国信证券:为什么半导体是一波大行情

  • 日期:03-09
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半导体行业投资前景:为什么半导体是一个大市场

Source国鑫证券

10x Space 国内半导体市场的空间超过10x。

2018年,中国集成电路设计行业的收入只有1763亿元(251亿美元)销往中国,而2018年,中国集成电路进口总额为3121亿美元,是中国进口总额的12.3倍。如果国内芯片设计公司的供应可以替代巨大的进口需求,那么国内芯片设计公司仍有10倍以上的空间。

323,354半导体在国内生产总值中的总本地化将使国内生产总值增加约3.2%

2019年中国集成电路进口增加3,055亿美元,远远超过原油进口2,387亿美元。过去10年,集成电路的进口增长了2.4倍,原油增长了1.8倍。半导体完全本地化可以使国内生产总值增长3.2%。

0 ~ 1 半导体制造突破目前是中国大陆半导体的“瓶颈”环节

半导体制造目前是中国大陆半导体发展的最大瓶颈。高端芯片如电脑中央处理器和手机片上系统芯片/基带在中国已经被取代。尽管它们的表现不如国际巨头,但至少可以“投入使用”。然而,半导体制造业正处于“0~1”突破的过程中。如果海外半导体工厂不与中国内地设计公司签约,中国半导体行业将受到严重影响。

“瓶颈”半导体制造短板是稀缺资源,具有最大的投资价值。半导体工业涉及许多方面。短期内不可能在国内建立所有的联系。本地化的第一步是首先摆脱“瓶颈”,然后进行全面的本地化。从产业链的角度来看,半导体制造业是我们的“短板”和稀缺资源。从投资角度来看,董事会越短,资源越稀缺,投资就越有价值。

行业属性决定了当前领导者也是未来领导者。

虽然SMIC和华虹半导体落后于世界领先水平,但SMIC是中国大陆先进技术的领导者,华虹半导体是特色技术的领导者。半导体制造是一个投资大、积累长的行业。成立20年的SMIC和成立15年的华虹半导体,已经在先进技术和特色技术领域投入了大量资金,积累了大量经验。中国大陆半导体制造业的崛起肯定取决于这两家公司。

我们相信市场已经完全了解芯片设计和半导体设备。然而,对半导体制造的了解还不够。与此同时,再加上半导体制造研究领域的高壁垒,资本市场被动地忽视了半导体制造。2020年是半导体制造的一年。我们继续推荐香港的两位主要制造业领袖:SMIC和华虹半导体。

我们相信市场已经完全了解芯片设计和半导体设备。然而,对半导体制造的了解还不够。与此同时,再加上半导体制造研究领域的高壁垒,资本市场被动地忽视了半导体制造。2020年是半导体制造的一年。我们继续推荐香港的两位主要制造业领袖:SMIC和华虹半导体。

首先,重资产行业的贬值影响利润。

首先,重资产行业的贬值影响利润。

其次,巨额资本支出影响现金流。

第三,全球半导体代工领军企业与国内代工之间的竞争。主要结论1。半导体是国民经济中最重要的部分。2019年,中国进口集成电路3055亿美元,原油2387亿美元。过去10年,集成电路的进口增长了2.4倍,原油增长了1.8倍。

2。由于半导体的本地化,国内生产总值可以增加3.2%。2019年集成电路进口总额为3055亿美元,占2019年中国国内生产总值99万亿元的2.2%。简单地假设进口的3055亿美元的集成电路是自给自足的,国内生产总值可以增加约2.2%。此外,如果3,055亿美元的集成电路全部由国内生产,经过一次性投资,原来的投资每年增加20%,那么国内生产总值每年可以增加1%左右,总共增加3.2%。

3。半导体制造是目前中国大陆半导体发展的最大瓶颈。高端芯片如电脑中央处理器和手机片上系统芯片/基带在中国已经被取代。尽管它们的表现不如国际巨头,但至少可以“投入使用”。然而,半导体制造业正处于

五、“脖子”短板是最值钱的。半导体工业涉及许多方面。不可能在短时间内将所有环节国有化。国有化的第一步是摆脱“瓶颈”,然后将所有方面国有化。虽然SMIC和华虹半导体落后于世界领先水平,但SMIC是中国大陆先进技术的领导者,华虹半导体是特色技术的领导者。半导体制造是一个投资大、积累长的行业。成立20年的SMIC和成立15年的华虹半导体,已经在先进技术和特色技术领域投入了大量资金,积累了大量经验。中国大陆半导体制造业的崛起肯定依赖于这两家公司。

