半導體行業專題報告:半導體商業模式要“去全球化”

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投資摘要

我們忙於預測公司的季度業績、短期技術創新,但也總是錯過、或拿不住好公司。 原因是對公司的生意沒有深度理解,只有理解了公司的商業模式,才能不被短期的 波動困擾。看懂商業模式,才能安心重倉持有。

關鍵結論

一、 產業鏈的專業分工促進了半導體的發展。

二、 半導體商業模式主旋律是“分”,互聯網商業模式主旋律是“合”,二者不 同的主要原因:

  • 1.半導體技術創新迭代向上,補短板不如做長板。原子彈的爆炸原理永 遠不變,而半導體每 18 個月都有新變化,技術週期向上的產業適合做 產業鏈切割分工。
  • 2. 行業具有鉅額資本投資壁壘,例如臺積電一年資本開支 150 億美元是 中芯國際收入的 5 倍。
  • 3. 生產過程流水線化標準化,一個代工廠可以服務多個芯片設計公司。
  • 4. 規模生產化降低成本,手機 SOC 等邏輯電路出貨量大適合代工模式。 功率器件單產品出貨量小,大部分是 IDM 模式。
  • 5. 聚焦專業化達到內外正反饋,自身技術提升和客戶認可度提高。

三、 設計、製造的產業鏈全球大分工模式依舊存在,但是,下游應用的複雜化、 智能化需求倒逼芯片供應商開始局部整合:

  • 1、 單芯片向組合芯片發展,同時實現原來 2 種芯片的優勢,例如讀寫速 度和大容量。
  • 2、 單一功能不再能滿足下游應用的複雜化,下游客戶需要一站式系統解決 方案商。
  • 3、 芯片上加載軟件,軟件作為附加值與芯片一起出售。更一步實現算法定 義芯片,將算法映射到芯片的晶體管層面。
  • 4、 尋找下游廠商的“陪練”,無論是國產化替代,還是上述三種新模式, 都需要下游客戶支持願意用、敢於“吃第一口”,幫助芯片設計商迭代 優化產品。

投資建議

我們現在不確定哪些芯片設計公司會崛起,但是我們知道國內芯片設計公司肯 定要崛起,只要國內芯片設計公司能崛起,國內的半導體代工製造肯定會受益。 我們從供給的角度推薦中芯國際、華虹半導體。

產業屬性決定,現在的龍頭也是未來的龍頭。半導體制造是大投入、長期積累 的產業,成立 20 年的中芯國際、成立 15 年的華虹半導體已經在先進工藝和特 色工藝領域有鉅額資本投入和大量經驗積累。中芯國際是中國大陸先進工藝的 龍頭、華虹半導體是特色工藝龍頭,現在的龍頭也是未來的龍頭。

我們繼續推薦中芯國際、華虹半導體。

科技商業模式的“全球化與去全球化”

我們疲於預測公司的季度業績、短期技術創新,也總是錯過、把握不住好公司。 原因是對公司的生意沒有深度理解,只有理解了公司的商業模式,才能不被短 期的波動困擾。看懂商業模式,才能安心重倉持有。

行業與公司,都有商業模式的異同。從產業鏈的角度看,行業的商業模式主要 有全球化與去全球化之分。全球化是將產業鏈分成若干環節,由若干個主體合 作而成;“去全球化”是將產業鏈的若干環節整合到一起。行業的商業模式變化 最大的當屬半導體和互聯網:

 半導體全球化商業模式——產業鏈分割,從什麼都做(IDM)到只做某一 環節,是全球化分工。

 互聯網“去全球化”商業模式——產業鏈整合,先獲得用戶再做很多變現 業務,是一種“去全球化”模式。

半導體過去的商業模式——全球化分工

什麼是專業企業

專注於價值鏈中的某一功能,通過這個功能可以獲得壓倒性的大規模優勢,規 模增大,就可以獲得更多的經驗,從而帶來良性循環。

半導體行業專題報告:半導體商業模式要“去全球化”

