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  • 2022-04-29 14:05:29 发布

半导体行业超级深度:国之重器、拥抱芯片科技红利!

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'[Table_Industry]证券研究报告/行业深度报告2018年02月13日半导体半导体行业超级深度:国之重器、拥抱芯片科技红利![Table_Main][Table_Title]评级:增持(维持)[Table_Finance]重点公司基本状况分析师:郑震湘简称股价EPSPE评级执业证书编号:S0740517080001(元)20162017E2018E2019E20162017E2018E2019E兆易创新1630.872.025.917.86187812821买入电话:景嘉微41.90.470.490.660.91689866346买入Email:zhengzx@r.qlzq.com.cn扬杰科技23.90.470.570.841.1451422821买入联系人:佘凌星三安光电24.00.530.781.021.3845312417买入北方华创28.40.220.280.701.101291014126买入电话:晶盛机电16.30.230.420.660.8871392519买入Email:shelx@r.qlzq.com.cn至纯科技14.20.220.290.460.6565493122买入晶瑞股份21.50.390.400.680.9255543223买入投资要点2018年半导体超级周期持续,我们2017年3月份提出的全球半导体超级周期体系:“硅片剪刀差”+“第四次硅含量提升”得到充分验证,并在持续加强,全球产业进展超过我们预期,基于人工智能、汽车电子、物联网、[Table_Profit]基本状况工业控制、5G通信等创新持续,从全球龙头近期财报及展望来看,还将持上市公司数31续,全球半导体产业第四次转移大势所趋,中国半导体产业崛起天时、地行业总市值(百万元)390298.726利、人和!行业流通市值(百万元)266503.58756256全球超级周期持续,“硅片剪刀差”+“第四次硅含量提升”![Table_QuotePic]行业-市场走势对比94404“硅片剪刀差”是本轮半导体景气周期核心驱动因素,愈演愈烈,缺口到2020年!我们自2017年3月份开始提出硅片剪刀差逻辑,半年后获得整个产业链认可。从目前来看剪刀差将愈演愈大,硅片大厂sumco等2018年报价提高,且2019年还会继续涨价;第三大厂环球晶2019年产能被包完,2020年产能已有大单,剪刀差至少持续至2020年。硅片涨价最先传导到前端制造环节,再依次传导到后端制造的封装和测试环节,看好存储器、晶圆前端制造、易耗品,以存储器为代表的通用型芯片将成为最受益品种。公司持有该股票比例2017-2022年,全球半导体第四次硅含量提升。从工业、互联网、移动互[Table_Report相关报告]联网延伸到泛物联网,此次创新以AI引领的高性能运算、物联网、汽车电<<国之重器,存储国家战略急先子、5G通讯等新型需求。这一轮提升周期中,数据是核心,存储器是主要锋>>2017.08.29抓手。<<二季度环比同比大幅增长,拐点向上中国半导体崛起:天时、地利、人和!明确,下半年更值得期待>>2017.08.28天时:全球超级景气度周期,硅片剪刀差+第四次硅含量提升,摩尔定律放缓!由硅片剪刀差推动的全球超级周期至少持续三年,而历史上第一次叠加硅含量提升,汽车、人工智能、5g、物联网等给了国内企业更多新的机会,而摩尔定律放缓,28/14nm作为长期性价比节点有利于中国企业更长的时间窗口,缩小与领先者的距离!地利:任何一次半导体产业转移背后都是决战大国市场纵深,此次中国半导体崛起本土作战!2016年,中国大陆生产了3.3亿台电脑,15亿台智能手机,1.8亿台平板电脑,占全球80%以上,且第四次硅含量提升的消费市场主体是在中国本土!人和:本土百万半导体人才基础+第三次回国潮!中国大陆高素质人才占比不断提高,保障了充沛的人才供给。大陆仅研究生毕业就达到60万人左右,其中理工科达到40%以上,十年增长5倍;海外人才第三次回请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告国浪潮,梁孟松17年到smic振奋人心,更多优秀海外人才回归支持;国家半导体大基金引领第二次产业大投入!继九零工程后第二次大投入,国家集成电路大基金第一期1400亿初显成效,第二期规模有望在第一期基础上继续提升,并引领社会投资近万亿投资,瞄准细分核心产业做大做强,尤其探索以市场化的方式支持战略性强、重资产和具有长远发展前景的领域:存储器、化合物半导体、特色工艺、先进工艺、IoT芯片、嵌入式CPU、通信芯片、先进封测和一般装备/材料。深度拥抱芯片科技红利,把握产业型成长机会!国家战略聚焦、庞大市场空间、产业资本支持,中国半导体产业黄金十年到来!随着大基金二期到来,地方资本有望进一步加大投入、加速布局,整体产业仅以线性变化测算成长有望达5-10倍。存储、汽车、IoT及消费电子庞大市场空间推动芯片需求提升,国家战略政策聚焦+产业资本支持驱动中国半导体产业发展,从设计、制造、封装到设备、材料,产业链上所有环节企业有望迎来产业型成长机会!半导体板块型配置重点推荐标的设计:兆易创新(停牌)、景嘉微、扬杰科技、紫光国芯、华灿光电、北京君正、中科曙光、中颖电子、富瀚微、圣邦股份;制造:三安光电、士兰微(IDM);中芯国际(港股)、华虹半导体(港股);设备:北方华创、至纯科技、晶盛机电、长川科技、精测电子;材料:晶瑞股份、鼎龙股份、江丰电子、南大光电、江化微;封测:长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技;风险提示:经济景气度不达预期;公司研发进度不达预期-2-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告内容目录一、2018年全球半导体超级景气周期持续.........................................................-5-(一)半导体产业概述................................................................................-5-(二)2017年全球半导体开启超级景气周期,2018将继续加强...............-7-(三)“硅片剪刀差”是本轮半导体核心驱动因素.........................................-9-(四)本轮硅片上涨受益品种传导路径.....................................................