中信建投:半導體產業鏈投資前景

半導體產業主要由設計、製造、封測和應用四個環節所構成。設計階段主要包括半導體晶片的架構設計以及系統級(SoC)設計;製造階段主要由晶圓廠進行,包括光刻、蝕刻、清潔等一系列複雜的製程;晶片製造好後,需要透過封裝保護晶片,並進行電氣性能測試,確認晶片的功能是否正常;最後,半導體產品被整合到各種設備中,如手機、電腦、電視、汽車等。

整個半導體產業鏈從設計到最終產品應用,涉及眾多企業和產業,每個環節都有其獨特的價值和投資機會。當前地緣政治局勢緊張,中美摩擦前景仍不明朗,半導體作為資訊科技產業的核心,受到各國戰略性重視,供應鏈安全意識空前強化。


0 1 HBM:AI的記憶體瓶頸,高障礙高增速

HBM是限制目前算力卡性能的關鍵因素,海力士、三星、美光正加大研發投入和資本開支,大力擴產并快速迭代HBM,預計2024年HBM3e 24GB/36GB版本將量產/發布,內存性能進一步提高。 HBM供需將持續緊俏,市場規模快速成長。透過分析生產流程(TSV、鍵結等)和技術演進方向(先進製程、疊層),我們認為封裝測試、前道和後道先進封裝的設備和材料將是HBM主要受益方向。

摘要

HBM是目前算力的記憶體瓶頸。儲存效能是當下限制高效能運算的關鍵因素,從記憶體到處理器,資料搬運會面臨頻寬和功耗的問題。為解決傳統DRAM頻寬較低的問題,本質上需要對單I/O資料速率和位元寬進行提升。 HBM由於採用了TSV、微凸塊等技術,DRAM裸片、計算核心間實現了較短的訊號傳輸路徑、較高的I/O資料速率、高位寬和較低的I/O電壓,因此具備高頻寬、高儲存密度、低功耗等優勢。即便如此,目前HBM的效能仍跟不上算力卡的需求。

三大原廠持續加大研發投入,HBM性能倍數級提升。隨著技術的迭代,HBM的層數、容量、頻寬指標不斷升級,目前最先進的HBM3e版本,理論上可實現16層堆疊、64GB容量和1.2TB/s的頻寬,分別為初代HBM的2倍、9.6倍和4倍。從Trendforce公佈的HBM Roadmap來看,2024年上半年,海力士、三星、美光均會推出24GB容量的HBM3e,皆為8層堆疊。 2024年下半年,三家廠商將推出36GB版本的HBM3e,或為12層堆疊。此外,HBM4預計於2026年推出。

HBM製造整合前道製程與先進封裝,TSV、EMC、鍵結製程是關鍵。 HBM製造的關鍵在於TSV DRAM,以及每層TSV DRAM之間的連接方式。目前主流的HBM製造工藝是TSV+Micro bumping+TCB,例如三星的TC-NCF工藝,而SK海力士則採用改進的MR-MUF工藝,在鍵合應力、散熱性能、堆疊層數方面更有優勢。目前的TCB製程可支撐最多16層的HBM生產,隨著HBM堆疊層數增加,以及HBM對速率、散熱等性能要求的提升,HBM4開始可能引入混合鍵合工藝,對應的,TSV、GMC/LMC的要求也將提高。

AI刺激伺服器儲存容量擴充,HBM需求強勁。隨著雲端運算廠商將更多資本開支投入AI基礎設施,AI伺服器ODM對2024年展望樂觀,預計2024年AI伺服器出貨量持續大幅成長。相較於一般伺服器而言,AI伺服器多增加GPGPU的使用,以NVIDIA A100/H100 80GB配置8張計算,HBM用量約為640GB,超越常規伺服器的內存條容量,H200、B100等算力卡將搭載更高容量、更高速率HBM。我們計算,隨著算力卡單卡HBM容量提升、算力卡出貨量提升、技術迭代帶來單GB HBM單價提升,2023年HBM市場規模為40億美元,預計2024年增長至148億美元,2026年成長至242億美元,2023~2026年CAGR為82%。

目前HBM供應鏈以海外廠商為主,部分中國廠商打入了海外儲存/HBM供應鏈。中國製HBM正處於0到1的突破期,HBM供應主要為韓系、美系廠商,中國能獲得的HBM資源較少。隨著中國製算力卡需求快速成長,對於算力卡性能至關重要的HBM也有強烈的供應保障訴求和中國製化訴求。建議關注:封測、設備、材料等環節。

風險提示:

AI技術落地不如預期。 AI屬於創新技術,需投入較大前期研發成本,且AI技術的落地應用是一個複雜的過程,受到許多因素的影響,包括技術成熟度、資料品質、人才短缺、法規限制等。因此,AI技術的落地可能會出現一些挑戰和困難,導致實際應用效果不如預期;

國際環境變遷影響。聯準會貨幣政策不確定,影響科技業估值;美國不斷對中國科技施壓,衍生出供應鏈安全、智慧財產權爭議、政策和監管環境等議題。

宏觀環境的不利因素。宏觀不利因素可能使得全球經濟成長放緩,AI伺服器需求不如預期。若宏觀經濟波動較大或長期處於低谷,政府、企業資本支出將受到抑制,AI伺服器市場的波動會影響產業鏈相關公司的經營績效。

市場競爭加劇風險。 HBM市場寡占,且迭代快速,中國製廠商與海外差距龐大,若研發進展不如預期,可能導致技術差距擴大,導致未來可獲得的市場佔有率低於預期。

報告來源

證券研究報告名稱:《HBM:AI的記憶體瓶頸,高障礙高增速》

對外發佈時間:2024年3月10日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

劉雙鋒SAC 編號:S1440520070002

章合坤SAC 編號:S1440522050001

孫芳芳SAC 編號:S1440520060001


02電子產業2024年投資策略報告:半導體週期反轉在即,終端創新、AI引領新一輪成長

在終端創新和AI賦能的加持下,電子板塊預計在2024年進入景氣上升通道。終端創新方面,手機、PC大盤復甦,折疊螢幕手機、XR出貨可望高成長,OLED滲透率提升,AI 手機、AI PC可望催化消費者需求,拉動相關供應鏈成長。 AI賦能方面,AIGC引發內容生成典範革命,算力需求強勁,GPU、HBM等供應緊缺,中國製算力、儲存及對應的先進製程、先進封裝獲益。目前,半導體庫存持續去化,部分板塊如儲存、CIS觸底反彈,2024年可望見到需求回升。

摘要

1.終端創新不斷,AI賦能邊緣側應用。 IDC預計,2023年全球智慧型手機市場出貨量達11.5億台,年減4.7%,但隨著消費需求逐步復甦,2024年全球智慧型手機市場或將回歸成長的正軌,全球智慧型手機出貨量將較去年同期成長4.5%。同時,技術創新不斷,折疊螢幕技術逐步成熟,成本快速下降,滲透率快速提升,Counterpoint預計全球折疊螢幕手機出貨量將從2022年的1,310萬台增至2027年的1億台,CAGR達51 %,關注LTPO、鉸鏈、超音波指紋、OLED、衛星通訊等創新點。 XR作為下一代人機互動終端,隨著2024年蘋果Vision Pro開售並催熟硬體供應鏈和應用生態圈,其產業鏈爆發在即。高通、聯發科、英特爾等巨頭加碼AI,相繼推出驍龍8Gen3、天璣9300、Meteor Lake等產品,AI+手機、AI+PC硬體配置先行,大模型進入手機、PC端側,有望催化消費者需求,傳統終端在AI賦能下有望啟動新的成長。建議關注:折疊螢幕手機、XR、OLED、AI手機+AI PC。


2.AI開啟算力時代,中國製算力產業鏈加速。 AIGC引發內容生成典範革命,雲端演算法向大模式多模態演進,硬體基礎設施成為發展基石,GPU、HBM等供應緊縮。在英偉達、AMD對華供應高階GPU晶片受限,以及海外HBM產能缺損的背景下,中國製算力晶片、記憶體晶片迎來中國製替代窗口期。後摩爾時代算力需求爆發,製造製程技術創新突破,一方面,算力急需高性價比解決方案,先進封裝製程迭代成為新的發展趨勢,中國封測龍頭正積極佈局;另一方面,先進製程在台積電、三星電子等龍頭競爭下邁入3nm時代,中國製龍頭也奮力追趕。建議關注:中國製GPU/CPU、先進製程代工及配套設備材料、先進封裝及配套設備材料、中國製DDR5及HBM。


3.零件及上游復甦在即,進入週期右側。半導體庫存持續去化,部分板塊庫存降至健康水位,呈現底部反彈態勢,2024年可望見到需求回升。得益於2022年-2023年的降價去庫存,以及23H2以來下游的積極補庫,存儲器、CIS、射頻、SoC庫存較高點已有大幅度下降,存儲器因為供給端控產,於2023年9月開始全面漲價,CIS、射頻需求也在轉好。隨著手機、PC、伺服器等核心終端需求見底回升,以及AI為雲端、端側賦能,終端算力、存力、運力及各類硬體配置升級,終端客戶的換機需求將被激發。 2023年設備/零件訂單維持高成長,展望2024年,儲存大廠、邏輯大廠新增擴產需求,並大幅提升產線中國製化水平,資本開支可望較2023年實現同比增長,疊加中國製設備/零件/材料在先進製程、關鍵製程的技術突破,設備/零件/材料景氣度向好。建議關注:儲存/SoC/CIS/射頻週期反轉,中國製設備/零件/材料的技術/訂單突破。


我們認為2024年電子產業主要關註三條主線:(1)終端創新:傳統智慧終端整體銷售維持平衡,新興技術的發展與成熟可望為產業注入新的成長動能,其中,折疊螢幕、衛星通訊等創新領域有望迎來快速成長。新興智慧終端如XR也處於重要轉捩點,蘋果Vision Pro預計將成為引領產業發展的標竿。將目前最熱門的AI大模型整合到終端設備中實現本地運行,也已成為科技巨頭們重點關注和投入的領域,鑑於其潛在的廣泛應用和影響,未來這一產業的演變值得持續關注。 (2)中國製算力產業鏈:AI技術快速發展的背景下,未來大模型的能力上限可望進一步被提升。算力硬體作為基石,正受到美國的出口限制,中國製供應鏈迎來發展窗口期。 (3)週期復甦:半導體庫存持續去化,部分板塊庫存降至健康水位,呈現底部反彈態勢,2024年可望見到需求回溫。設備/零件/材料環節可望受惠於儲存大廠、邏輯大廠新增擴產需求,並大幅提升產線中國製化水準的趨勢。