科技領域專業分工最被大眾認知的是蘋果手機的全球分工,而把分工表現得最 淋漓盡致的是半導體產業。

半導體產業鏈切割分工

半導體從一個晶體管起步,滲透到生活的方方面面,半導體產業的分工擴張帶 來商業模式的演進。在科技產業中,整個生態變得越來越複雜。在早期,一個 終端產品,由一家公司全部做,後來開始分工。

20 世紀 60 年代,德州儀器和 IBM 生產芯片、計算器都是垂直整合,德州儀器 既要設計算器芯片、也要製造芯片、還要做加載計算器上的軟件,最後還要做 銷售,把計算器製造出來賣給用戶。

自從 1958 年美國的德州儀器發明集成電路以來,世界集成電路產業為適應技 術的發展和市場的需求逐步經歷了從 20 世紀 70 年代半導體行業普遍採用上中下游的垂直整合封閉式生產體系階段,到現在的半導體行業分工不斷細化,逐 步形成了設計業、製造業、封裝測試業相互獨立的局面,其中設計業是集成電 路三個子行業中知識技術密集度最高的,也是能夠帶動下游製造業和封測行業 發展的關鍵產業。

這種產業鏈分工也催生一個地區的半導體產業發展。中國臺灣電子業的起飛, 就是在複雜的產業鏈中有很清晰的分工,最典型的是半導體產業,把非常複雜 的產業鏈切割成很多塊,然後逐個擊破,在細分領域做到頂尖。

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在上述半導體產業鏈切割分工趨勢下,各個環節都有龍頭公司誕生,越早聚焦 某一領域的公司利潤規模越大,利潤越大越有資本投入研發,技術壁壘越強大, 到現在成為無法超越的細分龍頭。

產業鏈的專業分工促進了半導體發展

臺積電代工模式:行到水窮處,坐看雲起時

20 世紀 80 年代,芯片產業進入成熟期,競爭格局相對穩定,芯片公司模式都 是清一色的 IDM 模式。中國臺灣為了進軍半導體產業,只能選擇產業鏈中的一 個環節突破,在這種大背景下,後來者只能從單點切入,例如臺積電首創代工 模式,只做製造。

半導體代工模式背後的邏輯:

 商業邏輯——不是每一家芯片設計公司都有能力自建產線。20 世紀 80 年 代,小公司想自己設計芯片,但是沒有能力生產芯片(流片)。

 技術邏輯——因為芯片設計只需要瞭解所用晶體管器件的伏安特性即可, 所以芯片設計商可以按照製造商提供的器件伏安特性和佈線規則設計電路。

臺積電成立於 1987 年,全球第一家專注於代工的集成電路製造企業,也是晶 圓代工模式的首創者。歷經 30 多年的發展,臺積電在晶圓代工領域市場份額超 過 50%,成為全球最大的晶圓代工企業。

臺積電的先進工藝在穩步貢獻收入,截至 2019 年 Q4,7nm 及以下的工藝貢獻收入達到 35%,65nm 以上的成熟工藝貢獻收入逐漸減少至 2019Q4 的 22%。

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由於臺積專注半導體代工,先進工藝領先同行很多,公司在市場份額也是遙遙 領先。臺積電市場芬恩超過 50%,是第二名三星的 3 倍以上,是第三名格羅方 德的 6 倍以上,是第四名聯電的 7 倍以上,是中芯國際的 11 倍以上。

臺積的代工模式在過去很成功,未來只要半導體工藝還在往前發展,臺積電就 能保持領先優勢。具體原因我們後文會分析。

營業不佳倒逼 ARM 改為 IP 模式

隨著設計和製造從 IDM 模式中獨立出來,市場出現很多設計公司,這些設計公 司設計不同的芯片,會用到相同的模塊,這時候出售 IP 的模式就出現了。

由於摩托羅拉的芯片太慢太貴,且無法獲得英特爾的芯片的設計資料,ARM 的 創始人自己設計 CPU 用於計算機——ARM(Acorn RISC Machine)。後來,由 於 ARM 業務一度很不景氣、導致公司資金緊張,ARM 放棄出售芯片模式,改 出售芯片設計方案的輕資產模式,也就是現在的賣 IP。

ARM 授權模式:PoP IP、IP Core、BoC (Built on Cortex license)、Architectural。 授權等級和費用、可定製的深度依次提高,開發難度也依次提高。