-12-二、需求结构:AI、物联网、汽车电子引领第四轮硅含量提升........................-15-(一)前三轮硅含量提升周期回顾............................................................-15-(二)第四轮硅含量提升驱动因素:AI、物联网、汽车电子....................-17-(三)AI:高性能运算芯片百花齐放........................................................-17-(四)Automotive:汽车电子核心驱动在于ECU量价齐升.....................-24-(五)IoT:物联网浪潮迭起,芯片环节率先受益....................................-32-三、产品结构:存储器、GPU、MCU迅猛发展...............................................-36-(一)存储器:国之重器,国家战略........................................................-36-(二)GPU:高并行计算能力,深度学习训练首选方案..........................-39-(三)MCU:万物互联核“芯”所在.......................................................-41-(四)FPGA:高效灵活可编程,有望应用于云端推断............................-45-(五)新型存储器:高速高容量,产品研发推进......................................-48-四、技术升级:10nm下FinFet先进工艺、EUV设备、下一代半导体材料...-50-(一)晶圆制造工艺趋势:10nm以下FinFET制程、28nm性价比拐点.-50-(二)先进封装:3D、SiP等先进封装技术引领行业趋势.......................-52-(三)EUV等高精密设备是突破工艺的核心............................................-55-(四)化合物半导体新材料.......................................................................-56-五、产业链结构:产业链分工进一步深化,并购整合加速...............................-57-(一)产业链模式:IDMVSFoundry.......................................................-58-(二)行业进入成熟阶段,重大并购整合频现..........................................-60-六、循日韩台成功路径,看大陆半导体产业崛起..............................................-61-(一)半导体竞争格局:欧美日韩台主导.................................................-61-(二)半导体行业追赶者的崛起规律:天时+地利+人和..........................-61-(三)日本半导体崛起核心:官产学一体化、工业IC时代机遇+高可靠性工艺....................-62-(四)韩国存储器产业崛起:“政府+大财团”、消费电子产业机遇+政府、大财团合力推动....-67-(五)台湾:“垂直分工”时代机遇+“工研院电子所模式”的成功.........-70-七、大陆半导体产业具备天时地利人和,崛起大势所趋...................................-74-(一)天时:第四波硅含量提升周期庞大市场需求,摩尔定律放缓.........-74-(二)地利:中国大陆是全球最大的下游需求和加工市场.......................-75-(三)人和:政策、资金、技术人才、产业链配套已经逐步到位............-77-八、大陆半导体未来崛起路径:由封测主导到设计、制造主导........................-82-(一)大陆半导体产业链崛起路径:由微笑曲线底部向两端发展............-82-(二)封测:海外并购整合+先进封装技术开发........................................-85-(三)设计:蓬勃发展,国内占比提升至第一..........................................-86-(四)制造:以中芯国际为龙头的大陆Foundry厂将全面崛起................-88-(五)材料:有望受益于下游Foundry和封测崛起浪潮..........................-89--3-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告(六)设备:国产替代有望加速,受益大陆建厂潮..................................-97-九、全球半导体龙头一览及国内上市标的梳理...............................................-102-(一)全球半导体产业龙头一览..............................................................-102-(二)兆易创新:中国存储芯片大平台,深度参与全球超级周期..........-102-(三)景嘉微:国产GPU龙头...............................................................-105-(四)扬杰科技:国内分立器件龙头,SiC有望助力成长......................-107-(五)中芯国际:大陆foundry龙头,期待新制程突破..........................-108-(六)三安光电:全球LED芯片龙头,化合物半导体稳步推进.............-109-(七)士兰微:国内IDM优质企业,新产品量产爬坡...........................-110-(八)北方华创:国产半导体设备龙头,充分受益设备国产化..............-110-(九)至纯科技:专注于半导体高纯工艺系统,拓展新业务..................-111-(十)晶瑞股份:国内微电子化学品领先企业........................................-113-(十一)中科曙光:国内高性能计算的龙头企业....................................