4、投資建議

智慧終端創新:1)手機端:折疊屏,鈦合金3D列印,OLED、衛星通訊;2)MR;3)AI終端:存算一體,AI PC。

算力中國製化:1)算力晶片;2)先進封裝;3)昇騰產業鏈

週期復甦: 1)SoC; 2)儲存;3)CIS;4)射頻;5)設備及零件:設備,零件;6)材料。

風險提示:

未來中美貿易摩擦可能進一步加劇,存在美國政府將繼續加徵關稅、設定進口限制條件或其他貿易壁壘風險;目前仍處於5G網路普及階段,相關技術成熟度仍有待提升,應用尚未形成規模,存在5G應用不如預期風險;宏觀環境的不利因素將可能使得全球經濟成長放緩,居民收入、購買力及消費意願將受到影響,存在下游需求不及預期風險;大宗商品價格仍未企穩,不排除繼續上漲的可能,存在原材料成本提高的風險;全球政治局勢複雜,主要經濟體爭端激化,國際貿易環境不確定性增大,可能使得全球經濟增速放緩,從而影響市場需求結構,存在國際政治經濟形勢風險。

報告來源

證券研究報告名稱:《電子產業2024年投資策略報告:半導體週期反轉在即,終端創新、AI引領新一輪成長》

對外發佈時間:2023年12月3日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

劉雙鋒SAC 編號:S1440520070002

範彬泰SAC 編號:S1440521120001

孫芳芳SAC 編號:S1440520060001

喬磊SAC 編號:S1440522030002

章合坤SAC 編號:S1440522050001

郭彥輝SAC 編號:S1440522070009

研究助理:鄭寅銘何昱靈


0 3 2023中期策略報告:AI開啟新周期,看好半導體中國製化與週期反轉

2023年一季度,ChatGPT引領AI浪潮,以AI伺服器為核心的AI硬體投資機會顯現,同時作為AI硬體的基礎-半導體元件及上游設備材料也值得關注。我們認為,未來6個月,半導體的投資機會仍以AI算力為主線,同時應關注中國製化主線(設備、零件、材料)和週期主線(IC設計、面板、封測)。本文將依照創新、安全、週期三條主線,依照重要性先後論述相關的投資機會。

摘要

1.我們認為目前半導體產業應繼續掌握AI硬體投資機會,並專注於中國製化進程以及週期反轉節奏。 (1)AI浪潮下硬體投資機會:人工智慧開啟算力時代,硬體基礎設施成為發展基石,算力晶片等環節核心受益,先進封裝先進製程製造築牢硬體底座。 (2)中國製化持續推進:「安全與自主」為長期發展主線下,半導體設備、零件、材料中國製化持續推進。(3)繼續關注週期反轉節奏:目前半導體週期逐步探底,各環節將相繼完成庫存去化,隨著需求復甦回暖,電子產業有望觸底反彈,關注超跌板塊的底部佈局機會。


2.人工智慧開啟算力時代,先進製造築牢硬體底座。 AIGC引發內容生成範式革命,雲端演算法向大模型多模態演進,硬體基礎設施成為發展基石,算力晶片等環節核心受益,英偉達、AMD對華供應高階GPU晶片受限背景下,中國製算力晶片迎來中國製替代窗口期。此外,後摩爾時代算力需求爆發,一方面,急需高性價比解決方案,先進封裝製程迭代成為新的發展趨勢,中國封測龍頭正積極佈局;另一方面,先進製程在台積電等龍頭競爭下邁入3nm時代,中國晶圓代工廠也攻關FinFET架構的先進製程,可望為大算力晶片提供先進製造流程。


3.半導體設備材料中國製化持續推進,「安全與自主」為長期主線。當前地緣政治局勢緊張,中美摩擦前景仍不明朗,半導體作為資訊科技產業的核心,受到各國戰略性重視,供應鏈安全意識空前強化。伴隨「安全與自主」的長期主線,中國製化持續推進,尤其在半導體設備及零件、半導體材料領域,當前中國製化意願與進程較為積極,相關中國製廠商核心受益。重點關注中國兩大儲存及兩大邏輯廠商中國製化進展及其核心設備材料供應商。


4.半導體產業週期逐步探底,各環節將相繼完成庫存去化。 2023年半導體產業景氣度可望隨著需求回升逐步回升。由於供需結構和庫存去化節奏不同,產業鏈各環節底部拐點位置有異。我們認為目前來看,庫存及價格觸底順序可能依序為:面板、被動元件—射頻/CIS—SOC/儲存—類比/MCU—晶圓代工—設備材料。


風險提示:1、宏觀經濟波動風險。受到全球宏觀經濟的波動、產業景氣度等因素影響,半導體產業存在一定的週期性,若宏觀經濟波動較大或長期處於低谷,居民收入、購買力及消費意願將受到抑制,消費電子等下游市場需求的波動和低迷會導致半導體產品的需求下降,進而影響上下游產業鏈相關公司的經營績效。 2、產業政策變化風險。電子尤其是半導體產業是我國的戰略支柱產業,近年來國家層級推出一系列支持政策。在產業政策支持與國民經濟發展的推動下,我國半導體產業整體的設計能力、生產過程、自主創新能力有了較大的提升。如未來上述產業政策出現不利變化,將對產業的發展前景產生一定不利影響。 3.技術創新不如預期風險。由外部環境的不確定性、技術創新專案本身的難度與複雜性、創新者自身能力與實力的有限性,而致技術創新活動達不到預期目標。由於算力晶片、IP等產品市場技術壁壘高,產業龍頭不斷研發創新,未來若中國公司研發進度不及預期,致新一代產品開發進度、性能等指標不及預期,則會影響其市場競爭力。 4.中美貿易/科技摩擦升級風險。半導體產業主要生產設備和原材料有較大部分向境外供應商採購,未來不排除中美貿易摩擦可能進一步加劇、美國加大對中國半導體行業的遏制、設置進口限制條件或其他貿易壁壘的可能性,進而導致部分公司面臨設備、原物料供應變動等風險,正常生產活動受到一定的限制,進而對公司的業務及經營產生不利影響。 5.中國製化進度不及預期風險。目前半導體設備、材料、零件、高算力晶片、汽車核心晶片等對於海外廠商的依賴度較高,而且電子尤其是半導體產業具有人才、技術、資本密集特徵,雖然中國廠商積極推動中國製化進程,但由於技術沉澱、人才儲備、量產經驗等問題,存在中國製化進程不如預期風險。

報告來源

證券研究報告名稱:《2023年中期策略報告:AI開啟新周期,看好半導體中國製化與週期反轉》

對外發佈時間:2023年5月9日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

劉雙鋒SAC編號:S1440520070002

王天樂SAC編號:S1440521110001

範彬泰SAC編號:S1440521120001

孫芳芳SAC編號:S1440520060001

喬磊SAC編號:S1440522030002

章合坤SAC編號:S1440522050001

郭彥輝SAC編號:S1440520070009

研究助理:鄭寅銘


04算力晶片系列(三):大算力時代的先進封裝投資機會

大算力應用如高效能伺服器(HPC)和自動駕駛(ADAS)取代手機/PC成為新一輪半導體週期驅動力,後摩爾定律時代高階封裝製程迭代成為新的發展趨勢。以Chiplet為代表的2.5D/3D封裝形式成為大晶片標配,TSV/RDL/Fan-out等高階封裝技術帶來封裝環節價值佔比提升。全球晶圓代工龍頭台積電打造全球2.5D/3D先進封裝製程標桿,未來幾年封裝市場成長主要受惠於先進封裝的擴大。先進封裝市場的快速成長,可望成為中國晶圓代工廠商與封測廠商的新一輪成長驅動力。

摘要

1.應用:大算力應用如高性能伺服器(HPC)和自動駕駛(ADAS)取代手機/PC成為新一輪半導體週期驅動力,後摩爾定律時代高階封裝製程迭代成為新的發展趨勢。以台積電下游應用來看,HPC的營收成長速度從2020年Q3超過手機後維持持續領先,對應的營收佔比在2022年Q1首次超過手機成為台積電下游第一大應用,相較之下封測廠商在高價值量的運算類電子佔比僅16%。我們認為隨著大算力需求提升,先進封裝替代先進製程成為降低單位算力成本的最佳方案,進而拉高運算電子在封測廠商的價值量。


2.製程:以Chiplet為代表的2.5D/3D封裝形式成為大晶片標配,TSV/RDL/Fan-out等高階封裝技術帶來封裝環節價值佔比提升。半導體價值量的成長下游從手機/PC向高算力的HPC和ADAS轉移,封裝製程開始向Chiplet為代表的2.5D/3D封裝轉移,從封裝流程來看,晶圓代工廠基於製造環節的優勢擴展至TSV工藝,封測廠參與較多的是RDL和Fan-out等封裝工藝,隨著高算力晶片整體封測市場擴容,封測廠商逐步擴大2.5D和3D封測佈局。


3.市場:全球晶圓代工龍頭台積電打造全球2.5D/3D先進封裝製程標桿,未來幾年封裝市場成長主要受惠於先進封裝的擴大。目前先進封裝營收規模最大是晶圓代工龍頭台積電,預計2022年先進封裝貢獻了53億美元,全球封測龍頭日月光和安靠都推出了3D封測製程平台,積極搶佔先進封裝的份額。預計2027年先進封裝市場規模增加至651億美元,2021-2027年CAGR達9.6%,先進封裝成為大算力時代封裝廠商新的成長動能。


風險提示:中美貿易/科技摩擦升級風險:美國限制含涉美技術的晶圓代工廠為限制名單上的中國晶片廠商代工,若未來美國加大對中國半導體行業的遏制,可能影響中國廠商需求海外代工以及先進製程產品的研發。先進封裝製程研發進度不如預期:算力晶片、IP等產品市場技術壁壘高,產業龍頭不斷研發創新,未來若中國公司研發進度不及預期,致新一代產品開發進度、性能等指標不及預期,則會影響其市場競爭力。 HPC、ADAS等大算力需求不達預期:宏觀環境的不利因素將可能使得全球經濟成長放緩,導致HPC、汽車電子等大算力場景需求不如預期,或其他領域拓展進度放緩。市場競爭加劇導致毛利率下降:中國廠商正積極推動中國製替代,中國廠商之間亦存在競爭,若未來市場競爭加劇,可能導致價格戰致使毛利率下降。