因此,从上面的角度来看,我们的“短板”越多,投资就越有价值。

6。2020年是半导体制造年。我们继续推荐SMIC和华虹半导体。

半导体是国民经济的重量

集成电路进口远远超过原油

2019年中国集成电路进口3055亿美元,原油进口2387亿美元,集成电路进口继续增长。

在过去10年中,集成电路的进口增长了2.4倍,原油的进口增长了1.8倍。

在过去的五年里,集成电路的进口增长了1.4倍,原油的进口增长了1.05倍。

半导体整体本地化可使2019年集成电路进口总额增加3.2%

3055亿美元,占2019年中国99万亿人民币国内生产总值的2.2%。一个简单的假设是,3,055亿美元的进口集成电路可以自给自足,并可使国内生产总值增长约2.2%。

根据国内生产总值计算公式,国内生产总值=消费和投资。政府购买净出口产品,生产3055亿美元的最终产品。它还将刺激投资和增加国内生产总值。

我们指的是世界上五家主流半导体工厂的投资与收入之比,即每一美元的芯片销售将带动多少美元的半导体资产投资。每一美元的晶圆销售收入需要2.4美元的投资。

注意:我们在这里简化。默认情况下,工厂生产的集成电路产品是芯片设计公司的最终销售。不考虑包装和测试。

考虑投资对国内生产总值的贡献:

如果所有3055亿美元的集成电路都是国产的,那么固定资产投资将使国内生产总值增长5.2%(2.4 * 2.2%)。

如果所有3055亿美元的集成电路都是国产的,经过一次投资,原来的投资每年增加20%,那么国内生产总值可以增加1%左右(20%*2.4*2.2%)。

考虑到集成电路的销售和投资,国产产品全部生产出来后,国内生产总值每年将增长3.2%(销售的2.2%,投资的1%)。

国内生产总值和国内生产总值之间的相关性越来越高。

自从贝尔实验室在1947年发明第一个晶体管以来,全球半导体工业作为一个整体已经进入了一个成熟和稳定的阶段。美国、日本、韩国和欧洲的半导体工业发展远远早于中国。此外,半导体是信息技术的基础,最终用户是计算机和汽车通讯,这与宏观经济高度相关。因此,从全球角度来看,半导体行业的增长率与国内生产总值高度相关是合理的。

国内需求增速快于国内生产总值增速

中国集成电路需求增速快于国内生产总值增速。在设计和制造方面仍有改进的余地。特别是自2014年以来,半导体行业的增长率一直高于国内生产总值的增长率。

国内市场空间是信息技术增长的潜力。即将到来的人工智能、5G和物联网终端将继续推动国内半导体销售增长率超过国内生产总值增长率。尤其是贸易战后,国家层面更加重视半导体,国内半导体行业将享受一些政策红利。个别行业的增长率自然会超过全国国内生产总值的增长率。

国内半导体市场仍有10倍以上的空间

芯片进口是国内供应的10倍

2019年全国集成电路进口是

根据上述出口比例,2018年中国集成电路设计行业仅向中国出口1763亿元人民币(251亿美元),而2018年中国集成电路进口量为3121亿美元,是中国的12.3倍。

所以,我们可以得出这样的结论:如果国内芯片设计公司的供应能够取代巨大的进口需求,那么国内芯片设计公司的市场空间仍然有十倍以上。

更多关键芯片空间

特别是核心芯片,国内自给率更低,甚至为零。

中国占三分之一以上的市场

从芯片需求来看,亚太地区占市场需求的60%。首先,日本、韩国、中国大陆和中国台湾地区有许多下游集成电路产业,是全球性工厂。其次,亚太地区人口众多,对电气设备的需求也很大。

在全球半导体销售市场上,中国的市场份额正在逐渐增加,到2018年,中国占全球半导体销售额的33.8%。

随着中国市场份额的逐渐增加,中国本土设计企业的市场空间将会越来越大。

原始设备制造商的增长超过了半导体行业的总体增长率

半导体制造商模式分为无工厂模式(无制造设计)和工业设计模式(有制造设计)。无工厂、IDM和系统制造商都是工厂的客户。

2019中国大陆半导体OEM市场规模预计同比增长14.6%,达到110亿美元。

2019全球无晶圆厂半导体原始设备制造商需求为1260亿美元,同比增长13.5%,其中中国市场需求为280亿美元,同比增长21.7%。

IDM制造商在产能不足时寻找替代工厂。一些系统制造商自己制造芯片,如汇川(逆变器)、合肥阳光(电源)和魏莹腾(逆变器)。为了降低成本和确保供应链,这些终端系统制造商设计自己的芯片,由替换工厂制造。