-114-(十二)紫光国芯:紫光集团积极布局半导体产业................................-115-(十三)华灿光电:LED芯片制造领先厂商进军MEMS.......................-116-(十四)北京君正:嵌入式处理器芯片领先企业....................................-117-(十五)中颖电子:MCU优质厂商,拓展新兴领域..............................-118-(十六)汇顶科技:全球生物识别芯片领先企业....................................-119-(十七)富满电子:国内电源管理与LED驱动领先企业.......................-120-(十八)捷捷微电:半导体器件晶闸管领先企业....................................-121-(十九)华虹半导体:全球8寸晶圆代工公司,大基金九亿美金入股...-123-(二十)长电科技:国产半导体封测龙头,积极整合星科金朋..............-125-(二十一)华天科技:先进封装比例提升,存储芯片封测最大受益者...-126-(二十二)通富微电:国内封测领先企业,通过收购实现跨越式发展...-127-(二十三)晶方科技:晶圆级封装行业领先企业....................................-128-(二十四)圣邦股份:加速成长的优质模拟芯片公司.............................-129-(二十五)鼎龙股份:打印耗材行业的龙头,切入半导体材料..............-130-(二十六)江丰电子:国内高纯靶材龙头...............................................-132-(二十七)江化微:湿电子化学品纯正标的...........................................-133-(二十八)上海新阳:半导体化学品企业+参股大硅片项目...................-134-(二十九)南大光电:MO源龙头,特种气体和光刻胶带来新的增长点-136-(三十)菲利华:高端石英玻璃领先企业...............................................-137-(三十一)晶盛机电:长晶设备优质企业,半导体领域有望突破..........-138-(三十二)精测电子:国内面板测试领域领先企业................................-139-(三十三)长川科技:国产测试设备优质企业........................................-140-风险提示..........................................................................................................-141--4-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告一、2018年全球半导体超级景气周期持续本章核心观点:我们重申半年来核心逻辑——“硅片剪刀差”+“第四次硅含量提升”是本轮半导体景气周期核心驱动因素。第四次硅含量提升中的高性能运算、物联网、汽车电子使得半导体需求持续提升,中国产能未来三年持续投放以及摩尔定律放缓多重因素叠加,持续性以及幅度将更强。在全球产业供需紧张、中国新产能持续扩产情况下,硅片剪刀差将有加速扩大的趋势。我们认为,在涨价的初期,硅片涨价最先传导到前端制造环节,再依次传导到后端制造的封装和测试环节,看好存储器、晶圆前端制造、易耗品,以及第四次硅含量提升中的人工智能、汽车电子、物联网、5G通信、工业互联网等产业应用需求芯片。(一)半导体产业概述半导体——信息产业的明珠,具备技术密集和资本密集特性,作为上游是信息产业根本所在。从分类来看,半导体可以分为集成电路、分立器件、光电器件和传感器,而集成电路又可分为微处理器、逻辑电路、存储器和模拟电路。图表1:半导体分类图表2:主要芯片种类与人体功能来源:中泰证券研究所整理来源:公开资料整理,中泰证券研究所根据世界半导体贸易协会(WSTS)统计,2016年全球半导体市场规模同比增长1.1%达3389亿美元,其中集成电路市场规模为2767亿美元,占比达81.6%。进一步看细分占比情况,微处理器、逻辑芯片、存储器、模拟电路市场规模分别占半导体市场的19%、28%、22%、13%。从近期世界半导体贸易协会(WSTS)及美国半导体行业协会(SIA)的公布来看,2017年全球半导体产值增速连续上修,由上半年的11%上修至17%,存储器市场增速更是上修至50%。2017年全球半导体市场-5-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告规模有望超4200亿美元,存储器产值有望超1200亿美元,成为占比最高的集成电路细分品种。图表3:全球半导体及集成电路销售额图表4:2016年全球半导体细分占比情况来源:WSTS,中泰证券研究所来源:WSTS,中泰证券研究所半导体产业链概述:可分为核心产业链与支撑产业链,核心产业链完成半导体产品的设计、制造和封装测试,支撑产业链提供设计环节所需的软件、IP以及制造封测环节所需的材料、设备。图表5:半导体产业链来源:中泰证券研究所整理半导体核心产业链主要有设计、制造和封测三个环节,形式有IDM和垂直分工两种。芯片设计:是芯片的研发过程,是通过系统设计和电路设计,将设定的芯片规格形成设计版图的过程;芯片设计公司对芯片进行寄存-6-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告器级的逻辑设计和晶体管级的物理设计后,将不同规格和效能的芯片提供给下游厂商。晶圆制造:晶圆制造指在制备的晶圆材料上构建完整的物理电路。过程包括掩模制作、切片、研磨、扩散、光刻、刻蚀、离子注入等核心工艺。封装测试:是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封,使芯片电路与外部器件实现电气连接,并为芯片提供机械物理保护,并利用集成电路设计企业提供的测试工具,对封装完毕的芯片进行功能和性能测试。半导体支撑产业主要包括半导体设备与半导体材料:半导体设备:半导体设备主要应用于晶圆制造和封装测试环节。由于半导体加工工序多,因此在制造过程中需要大量的半导体制造设备。例如光刻机、刻蚀机、化学气相沉积等设备。我们会在第七章设备环节详细介绍。半导体材料:半导体材料种类繁多,衬底(硅片/蓝宝石/GaAs等)、光刻胶、电子气体、溅射靶材、CMP材料、掩膜版、电镀液、封装基板、引线框架、键合丝、塑封材料等。