報告來源

證券研究報告名稱:《半導體:算力晶片系列(三):大算力時代的先進封裝投資機會》

對外發佈時間:2023年4月4日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

劉雙鋒SAC編號:S1440520070002

範彬泰SAC編號:S1440521120001


05算力大時代,AI算力產業鏈全景梳理

生成式AI取得突破,實現了從0到1的跨越,以ChatGPT為代表的人工智慧大模型訓練和推理需要強大的算力支撐。

自2022年底OpenAI正式推出ChatGPT後,用戶量大幅成長,圍繞ChatGPT相關的應用層出不窮,其通用性能力幫助人類在文字等工作上節省了大量時間。同時在Transformer新架構下,多模態大模型也取得新的突破,文生圖、文生影片等功能不斷完善,並在廣告、遊戲等領域取得不錯的進展。生成式AI將是未來幾年最重要的生產力工具,並深刻改變各個產業環節,圍繞著生成式AI,無論是訓練還是推理端,算力需求都將有望爆發式增長。


訓練和推理端AI算力需求或幾何倍數成長。

首先是訓練側,參考OpenAI論文,大模型訓練側算力需求=訓練所需的token數量*6*大模型參數量。可以看到從GPT3.5到GPT4,模型效果越來越好,模型也越來越大,訓練所需的token數量和參數量都大幅成長,對應的訓練算力需求也大幅增加。而且,與GPT4相關的公開論文也比較少,各家巨頭向GPT4邁進的時候,需要更多方向上的探索,也將帶來更多的訓練側算力需求。

根據我們的推算,2023年-2027年,全球大模型訓練端峰值算力需求量的年複合成長率可望達到78.0%,2023年全球大模型訓練端所需全部算力換算成的A100晶片總量可能超過200萬張。其次是推理側,單一token的推理過程整體運算量為2*大模型參數量,因此大模型推理側每日算力需求=每日調用大模型次數*每人平均查詢Token數量*2*大模型參數量,僅以Google搜尋引擎為例,每年調用次數至少超過2萬億,一旦和大模型結合,其AI算力需求將十分可觀。隨著越來越多的應用和大模型結合,推理側算力需求也有望呈現爆發成長動能。根據我們的推算,2023年-2027年,全球大模型雲端推理的峰值算力需求量的年複合成長率可望高達113%。


算力產業鏈價值放量順序如下:先進製程製造->以Chiplet為代表的2.5D/3D封裝、HBM->AI晶片->闆卡組裝->交換器->光模組->液冷->AI伺服器->IDC出租運維。

先進封裝、HBM:為了解決先進製程成本快速提升與「記憶體牆」等問題,Chiplet設計+異質先進封裝成為效能與成本平衡的最佳方案,由台積電開發的CoWoS封裝技術可以實現運算核心與HBM通過2.5D封裝互連,因此英偉達A100、H100等AI晶片紛紛採用台積電CoWos封裝,並分別配備40GB HBM2E、80GB的HBM3記憶體。全球晶圓代工龍頭台積電打造全球2.5D/3D先進封裝製程標桿,未來幾年封裝市場成長主要受惠於先進封裝的擴產。


AI晶片/卡封裝:以英偉達為代表,今年第二季開始釋放業績。模型訓練需要規模化的算力晶片部署於智慧伺服器,CPU不可或缺,但效能提升遭遇瓶頸,CPU+xPU異構方案成為大算力場景標配。其中GPU平行運算優勢明顯,CPU+GPU成為目前最受歡迎的異質運算系統,而NPU在特定情境下的效能、效率優勢明顯,推理端應用潛力巨大,隨著大模型多模態發展,硬體需求可望從GPU擴展至週邊編解碼硬體。

AI加速晶片市場上,英偉達憑藉其硬體產品性能的先進性和生態構建的完善性處於市場領導地位,在訓練、推理端均佔據領先地位。根據Liftr Insights數據,2022年資料中心AI加速市場中,英偉達市佔率達82%。因此AI晶片需求爆發,英偉達最受益,其Q2收入指引110億美金,預計其資料中心晶片業務收入接近翻倍。中國廠商雖然在硬體產品性能和產業鏈生態架構方面與前者有所差距,但正在逐步完善產品佈局和生態構建,不斷縮小與行業龍頭廠商的差距,並且英偉達、AMD對華供應高端GPU晶片受限,中國製算力晶片迎來中國製替代窗口期。


交換器:與傳統資料中心的網路架構相比,AI資料網路架構會帶來更多的交換器連接埠的需求。交換器具備技術壁壘,中國市場格局穩定。


光模組: AI算力帶動資料中心內部資料流量較大,光模組速率及數量均有顯著提升。訓練側光模組需求與GPU出貨量強相關,推理側光模組需求與資料流量強烈相關,伴隨應用加速滲透,未來推理所需的算力與流量其實可能遠大於訓練。目前,訓練側英偉達的A100 GPU主要對應200G光模組和400G光模組,H100 GPU可以對應400G或800G光模組。

根據我們的測算,訓練端A100和200G光模組的比例是1:7,H100和800G光模組的比例是1:3.5。800G光模組2022年底開始小批量出貨,2023年需求主要來自於英偉達和Google.在2023年這個時間點,市場下一代高速率光模組均指向800G光模組,疊加AIGC帶來的算力和模型競賽,我們預計北美各大雲廠商和相關科技巨頭均預計在2024年大量採購800G光模組,同時2023年也可能提前採購。


光模組上游-光晶片:以AWG、PLC等為代表的被動光晶片,中國廠商市場佔有率全球領先。以EEL、VCSEL、DFB等雷射晶片、偵測器晶片和調製器晶片為代表的主動光晶片是現代光學技術的重要基石,也是主動光元件的重要組成部分。

液冷: AI大模型訓練與推理所用的GPU伺服器功率密度將大幅提升,以英偉達DGX A100伺服器為例,其單機最大功率約可達到6.5kW,大幅超過單台普通CPU伺服器500w左右的功率等級。

根據《冷板式液冷伺服器可靠性白皮書》數據顯示,自然風冷的資料中心單櫃密度一般只支援8kW-10kW,通常液冷資料中心單機櫃可支援30kW以上的散熱能力,並能較好演進到100kW以上,相較而言液冷的散熱能力和經濟性均有明顯優勢。同時「東數西算」 明確PUE(資料中心總能耗/IT設備能耗)要求,樞紐節點PUE要求更高,同時考慮到整體規劃佈局,未來新增機櫃更多將在樞紐節點內,風冷方案在某些地區可能無法嚴格滿足要求,液冷方案滲透率可望加速提升。目前在AI算力需求的推動下,如浪潮資訊、中興通訊等伺服器廠商已經開始大力佈局液冷伺服器產品。在液冷方案加速滲透過程中,資料中心溫控廠商、液冷板製造廠商等有望受惠。


AI伺服器:預計今年Q2-Q3開始逐步釋放業績。具體來看,訓練型AI伺服器成本中,約7成以上由GPU構成,其餘CPU、儲存、記憶體等佔比相對較小,均價常達百萬元以上。對於推理型伺服器,其GPU成本約為2-3成,整體成本組成與高效能型相近,價格常在20-30萬。根據IDC數據,2022年全球AI伺服器市場規模202億美元,年增29.8%,佔伺服器市場規模的比例為16.4%,較去年同期提升1.2pct。

我們認為全球AI伺服器市場規模未來3年內將維持高速成長,市場規模分別為395/890/1,601億美元,對應成長96%/125%/80%。根據IDC數據,2022年中國AI伺服器市場規模67億美元,年增24%。我們預計,2023-2025年,結合對於全球AI伺服器市場規模的預判,以及對於我國份額佔比持續提升的假設,我國AI伺服器市場規模有望達到134/307/561億美元,同比增長101%/ 128%/83%。競爭格局方面,考慮到AI伺服器研發和投入上需要更充足的資金及技術支持,中國市場的競爭格局預計將繼續向頭部集中,保持一超多強的競爭格局。


IDC:在數位中國和人工智慧推動雲端運算市場回溫的背景下,IDC作為雲端基礎設施產業鏈的關鍵環節,也有望進入需求釋放階段。在過去兩年半,受多重因素影響下,雲端運算需求景氣度下行,但IDC建設與供給未出現明顯放緩,2021年和2022年分別新增機櫃數量120萬架和150萬架,因此短期內出現供需失衡情形(核心區域供需狀況相對良好),部分地區上電率一般。所以IDC公司2022年業績普遍承壓。

目前,我們認為中國IDC產業可望邊際向好。隨著宏觀經濟向好,平台經濟發展恢復,AI等拉動,IDC需求可望逐步釋放,疊加2023新增供給量可望較2022年減少(例如三大運營商2022年新增IDC機櫃15.6萬架,2023年計劃新增11.4萬架)。展望未來,電信業者在雲端運算業務方面仍將快速成長,百度、位元組跳動等網路公司在AIGC領域有望實現突破性進展,都將對包括IDC在內的雲端基礎設施產生較大新增需求,相關IDC廠商可望獲益。


風險提示:中國製替代進程不如預期。 GPU的中國製替代過程中面臨許多困難,中國製替代進程可能不如預期;AI技術進展不如預期。目前AI技術的快速進步帶動了龐大的AI算力需求,如果AI技術進展不如預期,可能對GPU市場的整體需求產生不利影響;網路廠商資本支出不如預期。網路廠商是AI算力和GPGPU的重要採購方和使用方,如果網路廠商資本開支不及預期,可能會對GPGPU的需求情況產生不利影響;在GPU需求旺盛的背景下,中國外湧現出許多GPU產業的新興玩家,眾多參與廠商可能導致整體競爭格局惡化。

