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芯片戰爭2020:軍備競賽跨入百億美元俱樂部
格隆匯 11-23 13:21

作者:愚老頭

來源: 錦緞

一個大時代來臨前我們往往一無所知你看着你所熟知的這一切看着舊時代的背影漸行將遠滿以為還會再見然而一個轉彎就是永別

2020年的這一場疫情這個世界改變了很多一季度經濟停擺芯片行業也做不到獨善其身收入下滑產線大量空置

變化很快就發生了沒有一點點徵兆芯片行業的需求在二季度突然就有了起色到了三季度產能利用率已經到了近乎100%根據11月份最新的調研信息顯示當前世界主要的芯片代工廠台積電(NYSE:TSM)聯電(NYSE:UMC)和世界先進訂單已經排到了明年下半年

這個市場到底發生了什麼

芯片六十年花開兩朵

現代工業得以運轉有自己堅實的基礎我們通常稱石油為現代工業的血液芯片就是現代工業的神經和大腦

1958年美國德州儀器公司的傑克·基爾比成功製成了人類歷史上第一塊集成電路拉開了數字化時代的序幕

六十年過去了芯片行業的發展日新月異各種工藝層出不窮繁複的專業名詞讓人眼花繚亂但去偽存真剝去各種華而不實噱頭之後根據處理內容的不同芯片最終可以分為數字芯片和模擬芯片兩大類

數字芯片也叫邏輯芯片佔到全部芯片產值的85%左右處理的是離散信號也就是各種0和1組成的數字編碼最直觀的就是我們計算機上的各種芯片CPU顯卡上的GPU內存日常使用的U盤等等

其中CPU和GPU我們一般稱作微處理器而內存U盤則屬於存儲芯片

數字芯片可以理解成大宗商品需要的量很大單單存儲類芯片就佔到芯片總產值的45%左右剩下的微處理器佔40%

模擬芯片佔到全部芯片產值的15%左右處理的是連續信號也就是連續發出的信號自然界發出的各種信號比如電磁波光線聲音通常都是連續信號處理這些信號時用的芯片就是模擬芯片

按照下游應用模擬芯片可分為信號鏈芯片和電源管理芯片

信號鏈芯片就是將自然界的各種信號轉換成數字信號或者相反比如我們常用的傳感器5G手機用的射頻芯片等等這部分佔到模擬芯片應用的75%左右

電源管理芯片是這幾年隨着電動車光伏的興起而快速崛起的板塊目前佔到模擬芯片產值的25%左右主要是對電流進行各種的變換包括交直流轉換功率變換等等

芯片行業的生產工藝很多我們通常見到的28nm14nm7nm製程指的是兩個相鄰電路之間的距離這個距離越小單位面積內容納的晶體管就越多製程是衡量芯片製造水平的一個主要指標

除了製程之外還有晶圓尺寸的大小像面板尺寸一樣晶圓的面積越大每一片晶圓產出的芯片數就越高單位成本也越低當製程的進步受限制的時候晶圓廠就會通過加大晶圓尺寸來降低單位芯片的成本

當前芯片代工廠主流的產品線是12英寸線上一代是8英寸線下一代是18英寸線但目前看代工廠並沒有展開對18英寸線的預研而且三到五年內也沒有提上日程

通過上面的芯片分類和生產工藝介紹我們就可以發現

→數字芯片具有大宗商品的特性屬於通用芯片量大競爭激烈是摩爾定律生效的主要方向追求最先進的製程主戰場是12英寸高製程線

模擬芯片下游應用多而繁複偏向於定製化單體價值量雖然不高但競爭不激烈不需要太高的製程更強調工匠精神一般8英寸線就足夠

從運營模式看芯片行業可分為IDMFabless和Foundry三種模式IDM就是什麼都幹從設計製造一直到封裝測試Fabless就是隻做設計Foundry則是隻做一塊製造封裝或者測試選擇一個環節進行專業化

芯片代工廠就是典型的Foundry模式作為整個芯片行業必不可少的一環也是觀察芯片行業景氣度最重要的對象模擬芯片和數字芯片處理的內容雖然不同卻都屬於芯片行業一條生產線既可以生產模擬芯片也可以生產數字芯片