还需要光刻胶、特种气体、刻蚀液、清洗液等众多的材料。图表6:电子产品及半导体产业链呈倒金字塔分布来源:SEMI,中泰证券研究所从产值分布来看,电子设备及半导体产业产值呈倒金字塔分布,由下游电子产品→半导体器件芯片→半设备→材料,产值越来越小,技术难度及行业壁垒越来越大。(二)2017年全球半导体开启超级景气周期,2018将继续加强2017半导体开启超级景气周期,截止17年12月全球半导体销售额连续19个月环比增长,景气度创历史新高。根据WSTS最新发布数据,2017年全球半导体销售额同比增长21.6%至4122亿美元,历史首次突-7-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告破四千亿美元!其中Q4及12月同比增速仍保持在22%以上,尚未出现增速下行情况,我们预计2018年全球半导体仍将维持高景气度。根据Garnter18年1月最新报告,再度上修18年全年销售额至4510亿美元。本次上修较其前次预测提升236亿美元,并且认为存储芯片、FPGA、光电、ASIC和ASSP将成为18年全球半导体销售额提升的主要驱动因素。图表7:全球半导体月度销售额(十亿美元)来源:WSTS,中泰证券研究所全球半导体营收于2000年时超越2000亿美元门槛,历经10年时间,于2010年达3000亿美元纪录,如今随着半导体应用更为广泛,只花七年就可望再增加千亿美元规模。同时SEMI统计17年全球半导体设备支出达到570亿美元,较上半年的预测金额增加20.7%,同比增长达38%,主要动能来自存储器与晶圆代工增加投资,明年支出预估也从500亿美元上修至630亿美元,可望连续2年创新高纪录。目前全球晶圆厂预测追踪中的晶圆厂设厂计划,2017年有62座,2018年有42座,其中许多会在大陆,带动大陆近2年设备支出将大幅成长。图表8:全球半导体设备市场增速上行图表9:2018年中国大陆有望成为全球第二大设备市场-8-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:SEMI,中泰证券研究所来源:SEMI,中泰证券研究所根据WSTS,全球半导体设备季度销售额连续七个季度实现同比增长。SEMI统计北美半导体设备月度销售额亦连续11个月同比增长,17年11月单月同比增长27.3%至20.5亿美元。图表10:全球半导体设备季度销售额图表11:北美半导体设备销售额来源:WSTS、SIA,中泰证券研究所来源:SEMI,中泰证券研究所硅晶圆缺口持续放大,全球晶圆厂龙头历史首次签订锁单合同,锁量不锁价。台积电紧急采取措施与供应商信越、胜高签订长约,再次提高12寸wafer价格,三星也与环球晶圆签署供货合约,历史首次。全球龙头包括信越、环球晶均无扩产动作,根据sumco最新估计,2017、2018、2019缺口分别为5%、9%、12%;下半年供给缺口比预期严重的多,内存需求激增,持续涨价,很多fab新产能开出,测试晶圆越缺越凶。目前价格由2016年底75美金涨到120美金,部分报价甚至达到了150美金,预期硅片涨价幅度继续上修。高性能运算、数据中心、智能汽车、物联网等新兴需求带动的新一轮半导体周期有望超越上一轮智能手机周期,景气度持续力度及时间都将超过以往。(三)“硅片剪刀差”是本轮半导体核心驱动因素-9-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告我们重申核心逻辑,硅片剪刀差是本轮半导体景气度周期本质驱动因素。硅片——半导体核心材料,行业格局高度垄断。硅片是半导体最核心、成本占比最高的材料,由于对纯度要求超高,因此行业壁垒极高、呈现高度垄断格局。目前以日本信越半导体、胜高科技,台湾环球晶圆、德国siltronic、韩国SKsiltron为代表的五家公司掌握90%以上的市场份额。图表12:全球硅片市场份额情况来源:SEMI、ICInsights等,中泰证券研究所2016-2017年剪刀差的持续扩张,半导体硅片涨价对半导体芯片的价格传导、引发行业晶圆产能降阶抢夺,引发整个半导体产业链传导作用意义深远,很难去估量对行业所带来的巨变,因为这个剪刀差形成的时间周期从2008年以来,酝酿时间长达8年,并且从硅片涨价到传导半导体晶圆厂,从12寸蔓延到6寸,时间周期仅有3个月,剪刀差的开口扩张速率上行迅猛。投资半导体板块,必须清楚的理解半导体行业的自身属性。图表13:硅片剪刀差是本轮半导体周期本质驱动因图表14:硅片供需在16H2达到短暂平衡,此后开素启剪刀差来源:中泰证券研究所根据产业调研处理来源:IHS、Siltronic,中泰证券研究所高性能运算、物联网、汽车电子使得半导体需求持续提升,中国产能未来三年持续投放以及摩尔定律放缓多重因素叠加,持续性以及幅度将更-10-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告强。在全球产业供需紧张、中国新产能持续扩产情况下,硅片剪刀差将有加速扩大的趋势。图表15:全球硅片需求情况来源:SEMI、SUMCO,中泰证券研究所目前从产业链反馈情况来看,硅片缺口在继续扩大!SUMCO反应客户要货的紧度变强很多,缺口比预期严重,原本预期今明两年12吋各涨20%的目标将要大幅上修。而SEMI统计12寸硅片上半年累计涨幅20%,下半年涨价有望继续上涨20-30%。超出我们此前预测的H1涨幅14.3%、H2涨幅20.9%。SEMI预测,2018年12寸硅片再涨30-40%。图表16:硅晶圆涨价情况一览来源:产业链调研,中泰证券研究所而从各家扩产计划公布情况来看,12寸片目前仅有SUMCO与Siltronic初步发布2019年扩产计划:SUMCO:8月8日Q2业绩发布会上表示计划投资436亿日元(约3.8亿美元)在佐贺扩产,增产特别之处在于未建置长晶炉新线,仅增设表明研磨、洗净设备线与无尘室。预计19H1达产后增加110kw/m的产能;Siltronic:10月26日在Q3业绩发布上发布扩产计划进行70kw/m的扩产,扩产周期15-18个月,预计19年中期达产,对应资本开支约1.4亿欧元;8寸片方面,目前扩产计划主要有合晶郑州项目(20万片/月)和GWC&Ferrotec合作项目(一期15万片/月、满产45万片/月),按照进度最快也是在2019年达产。龙头硅片厂扩产计划与我们此前判断一致,即新产能最快也要在2019-11-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告年才能释放,且各家基本保持谨慎扩产态度,扩充产能主要为弥补14/16nm先进制程所需晶圆缺口。也正因为如此,SUMCO、信越、环球晶等龙头股价在8月8日对SUMCO扩产信息错误解读大跌之后,继续迎来强势上扬,各家最新财报对未来两年硅片展望仍是供不应求。图表17:硅片龙头股价短暂急跌后继续大涨来源:wind,中泰证券研究所具体到产能数据,17-19年保持缺口是确定性事件。