報告來源

證券研究報告名稱:《算力大時代,AI算力產業鏈全景整理》

對外發佈時間:2023年6月14日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

武超則SAC 編號:s1440513090003

SFC 編號:BEM208

閻貴成SAC 編號:S1440518040002

SFC 編號:BNS315

劉雙鋒SAC 號:s1440520070002

SFC 編號:BNU539

金戈SAC 編號:S1440517110001

SFC 編號:BPD352

於芳博SAC 編號:S1440522030001

崔世峰SAC 編號:s1440521100004

劉永旭SAC 編號:S1440520070014

楊偉松SAC 編號:S1440522120003

範彬泰SAC 編號:S1440521120001

研究助理:鄭寅銘、何昱靈


06 MCU產業深度:汽車工控驅動成長,本土廠商高端突破

MCU屬於「進入門檻低,發展門檻高」的行業,低端MCU市場進入門檻低,追求性價比,但是產品同質化,廠商缺乏定價權;中高端MCU追求可靠性和性能表現,有穩定的盈利能力和客戶資源。中國MCU廠商正逐步跨越高低端的界線,獲得長足的發展。我們認為,中長期看,中國MCU產業將逐步出清部分玩家,優化格局,看好平台型MCU廠商以及專用領域龍頭。

MCU:主打控制功能的單晶片。 MCU是簡化後的CPU,整合儲存、介面等形成的單晶片,專注於控制功能。對MCU而言,核心頻率/核數量、記憶體容量、介面豐富度等是重要效能指標。目前,消費、通訊、工業等市場以ARM核心為主,而汽車上以TriCore、PowerPC、瑞薩自研三種核心為主,未來ARM架構將在汽車市場獲得更高份額。從技術趨勢來看,MCU將往高算力、低延遲、低功耗、整合發展。


MCU市場200億美元廣闊空間,汽車工控驅動產業成長。根據IC Insights,2021年全球MCU銷售額達到196億美元的新高,較去年同期成長23%,未來複合成長率可望達到高個位數。分下游看,汽車為第一大下游,佔33%,其次為工控25%、電腦網路23%、消費性電子11%。未來,汽車智慧化、電動化將帶來MCU需求量提升與產品技術迭代,而風光儲、自動化產線、安防、醫療、家電等將推動工控市場持續成長,汽車、工控將成為MCU市場的重要增長極。 IC Insights,2021年全球MCU銷售額達到196億美元的新高,年增23%,未來複合成長率可望達到高個位數。分下游看,汽車為第一大下游,佔33%,其次為工控25%、電腦網路23%、消費性電子11%。未來,汽車智慧化、電動化將帶來MCU需求量提升與產品技術迭代,而風光儲、自動化產線、安防、醫療、家電等將推動工控市場持續成長,汽車、工控將成為MCU市場的重要增長極。


國際廠商主導市場,中國廠商份額提升、高端突破。目前MCU市場主要有恩智浦、英飛凌、瑞薩、ST等廠商主導,我們複盤國際MCU龍頭的發展史,發現MCU廠商的成長往往需要技術研發投入、產品線豐富度、優勢產品/優勢賽道、生態及客戶累積等核心競爭力。目前中國MCU廠商處於起步階段,經歷本輪缺芯與中國製化,平台型公司兆易創新憑藉消費+工業市場的擴展,全球份額達到3%,另外中穎電子、國芯科技、芯海科技等公司也獲得長足發展。本土廠商正逐步向工業、汽車等中高端市場突破。


產業庫存預計23Q2-Q3回歸正常水平,產業週期即將反轉。從21Q4開始,MCU需求出現了結構性分化,消費性、工業MCU的通路價格出現下滑,供給緊缺狀況鬆脫。 22Q4高階汽車MCU仍缺,通路端MCU交期進一步拉長,預計2023年汽車MCU緊缺可望緩解。我們判斷23H1 MCU產業整體週期持續下行,並將在23Q2-Q3觸底反彈,其中汽車MCU可望維持高景氣。


投資建議: MCU屬於「進入門檻低,發展門檻高」的產業,低端MCU市場進入門檻低,追求性價比,但是產品同質化,廠商缺乏定價權;中高端MCU追求可靠性與性能,有穩定的盈利能力和客戶資源。 2020-2021年,由於產能緊縮,MCU缺貨漲價,疊加中國製化浪潮,中國湧現一批MCU廠商。我們認為,中長期看,中國MCU產業將逐步出清部分玩家,優化格局,看好平台型MCU廠商以及專用領域龍頭。

風險提示:存貨減損風險、需求不如預期風險、地緣政治風險、技術研發不如預期。

報告來源

證券研究報告名稱:《MCU產業深度:汽車工控驅動成長,本土廠商高端突破》

對外發佈時間:2023年1月18日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

劉雙鋒SAC編號:S1440520070002

章合坤SAC編號:S1440522050001


07算力晶片系列:Chatgpt 帶來算力晶片投資機會展望

AIGC引發內容生成典範革命,ChatGPT引領人工智慧應用照進現實,GPT架構快速迭代,雲端大模型多模態成為發展趨勢,帶來算力資源消耗快速上升。硬體基礎建設成為發展基石,要求算力、運能、存力、散熱等領域配套升級,算力晶片等環節核心受益。加之海外對華供應高階GPU晶片受限,中國相關廠商迎來替代窗口期,各環節龍頭可望進入高速發展階段。

AIGC引發內容生成典範革命,雲端演算法向大模式多模態演進。雲端部署算力中推理佔比逐步提升,顯示AI落地應用數量不斷增加,ChatGPT發布引發多家科技巨頭開展AI軍備競賽,或成為人工智慧成熟度的分水嶺。 GPT架構快速迭代,參數越來越多帶動訓練精度越來越高,雲端大模型多模態成為發展趨勢,帶來算力資源消耗快速上升。

硬體基礎設施成為發展基石,算力晶片等環節核心受益。

算力需求,模型訓練需要規模化的算力晶片部署於智慧伺服器,CPU不可或缺,但效能提升遭遇瓶頸,CPU+xPU異構方案成為大算力場景標配。其中GPU平行運算優勢明顯,CPU+GPU成為目前最受歡迎的異質運算系統,而NPU在特定情境下的效能、效率優勢明顯,推理端應用潛力巨大,隨著大模型多模態發展,硬體需求可望從GPU擴展至週邊編解碼硬體。此外,後摩爾時代Chiplet封裝為先進製程的高性價比替代方案,成為半導體產業發展趨勢。

存力需求,龐大訓練通用資料集要求相應存儲硬體設施,如溫冷存儲,資料存取加速,資料湖以及大容量存儲,還需要專門面向AI定制的存儲協議、訪問協議,支援伺服器與SSD通信的NVMe-oF 協定也有望受益搭載使用。

運力需求,外部存取、內部資料翻譯需要高速的網路連接線路或交換器系統,帶動光通訊技術升級。

散熱需求, AI伺服器功耗相對更高,當前主流散熱方案正朝晶片級不斷演進,晶片液冷市場發展潛力巨大。

風險提示:中美貿易/科技摩擦升級風險:美國限制含涉美技術的晶圓代工廠為限制名單上的中國晶片廠商代工,若未來美國加大對中國半導體行業的遏制,可能影響中國廠商需求海外代工以及先進製程產品的研發。技術研發進展不如預期:算力晶片、IP等產品市場技術壁壘高,產業龍頭不斷研發創新,未來若中國公司研發進度不及預期,致新一代產品開發進度、性能等指標不及預期,則會影響其市場競爭力。下游市場需求不達預期:宏觀環境的不利因素將可能使得全球經濟成長放緩,導致主要下游產業需求不如預期,或其他領域拓展進度放緩。市場競爭加劇導致毛利率下降:中國廠商正積極推動中國製替代,中國廠商之間亦存在競爭,若未來市場競爭加劇,可能導致價格戰致使毛利率下降。

報告來源

證券研究報告名稱:《算力晶片系列:Chatgpt 帶來算力晶片投資機會展望》

對外發佈時間:2023年3月25日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

劉雙鋒SAC編號:S1440520070002

SFC中央編號:BNU539


08 2023年中期AI投資策略:掌握AI大時代,算力需求確定,數據價值重構,下半年應用井噴

以ChatGPT為代表的生成式AI演算法取得突破,其通用性能力幫助人類在文字等工作上節省了大量時間,在Transformer新架構下,多模態大模型也取得新的突破,文生圖、文生視頻等功能不斷完善。大模型作為未來重要的基礎技術底座,將創造巨大的商業價值,同時也要關注資料要素的重要性。在AI大時代下,我們將重點放在算力和應用的相關投資機會,算力端,建議關注英偉達、AI伺服器、光模組、液冷等領域,以及中國製算力替代機會。在應用端,建議專注於海外業務佔比高的應用相關公司,以及能夠透過大模型有效實現降本增收的相關公司。

摘要

生成式AI演算法取得突破,實現了從0到1。自2022年底OpenAI正式推出ChatGPT後,用戶量大幅成長,圍繞ChatGPT相關的應用層出不窮,其通用性能力幫助人類在文字等工作上節省了大量時間。同時在Transformer新架構下,多模態大模型也取得新的突破,文生圖、文生影片等功能不斷完善,並在廣告、遊戲等領域取得不錯的進展。生成式AI演算法將是未來幾年最重要的生產力工具,並深刻改變各產業環節。


海內外大模型加速推進。以OpenAI為代表,基於Transformer模型開闢自回歸建模路徑,隨後發布了GPT系列模型,隨著GPT模型爆發出強大的應用潛力,OpenAI也開始其商業化佈局。微軟23Q3財報顯示,FY23Q3 Azure OpenAI已有2,500個服務客戶,Azure雲端下個季度中有1%的營收成長來自人工智慧,隨著生成式AI應用的不斷普及,算力需求開始快速成長。谷歌方面,其在模型演算法、算力晶片、應用場景等多個環節均有完整佈局,並且首次將Transformer應用於CV領域—ViT演算法,23年4月,Google推出了ViT的220億參數量的版本,和GPT-2到GPT-3的變化趨勢相似,其具備了強大的Zero-shot影像分類泛化能力,CV領域也將迎來大模型時代。 Meta也是AI領域重要玩家之一,旗下模型包括OPT、LLaMA、SAM、DINOv2,同時Meta也不斷開源其大模型,進一步加速產業發展。中國,包括百度、阿里、三六零、天工、商湯、科大訊飛也都在不斷推進自己的大模型,相關模型已有不少進行開放性測試,整體上已經處於GPT3至GPT3.5之間的水平,隨著模型進一步迭代,中國大模型距離商業化已經越來越近。