軍備競賽跨入百億美元俱樂部

我們知道芯片行業85%的產值集中在數字芯片在過去的十年中芯片製造的核心就是在摩爾定律的驅動下圍繞着先進製程進行軍備競賽

摩爾定律既是對從業者的詛咒也是祝福

由於每隔18-24個月技術便會更新每一個從業者都處於疲於奔命的狀態每當企業開始盈利就必須為下一步的技術更新加大資本開支資本開支的速度可能會遠遠超過盈利的積累使得半導體行業永遠處於投資飢渴中

摩爾定律就像一個定時炸彈所有的從業者都在矇眼狂奔一定要在炸彈炸響之前拿到門卡否則就會在門前被炸得灰飛煙滅

但從某種程度上説摩爾定律也是一種祝福快速的產品迭代高昂的資本投入周圍的競爭者割麥子一般紛紛倒下只要你堅持住沒有倒下那就是贏家通吃的局面你會把以前高昂的投入一把全部收回來這就是為什麼説科技行業是老大吃肉老二喝湯老三乾瞪眼

不幸的是在過去的兩年裏芯片代工企業實在投不起了因為先進的高製程研發太費錢了

根據IBS的數據一條年產5萬片晶圓的28nm製程生產線光設備投資就需要39.5億美元14nm製程需要62.72億美元至於更先進的7nm和5nm製程起步就是一百億美元

放眼望去還沒有倒下的只剩下台積電和三星了老三美國格羅方德和老四台灣聯電已經放棄14nm以上製程徹底躺平洗乾淨就等着賣身了

本來以為這個市場就剩下台積電和三星一起玩二人轉可幸福來得太突然又讓人措手不及一季度的疫情芯片行業心頭一寒做好了過冬的準備二季度的需求回暖大家普遍預期不高認為是個小反彈可三季度開始芯片行業的景氣度持續上升熱得發燙

台積電的張忠謀曾經説過全球半導體市場的暴漲或者暴跌只需要存儲器供給和需求間1%的市場波動就會發生

後知後覺的分析師們給出的解釋是因為疫情海外工廠部分停工供給收縮需求端中國製造海外訂單受疫情轉單影響不降反增造成了國內半導體行業產能利用率的迅速提升這個解釋內嵌的邏輯是只要海外疫情平復這種短期的供需摩擦就會迴歸正常芯片行業的景氣度也會恢復到正常狀態

對於投資者來説那就必須要判斷這是芯片行業一個長期景氣週期的開始還是短暫的脈衝式行情這決定了芯片股投資的可持續性到底是主題炒作還是能夠講一個長期邏輯

中國芯片業抽到上上“謙”

這次我們更傾向於對於芯片行業來説這是一箇中長期景氣週期的開始有足夠的長期邏輯可以支撐

雪球有個“大神”安東尼奧1882018年下半年以後就不再更新。但她有一個關於周易中卦的解釋非常到位

她説:認識到自身的不足而兼聽眾人言”……這話放在股票上説就是市場需求大而供給不足這就是……市場需求大與供給不足其實存在着多種情形1需求沒擴大而供給端的壓縮造成的需求暫時的緊缺那不是真而是假……3需求端不斷擴大而供給端也跟着擴大但卻持續滿足不了需求這是上上

中國的芯片行業這次抽到的確實是一隻上上

在摩爾定律的壓迫下芯片代工廠經歷了多年的供給側改革已經自動的進行了產能出清

從供給端來説多年的製程競賽行業中的花花草草已經被清理的差不多了活下來的芯片企業尤其是代工廠聊聊無幾短期內供給不會有太大的變化2019年受世界貿易緊張和中國需求增長放緩的影響芯片行業收入出現了超過10%的下滑進入2020年疫情又打擊了芯片企業資本開支的熱情

而且也不敢有太大的變化因為我們國家隊進場了我們看歷史對秦漢交界的項羽非常惋惜生當作人傑死亦為鬼神至今思項羽不肯過江東所謂的楚漢爭霸項羽贏了幾乎每一場大的戰役卻被逼得自刎烏江無他缺乏戰略縱深只要輸了一次就是徹底出局而劉邦正相反