我们结合各厂产能数据、扩产计划进行统计,按照19年扩产项目满产情况,保守估计17-19年缺口继续放大,月缺口至少达19、37、44万片!图表18:全球硅片产能缺口(单位万片/月)来源:中泰证券研究所根据厂商公告整理预测(四)本轮硅片上涨受益品种传导路径重新回顾硅片涨价受益品种传导路径:当硅片涨价传导到半导体晶圆制造环节中,前端和后端都会受益,但是受益的时间和路径程度不一。我们认为,在涨价的初期,硅片涨价最先传导到前端制造环节,再依次传导到后端制造的封装和测试环节,看好存储器、晶圆前端制造、易耗品,以存储器为代表的通用型芯片将成为最受益品种。图表19:半导体硅片涨价受益品种传导路径-12-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所为什么最看好存储器?评判本轮涨价品种谁是最大赢家,需要从需求周期、涨价周期和中国大陆12寸晶圆新增产能建设周期进行综合评估。最受益品种的关键在于需求和供给满足完整全闭环条件,存储器的必需性、通用性决定了厂商能够将上游晶圆制造成本上行有效传导给下游终端厂商、客户,而高性能需求升级、服务器升级、物联网、汽车电子等新需求的出现无疑再添一把柴,加速缺货和涨势的形成。以本轮最为受益的DRAM和大陆唯一深度参与的NORFlash(也有较大涨幅)为例进行具体说明:DRAM:需求周期,AI高性能运算机组、数据中心服务器、“吃鸡”等游戏引发PC内存升级等刚性需求和供给形成完整全闭环;涨价周期,硅片涨价→三星/美光/海力士/南亚制造成本提升→内存颗粒涨价→模组厂成本提升→内存条涨价。NORFlash:需求周期,AMOLED、双摄、TDDI、智能声学四大新增需求和供给形成完整全闭环,并且贯穿2017-2018年整个涨价周期;存储器产商从消费级市场切入汽车+工业级市场,构成第二个新增需求和供给的全闭环,汽车市场非常像2009-2010年智能手机开始普及的时候;涨价周期,硅片涨价引发的晶圆产能紧张进而涨价,使得存储器缺货紧张,并形成涨价需求。同时晶圆制造成本的涨价可以传导消费级芯片厂商、工控/汽车芯片厂商与终端手机厂商,涨价周期贯穿于本轮硅片涨价周期。图表20:DRAM典型产业链结构-13-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:Digitimes,中泰证券研究所-14-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告二、需求结构:AI、物联网、汽车电子引领第四轮硅含量提升本章核心观点:2017-2022年我们即将进入第四个全球半导体硅含量提升周期。需求的推动力量是AI引领的高性能运算、物联网、汽车电子、5G通讯等新型需求。这一轮提升周期中,数据是核心,存储器是主要抓手。(一)前三轮硅含量提升周期回顾半导体硅含量(SiliconContent)定义:半导体领域专业术语,它是一个平均值的概念,代表电子系统中半导体集成电路芯片总价值占系统设备价值的百分比,可用来衡量半导体的渗透率。图表21:第四轮硅含量提升到来来源:ICInsights,中泰证券研究所我们结合半导体硅含量提升趋势图与60年全球半导体产值对过去的三轮提升周期进行回顾。我们可以清晰看到,从第一款半导体集成电路芯片发明以来,直接推动着信息技术发展,我们一共经历着3个完整的发展周期,目前正在进入第4个发展周期。第一波:1970s-1990s,全球半导体的硅含量从6%提高到23.1%,下游需求推动为个人电脑、大型机等,随后进入稳定期。这一时期,全球半导体销售产值从5亿美金到首次突破1000亿美金大关;第二波:2000-2008,全球半导体的硅含量从17.3%提高到22.4%,下游需求推动的力量是笔记本、无线通讯以及家电等。这一阶段,全球半导体销售产值从1750亿美金增长到2500亿美金;第三波:2010年到2016年,全球半导体硅含量从21.1%提高到26.4%,下游需求推动的力量是智能手机为代表的移动互联网产品,随后进入稳定期,在这一时期,全球半导体销售产值从2180亿美金增长至3300亿美金;第四波:2017-2022年我们即将进入第四个全球半导体硅含量提升-15-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告周期,这次硅含量的提升将突破30—35%,下游需求的推动力量是汽车、AI、物联网、5G等,我们预计未来全球半导体销售产值将突破5000亿美金大关。图表22:60年全球半导体产值来源:WSTS,中泰证券研究所全球半导体硅含量提升VS全球半导体产值:我们统计1965—2017年全球半导体产值和全球半导体硅含量的关系,可以更加清晰看到,半导体硅含量提升驱使着全球半导体高速成长。图表23:1965—2017年全球半导体产值Vs全球半导体硅含量来源:SEMI、ICInsights,中泰证券研究所统计整理存储器芯片是全球半导体硅含量提升周期的抓手:我们统计了1990-2016年以来,全球存储器芯片销售产值和全球半导体硅含量的关系,通过下图,我们可以认为存储器芯片是全球半导体硅含量提升周期的抓手,每一次硅含量提升周期的上升周期和下降周期基本和全球存储器产值相对应。-16-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告图表24:全球存储器产值与硅含量(亿美元)来源:ICinsights,中泰证券研究所整理(二)第四轮硅含量提升驱动因素:AI、物联网、汽车电子2017-2022年我们即将进入第四个全球半导体硅含量提升周期:需求的推动力量是AI引领的高性能运算、物联网、汽车电子、5G通讯等新型需求。这一轮提升周期中,数据是核心,存储器是主要抓手。我们预计随着第四波硅含量提升周期到来,2017年全球半导体销售产值有望突破4000亿美金,这轮周期硅含量提升预计将突破35%,全球半导体销售产值将首次突破5000亿美金大关、北美半导体设备厂商销售产值将突破450-500亿美金。(三)AI:高性能运算芯片百花齐放人工智能产业链根据技术层级从上到下分为基础层、技术层和应用层。基础层分为计算能力层与数据层,以GPU、FPGA、ASIC和类脑芯片为代表的计算芯片位于计算能力层。此外还包括传感器、存储器、大数据和云计算进行基础支撑。在这条产业链中,以硬件和数据为代表的基础层是构建生态的基础,价值最高,需要长期大量投入进行战略布局;通用技术层是构建技术壁垒的基础,投入适中,需要在中长期进行布局;而应用层直戳行业痛点,相对来说具有低投入变现快的特点。图表25:人工智能产业链及价值分析-17-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:阿里云研究,中泰证券研究所不同环节不同需求,催生专用计算芯片。