技術演進趨勢:多模態大模型蓬勃發展。 Transformer顛覆了傳統深度學習模型,不限於文本,ViT打通了Transformer與CV領域的壁壘, BEiT模型將生成式預訓練引入CV領域,基於ViT的多模態模型湧現。現有的多模態預訓練大模型通常在視覺和語言兩種模態上進行預訓練,未來可以獲得更多模態進行大規模預訓練,包括圖像、文字、音訊、時間、熱圖像等,基於多種模態資料的預訓練大模型具有更廣泛的應用潛力。其次,未來多模態大模型將邁向「真正統一」。以微軟KOSMOS-1為代表,將影像、音訊進一步編碼成文字格式,統一成文字進行融合。多模態已在多個領域中廣泛應用,各式應用持續推動多模態模型的演進。


大模型公司(包括多模態大模型):大模型作為未來重要的基礎技術底座,可以透過會員訂閱費、API授權費進行收費。根據路透社報道,OpenAI在2022年收入數千萬美元,並預計2023、2024年營收為2億、10億美元。隨著應用程式以及用戶越來越多,大模型公司將呈現高速成長,尤其是專注於大模型公司中有業務場景的。

資料要素賣給大模型:以Reddit為代表,開始準備向使用他們資料的大模型公司收費。另外,歐盟的《人工智慧法》協議要求開發ChatGPT等生成式人工智慧工具的公司必須揭露他們是否在系統中使用了受版權保護的資料。數據品質和體量決定了大模型的優劣,展望未來,圍繞著數據產權將有進一步的價值劃分。其次多模態大模型的背景下,影片未來也有望可以賣給大模型公司。

大模型+專業資料要素+細分產業:主要在B端,部分公司擁有產業中非公開的、高價值的專業化數據,結合大模型能力,增加客戶服務範圍和ARPU值。由於龍頭公司手中資料較多,且產業卡位明顯,結合AI的產品可望進一步構築產業龍頭壁壘。

算力公司:算力的需求來自三個面向:模型越來越大+滲透率加速提升+技術演進。第一,模型參數量越大,推理效果越好,單一大模型對於算力需求隨著參數量增長而增長;第二,各家都開發大模型,訓練需求大幅增長,之後大量的應用部署,推理需求進一步爆發;第三,文生圖、文生影片的需求,每增加一個向度,算力需求就進一步增加。

中國製算力替代:各地加速推進智算中心,中國製AI晶片進行中國製替代。

海外應用:海外業務佔比高,跟Chatgpt率先結合,創造出新應用。

中國應用(降本線):生成式AI能很好地節省人力,典型的如廣告、影視等領域,可以顯著降低成本,降本節奏最快,目前在電商、廣告、遊戲、影視等領域都可以看到生成式AI應用後所帶來的成本降低。

中國應用(增收線):產品障礙較高的公司,在接入大模型後,提升用戶數量以及增加ARPU值。

風險提示:國際環境變化影響供應鏈及海外拓展;晶片緊缺可能影響相關公司的正常生產和交付,公司出貨不及預期;疫情影響公司正常生產和交付,導致收入及增速不及預期;信息化和數位化方面的需求和資本支出不如預期;市場競爭加劇,導致毛利率快速下滑;主要原物料價格上漲,導致毛利率不如預期;匯率波動影響外向型企業的匯兌收益與毛利率;人工智慧技術進步不如預期;人工智慧技術可能存在倫理風險;汽車與工業智慧化進展不如預期等;半導體擴產不如預期。

報告來源

證券研究報告名稱:《2023年中期AI投資策略:掌握AI大時代,算力需求確定,資料價值重構,下半年應用井噴》

對外發佈時間:2023年5月9日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

閻貴成SAC 編號:S1440518040002

於芳博SAC 編號:S1440522030001


09全球半導體市場呈現良好復甦態勢

半導體:全球半導體市場在新年伊始表現強勁,記憶體晶片、AI相關領域的需求成長成為2024年全球半導體市場復甦的核心推手

SIA公佈數據顯示,2024年1月全球半導體產業銷售額總計476億美元,較去年同期成長15.2%,季減2.1%。全球半導體銷售額的年增速從2023年11月由負轉正以來,已連續3個月實現年比正成長,且1月年增速達到2022年5月以來的最高水準。從地區來看,1月中國銷售額年增26.6%,美洲地區成長20.3%,除中國及日本以外的亞太其他地區成長12.8%,但日本和歐洲的銷售額分別較去年同期下降6.4%和1.4%。 SIA的統計數據反映全球半導體市場呈現良好復甦態勢,逐步進入週期上行階段。

記憶體晶片作為半導體領域的大宗商品,佔據全球半導體市場2-3成的銷售額,其週期性表現對半導體市場影響顯著。目前記憶體晶片原廠堅定的控產控價的態度,正推動記憶體晶片庫存去化與價格持續上升。爆發式發展的AI技術也正在推動高效能運算晶片與高階記憶體晶片的需求。記憶體晶片以及AI市場的表現成為2024年全球半導體市場復甦的核心推動力。根據IDC預測,2024年全球半導體營收可望年增20%。其中,儲存市場成長最強勁,增幅達52.5%;資料中心次之,成長45.4%。 TechInsights則將全球IC銷售額的成長率由此前的16%上調至24%,主要原因是看好記憶體產品銷售額大幅成長,記憶體產品銷售額增速也由41%上調至71%。

風險提示:未來中美貿易摩擦可能進一步加劇,存在美國政府將繼續加徵關稅、設定進口限制條件或其他貿易壁壘風險;目前仍處於5G網路普及階段,相關技術成熟度仍有待提升,應用尚未形成規模,有5G應用不如預期風險;宏觀環境的不利因素將可能使得全球經濟成長放緩,居民收入、購買力及消費意願將受到影響,存在下游需求不如預期風險;大宗商品價格仍未穩,不排除持續上漲的可能,有原物料成本提高的風險;全球政治局勢複雜,主要經濟體爭端激化,國際貿易環境不確定性增大,可能使得全球經濟成長放緩,進而影響市場需求結構,存在國際政治經濟情勢風險。

報告來源

證券研究報告名稱:《週報:全球半導體市場呈現良好復甦態勢;蘋果發表M3 MacBook Air》

對外發佈時間:2024年3月10日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

劉雙鋒SAC 執證號:S1440520070002

範彬泰SAC 執證編號:S1440521120001

孫芳芳SAC 執證編號:S1440520060001

喬磊SAC 執證號:S1440522030002

章合坤SAC 執證號:S1440522050001

郭彥輝SAC 執證編號:S1440522070009

研究助理:鄭寅銘何昱靈


10中國大陸佔比顯著提升,產業需求已回升跡象

從海外半導體設備公司Q3財報中,我們發現以下變化:(1)總體營收仍有承壓,主要係全球下游晶圓廠資本開支下行;(2)地區結構中,中國大陸地區營收絕對值及佔比均創新高,尤其ASML Q3大陸營收24.42億歐元,較去年同期成長282.60%,佔46%,較去年同期+31ct,季增+22pct,反映中國晶圓廠加大對進口設備囤貨性採購,預計後續將開啟對中國製設備的批量招標;(3)下游結構中,邏輯仍為大頭,但儲存端DRAM設備需求大幅成長,我們推測主要係中國DRAM拉動。

事件

海外主要半導體設備公司2023年前三季營業收入折合人民幣約5,627.78億元,較去年同期成長1.37%;歸母淨利折合人民幣約1,392.24億元,較去年同期下降4.58%。 Q3單季實現營業收入折合人民幣約1,840.21億元,年減13.58%,季增2.64%;歸母淨利折合人民幣約481.51億元,較去年同期下降16.68%,季增12.29%。

簡評

整體:全球半導體下游處於築底階段,海外設備企業績效仍承壓

海外半導體設備企業Q3單季營收、淨利年減13.58%、16.68%。 2023年全球晶圓廠投資較去年同期下滑明顯,海外大廠均縮減資本開支,受下游晶圓廠、封測廠設備需求偏弱影響,2023Q3海外主要設備企業營收、淨利仍較去年同期下降,短期來看業績仍然承壓。我們判斷隨著半導體市場築底回升,2024年開始全球晶圓廠資本開支將逐步回升。

分地區:海外設備企業Q3中國大陸營收創新高,看好中國製設備後續訂單表現

2023Q3海外主要半導體設備企業中國大陸營收佔比大幅提升,Q3海外半導體設備企業中國大陸銷售絕對值與佔比在近四個季度以來提升最明顯,體現出中國晶圓廠加大對進口設備囤貨性採購(尤其是光刻機),預計後續將開啟對中國製設備的大量招標。此外,中國大陸需求主要來自成熟過程擴產。 Q3 ASML中國大陸營收年增282.60%,代表中國晶圓廠核心設備光刻機到貨量大幅成長,可望帶動新一輪其他設備批量招標及產線擴產。

分下游:邏輯仍為主要需求來源,儲存端DRAM需求大幅提升

2023Q3邏輯客戶佔海外設備企業營收比重超70%,為海外設備企業主要收入來源,Q3存儲客戶收入年減28.54%,環比增長39.23%,同比需求依然承壓,但環比有所改善,我們推測主要係中國DRAM拉動。儲存端細分來看,2022Q4以來DRAM營收佔比持續提升,2023Q3 DRAM佔比80.51%,2023Q3 AMAT向中國DRAM客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在客戶出貨進行中,DRAM需求值得關注。

趨勢判斷:海外設備企業皆認為2024-2025年產業需求將逐步恢復

產業判斷方面,主要海外半導體設備公司均認為2023年受整體半導體週期影響,下游需求不足,導致2023年晶圓廠產動率較低,且對2023年年內設備資本支出持謹慎態度,中國大陸晶圓廠客戶在成熟節點的投資對需求形成了一定支撐。展望後續,預計2024年半導體市場可望觸底回升,2024-2025年間半導體設備需求將大幅改善。

投資建議

我們判斷2023Q4開始中國頭部晶圓廠對中國製設備的批量招標即將開啟,中國製設備企業訂單將出現顯著提升,板塊後續催化不斷,後續主要關注下游招標進度、中國製化率提升幅度以及設備企業先進製程驗證進展。