ARM 這種出售 IP 為主的模式,是輕資產的軟件性質的半導體公司,毛利率超 過半導體產業鏈中所有的公司。正因為如此好的商業模式,所以被日本的孫正 義的軟銀 320 億美元私有化。

電路設計複雜&工程師缺乏,EDA 軟件為此而生

從 20 世紀 70 年代開始,EDA 軟件工具成為半導體行業急劇發展的關鍵因素。 EDA 是設計電子芯片必需的軟件,包括 IC 電路設計、設計佈線、驗證和仿真,測試等所有方面。EDA 軟件是 IC 設計最上游、最高端的產業。有了設計軟件, 芯片設計公司就能夠快速設計、迭代芯片。

日益複雜的集成電路和電子系統,加上合格的集成電路工程師稀缺,創造了 EDA 軟件的需求。使用 EDA 軟件,一是可以縮短上市時間和產品設計和開發 成本;二是促進設計可靠、高速、高密度的集成電路。

EDA 軟件是工業化軟件,壁壘不僅在於軟件算法、模型,還需要與國際上的主 流 foundry 廠合作,讓 foundry 提供各種支持。與代工廠合作的壁壘很高,對於 foundry 廠來說,需要投入相當大的資源和成本,沒有動力去培養新的 EDA 合 作夥伴。

因為,對 foundry 來說,培養新的 EDA 合作伙伴,需要投入更多的資源,但是 更多和 EDA 合作並不能帶來增量收入。

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從 EDA 行業龍頭髮展歷程看,EDA 行業是厚積薄發的生意,需要很長的前期 積累。Synopsys 和 cadence 兩大巨頭為了維持行業地位和緊跟技術發展,他 們的研發費用分別高達 35%、40%+。Synopsys 在 1986 年成立,至今 33 年 的歷史,才取得 31 億美元的收入(2018 年)。 Cadence 在 1988 年成立,至 今有 31 年的歷史才取得 21 億美元的收入(2018 年)。

如果有新進入者首先需要經歷無收入的鉅額投入和有收入的虧損階段,從企業 經營的角度看,沒有動力新進 EDA 行業,除非不能使用現有 EDA 廠商的產品。

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Synopsys 和 Cadence 的獨特的商業模式,每年高昂研發費用,保持行業壟斷地位,EDA 行業存在高度壟斷,前 3 家 EDA 公司(Synopsys、Cadence、Mentor) 客戶提供完整的前後端技術方案,壟斷了芯片設計 95%以上的市場。

芯片設計公司有條件專注研發芯片

有人提供芯片設計軟件、有人專門代工製造、有人專門提供芯片設計 IP,在半 導體產業鏈分工的大背景下,運營一家芯片設計公司的難度就降低很多。 高通、博通、海思、以及國內的眾多 fabless 芯片設計公司都是受益於半導體產 業分工。

Fabless 設計公司前期只承擔員工費用、流片費用,只要有芯片產品可以大規 模出貨,前期的費用都可以分攤,到時候芯片設計公司可以看作“印鈔廠”,只 需要向代工廠下單並支付代工費用。成功的芯片設計公司和軟件公司很相似, 當然,芯片設計公司的邊際成本不能像軟件公司一樣降低到 0。

分工模式存在的條件

半導體產業切割分工的商業模式存在的條件是:技術持續創新和鉅額資本開支。

技術迭代向上,補短板不如做長板

全球科技產業的技術壁壘最強的,就是半導體產業。半導體以外的科技產業都 是基於半導體產業的,技術壁壘並不高,全球能夠造出原子彈的國家,也不能 保證在半導體領域有成就。

半導體和原子彈不同的地方在於,原子彈的爆炸原理永遠不變,而半導體在摩 爾定律的推動下,每 18 個月都有新變化,這類技術週期向上的產業適合做產業 鏈切割分工。

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在技術迭代向上的產業中,從產業鏈中獨立出來,只聚焦某一細分領域,隨著 時間的推移,技術壁壘是越來越強的。也就是補短板不如做長板,用有限的資 源去發展長板強過補短板。