深度学习主要分为训练和推断两个环节:在数据训练(training)阶段,大量的标记或者未标记的数据被输入深度神经网络中进行训练,随着深度神经网络模型层数的增多,与之相对应的权重参数成倍的增长,从而对硬件的计算能力有着越来越高的需求,此阶段(训练阶段)的设计目标是高并发高吞吐量;推断(inference)则分为两大类——云侧推断与端侧推断,云侧推断推断不仅要求硬件有着高性能计算,更重要的是对于多指令数据的处理能力。就比如Bing搜索引擎同时要对数以万计的图片搜索要求进行识别推断从而给出搜索结果;端侧推断更强调在高性能计算和低功耗中寻找一个平衡点,设计目标是低延时低功耗。因此从目前市场需求来看,人工智能芯片可以分为三个类别:用于训练(training)的芯片:主要面向各大AI企业及实验室的训练环节市场。目前被业内广泛接受的是“CPU+GPU”的异构模式,由于AMD在通用计算以及生态圈构建方面的长期缺位,导致了在深度学习GPU加速市场NVIDIA一家独大。面临这一局面,谷歌2017年发布TPU2.0能高效支持训练环节的深度网络加速。我们在此后进行具体分析;用于云侧推断(inferenceoncloud)的芯片:在云端推断环节,GPU不再是最优的选择,取而代之的是,目前3A(阿里云、Amazon、微软Azure)都纷纷探索“云服务器+FPGA”模式替代传统CPU以支撑推断环节在云端的技术密集型任务。但是以谷歌TPU为代表的ASIC也对云端推断的市场份额有所希冀;用于端侧推断(inferenceondevice)的芯片:未来在相当一部分人工智能应用场景中,要求终端设备本身需要具备足够的推断计算能力,而显然当前ARM等架构芯片的计算能力,并不能满足这些终端设备的本地深度神经网络推断,业界需要全新的低功耗异构芯片,赋予设备足够的算力去应对未来越发增多的人工智能应用场景。我们预计在这个领域的深度学习的执行将更多的依赖于ASIC。-18-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告图表26:人工智能芯片生态体系来源:数说智能,中泰证券研究所端侧AI芯片:SoC+IP模式有望成为端侧主流。我们此前进行过介绍,未来在相当一部分人工智能应用场景中,要求终端设备本身需要具备足够的推断计算能力,而终端市场对芯片的功耗、面积、成本都有极为苛刻的要求。目前端侧人工智能芯片主要有独立ASIC和“SoC+IP”两种模式:独立ASIC:顾名思义,即研发设计、生产一款单独ASIC芯片用于深度神经网络加速,目前movidius的myriad系列芯片就是这种模式。其缺点在于开发周期长、投入成本大,一般公司难以承担;“SoC+IP”模式:这一模式将深度神经网络加速做成IP,作为一个模块加入SoC。深度学习加速IP可以由专门公司开发、SoC厂购买,也可以由SoC厂自主开发。本质上与此前将ISP、DSP、GPU等模块加入SoC的历史类似,在成本、开发周期上具有极大优势,缺点则是功能拓展性有限;图表27:高通骁龙835具备HexagonDSP模块图表28:海思麒麟970加入神经网络处理模块来源:中泰证券研究所来源:中泰证券研究所我们认为“SoC+IP”模式有望成为主流。当深度神经网络加速功能做成IP时,它就成为SoC的一个模块,当SoC需要做深度学习相关运算时就交给该模块去做。因此对于深度学习加速领域的企业,能够更为灵-19-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告活、更小投入地对深度学习加速产品进行开发和升级。近期发布的高通骁龙835与海思麒麟970均采用了这一模式。图表29:海思Kirin970SoC图表30:目前部分深度学习IP厂商来源:华为,中泰证券研究所来源:中泰证券研究所整理目前,做深度学习加速IP的公司有Ceva、Cadence等等。这些公司的设计大多是基于已有的DSP架构,设计比较保守。也有如Kneron的初创公司试图用全新的加速器架构设计来满足应用的需求。AI趋势下2016-2017最大赢家——英伟达英伟达于1993年成立,初期开展游戏显卡业务,期间为了提高计算性能而在技术创新方面精益求精,1999年开创性的提出GPU,2006年发布CUDA编程工具包。近年来以人工智能(AI)、大数据、云计算、物联网为代表的新兴产业迅速崛起,公司卓越的AI芯片为深度学习提供底层计算支持,并且为公司带来了持续的盈利增长。不到一年英伟达股价又翻番。2017年1月初,英伟达股价刚过100美元,2018年1月份英伟达的股价已经超过200美元。11月10日英伟达股价盘后又上涨超过3%。原因是公司发布了第三季度的财报,业绩表现超过此前分析师预期。第三季度从产品维度来说,基于Pascal架构的GeForceGTX系列产品驱动GPU业务增长,而Tegra业务的增长仍然是受益于任天堂Switch游戏掌机的畅销。从行业维度来看,数据中心仍然是增长最快的业务。图表31:近一年来英伟达股价走势-20-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:wind,中泰证券研究所AI芯片业务带来营收和利润持续增长。根据NVIDIA季度报,2017年前三个季度实现营业收入68.03亿美元,其中第三季度营业收入达到创纪录的26.36亿美元,比上年同期增长32%,环比增长18%。第三季度营收的增长主要是由GPU业务和Tegra处理器业务驱动的。其中GPU业务实现营收22.2亿美元,同比增长31%,环比增长17%。公司前三季度实现净利润19.24亿美元,第三季度净利润达8.38亿美元,同比增长高达55%,环比增长44%。公司净利率毛利率稳中提升,2017年前三季度的毛利率为59.3%,净利率增长至28.3%。其中第三季度毛利率为59.5%,比上一年和上个季度都有所提升,主要是由于数据中心营收的强劲增长以及在游戏领域的结合。图表32:英伟达营业收入(单位:百万美元)图表33:英伟达净利润(单位:百万美元)450070%800040%59%59%35%400055%56%57%60%700052%30%3500600050%25%3000500020%250040%400015%28%200024%30%300010%15005%20%200013%13%12%0%100011%100010%-5%5000-10%00%201220132014201520162017Q3201220132014201520162017Q3营业收入(百万美元)增长率净利润毛利润净利率毛利率来源:公司公告,中泰证券研究所来源:公司公告,中泰证券研究所公司的营收主要受GPU业务和Tegra业务所驱动,将业务按市场划分可分为公司游戏、可视化业务、数据中心和OEM&IP业务。其中公司以传统游戏业务为主,2017年前三季度游戏业务营收占比55%,相比较2016年占比下降了4%,而数据中心业务前三季度营收占比较去年增加7%,达到19%。公司逐步扩张数据中心业务的原因是其发展空间大。