一、整體:全球半導體下游處於築底階段,海外設備企業績效仍承壓

2023年全球晶圓廠投資年減明顯,預計2024年重回成長。從半導體設備端情況來看,根據Gartner 2023Q3最新預測,預計全球晶圓廠投資2023年下滑19%至1422億美金,2024年為1420億美金,基本持平;而2023Q2預測2023-2024年資本開支分別分別為1363億美金、1380億美金,新預測數據提升幅度分別為4.33%、2.90%。從半導體下游情況來看,本輪半導體週期在2021年年中受消費電子需求急劇萎縮見頂,2023年5月開始環比回暖,預計於2024年傳導至設備端,帶動半導體設備銷售額全面回升。綜合以上,我們判斷:隨著半導體市場築底回升,2024年開始全球晶圓廠資本開支將逐步回升。


週期下行背景下海外大廠均縮減資本開支,中國頭部企業逆勢擴張。在全球需求偏弱的大背景下,2023 年海外主要半導體製造商削減全年資本開支,而中國頭部廠商出於提高成熟過程競爭力、發展先進製程等考慮,資本開支維持較高水平,尤其中芯國際在三季報中披露全年資本開支預計上調到75億美元左右,年增約18%。


Q3主要海外半導體公司營收、淨利年減,短期仍承壓。我們選取8家海外主要半導體設備企業(AMAT、ASML、TEL、LAM、KLA、SCREEN、Advantest、Teradyne)為研究樣本,2023Q3主要海外半導體設備公司實現營收折合人民幣約1840.21億元,年減13.58% ,季增2.64%;實現淨利折合人民幣約481.51億元,年減16.68%,季增12.29%。受下游晶圓廠、封測廠需求偏弱影響,2023Q3海外主要半導體設備企業營收、淨利仍較去年同期下降,短期營運表現仍承壓。


二、分地區:海外設備企業Q3中國大陸營收創新高,看好中國製設備後續訂單表現

2023Q3海外設備企業中國大陸營收絕對值及佔比大幅提升,預計中國晶圓廠將開啟中國製設備批量招標。 2023Q3主要海外半導體設備公司實現中國大陸地區營業收入折合人民幣約762.98億元,年增45.73%,季增64.03%;中國大陸營收佔比約45.73%,較去年同期提升22.55pct,季增16.68pct。自中國晶圓廠在2022年10月美國制裁後加大對進口設備的囤貨性採購,海外半導體設備中國大陸營收絕對值及佔比持續提升,且提升幅度逐季度增大,2023Q3海外半導體設備企業中國大陸銷售絕對值與佔比在近四個季度以來提升最明顯,體現出中國晶圓廠加大對進口設備囤貨性採購(尤其是光刻機),預計後續將開啟對中國製設備的批量招標。


具體到公司層面:中國大陸需求主要來自成熟過程擴產。

①ASML:成熟製程及中等關鍵製程出貨量大。 2023Q3中國大陸營收24.42億歐元,較去年成長282.60%,佔比46.00%,年比+31.00pct,季增+22.00pct;Q2以來ASML中國區銷售維持強勁,Q3出貨主要為成熟製程及中等關鍵製程( mid-critical)設備,由於過去ASML中國大陸訂單完成率持續低於50%,因此Q3仍主要交付2022年及以前訂單,中國大陸銷售份額擠佔其他地區趨勢非常明顯。

②AMAT:DRAM出貨提升,帶動中國大陸營收成長。 2023Q3中國大陸銷售收入達29.6億美元,年增121.6%,季增70.9%;中國大陸營收佔44.0%,較去年同期+24.3pct,季增+17.1pct。公司中國市場業務規模較去年同期大幅成長,營收佔比創新高,主要係對DRAM客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元。

③LAM:中國邏輯、儲存需求填補需求空缺。 2023Q3中國大陸營收16.71億美元,年增9.80%,佔48.00%,年比+18.00pct,季增+22.00pct。全球儲存客戶需求相對疲軟,但中國中國邏輯和儲存需求填補了一定的空缺。

④TEL:中國新客戶多,2024中國訂單依然強勁。 2023Q3中國大陸營收1831億日元,年增8.6%,佔42.80%,年比+18.33pct,季增+3.50pct。公司在中國已經看到了約20-30個新客戶,未來預計中國市場會進一步成長,目前已經收到了2024年上半年中國地區的訂單,預計中國地區收入在2024H1依然能占公司營收的40%左右。

⑤KLA:中國中國製造能力持續提升。 2023Q3中國大陸營收10.31億美元,年增22.06%,佔43.00%,年比+12.00pct,季增+13.00pct。中國大陸銷售佔比首次突破40%,創歷史新高。公司認為中國已成為邏輯和儲存晶片製造的主要地區,進一步鞏固其作為全球最大積體電路消費國的地位,此外,全球FPD和PCB製造的很大一部分已經遷移到中國,中國中國製造能力持續提升。

⑥SCREEN:中國成熟製程設備投資支援需求。 2023Q3中國大陸營收590億日元,年增164.57%,佔47.77%,年比+28.63pct,季增+26.59pct。中國成熟製程設備投資支撐公司晶圓製造設備成長,主要為對成熟的晶圓代工廠、電源設備及儲存廠的投資。公司預計2023全年中國佔比達42%,較2022年的19%提升約23pct。

⑦Advantest:中國封測市場成長放緩,但中國大陸營收仍維持年增。 2023Q3中國大陸營收390億日元,年增12.39%,佔33.56%,年比+8.58pct,季增-0.12pct。 2023Q3公司SoC測試設備和記憶體測試設備的銷售均有增加,但中國市場成長放緩,反映出中國大陸客戶對後道測試設備需求相比前道設備較低,側面映證中國封測景氣度低迷。


三、分下游:邏輯仍為主要需求來源,儲存端DRAM需求大幅提升

2023Q3邏輯、儲存客戶端營收均呈現年減趨勢,儲存收入較去年同期降幅收窄。選取AMAT、ASML、TEL、LAM、KLA、Advantest為樣本,2023Q3海外半導體設備邏輯客戶收入合計約合人民幣958.01億元,年減5.21%,季減6.58%;儲存客戶收入合計約 人民幣408.67億元,年減28.54%,季增39.23%。邏輯客戶仍為海外半導體設備主要需求來源,2023Q3佔設備商營收的比重達70.10%,儲存客戶端Q3收入降幅有所改善,儲存營收佔比29.90%,環比+7.65pct,反應儲存客戶需求邊際向好。


自2023年起海外設備企業DRAM營收持續提升,2023Q3儲存端DRAM營收佔比超80%。以AMAT、LAM、TEL三家揭露儲存分品類收入的海外設備商為樣本,2023Q3儲存端DRAM客戶營收折合人民幣約201.99億元,較去年同期成長31.60%,季增89.64%;NANDAND客戶營收折合人民元,年減79.77%,季減29.83%。 2023Q3呈現NAND收入持續下降、DRAM收入大幅增長態勢,主要係存儲端DRAM客戶的定價和農作物動率均有改善,帶動DRAM收入提升,同時由於NAND延續減產策略,疊加整體虧損嚴重,NAND客戶端收入下降明顯。 2022Q4以來DRAM營收佔比持續提升,2023Q3 DRAM佔比80.51%,同比+41.67pct,環比+20.06pct,根據AMAT法說會預計,2024年NAND客戶資本開支將同比增長,但遠低於2022年水平,佔晶圓廠設備支出的10%以下,後續佔比將持續下行,DRAM客戶收入佔比可望隨著AI及PC需求改善持續提升。此外,2023Q3 AMAT向中國DRAM客戶出貨提升,2023Q3出貨額達5億美元,側面說明中國儲存廠拉貨正在進行中。


國家大基金第二期增持長存、長鑫新橋,中國儲存大廠擴產預期增強。

國家積體電路產業基金二期(大基金二期)向長江存儲認繳出資129億人民幣,成為長存主要股東之一,為長江存儲後續擴產提供資金援助。 2023年初長江存儲發生投資人變更,註冊資本從562.75億元增長至1052.70億元,新進股東中,①湖北長晟:出資300.69億元,持股28.56%,②大基金二期:出資128.87億元,持股12.24%,③長江產業投資集團:出資28.64億元,持股2.72%。此外,現有股東湖北省科技投資集團有限公司增資31.76億元,增資後持股9.96%。


近期大基金二期增持長鑫新橋,顯示全球DRAM需求大幅成長背景下招標可望陸續回溫。 10月26日,長鑫新橋發生工商變更,註冊資本從50億元增長至439.24億元,其中①國家大基金二期作為新進股東,出資145.60億元,持股比例達33.15%;②合肥鑫益合昇科技出資146.18億元(增持139.68億元),持股比例達33.28%,較工商變更前+20.28pct,該主體主要股東為合肥國資委;③長鑫芯安出資147.46億147.46億元元(增持103.96億元),持股比例達33.57%,較工商變更前-53.43pct,該主體主要合夥人為合肥啟航創芯基金、合肥產投及長鑫科技。


四、趨勢判斷:海外設備企業均認為2024-2025年產業需求將逐步恢復

主要海外設備企業判斷2024-2025年半導體市場需求將逐步恢復,拉動半導體設備需求提升。根據海外半導體設備公司Q3 Presentation內容,主要海外半導體設備公司皆認為2023年受整體半導體週期影響,下游需求不足,導致2023年晶圓廠農作率較低,且對2023年年內設備資本支出持謹慎態度,中國大陸晶圓廠客戶在成熟節點的投資對需求形成了一定支撐。展望後續,預計2024年半導體市場可望觸底回升,2024-2025年間半導體設備需求將大幅改善。


五、投資建議

從海外半導體設備公司Q3財報中,我們發現以下變化:(1)總體營收仍有承壓,主要係全球下游晶圓廠資本開支下行;(2)地區結構中,中國大陸地區營收絕對值及佔比均創新高,尤其ASML Q3大陸營收24.42億歐元,年增282.60%,佔比46%,年比+31pct,季增+22pct,反映中國晶圓廠加大對進口設備囤貨,預計後續將開啟對中國製設備的批量招標;(3)下游結構中,邏輯仍為大頭,但存儲端DRAM設備需求大幅增長,我們推測主要係中國DRAM拉動。