以佔到芯片總產值40%的內存芯片為例2017年武漢國家存儲器基地一期開建總投資240億美元約摺合人民幣1700億元2020年6月疫情剛過二期開建總投資又是人民幣1700億元

僅僅四年在NAND Flash閃存方面就已經追平世界最先進水平DRAM內存方面跟世界最先進水平只差一代在解決卡脖子問題之餘也震懾了業內的芯片企業讓相關企業不敢隨便漲價也不再持續進行軍備競賽式的資本開支

芯片製造產線近兩年增長的放緩就體現了芯片企業在資本開支方面的謹慎態度全球8英寸產線在2007年達到199條的高峯之後隨後就逐年下降目前新上產線只能依靠二手設備拆一條建一條即使設備廠商開始發力生產8英寸產線設備一條8英寸生產線從開工到正式量產至少還需要一年半的時間

最先進的12英寸產線最近幾年的增長也很緩慢代工廠通常是按照全球GDP的增速來決定資本開支的量根據IC insights的預測12英寸產線每年的增速還不到5%至於更先進的18英寸線業內已經好久不提了

上游供給增長緩慢競爭格局優化而下游卻面臨着需求的持續性的爆發

下游需求的增加並沒有來自於傳統的通用數字芯片也就是CPU內存這些而是來自於佔比只有15%的模擬芯片實際上自2019年下半年以來模擬芯片的主戰場8英寸產線產能就已經比較緊張了

主要需求來自物聯網和電力設備

這次的下游需求的爆發不是來自於手機電腦等數字芯片的下游而是物聯網和電力設備應用的推廣

一個是來自於5G推動下智能家居工業物聯網等多種場景為代表的物聯網需求的爆發

物聯網英文The Internet of ThingsIOT可以説就是為5G而生的在5G之前通信設備主要為人與人之間也就是手機設置的在5G之後重點才開始轉向人與物物與物之間的連接也就是物聯網5G的三大特性是高速率低時延和廣連接通過物聯網提高人感知進而改造周圍環境的能力

物聯網市場的空間主要取決於連接數2020年全世界手機的保有量達到了80億部超過了人口總數而今年物聯網的連接數剛剛超過手機從實際應用的角度連接數至少可以達到手機連接數的10倍也就是物聯網整體市場未來保守估計還有10倍的空間

但為什麼市場一直對物聯網不感冒呢因為物聯網的下游應用太分散

目前數得着的就有七大應用智慧城市工業物聯網車聯網智慧醫療智能家居傳媒娛樂無人機等等你只知道需求上來了但你無法拆分出具體的需求來源這就像1940-1941年百團大戰期間日本面臨的問題每天你都被各種治安惡化狀況所包圍但卻不知道這種情況的來源是什麼

對於物聯網來説改變世界無非就是靠兩招要麼提升效率降低成本要麼就是模式創新增加經濟效益

提升效率方面智慧城市工業物聯網智慧醫療這些都是通過物聯網提高效率降低成本這條路徑企業一直在推動只不過5G加速了這個過程第二條路徑來自於模式創新車聯網智能家居傳媒娛樂無人機走的就是這條路這個模式創新帶動了增量經濟規模的出現

蘋果在2007年發佈第一部iphone手機之後就一直在不斷的增加各類傳感器的配置完善相關物聯網設施到目前為止至少有4大類14個傳感器最新的Iphone 12增加了激光雷達為將來的VR應用打下基礎