-21-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告图表34:英伟达2016年收入结构图表35:英伟达2017年前三季度收入结构7%6%12%10%游戏19%9%游戏12%专业视觉效果专业视觉效果数据中心10%数据中心汽车汽车59%55%代工和IP代工和IP来源:公司公告,中泰证券研究所来源:公司公告,中泰证券研究所2017年第三季度,公司游戏业务(GeForce系列显卡)实现营收15.61亿美元,同比增长25%;可视化业务(Quadro系列显卡)实现营收2.39®亿美元,同比增长15%;数据中心(加速计算平台Tesla、深度学习超TM级计算机DGX-1、图形虚拟化平台、NVIDIAGRID)业务实现营收5.01亿美元,同比增长109%,OEM及IP业务实现营收1.91亿美元。公司收入结构有所改变,传统游戏业务增速放缓,而以AI、深度学习、大数据、云计算为核心的数据中心业务呈爆发式增长,同比增长109%,环比增长20%,远高于传统游戏等业务的增速。数据中心的增长得益于超大规模的云计算客户对深度学习培训和加速GPU计算的强劲需求,以及对HPC、DGX人工智能超级计算和网格虚拟化平台的需求。英伟达公司逐渐向AI科技公司转型,业务也将受益于AI发展的红利。图表36:英伟达业务营业收入变化趋势(百万美元)图表37:英伟达主营业务同比增速3000250%2500200%2000150%1500100%100050%50000%2016Q12016Q22016Q32016Q42017Q12017Q22017Q32016Q12016Q22016Q32016Q42017Q12017Q22017Q3游戏专业视觉效果数据中心汽车代工和IP游戏专业视觉效果数据中心汽车来源:公司公告,中泰证券研究所来源:公司公告,中泰证券研究所公司在中国台湾和大陆的业逐年提升,其中在大陆业务增速最快。公司2017年来在中国台湾、中国大陆、美国及亚太其他地区的营业收入逐年上升,截止2016年在中国大陆的营收达到13亿美元,相比去年同期增加61.9%,增速最快。中国台湾及其他亚太地区的增长率分别是33.2%和34.8%。可见公司业务逐渐向以中国大陆为代表的亚太地区进行转移。图表38:英伟达业务营业收入变化趋势(单位:百万美元)-22-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告30002500200015001000500020122013201420152016中国台湾中国大陆美国亚太区-其他来源:公司公告,中泰证券研究所公司可编程推理平台TensorRT升级,助力AI推理发展。TensorRT是连接软件(深度学习框架)和硬件(NVIDIA的GPU)的加速引擎,支持范围覆盖终端设备芯片到服务器级别的各种芯片。公司在GTCChina开发者大会上宣布,TensorRT3借助硬件优势可将神经网络计算的延迟降低至行业最低水平。在与中国公司的合作中,该推理加速平台将科大讯飞单个服务器能同时处理的访问量提高10倍;将微信语音转文字的数据通量提高了2.5倍、准确度提高了20%;将京东单个服务器的视频分析效率提高了20倍;将阿里巴巴语言翻译的处理能力提高了3倍,延迟降低了3.5倍。在成本上仅为CPU的解决方案的十分之一,可见TensorRT3与英伟达GPU的结合能够基于所有框架为多项人工智能服务提供效率高而成本低的推断,有望成为未来的主流方案。图表39:TensorRT3推理能力出众图表40:TensorRT3应用来源:英伟达,中泰证券研究所来源:英伟达,中泰证券研究所云端AI使用GPU架构大势所趋,英伟达占主导地位。在英伟达GTC大会上,黄仁勋介绍了公司将与BAT、联想、华为、浪潮、科大讯飞等中国顶级科技企业合作。其中,BAT已经在云端人工智能基础设施上部署了英伟达的TeslaV100GPU,华为、浪潮、联想也开始生产基于HGS的GPU服务器。由于GPU在架构相对于传统的CPU架构效率更高成本更低,既为下游人工智能应用厂商提供高效便捷的服务,也有利于整-23-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告个产业生态的形成。GPU在当前云端人工智能领域有望占据主流。图表41:GPU加速器对各厂商AI相关服务的优化图表42:浪潮、华为、联想均推出基于HGX的GPUAI服务器来源:公司官网,中泰证券研究所来源:公司官网,中泰证券研究所公司着手布局终端AI,逐渐成为新趋势。新一代Jetson平台搭载的SoCXavier将在2018年第四季度推出,并与京东合作积极部署机器人、无人机在物流领域的的开展,根据DeepTech深科技报道,目前公司已经与公司的子公司JDX合作,计划在2020年之前完成100万架无人机的部署。随着近期华为、苹果陆续发布手机终端的AI芯片等热点事件,AI能力从云端向终端转移的趋势逐渐明显,未来很有可能出现+终端并驾齐驱的情况。在终端部署AI芯片可以解决网络传输延迟以及敏感信息完全性等方面的问题,能够提升终端AI应用体验,将会成为厂商未来重点布局的一个方向。(四)Automotive:汽车电子核心驱动在于ECU量价齐升我们认为汽车电子零部件及半导体器件含量提升的核心逻辑在于ECU数量及单体价值齐升。通过总线结构来看汽车ECU变化趋势,以CAN、LIN、FlexRsay为代表的串行通讯协议推行以来,汽车ECU(电控单元)数量和价值量显著提升,以满足用户在舒适性、安全性、电动化等方面的更高要求。从TeslaModelS总线结构来看,总共有六条总线三十余种实现不同功能的单元,而实现某种功能的电控单元数量通常不止一个,如BMS、胎压监测、摄像头、电动助力转向等功能通常包含四到十多个单元。从组成上看,电子控制单元一般包括微处理器(MCUDSP)、电源管理芯片(PMIC)和通信模块,ECU与传感器(气体、温度、湿度、速度、扭矩等)、电机和促动器(继电器、电磁阀)共同构成汽车电子关键功能单元。图表43:Tesla总线结构及功能单元-24-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:TeslaForum,中泰证券研究所根据StrategyAnalytics的数据统计及预测,过去十年各级别汽车ECU的数量均发生显著增加。虽然平均来说,目前的汽车大约采用30个ECU,但一些高端型号已经采用超过100个ECU。图表44:各类级别汽车中ECU数量均显著增加图表45:汽车部分ECU示意图来源:StrategyAnalytics,中泰证券研究所来源:IHS,中泰证券研究所“电动化+智能驾驶+新能源汽车”已经成为当前汽车行业三大核心驱动力,汽车电子也因此成为半导体下游领域需求增长最快的市场,根据ICInsights数据,近三年全球车用芯片市场正以年复合成长率11%的速度增长,2017年市场规模预计可达288亿美元,同时预计2013-2018复合增速将达到10.8%,远高于半导体行业的5.5%。