我們判斷2023Q4開始中國頭部晶圓廠對中國製設備的批量招標即將開啟,中國製設備企業訂單將出現顯著提升,板塊後續催化不斷,後續主要關注下游招標進度、中國製化率提升幅度以及設備企業先進製程驗證進展。

風險提示:

1)終端市場復甦不如預期:若AI、3C、汽車、新能源等產業需求不達預期,會影響晶圓代工廠及封測廠資本擴張,進而影響半導體設備需求;

2)中國製設備進口替代不如預期:先進製程設備進口基本被限制,若中國製設備商後續在先進製程方面的突破不及預期,將影響中國先進製程產線擴產;

3)對華半導體製程限制加劇:若地緣政治摩擦升級,或將加劇對華半導體製程限制,進而影響中國晶圓/封測廠擴產,最終影響中國製半導體設備需求。

報告來源

證券研究報告名稱:《專用設備:中國大陸佔比顯著提升,產業需求已回升跡象-海外半導體設備系列報告》

對外發佈時間:2023年11月21日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:許光坦SAC 編號:S1440523060002

研究助理:陳宣霖


11電子產業2023半年報綜述:上半年業績承壓,下半年終端需求修復可期

複盤電子產業2023年初至今的周期築底階段,半導體板塊各環節持續進行庫存去化,下游需求呈現邊際復甦態勢,全球半導體銷售額環比逐步修復,23Q2景氣度基本落底。消費性電子板塊,上半年全球智慧型手機生產和消費較差,但當前PC等產品供需狀態邊際改善,庫存水位正持續調整。展望下半年及明年,市場需求逐步回暖,庫存水位不斷趨於正常水平,整體業績呈現邊際改善,產業基本面向好趨勢明顯顯現,加之創新升級、中國製替代等各項利好催化,產業週期可望迎來向上區間,整體配置價值凸顯。

摘要

半導體週期反轉在即,手機市場格局可望重塑

台積電在發說會表示,23Q2營收受到全球經濟狀況的影響,市場需求受到抑制,客戶更加謹慎。目前客戶正在進行庫存調整,並將使庫存調整週期延長至23Q4。但我們看到,根據SIA,2023年7月全球半導體產業銷售額總計432億美元,比2023年6月的422億美元總額成長2.3%,環比逐步修復,顯示全球半導體景氣已在23Q2落底。此外,我們看到以通用伺服器、手機、筆電為主的傳統應用需求在逐步改善,庫存、需求正在結構性轉好,圖像感測器、射頻等環節庫存下降已有2~3個季度,正在回歸健康水位。作為半導體週期風向標的記憶體,庫存於23Q1見頂,23Q2開始下降,且得益於原廠控產,記憶體價格於23Q2開始反彈,且23Q3、Q4仍有希望持續漲價。建議重點關注:


(1)半導體: a)算力供應緊張,AI可望引領下一輪週期成長。由於AI的強勁需求,計算卡如英偉達的A100、H100供不應求,預計算力卡產能供不應求將持續至2024年,台積電、聯電等也在加緊擴張CoWoS等瓶頸環節的產能。建議關注中國自主算力晶片及先進封裝標的。 b)華為積極推動核心零件中國製替代,此次Mate60系列回歸標誌著中國製半導體產業鏈技術實力、生產能力的提升。先進製程的發展需要領先設計廠商與製造端緊密配合,因此華為對中國半導體供應鏈的催熟、升級迭代將帶來正面作用。長期看,中國晶圓廠擴產疊加中國製化訴求將延續,中國半導體設備及零件公司也將持續受益。建議關注中國製化率仍有較大提升空間的晶圓代工、半導體設備及零件環節。

(2)消費電子: 2023上半年合計智慧型手機產量5.2億支,比去年同期衰退13.3%。下半年看各品牌廠新機密集發布,預計拉動換機需求,根據BCI,截止9月3日,中國智慧型手機出貨量為1.81億部,年比衰退3%,其中非蘋果品牌衰退5%,近三週手機出貨量年增速轉正。往後看,手機市場的需求修復主要有三個驅動因素:a)蘋果發表的iPhone 15系列有潛望式鏡頭、鈦合金中框等相較往年更大的升級,吸引消費者換購新機;b )華為Mate系列手機回歸,將拉動一批用戶購機潮;c)AI大模型逐步導入手機終端,可望刺激手機規格升級及換機需求。高通將在驍龍技術高峰會上公佈一系列具有AI功能的產品(用於AI設備的新運算平台NPU),可用於手機、PC、汽車和物聯網。 Llama2將可以運行於基於驍龍的平台。

風險提示: 1、宏觀經濟波動風險。受到全球宏觀經濟的波動、產業景氣度等因素影響,半導體產業存在一定的週期性,若宏觀經濟波動較大或長期處於低谷,居民收入、購買力及消費意願將受到抑制,消費電子等下游市場需求的波動和低迷會導致半導體產品的需求下降,進而影響上下游產業鏈相關公司的經營績效。

2、產業政策變化風險。電子尤其是半導體產業是我國的戰略支柱產業,近年來國家層級推出一系列支持政策。在產業政策支持與國民經濟發展的推動下,我國半導體產業整體的設計能力、生產過程、自主創新能力有了較大的提升。如未來上述產業政策出現不利變化,將對產業的發展前景產生一定不利影響。

3.技術創新不如預期風險。由外部環境的不確定性、技術創新專案本身的難度與複雜性、創新者自身能力與實力的有限性,而致技術創新活動達不到預期目標。由於算力晶片、IP等產品市場技術壁壘高,產業龍頭不斷研發創新,未來若中國公司研發進度不及預期,致新一代產品開發進度、性能等指標不及預期,則會影響其市場競爭力。

4.中美貿易/科技摩擦升級風險。半導體產業主要生產設備和原材料有較大部分向境外供應商採購,未來不排除中美貿易摩擦可能進一步加劇、美國加大對中國半導體行業的遏制、設置進口限制條件或其他貿易壁壘的可能性,進而導致部分公司面臨設備、原物料供應變動等風險,正常生產活動受到一定的限制,進而對公司的業務及經營產生不利影響。

5.中國製化進度不及預期風險。目前半導體設備、材料、零件、高算力晶片、汽車核心晶片等對於海外廠商的依賴度較高,而且電子尤其是半導體產業具有人才、技術、資本密集特徵,雖然中國廠商積極推動中國製化進程,但由於技術沉澱、人才儲備、量產經驗等問題,存在中國製化進程不如預期風險。

報告來源

證券研究報告名稱:《電子產業2022半年報綜述:結構性分化延續,關注新情勢下中國製化機會》

對外發佈時間:2023年9月19日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

劉雙鋒SAC 執證號:S1440520070002

王天樂SAC 執證號:S1440521110001

範彬泰SAC 執證編號:S1440521120001

孫芳芳SAC 執證編號:S1440520060001

喬磊SAC 執證號:S1440522030002

章合坤SAC 執證號:S1440522050001

郭彥輝SAC 執證編號:S1440522070009

研究助理:鄭寅銘何昱靈


12 H1業績維持高增,看好後續訂單表現-半導體設備系列報告

受惠於下游擴產與中國製化率的提升,2023H1半導體設備板塊營收穩定成長,規模效應顯現,板塊業績成長更高。我們注意到設備端Q2營收成長放緩,可能是下游客戶光刻機到貨節奏對其他環節設備的收入確認產生一些影響所致,不同細分板塊有分化,前道設備表現最好,零件成長相對穩健,後道設備承壓。產業景氣度方面,我們對2023年底以及2024年下游擴產尤其大客戶擴產進度持樂觀態度。中國製化率提升方面,雖然外部環境仍有不確定性,但自主可控是大方向,看好中國設備企業持續突破。

摘要

中報總結:業績維持高增,設備端Q2成長放緩

2023H1半導體設備板塊業績維持高增,但不同細分板塊有分化,前道設備、設備零件、後道設備實現營收分別177.44、39.96、22.45億元,年比分別+50.32%、+20.34%、 -21.41%;實現歸母淨利41.09、7.84、1.25億元,年比分別+130.96%、+15.94%、-33.32%。前道設備表現最為亮眼,營收提升主要得益於下游擴產疊加中國製化率提升,規模效應顯現帶動更高的利潤增速,但我們注意到Q2營收增速環比放緩,可能是下游客戶光刻機到貨節奏對其他環節設備的收入確認產生一些影響所致,預計後續將回升。設備零件板塊成長相對穩健,由於零件從訂單到交貨時間較短,2022年10月制裁的影響在2023Q1有所反應,2023Q2增速回升。後道設備受封測景氣度低迷影響,業績承壓。但從合約負債、存貨數據來看,2023Q2末相比2023Q1末均有明顯提升,反映企業訂單較好,後續業績有保障。


趨勢判斷:預計2024年產業將回暖,中國製化率提升是大勢所趨

產業景氣度方面,受下游半導體需求下滑影響,2023年全球半導體設備市場下滑,中國大陸部分大客戶受制裁影響擴產延後,以中小客戶擴產為主,放眼2024年,我們認為全球設備市場將回暖,我們注意到下游半導體市場在2023年下半年已有回暖趨勢,後續將傳導至設備端;另外我們對2023年底以及2024年下游擴產尤其大客戶的擴產進度持樂觀態度,中國大陸半導體設備市場後續表現值得期待。

中國製化率提升方面,自主可控是大方向,雖然外部製裁不斷加劇,中國設備企業在各環節不斷突破,近年來中國製化率迅速提升。另外,中國設備廠商將加速零件的中國製化,零件廠商也迎來機遇,而海外客戶依賴度相對較高的企業也積極進行海外建廠,提升公司經營抗風險能力,以期海外市場佔有率的提升。

風險提示

1)終端市場復甦不如預期:若AI、3C、汽車、新能源等產業需求不達預期,會影響晶圓代工廠及封測廠資本擴張,進而影響半導體設備需求;

2)中國製設備進口替代不如預期:先進製程設備進口基本被限制,若中國製設備商後續在先進製程方面的突破不如預期,將影響先進製程產線擴產;