半导体代工的增长率超过了半导体工业的增长率。从2013年到2019年,全球半导体增长率为34%,而对无晶圆厂的需求(相当于替代工厂的收入)增长了83%。

芯片设计供应受限于美国

美国主导芯片供应

2018年美国芯片公司仍主导整个芯片市场,全球市场份额超过50%。集成电路设计公司根据是否有工厂分为无晶圆厂模式和有晶圆厂的IDM模式。

美国无晶圆芯片公司拥有68%的全球市场份额,而美国无晶圆芯片公司拥有46%的全球市场份额,两者的总市场份额都不是52%。

韩国排名第二,无晶圆厂和晶圆厂分别占全球市场份额的不到1%和35%,总市场份额为27%。日本是第三大国家,没有晶圆厂和晶圆厂的全球市场份额分别低于1%和9%,总市场份额为7%。非晶圆厂和欧盟晶圆厂的全球市场份额分别为2%和7%,总市场份额为6%。

在中国大陆,非晶圆厂和晶圆厂的全球市场份额分别为13%和不到1%。总市场份额为3%。中国大陆的集成电路公司主要是非晶圆厂。

2018年行业十大公司主要在美国。在全球无晶圆厂芯片设计公司的前十名中,美国占据了6家公司,只有中国大陆的赫斯和台湾的3家。

chip manufacturing是高度垄断的

manufacturing是半导体行业的焦点

一般来说,我们把半导体行业分为:设计 manufacturing sealing test,面向EDA的设计和制造,以及面向设备的制造和密封测试。

半导体制造是目前中国大陆半导体发展的最大瓶颈。高端芯片,如电脑中央处理器和手机SOC/基带在中国已经被取代。尽管它们的表现落后于国际巨头,但至少可以“投入使用”。

而半导体制造正处于“0~1”突破的过程中。如果海外半导体工厂不与中国大陆设计公司签约,那么中国半导体行业将受到严重影响。

五大硅片垄断市场

全球半导体硅片市场主要集中在几家大企业,行业集中度高,技术壁垒高。这

2019年,第三季度跻身世界十大晶圆厂之列:TSMC、三星、格鲁派、UMC、CIIC、高田、华虹、世界先进、瑞金特和东方高科技。中国领先的合同制造商SMIC以4.4%的市场份额排名世界第五。

“脖子”短板,最大投资价值

半导体制造五大困难

伴随着芯片集成度越来越高,半导体制造的先进程度也在逐步提高。半导体工业包括越来越多的其他领域,如机械、化学工业、软件、材料等。这是一个集成了许多子系统的大系统。

与此同时,涉及众多行业的半导体行业也促进了经济发展。这是因为半导体产品的性能正在逐步提高,而成本和价格却在下降。从而满足市场对高性能和低成本需求。

这样一个高度一体化的行业有五大困难,分为两类。

一种是:高精度高集成度。

第二类是:单点技术、集成单点技术和批量生产技术。

首先,集成度越来越高。自20世纪60年代以来,集成在芯片上的晶体管数量已经从一个晶体管增加到100多亿个。电路的集成度越高,对半导体制造工艺的能力和以可接受的成本改进工艺技术以生产高级大规模集成电路芯片的挑战就越大。为了实现这一目标,半导体行业已经变得高度标准化,大多数制造商使用类似的制造工艺和设备。市场开发成功的关键是公司在正确的时间推出正确的产品的能力。

秒,精度要求越来越高。高精度反映在临界尺寸上。芯片上的物理尺寸特征称为特征尺寸。工业上用来描述特征尺寸的术语是电路几何。普遍的理解是,关键维度越小,过程就越困难。临界尺寸从1988年的1um下降到2020年的5nm,下降了99.5%。从这一点来看,集成电路制造的难度正在逐渐增加,而加速增加的难度也在增加。

从晶体管结构图来看,关键尺寸是晶体管的栅极长度(下图中的线宽)。

第三,单点技术突破很困难。构成半导体制造过程最小单元的技术是单点技术,或称元件技术。集成电路制造是在硅片上进行一系列复杂的化学或物理操作。

复杂电路有500多种制造工艺。500个流程相当于500种单点技术。此外,这些过程都是在精密仪器下进行的,这些仪器肉眼看不清楚,给制造带来很大困难。以最典型的CMOS工艺为例,涉及以下步骤。