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以半導體制造為例,領先者是臺積電,已經規劃 3nm,7nm 節點能夠量產只有 臺積電和三星。10nm 積電只有臺積電、三星、英特爾三家。格羅方德、聯電 已經放棄 14nm 以下製程的研發,目前看,還有中芯國際會追隨臺積電的先進 製程繼續走下去。

英特爾作為 CPU 的龍頭,一直實踐 IDM 模式,但是自從 2014 年 14nm 量產 6 年之後的 2020 年才正式量產 10nm。

而英特爾的競爭對手 AMD,在 2008 年就將自己的製造部門格羅方德剝離,近 幾年採用臺積電代工,在 CPU 領域開始加速追趕英特爾,市場佔有率提升。

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根據微博大 V 消息,Intel 將從 2021 開始大規模使用臺積電的 6nm 工藝,預計 2022 年使用臺積電的 3nm foundry。

至此,可以充分證明,純代工模式的先進性。

鉅額資本投資壁壘

要確保在技術週期持續向上的發展中,保持領先地位,需要有鉅額資本開支支 持。上面我們提到的英特爾從 14nm 到 10nm 經過六年時間,落後臺積電至少 三年時間。

從資本開支角度看,2019 年臺積電資本開支 154 億美元,英特爾 162 億美元。 看上去英特爾資本開支比臺積電多,但是英特爾是 IDM 模式,產品設計 CPU、 DRAM、FPGA 等,162 億美元的資本開支分攤到工藝開發就很少了,而臺積 電 154 億美元都用在工藝開發。

以全球半導體代工廠資本開支為例,2019 年臺積電資本支出 154 億美元,遠遠 超過其它半導體代工廠的收入,臺積電資本支出分別是中芯國際收入的 5 倍、 華虹半導體收入的 16 倍、聯電收入的 3 倍、世界先進收入的 1 倍,高塔半導 體收入的 12 倍。

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聚焦專業化達到內外正反饋

聚焦某一環節可以形成內外部的正反饋,內部正反饋:自身能力提升——吸引 客戶,增加業務——促進生產技術水平提升。

外部正反饋:客戶增加——市場影響力提升——客戶接受程度提升——吸引更多客戶。

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生產過程流水線化標準化

生產流水線 1913 年誕生,並在其後的 10 年時間裡迅速席捲世界各地。流水線 的快速崛起,加速推動了工業全球化的步伐。每個國家、每個行業的繁榮背後, 都有流水線的身影,汽車、半導體產業都受益於流水線。

半導體生產線是指生產工藝所需的潔淨室和生產輔助廠房等各類建築,以及晶 圓工藝和封裝測試工藝所需的設備,包含超純水、電力、鈍化氣體、化學品等 相關供應的中央供應系統,以及廢水、廢氣等相關有害物質的處理系統等,組 成的生產集成電路產品所需要的整體智能製造環境。

1960 年,洛爾和卡斯泰拉尼法,發明了光刻機工藝,使得集成電路可以發規模 批量生產製造。此後,眾多生產技術的改進讓集成電路工藝設備全面自動化, 例如:1964 年,集成電路平面工藝技術、1963 年 CMOS 電路、1968 年多晶 硅替代鋁作為柵極材料、1975 年離子注入摻雜技術。

伴隨著生產技術改進,很多新式設備推向市場。國際半導體設備企業從 20 世紀 60 年代開始,經過 50 多年的發展,由全盛時期的數百家,通過併購整合等縮 減至目前式數十家,其中排名前十的企業佔據了 80%的市場份額。

這種集中度提升的好處是,各家設備廠商設備的參數規格趨於相同,有利於晶 圓廠生產線的擴張、有利於晶圓廠面向各種不同的芯片設計客戶。

規模化生產降低成本

專業化分工之所以可以存在,並且賺取鉅額利潤,是因為大規模生產使成本降 低。如果是大規模生產某一產品,該產品肯定是批量生產,只要該產品能夠大 規模出貨,就可以擁有成本優勢。同樣的投資,只投其中一個環節,比投資所 有的環節更能具有成本優勢,也能獲得更大利潤。

