǎn)替代邏輯打開(kāi)市場(chǎng)增量空間前提下,設(shè)備賽道長(zhǎng)期確定性高。4.2.2 算力芯片:創(chuàng)新周期確立行業(yè)β,國(guó)內(nèi)廠商加速追趕大模型軍備競(jìng)賽催生龐大內(nèi)需空間。AIGC 浪潮下,阿里、百度、華為、360 等國(guó)內(nèi)科技平臺(tái),及創(chuàng)業(yè)公司、科研院校先后加入大模型軍備競(jìng)賽。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前參數(shù)量在 10 億規(guī)模以上的國(guó)內(nèi)大模型發(fā)布數(shù)量已達(dá) 79 個(gè),已發(fā)布模型中參數(shù)量最多高達(dá) 174 萬(wàn)億。由此推演,技術(shù)層大模型落地+應(yīng)用層場(chǎng)景豐富最終會(huì)通過(guò) AI 產(chǎn)業(yè)鏈傳導(dǎo)至基礎(chǔ)層,轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì) AI 硬件尤其是 AI 芯片的龐大內(nèi)需。據(jù)IDC數(shù)據(jù),2022年中國(guó) AI 市場(chǎng)規(guī)模為 122 億美元,預(yù)計(jì) 2026 年將達(dá) 264 億美元,其中 AI 硬件占比最高,規(guī)模近150億美元。GPU 是模型訓(xùn)練階段用量最大的算力芯片。算力芯片主要應(yīng)用在模型訓(xùn)練和推理兩個(gè)階段,云和端對(duì)訓(xùn)練側(cè)和推理側(cè)的要求又有不同。目前,主流架構(gòu)包括 GPU、FPGA 和以 VPU/TPU 為代表的ASIC三類。通用性 GPU>FPGA>ASIC,性能功耗比 GPU服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 164 億美元,GPU 服務(wù)器占比依舊超過(guò) 80%。海外廠商長(zhǎng)期壟斷算力芯片市場(chǎng)。全球范圍內(nèi)參與算力芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的海外廠商主要有NVIDIA、Intel、QUALCOMM、AMD、Google、Microsoft 等。在 GPU 和 FGPA 領(lǐng)域,國(guó)外廠商尤其是美國(guó)公司近乎處于了壟斷地位。以 GPU 為例,JPR 數(shù)據(jù)顯示 23Q1 Intel 在全球 PC 端 GPU 市占率為68%,NVIDIA和AMD分別占 19%和 13%;而 NVIDIA 在臺(tái)式機(jī)獨(dú)立 GPU 市場(chǎng)的份額則高達(dá) 84%。4.2.3 存儲(chǔ)芯片:頭部廠商減產(chǎn)筑底,下游驅(qū)動(dòng)力向AI/HPC切換供給商實(shí)質(zhì)減產(chǎn)價(jià)格跌幅收窄。存儲(chǔ)芯片是半導(dǎo)體第二大細(xì)分市場(chǎng),產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高,可替代性強(qiáng)。相較于其他品類,存儲(chǔ)芯片周期性強(qiáng),彈性大于行業(yè)整體,價(jià)格對(duì)下游需求敏感性高。本輪存儲(chǔ)周期下調(diào)由 22Q2 起,部分細(xì)分產(chǎn)品價(jià)格已突破歷史低位。為應(yīng)對(duì)持續(xù)下行趨勢(shì),22Q4 起頭部廠商海光、三星、SK海力士進(jìn)行減產(chǎn)并縮減資本開(kāi)支。目前下游需求恢復(fù)未明但實(shí)際減產(chǎn)已部分改善供需關(guān)系。Trendforce預(yù)測(cè)NAND Flash Q3 均價(jià)預(yù)估將續(xù)跌 3-8%,Q4 有望止跌回升;DRAM Q3 均價(jià)跌幅將收斂至0-5%,有望在2024年止跌反彈。服務(wù)器成為存儲(chǔ)復(fù)蘇增長(zhǎng)引擎。智能手機(jī)、PC 和服務(wù)器是存儲(chǔ)芯片的主要下游需求。從DRAM來(lái)看,智能手機(jī)的需求量最大,2022 年占比達(dá) 38.5%,服務(wù)器次之,2022 年占比分別為34.9%。NANDFlash首要需求來(lái)源也是智能手機(jī),其次是 PCSSD 和企業(yè)級(jí) SSD。其中,企業(yè)級(jí) SSD 主要應(yīng)用于高性能計(jì)算、邊緣計(jì)算、高端存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)中心等各種場(chǎng)景。受 AI 浪潮帶動(dòng),全球服務(wù)器尤其是AI 服務(wù)器出貨量大幅提升,成為存儲(chǔ)增量市場(chǎng)。Tendforce 預(yù)測(cè),2023 年 AI 服務(wù)器(包含搭載 GPU、FPGA、ASIC 等)出貨量將高增38.4%,達(dá)近 120 萬(wàn)臺(tái),占整體服務(wù)器出貨量近 9%,至 2026 年將占 15%。AI 服務(wù)器對(duì)存儲(chǔ)芯片需求更高。根據(jù)美光測(cè)算,AI 服務(wù)器中 DRAM 數(shù)量是傳統(tǒng)服務(wù)器的 8 倍,NAND 是傳統(tǒng)的3 倍。TrendForce 預(yù)測(cè),2023年服務(wù)器 DRAM 出貨量將超過(guò)智能手機(jī) DRAM,市場(chǎng)份額占比將達(dá) 38%。