第四,需要整合多种技术。与单点技术相结合,在硅片中植入电路来构建这一工艺流程的技术就是集成技术。例如,动态随机存取存储器的生产需要500多个过程。流程首先在研发中心开发,开发的流程可以实际生产。

在流程规划阶段,单点技术的结合是无限的。即使制造出具有相同集成度和精度的动态随机存取存储器,不同的半导体制造商也会采用不同的方法。此外,不同的技术集成人员有不同的流程结构。

集成技术的难点在于如何以低成本完成工艺流程,满足规格要求,并在短时间内从无限组件技术组合中完全运行。

通过乒乓球和足球可以理解综合技术。我们中国人可以突破半导体制造的单点技术。就像乒乓球,一项记录运动员的运动,中国人可以赢得世界冠军。然而,这些单点技术的结合,就像11人足球队一样,不能赢得冠军。这是集成技术的难点。

第五,大规模生产技术。通过集成技术转移研发中心建立的工艺流程的技术

这是因为即使使用相同的设备,两台机器之间也会有细微的性能差异。这种差异被称为机器差异。机器差异可以说是当半导体制造设备制造商生产相同类型的设备时,由于不可控因素而可能发生的设备差异。随着半导体精度的不断提高,加工误差问题越来越明显。

也就是说,随着精度的提高,需要进行高精度加工(这种微小的差异在以前的生产过程中不会成为问题)已经成为一个严重的问题。

英特尔要求爱尔兰、以色列和美国的12英寸晶圆大规模生产工厂不仅要统一制造设备的类型和型号,还要严格统一每根管道的规格。此外,还制定了设备维护、保养和检查细节的详细指南,要求上述三家工厂严格遵守操作指南。尽管如此,上述三家工厂的产品产量仍然不同。根本原因仍然是设备的机器差异。

就大规模生产技术而言,产量非常重要。成品率是植入晶片的成品半导体产品中合格产品的百分比。一般来说,在工艺流程从开发中心转移到大规模生产工厂之后,大规模生产工厂的产量几乎是0%。

真正的大规模生产技术是尽快将产量提高到100%,并长期保持接近100%的产量。

开发中心集成技术人员的任务是尽最大努力制定流程,以便至少有一个产品可以完全运行。大规模生产工厂中集成技术人员的任务是在工艺流程的基础上完成工艺流程,以获得高产量。毫无疑问,此时,大规模生产工厂的装配技术员将指挥工厂的部件技术员。

然而,有时很难提高产量。此时,可能需要重新建立流程。当需要大规模调整时,流程将返回到开发中心。更不幸的是,它可能需要重新设计。

这样,从开发中心最初建立的流程到使大规模生产工厂获得高产量的流程通常需要5-10次迭代。

半导体制造需要集成技术来精确集成各种组件技术和提高产量的大规模生产技术。只有这样才能生产半导体。

目前全国半导体制造业的投资热潮是基于逻辑,“每个人只要购买设备、排队并按下按钮,就能生产半导体”。这种观点是错误的。将这一观点应用于其他行业是可能的,但半导体制造肯定是错误的。

制造业是最渴望突破的环节。

半导体行业涉及很多方面。短期内不可能在国内建立所有的联系。定位的第一步是先摆脱“瓶颈”,然后进行全面定位。

从下图所示的半导体产业链来看:设计、制造、封装测试,最“瓶颈”的是制造。

因为,即使中国大陆的芯片设计公司能够设计出与世界相当的芯片,他们也没有制造能力。设计的芯片只是“一堆数据”,不能形成产品。

更具体地说,在细分产品领域,高端的中央处理器、图形处理器、现场可编程门阵列等芯片的制造速度在7纳米或更低,而低端芯片正逐步从成熟技术向先进技术转变。因此,先进技术是大陆半导体必须首先突破的“瓶颈”工程,是一块短板。

虽然SMIC和华虹半导体落后于世界领先水平,但SMIC是中国大陆先进技术的领导者,华虹半导体是特色技术的领导者。半导体制造是一个投资大、积累长的行业。成立20年的SMIC和成立15年的华虹半导体,在先进、特色技术领域已经投入了大量资金,积累了大量经验。半导体并购的兴起

没有它,核心资产不会更好,但没有它也不会更好。市场上所谓核心资产的缺乏或消失,对国家和社会的影响很小。建立另一家公司继续这样做是一件大事。然而,SMIC,一个半导体铸造厂,是整个科技工业的基础。在海外限制半导体制造的背景下,大陆缺乏半导体制造将动摇科技产业的基础。从这个角度来看,SMIC是核心资产。