半導體制造中最適合大規模生產的是出貨量較大的邏輯電路,所以半導體代工 領域有臺積電,邏輯電路的設計領域有高通、博通、海思等只做設計的 fabless 廠商。

而功率器件的定製化程度較高,單個芯片的出貨量沒有邏輯芯片大,所以,市 場上主流的功率器件廠商都是 IDM 模式,例如功率器件龍頭英飛凌。

從這一點也看出,產品的特徵決定了商業模式,想要做大功率器件,最好的商 業模式是 IDM。

半導體未來的商業模式“去全球化”——局部整合

總體分工依舊,但局部開始整合

設計、製造的產業鏈大分工模式依舊存在,但是,下游應用的複雜化、智能化 需求倒逼芯片供應商開始局部整合。

 單芯片向組合芯片發展,同時實現原來 2 種芯片的優勢,例如讀寫速度和 大容量。

 產品模式不再能滿足下游應用的複雜化,下游客戶需要一站式系統解決方 案商。

 軟硬件結合,軟件作為附加值與芯片一起出售。更一步實現算法定義芯片, 將算法映射到芯片的晶體管層面。

 尋找下游廠商的“陪練”,無論是國產化替代,還是上述三種新模式,都需 要下游客戶支持、願意用、敢於“吃第一口”,幫助芯片設計商迭代優化。

向組合芯片模式發展

在同一個應用場景下,不同的芯片有自己的優劣勢,受到設計和製造能力限制, 過去的解決方案是折中。隨著設計能力、製造、封裝能力提升,可以用 1 個“組 合芯片”發揮多個芯片的優勢。

案例一:

存儲器 NORFlash 的讀取速度快、但是寫入慢;而 SRAM 寫入速度快。二者結 合就能實現讀寫速度都很快的期望。美國芯片設計公司 Adesto 的創新產品 DataFlash=NOR Flash+2 個 SRAM,滿足讀寫速度都快,適合大量物聯網終端 應用場景。

案例二:

物聯網對 MCU 提出了重新定義的需求,基於傳統 MCU 需要添加越來越多的外 圍器件才能滿足這些新的產品需求。 垂直領域呈現類似的“MCU+特定功能”的需求舉例如下:

 提升運放和 ADC 精度、降低低功耗來延長電池壽命。

 各種無線連接需要 MCU 兼顧 Wireless 功能。

 增加語音/文字的智能識別,替代專用芯片。

在國產 MCU 競爭加劇、歐美品牌 MCU 具有絕對優勢的情形下,“MCU+特定功能”成為各家廠商突圍的手段,也是國產 MCU 彎道超車的機會。

兆易創新的“MCU 百貨商店”是在 MCU 內部集成嵌入式的射頻模塊,含無線 連接的射頻單元,以及各種存儲器(eFlash、eMRAM 和 eRRAM)。

產品廠商向系統方案商轉變

單芯片向組合芯片發展,是初級階段,有能力的廠商已經開始向解決方案廠商 轉變。這種轉變的原因:從需求端看,芯片作用不再僅限於單一計算和控制, 而是需要處理一件事。從供給端看,已經在某一領域“功成名就”的芯片設計 廠商需要擴大利潤範圍。

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案例一:全球 MCU 第三大供應商 Microchip 的“解決方案”模式較前面的“組 合芯片”模式更進一步。

Microchip 從 2008 年至今共完成 18 筆收購,隨著 2016 年收購 Atmel、2018 年收購美高森美后,Microchip 正式開啟專注於嵌入式解決方案 Microchip 2.0 戰略。Microchip 目的是通過整體系統解決方案,打造更適合客戶的嵌入式系統。

為什麼國內的 MCU 廠商不能跳過“組合芯片”模式,一步到位 Microchip 的 解決方案商?