3)對華半導體製程限制加劇:若地緣政治摩擦升級,或將加劇對華半導體製程限制,進而影響中國晶圓/封測廠擴產,最終影響中國製半導體設備需求。

報告來源

證券研究報告名稱:《專用設備:H1業績維持高增,看好後續訂單表現-半導體設備系列報告》

對外發佈時間:2023年9月21日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:許光坦SAC 編號:S1440523060002

研究助理:陳宣霖


13先進製程中國製設備不斷突破,受益AI發展浪潮-半導體設備系列報告

AI將會提升20nm以下先進製程晶片需求;美日荷對中國先進製程的聯合封鎖,必將加速中國製半導體設備的突破,目前已看到多數中國製設備達到28nm製程節點,部分設備已達先進製程節點。全球半導體設備預計2024年重回成長賽道,而中國半導體設備預計2023年訂單仍有快速成長,受益下游尤其是中小型客戶擴產積極,以及中國製化率持續攀升。

核心邏輯

先進製程中國製設備不斷突破,受益AI發展浪潮: AI所需的高算力、低能耗,將會提升20nm以下先進製程的需求;美日荷對中國先進製程的聯合封鎖,必將加速中國製半導體設備的突破,目前我們看到多數中國製半導體設備達到28nm製程節點,部分設備已達先進製程節點。


中國半導體支持政策升溫預期強,半導體設備可望優先受益:劉鶴副總理發聲及大基金二期注入長存,均向市場釋放政策端的積極信號,表明國家高度重視集成電路產業發展,而半導體設備作為產業鏈中「卡脖子」最嚴重的領域,可望率先受益。

產業判斷:從全球半導體下游情況來看,本輪半導體週期在2021年年中受消費電子需求急劇萎縮見頂,目前處於上游設計企業主動去庫存階段,結合全球主流晶圓廠整體下調資本開支及SEMI數據,我們判斷半導體終端需求在2023上半年仍較低迷,但預計在下半年見底反彈,並於2024年傳導至設備端,帶動半導體設備銷售額全面回升,全球半導體設備預計2024年重回增長賽道,而中國半導體設備預計2023年訂單仍有快速成長;中國晶圓廠依舊堅持逆週期擴產,不同於大部分國際晶圓廠下調了2023年資本開支,大陸頭部晶圓廠整體資本開支計畫仍較積極,此外,二、三線晶圓廠擴產仍積極,可望受益下游尤其是中小客戶擴產積極,以及機台中國製化率持續攀升。

投資建議:受制於美日荷設備出口管制,我國先進產線擴產受阻,成熟製程+先進封裝是短期解決方案;中長期還是看AI快遞迭代背景下,中國製半導體設備在先進製程的突破。建議兩個維度選取投資標的,一是關注中國製半導體設備在先進製程的突破帶來的強α,二是關注低估值的零件供應商。

風險提示:1)終端消費市場復甦不如預期:若AI、3C、汽車、新能源等產業的需求不達預期,會影響晶圓代工廠及封測廠資本擴張,進而影響半導體設備需求;2)中國製設備進口替代不如預期:若中國製設備商在先進製程的突破不如預期,將影響下游客戶先進製程產線擴張,進而影響中國製設備需求;3)對華半導體製程限制加劇:若地緣政治摩擦升級,或將加劇對華半導體製程限制,進而影響中國晶圓/封測廠擴產,最終影響中國製半導體設備需求。

報告來源

證券研究報告名稱:《專用設備:先進製程中國製設備不斷突破,受益AI發展浪潮-半導體設備系列報告》

對外發佈時間:2023年4月21日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

呂娟SAC 編號:S1440519080001SFC 編號:BOU764


14蘋果MR:硬體頂配、生態豐富-VR/AR可望迎iPhone時刻

根據彭博社等多家海外媒體通報,蘋果預計在今年6月6日-10日開發者大會上,推出第一代MR頭顯產品

1)從硬體參數來看,均達到業界「頂級搭配」:包括Micro-OLED顯示器、電腦級M2晶片、十餘顆相機及感光元件等,能夠實現VR/AR切換、眼動/手動追蹤功能。

2)從內容生態來看,相容、智慧、多元是關鍵字。 1)相容性:可與iPhone、iPad等其他蘋果設備無縫切換;2)智慧性:支援Siri語音輸入創建物品,大幅降低UGC門檻;3)多元性:佈局健康、教育、遊戲、視聽四大內容品類。

我們先前也前瞻提出,快速發展的AI技術,有望撬動VR/AR產業奇點,我們看到:1)SAM模型助VR/AR內容更好生成,也革新了VR/AR的互動體驗;2 )AI提升VR內容的製作效率,提升供給。

在全球智慧型手機出貨量下滑背景下,手機龍頭公司蘋果的第一代MR產品意義非凡,頂配的硬體參數和豐富相容的內容生態,足見其對VR、AR市場的重視與投入程度。


生成式AI的快速發展將為XR裝置銷售的提升帶來契機。一方面,大語言模型及SAM等模型帶來的理解能力提升將為XR設備的語音互動、物件辨識等帶來更多的可能,帶來更具沉浸式的互動體驗;另一方面,生成式AI降低了3D資產製作的成本和門檻,為VR遊戲、VR影片、AR應用程式等專業內容製作降本增效,透過文字或語音即可建立3D模型甚至程式將極大豐富UGC。

風險提示:產業發展不如預期;VR/AR新品推出節奏不如預期、生成式AI技術發展不如預期、各領域技術融合進度不如預期的風險、算力支持程度不如預期、數據品質及數量支持程度不如預期、使用者需求不如預期、技術壟斷風險、原始訓練資料存在偏見風險、演算法偏見與歧視風險、演算法透明度風險、增加監管難度風險、政策監管風險、商業化能力不如預期、相關法規完善不如預期、版權歸屬風險、深度造假風險、人權道德風險、影響網路內容生態健康安全風險、企業風險辨識與治理能力不足風險、使用者美感取向改變的風險。

報告來源

證券研究報告名稱:《蘋果MR:硬體頂級、生態豐富-VR/AR可望迎iPhone時刻》

對外發佈時間:2023年5月22日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

楊艾莉SAC 編號:S1440519060002

SFC 編號:BQI330

劉雙鋒SAC編號:S1440520070002

SFC 編號:BNU539

王天樂SAC編號:S1440521110001

SFC 編號:BOX416

研究助理:楊曉瑋


15 AI提升光模組產業景氣度,重視光模組板塊性投資機會

1.ChatGPT驚艷亮相,AI有望顯著帶動光模組需求。

算力基礎設施是影響AI發展與應用的核心因素,除了GPU等算力硬體需求強勁,也催生了網路端更大頻寬需求。優秀的網路效能可以提升運算效率,顯著提升算力水準。胖樹架構比較傳統網路架構,交換器和光模組數量大幅提升。光模組速率受限於網路卡PCIe頻寬,若PCIe升級或NVLink單獨組網,800G光模組需求可望提升。 AI提升光模組需求分為訓練與推理階段,訓練側光模組需求與GPU出貨量強相關,推理側與資料流量強相關。


2.800G光模組量產窗口已至,2024年或成800G大年。

海外雲端廠商的Capex成長放緩,也影響了數通光模組市場的需求,若不考慮AI增量帶來的拉動,傳統雲端運算市場的需求處於低迷狀態。 AWS推出AIGC相關的重磅產品,採用了第二代Elastic Fabric Adapter(EFA),網路頻寬為800Gbps。 Meta仍有40多個資料中心建置或升級,雖削減200G需求,但800G需求可望大幅提升。谷歌是今年800G光模組需求主力,後續需求仍可能增加;微軟在AI佈局具備先發優勢,也是未來800G的潛在需求廠商。 100G升級方向出現分歧,但下一代高速率光模組均指向800G光模組。疊加AIGC帶來的競賽,北美各大雲廠商和相關科技巨頭均可望在2024年大量購買800G光模組。


3.光晶片作為光元件的關鍵元件之一,中國製替代化大幅推進。

以AWG、PLC等為代表的被動光晶片,中國廠商市場佔有率全球領先。以EEL、VCSEL、DFB等雷射晶片、偵測器晶片和調製器晶片為代表的主動光晶片是現代光學技術的重要基石,也是主動光元件的重要組成部分。


4.從材料角度梳理光模組及光元件發展歷史,被動-有源-集成為發展路徑。

對比矽基、磷化銦和鈮酸鋰等材料光元件的發展歷史,整合化為未來最終發展方向。從矽光技術應用場景來看,呈現傳輸距離越來越短,連接埠數越來越多的趨勢。銅退光進的光通訊進程,同時也伴隨著傳輸距離的逐步減短。因此根據Intel的觀點,矽光通訊技術早期應用於電信長距離傳輸網路之中,逐步向數通領域以及未來的板與板、晶片與晶片互連發展。此外,鈮酸鋰具有電光係數大、調製頻寬大、損耗小、穩定性好等優點,廣泛應用於相干光通訊及軍事航太陀螺儀等產品。薄膜鈮酸鋰元件將大幅減小尺寸,可望廣泛應用於光模組和光元件等多個領域,市場規模進一步提升。


5.本輪光模組行情走勢建議參考2019Q1-2020Q2。

我們認為,在AI 等的推動下,今年中國外雲廠商資本開支可望逐步企穩向好,類似2019 年。實際上,從微軟近期在業績發表會的表頭來看,今年第二季將會因為AI 明顯增加資本開支。複盤中際旭創歷史股價走勢,從歷史估值來看,中際旭創2019 年PE-TTM 高點時超過70 倍,2020 年高點超過100 倍,過去5 年平均PE-TTM為47.28倍,2019 年、2020 年基於當年歸母淨利與當年市值的PE 為72.49x、41.91x。我們建議關注光模組/光元件板塊性投資機會。


風險提示:AI需求不如預期;競爭加劇;國際環境變遷影響供應鏈安全;產業尖端技術研發進度不如預期等。

報告來源

證券研究報告名稱:《AI提升光模組產業景氣度,重視光模組板塊性投資機會》

對外發佈時間:2023年4月28日

報告發布機構:中信建投證券股份有限公司

本報告分析師:

閻貴成SAC編號:S1440518040002/ SFC 中央編號:BNS315

武超則SAC 編號:s1440513090003

SFC 編號:BEM208

楊偉松SAC 編號:s1440522120003

於芳博SAC編號:S1440522030001 (中信建投證券研究)