由于SMIC在香港,内地首都对SMIC了解不够。与此同时,再加上半导体行业研究的高壁垒,资本市场被SMIC被动地忽视了。

贸易战加速了SMIC的发展和资本市场对SMIC的了解。过去一年,在贸易战和美国对中国半导体发展施加各种限制的背景下,市场逐渐认识到半导体制造是核心资产和不可或缺的资产。按照这种逻辑,SMIC应该享有比其他制造业更高的估值。

首先,SMIC是一个不可用的核心资产。与平板水龙头、家用电器水龙头和手机配件水龙头相比,SMIC的估值还有很大的提升空间。

投资建议

我们对国内半导体行业上游的芯片设计行业持乐观态度。上游芯片设计公司越多,对下游贴牌生产的需求就越大,这有利于国内半导体生产厂家。国内两大原始设备制造商巨头都在香港。我们推荐SMIC和华虹半导体在港股范围内。

SMIC国际(0981.hk):半导体原始设备制造商领导者,青睐先进制造工艺

大陆半导体制造领导者:国有背景技术CEO

公司是中国大陆最大的半导体代工企业,全球排名第五。最先进的14纳米工艺仅比世界上最先进的7纳米工艺落后2代。前两大股东是大唐电信和国家集成电路基金。梁梦松和杨广利有望复制英特尔2013-2018年的辉煌。2017年科技首席执行官梁梦松有望加盟。前TSMC研发总监杨广利将于2019年8月加盟。预计他将带领公司复制英特尔2013-2018年的辉煌。从2013年到2018年,技术首席执行官柯再次被任命为英特尔首席执行官。在此期间,英特尔的净利润下降了9%,股价上涨了157%。库切推动英特尔向物联网和人工智能转型,并引入了基于IDM模式的原始设备制造商服务。

贸易战加速SMIC的国际增长

首先,国内半导体需求增长超过国内生产总值增长;其次,国内芯片的自给率非常低,贸易战加速了国内替换。第三,贸易战导致上游设计公司将订单从竞争对手转移到SMIC,以分散风险。

Catchers在成熟的工艺中仍有机会

除了逻辑和7纳米工艺的射频芯片,该公司14纳米以上的技术(将在今年下半年贡献收入)是可以实现的。例如,电源管理和指纹识别应用需要确保8英寸工厂的全面生产,而物联网、CMOS图像传感器和WiFi芯片需要推动12英寸业务的增长。

SMIC是真正的核心资产

SMIC可以成为国家半导体发展的一个主要转折点,是核心资产。核心资产不是1~N的无限制扩张,二是0~1的重点突破。

没有它,核心资产不会更好,但没有它也不会更好。市场上所谓核心资产的缺乏或消失对国家和社会的影响微乎其微。成立另一家公司继续经营是件大事。然而,SMIC,一个半导体铸造厂,是整个科技工业的基础。在海外限制半导体制造的背景下,大陆缺乏半导体制造将动摇科技产业的基础。从这个角度来看,SMIC是核心资产。

由于SMIC在香港,内地首都对SMIC了解不够。与此同时,再加上半导体行业研究的高壁垒,资本市场被SMIC被动地忽视了。

贸易战加速了SMIC的发展和资本市场对SMIC的理解。

在过去的一年里,在贸易战和美国施加的各种限制的背景下

中国大陆的半导体行业将崛起,并从设计走向合同制造和密封测试。因此,中国大陆的芯片设计公司在中国大陆寻求合同制造是一种必然趋势。国内芯片设计巨头和中小芯片设计公司都有可能将贴牌生产转移到中国。这种贴牌生产订单转移已逐渐成为业内共识,趋势正在加强。SMIC作为国内OEM的领导者(拥有多种类型的生产线和巨大的生产能力),将明显受益。

预计2019年至2021年的收入分别为31.32亿美元/36.04亿美元/40.59亿美元,增长率为-6.8%/15.1%/12.6%,2019年至2021年的利润分别为2.07亿美元/1.84亿美元/2.26亿美元,增长率为55%/11%/23%。

公司遵循半导体铸造技术。技术节点的突破是关键。它应该首先关注公司的技术,然后是收入,最后是利润。从中长期来看,我们对中国内地工厂在取代本地化的背景下的崛起感到乐观。

公司的合理估值区间为2.5~2.7倍,公司的合理估值区间为22~23.7港元,保持业绩预测和“买入”评级。

风险提示:14纳米制程进展不尽如人意,全球产能宽松,影响公司毛利率。