關鍵在於,Microchip 能夠提供程序開發工具,使得設計人員可以基於 Microchip 的 MCU 方便快速地編寫特定應用程序。工具包含彙編編程器、編 譯器、在線仿真、軟件代碼配置器、模擬器。而國內的芯片設計公司還處於 Pin-to-Pin 的簡單替換,只是替換了競爭對手系統中的一個零部件。

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案例二:全球汽車半導體龍頭、MCU 第二名的恩智浦,目標是打造安全的連接 和基礎設施解決方案。

恩智浦提供軟件、參考設計、開發板等解決方案所需工具包。其中,軟件包含: 各類商用級軟件、免費演示軟件和代碼示例。參考設計和系統解決方案,快速 開始客戶的產品設計,加速產品投產。評估和開發板幫助客戶查找各種工具和 資源,降低設計複雜度並節省時間。

恩智浦的工具包是國內芯片設計公司和全球其它中小型設計公司難以企及的。

案例三:全球汽車半導體第二名、功率器件龍頭英飛凌向系統解決方案轉變。 2019 年 6 月,英飛凌宣佈以 90 億美元的價格收購賽普拉斯,兩家公司的汽車 電子業務都是強項,同時賽普拉斯的物聯網業務可以對英飛凌形成補充。

賽普拉斯 3.0 戰略目標市場是嵌入式系統解決方案,其增長速度要快於整個半 導體行業:MCU,無線連接,模擬,USB 和存儲器產品以及使它們能夠完美協 作的軟件的組合。

英飛凌收購賽普拉斯將加速其從器件製造商向系統解決方案提供商的轉型,收 購賽普拉斯後成為汽車半導體龍頭。

芯片上加載軟件,或算法定義芯片

科技產業發展前期,軟硬件分工、界限很明確。隨著科技的深入發展,系統的 的視角成為不得不考慮的問題。

半導體產品到終端應用的架構是:芯片——硬件系統——軟件系統——互聯網 應用。

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一般情況下,開發一顆芯片,實現特定功能即可,由硬件系統和軟件系統去調 試,來面對複雜應用。隨著進入人工智能時代,應用越來越複雜,對底層計算 能力要求提升。僅僅在硬件系統上運行軟件已經不滿足要求,需要將軟件算法 下沉加載在芯片層面。

案例一:峰岹科技主業是電機驅動控制芯片研發設計,其模式是直流電刷芯片 (MCU+電機驅動算法),算法和自己的芯片綁定,實現更省電、靜音等。用戶 買直流電刷芯片,實際上也支付附加軟件的價值。

案例二:各種“人工智能芯片”,本質是“軟件定義芯片”或者“算法定義芯片”。

目前,實現人工神經網絡算法的方法主要有兩種:一是在現有馮諾依曼體系結 構的數字計算機上用軟件模擬來實現的軟件方法。二是用全硬件實現,是芯片 方法,這種方法就是“算法定義芯片”。

用軟件模擬實現的人工神經網絡具有靈活性強、使用方便、成本低等優點,但 是軟件模式大規模的神經網絡需要大量的計算機集群。例如 Google 的深度學 習系統 Google Brain 就是基於 1000 臺 16 核的計算機,雖然其能力相當出眾, 但是能耗非常巨大。

神經網絡的全硬件實現是採用微電子、光學等技術,將神經網絡映射為物理實 體。微電子技術具有高精度、抗噪聲能力強、便於程序控制、實現技術成熟等特點,是實現神經網絡最有效的辦法。

開發與類人腦算法匹配的全新芯片架構,利用模擬電路、數字電路、模數混合 電路和模擬軟件對神經網絡進行模擬實現。標誌事件 2014 年 8 月,IBM 的 True North 芯片,基於純數字電路的脈衝神經網絡芯片,具有 54 億個晶體管,4096 個處理核,每個核包含256個硬件神經元,總共可以模擬 100萬個神經元和2.56 億個突觸。

尋找下游市場的“陪練”

無論是“組合芯片”、或“系統方案商”、還是“軟件定義芯片”,最終的目的是 獲得合作伙伴、客戶認可,能綁定下游的半導體公司才有未來。特別是在成熟 發展的產業裡面,尋找下游廠商的“陪練”的重要性更加突出。無論是國產化 替代,還是上述三種新模式,都需要下游客戶支持願意用、敢於“吃第一口”, 幫助芯片設計商迭代優化產品

第一,半導體國產化是在成熟市場裡搶別人的份額的過程,我們的國產化率提 升,別人的海外市場就萎縮。自從 1947 年貝爾實驗室的第一個集成電路(只 有 1 個晶體管)發明以來,半導體已經有 73 年的發展歷史,全球半導體產業已 進入成熟穩定階段,過去 20 年全球半導體銷售額複合增速為 5.2%。