大模型訓(xùn)練對(duì)存力提出更高要求。大模型訓(xùn)練精度依賴于參數(shù)量和數(shù)據(jù)集大小,對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸效能提出了更高要求。AI 模型訓(xùn)練中需要保存中間層的輸出激活值,會(huì)增加3 到4 倍的內(nèi)存占用,使單個(gè)硬件的內(nèi)存容量和 AI 硬件之間的傳輸帶寬面臨挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)顯示,過(guò)去 20 年中硬件的峰值計(jì)算能力增加了90,000 倍,但是內(nèi)存/硬件互連帶寬卻只是提高了 30 倍。HBM 成為 AI 存力瓶頸解決方案。高帶寬存儲(chǔ)器(High Bandwidth Memory,HBM)是一種新型顯存,通過(guò) TSV(硅通孔)技術(shù),將多個(gè) DRAM 芯片堆疊起來(lái)并與 GPU 一起封裝。HBM使DRAM轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw3D 結(jié)構(gòu),可以提供更高的總線位寬并擴(kuò)展內(nèi)存容量,進(jìn)而提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸效率,是目前AI 訓(xùn)練突破“內(nèi)存墻”限制的主流方案。Trendforce 預(yù)估 2023 年全球 HBM 需求量將增長(zhǎng)近6 成,達(dá)到2.9 億GB。4.2.4 模擬/功率:弱周期屬性,汽車工業(yè)支撐下游應(yīng)用空間模擬芯片/功率器件共同具備下游應(yīng)用廣和產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)兩大屬性。(1)下游應(yīng)用廣:模擬芯片用于產(chǎn)生、放大和處理連續(xù)函數(shù)形式模擬信號(hào)(如聲音、光線、溫度等),是自然世界和數(shù)字世界的橋梁。模擬芯片包括信號(hào)鏈和電源管理兩類,幾乎常見(jiàn)的全部電子設(shè)備都需要使用模擬芯片。功率器件屬于分立器件的分支,主要功能是對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換、控制和改變,被廣泛應(yīng)用于工控、汽車、新能源和家電領(lǐng)域。(2)產(chǎn)品生命周期長(zhǎng):模擬芯片相較數(shù)字芯片更強(qiáng)調(diào)可靠性、穩(wěn)定性和一致性,產(chǎn)品種類豐富、認(rèn)證周期較長(zhǎng),且發(fā)展并不依賴于工藝制成迭代,產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng)且價(jià)格波動(dòng)較小。功率器件迭代升級(jí)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于下游對(duì)高效率和低功耗的需求,耐用性決定了其產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)迭代慢的特點(diǎn)。下游應(yīng)用廣+產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)=周期性較弱。由于產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)且種類豐富,且下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多,模擬芯片與功率器件市場(chǎng)不易受單一產(chǎn)業(yè)景氣變動(dòng)影響,價(jià)格波動(dòng)與存儲(chǔ)等數(shù)字芯片相比較小,行業(yè)整體周期性較弱。2015 年后物聯(lián)網(wǎng)概念興+2019 年起新能源汽車逐漸普及的雙重邏輯下,來(lái)自工業(yè)控制和智能駕駛領(lǐng)域的下游需求支撐模擬芯片和功率器件(占比分立器件 70%左右)在本輪周期中走出了漲多跌少的增速變化。據(jù) WSTS 預(yù)測(cè),2023 年模擬芯片和功率器件銷售額占比將達(dá) 23.26%,較2019 年+4.39pct。國(guó)內(nèi)模擬/功率領(lǐng)域需求量大但自給率低。ICInsight 數(shù)據(jù)顯示,2021 年中國(guó)大陸模擬芯片市場(chǎng)占全球總市場(chǎng)的 43%,但據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)數(shù)據(jù) 2020 年我國(guó)模擬芯片自給率僅有 12%。功率器件方面情況相似,據(jù)Statista 和 IHS 數(shù)據(jù),2021 年中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)為 183 億美元,約占全球市場(chǎng)的40%。但目前國(guó)產(chǎn)化率尚不足 30%,且車規(guī)級(jí)國(guó)內(nèi)自給率不足 10%,存在巨大的供需缺口。4.2.5 晶圓代工:底部基本確立,復(fù)蘇在即利好低估優(yōu)質(zhì)標(biāo)的低估值優(yōu)質(zhì)代工標(biāo)的復(fù)蘇受益確定性強(qiáng)。根據(jù)產(chǎn)能周期中對(duì)產(chǎn)能利用率和業(yè)績(jī)指引的分析,我們認(rèn)為當(dāng)前晶圓代工環(huán)節(jié)的周期底部已基本確立。目前,各下游應(yīng)用環(huán)節(jié)修復(fù)節(jié)奏不一,庫(kù)存去化仍在持續(xù),但行業(yè)不存在整體產(chǎn)能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)。因此,當(dāng)需求回暖進(jìn)入被動(dòng)去庫(kù)存拐點(diǎn)時(shí),終端客戶訂單增加,晶圓廠稼動(dòng)率和業(yè)績(jī)提升是必然趨勢(shì)。(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請(qǐng)參閱報(bào)告原文。)精選報(bào)告來(lái)源:【未來(lái)智庫(kù)】。「鏈接」


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