國內的物聯網模組龍頭二三季度的數據也表明現有的物聯網連接需求即使在疫情期間也保持了快速增長二三季度的單季度收入增速分別為51.53%和49.16%

物聯網下游應用的爆發可以用星星之火可以燎原來形容這些星星之火單看起來不大但聚起來就是一團烈焰

芯片需求爆發的另一個動力來自於光伏發電和電動車崛起帶來的對電源管理芯片需求的指數性增長

電源管理芯片主要用來管理電池與電路之間的關係具有負責電能轉換分配檢測的功能對電源管理芯片的要求是高穩定低功耗

在過去的十年裏光伏的發電成本指數型的下降目前已經擺脱補貼依賴開始向第二階段擺脱併網依賴挺進

根據歐洲光伏產業協會最新的分能源度電成本數據光伏發電的成本下降很快從2009年35美分每度一直到下降到2019年的4美分每度

光伏行業本質上也是個半導體行業遵循摩爾定律按照美國國家可再生能源實驗室的光伏發電技術路線圖未來光伏發電成本還會有指數性的下降人類歷史上第一次出現能源成本可能接近為零的情況未來光伏+儲能成為電力的主要來源這將會大大增加對於相關電源管理類芯片的需求

電動車的崛起也大大增加了對電源管理類芯片的需求電動車以電力作為主要的動力來源而電力來自於電池電動車核心的三電系統電池電機和電控都離不開電源管理芯片的參與比較重要的有電池系統的BMS電控用的IGBT都是高價值量的產品應用

根據最新頒佈的新能源汽車產業發展規劃2021-2035年到2025年新能源汽車要佔到全部汽車銷量的25%按照現在2500萬輛的中國年汽車銷量就是500萬輛2020年中國電動汽車年銷量約為100萬輛五年四倍年化就是38%的增速

在這兩個下游應用驅動的影響下芯片產業尤其是模擬芯片產業未來三到五年會有一個快速的增長而芯片代工企業的景氣度至少可以維持到2021年下半年

17家主流芯片股的現狀與風險

芯片行業的風來了風口上豬都會飛如果還飛不起來只能説明豬有問題實在帶不動

我們選取了A股比較純正的17家芯片企業上圖是這些企業2020年一二三單季度收入同比增速散點圖其中橫軸為17家上市公司一季度收入增速縱軸分別對應着同一家公司二三季度的單季度收入增速圖中的兩條虛線分別代表着擬合後的二季度和三季度收入增速而藍色實線代表着該線上一季度收入增速與二季度或者三季度收入增速相等

這16家公司總體上三季度的收入增速都要高於二季度呈現收入加速狀態三季度收入增速比較高的公司有晶方科技卓勝微聖邦股份富滿電子士蘭微兆易創新和而泰這些韋爾股份北京君正因為部分季度收入增速超高我們沒有列入

上圖是這17家芯片公司的市淨率市銷率和總市值左邊圖是全圖右邊圖是放大後的局部聖邦股份和卓勝微屬於市淨率和市銷率雙高都在40倍左右遠遠高於其他芯片公司

聖邦股份所處的賽道就是模擬芯片號稱北聖邦南思瑞浦正好就是現在的風口二三季度的單季度收入增速都在40%以上卓勝微主業是射頻芯片主要用於手機通訊屬於極少數真正能夠做到國產替代的公司這兩個公司都屬於賽道位置好比較稀缺的公司

其他的像韋爾股份江湖號稱韋爵爺主打手機攝像頭芯片全球前三中國第一市淨率很高但是市銷率並不高兆易創新國產存儲芯片概念龍頭市淨率和市銷率都偏高但是確實卡位好

從絕對估值的角度看三季度收入增速不低的和而泰士蘭微全志科技和華潤微市淨率和市銷率的匹配比較合適這其中士蘭微和華潤微主打芯片代工和而泰主力產品是家電MCU全志科技同樣主業是MCU但跟歷史水平相比並沒有表現出明顯的進步

至於中芯國際市值5000億左右雖然免不了被質疑為上市即巔峯下一個中石油但從市淨率看並沒有特別離譜

芯片公司現在的最大的問題就是估值高尤其是幾個設計公司從性價比的角度看代工企業士蘭微和華潤微風險和收益比比較匹配總龍頭的中芯國際風險也並不高

從最保守的角度看芯片行業的景氣度至少要到2021年下半年從下游需求爆發的角度看甚至可能持續三到五年的景氣

在沒有明確的收入拐點出現之前行業的風險並不大高估值也不意味着風險但假如出現了明確的收入拐點那高估值就是最大的惡再低的估值也沒有安全邊際最壞的時代就要來臨了

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