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並且區間越短複合增速越低,說明全球半導體市場增速趨於放緩。按照不同時 間區間的複合增速看,過去 20 年、15 年、10 年、9 年、5 年、3 年全球半導 體銷售額的 CAGR 分別為 5.1%、4.4%、6.1%、3.6%、4%、-0.3%。

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第二,需要有人當“陪練”。芯片之難,不僅是技術本身,更重要的是需要“陪 練”的幫助來拓展市場。芯片不同於其它電子元器件,芯片的穩定性、可靠性 是需要在實際使用中檢驗、再迭代優化。在芯片正式量產之前,需要有客戶願 意吃“第一口”,也就是試用。

第三,複雜的高等級芯片,除了終端應用客戶當“小白鼠”之外,還需要中間 方案解決商的支持。國產芯片缺乏工程板卡級的支持,而英特爾等國外芯片企 業對下游廠商板卡級有很多支持,把硬件設備驅動、緩存、系統總線、中斷控 制器和系統引導模塊等打包支持。

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在半導體發展歷史中,芯片廠商的崛起都有下游廠商的鼎立相助。

芯片巨頭英特爾在 PC 的成功和在手機的失敗,都與下游廠商的綁定有關。在 PC 的成功是起源於英特爾在 IBM 個人電腦的巨大成功,在智能手機的失敗是 因為主動放棄蘋果的手機芯片。

英特爾在 PC 的成功有 2 個綁定,一是在 1981 起步階段綁定當時的電腦巨頭 IBM。二是在後期建立 CPU 生態綁定所有電腦廠商。

 1981~1985 綁定電腦龍頭廠商。1980 以前,以 IBM 為首的大部分電腦廠 商都是自己設計 CPU,英特爾是低端 CPU 市場。1981 年 IBM 為了短平 快地推出產品,首次採用英特爾的 8086 處理器。1985 年英特爾推出兼容 的80386,其它電腦廠商為了能和IBM電腦兼容,都採用英特爾的處理器, 從此以後,英特爾在電腦 CPU 市場逐漸形成壟斷地位。

 1986~至今綁定大部分電腦品牌廠商。英特爾基於自己的 CPU 做電腦整機 (此處的整機是面向 ODM/OEM 廠商的解決方案、參考樣機,而不是面向 消費者的終端產品),使得下游夥伴廠商不用花太多精力只需改動 5%左右 就能生產各種品牌的電腦。

以上邏輯在國內也有驗證。海思手機 SOC 芯片的成功,是因為背後有華為手機 讓其練手。比亞迪微電子的成功,是因為比亞迪自身有 MOSFET、IGBT 的需 求,比亞迪其它業務為微電子部門當“陪練”。

寒武紀的成也華為,敗也華為,寒武紀的大客戶變競爭對手的案例更能說明以 上邏輯。根據寒武紀招股說明書,2018 年的首要客戶貢獻了營收佔比 95.44% 的公司 A,在 2019 年落到了第 4 位,貢獻比例也降到了 14.34%。

招股書解釋稱,系初創期公司 A 得到授權,將寒武紀終端智能處理器 IP 集成於 其旗艦智能手機芯片中並實現批量出貨。由此推測,公司 A 是華為。

投資建議

我們現在不確定哪些芯片設計公司會崛起,但是我們知道國內芯片設計公司肯 定要崛起,只要國內芯片設計公司能崛起,國內的半導體代工製造肯定會受益。 我們從供給的角度推薦中芯國際、華虹半導體。

產業屬性決定,現在的龍頭也是未來的龍頭。半導體制造是大投入、長期積累 的產業,成立 20 年的中芯國際、成立 15 年的華虹半導體已經在先進工藝和特色工藝領域有鉅額資本投入和大量經驗積累。中芯國際是中國大陸先進工藝的龍頭、華虹半導體是特色工藝龍頭,現在的龍頭也是未來的龍頭。

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(報告觀點屬於原作者,僅供參考。報告來源:國信證券)

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