图表46:汽车电子复合增长率在半导体细分领域有望居首位-25-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:ICInsights,中泰证券研究所汽车硅含量及单体价值量持续提升。根据PwC数据,目前全球汽车的电子化率(电子零部件成本/整车成本)不到30%,未来会逐步提升到50%以上,发展空间很大;目前单车汽车半导体价值量在358美金,未来将以每年5-10%的增速持续提升。图表47:汽车硅含量及单体价值量持续提升来源:PWC,中泰证券研究所根据研究机构Databeans数据,由于智能化浪潮下ADAS、车联网通信(V2V)、GPS以及仪表盘和娱乐信息系统升级对电子元器件需求持续增加,带动车用半导体在2016年305亿美元市场规模,并且预计在未来三年保持7%-10%增长,2020年增长至418亿美元规模。图表48:车用半导体市场规模(百万美元)图表49:IHS按应用领域对车用半导体市场进行分类-26-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:Databeans,中泰证券研究所来源:IHS,中泰证券研究所从应用领域来看,目前汽车电子半导体仍集中于动力系统、信息娱乐系统、底盘&安全以及车身,四者占据约76%的车用半导体份额。不过从增速来看,ADAS和混合/电动系统领域车用半导体的复合增长率最高,IHS预计2014-2021年两者复合增长率分别能够达到15%/18%,汽车电子大厂赛普拉斯亦认为ADAS能够在2016-2021迎来17.6%的复合增长率。图表50:ADAS和混合/电动系统领域车用半导体图表51:Cypress对汽车电子各细分领域成长率预复合增长率最高测来源:IHS,中泰证券研究所来源:Cypress,中泰证券研究所TI(德州仪器)——战略重心向汽车转移德州仪器(TexasInstruments,TI)作为老牌龙头,近年来战略性放弃消费级基带/处理器芯片业务,避免跟英特尔、高通拼刺刀。并在此前基础上继续加大汽车电子/工业市场领域投入,从最近财报来看持续扩张,领跑汽车/工业级。目前公司业务主要分为三大部分,模拟器件业务(Analog)、嵌入式业务(EmbeddedProcessing)和其他业务(Other)。目前来看,模拟与嵌入式处理已经占到了TI总体营收的88%,未来目标是将这个比例提升至90%以上。模拟器件业务主要面向汽车电子和工业市场,其中大批量模拟和逻辑产品(HVAL)包括汽车安全系统IC、触控IC、低压电机驱动IC、整合驱动控制IC;电源管理IC(Power)包括电池管理方案IC、电-27-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告源供给控制IC等;高性能模拟产品(HPA)包括高速数据转换IC、放大器、传感器等;硅谷模拟产品(SVA)多应用于视频、数据交换、高压电源转换、汽车等和显示系统领域。嵌入式业务其主要针对特殊工业、汽车和通信设备市场,主要产品包括处理器(Processors)、微控制器(Microcontrollers,主要是DSP)和连接IC(包括Zigbee、WiFi和Bluetooth)。其他业务的主要产品有投影仪(DLP)、计算器、专用集成电路(ASIC)、专利许可收入等。图表52:TI2017H3收入结构(百万美元)图表53:公司营收结构趋势(百万美元)来源:TI,中泰证券研究所来源:TI,中泰证券研究所公司目前主要收入来源于模拟器件业务,且该业务营收世界第一。从前三季度的营收结构来看,模拟器件业务营收占公司总营收的66%。其主要竞争优势来源于公司在该领域设计的熟练程度,能够很好的满足广泛客户个性化的需求,能提供差异化性能水平的制造工艺。公司第二大营收来源于嵌入式处理产品,据统计,2016年公司嵌入式处理器业务能占全球总市场总额的17%,作为该领域龙头企业,公司还在努力增加嵌入式处理器市场占有率,从营收结构趋势上来看,嵌入式业务已从2012年营收占比的15.4%稳步升至23.2%,这一比重在未来有望进一步提升。由于大客户诺基亚的衰败,公司于2012年战略性放弃了手机基带及处理器芯片等无线通信业务,避免与英特尔等强敌的竞争,而努力增强其模拟芯片和嵌入式芯片业务(两者营收占比已达88.9%,公司会进一步提升至90%以上,为公司带来更多现金流),寻求市场扩张机会,而与其相关汽车与工业类芯片市场近年来发展良好,为公司带来高增收益。图表54:公司收入规模及增长图表55:公司净利润规模及增长-28-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:TI,中泰证券研究所来源:TI,中泰证券研究所汽车与工业领域拉动公司3/4的营收增长。根据三季度报,公司2017年前三季度营业收入112.11亿美元,同比增长12.61%。其中,公司第三季度实现营收33.38亿美元,同比增长38.22%,业绩超过预期。三季度业绩增长是由模拟器件业务及嵌入式业务驱动的,其中模拟器件业务同比增长17.92%,嵌入式处理业务同比增长14.17%。模拟器件业务收入增长主要源于源于电源和信号链IC产品营收的增长。嵌入式业务表演亮眼,收入同比增长14.17%,创三年新高,这得益于公司加大嵌入式业务下游汽车和工业领域的投资力度,以及汽车和工业半导体两位数的增长驱动公司处理器、微控制器的大幅增长。其他业务部分收入同比下降13.07%,主要是由于ASIC产品及计算器价格下降,业务下滑,以及一季度开始向OI&E转移版税的影响。净利润规模也在不断扩大。三季度公司净利润已达到33.38亿美元,同比增长31%,增幅显著,主要源于模拟器件业务及嵌入式业务营收的高速增长及两业务超高毛利率。图表56:公司利润率情况来源:TI,中泰证券研究所盈利能力方面,公司的毛利率与净利率近年来一直稳步增长,从2016年起,公司毛利率保持60%以上,三季度毛利率同比增长4.3%,净利率同比增长22.7%,显示其产品组合的质量、制造战略的效率及稳定增长的盈利能力。公司利润率的增长主要来源于制造成本的降低,即制造工艺和产品生命周期的成熟带来的半导体价格和制造成本随着时间而-29-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告下降;从具体产品上来看,毛利率的上升主要归功于公司300mm模拟半导体产能占比增长,300mm模拟产品较200毫米有40%的成本优势。2016年300mm产能占公司30%比重,营收25亿美元,收入占比约19%,2017年该比重的不断上升促成了公司毛利率的上升。图表57:公司不同领域营收趋势(百万美元)来源:TI,中泰证券研究所汽车领域业务不断提速。到2016年底,已有超过1.5亿先进的驾驶辅助系统(ADAS)和数字驾驶舱系统级的芯片(SoC)在超过35家的OEM厂商应用,此数字表明其在汽车市场的领先地位。凭借35年的汽车经验和数十亿的模拟和嵌入式处理解决方案,TI已与世界各地的汽车制造商紧密合作。近年来,公司的汽车业务营收持续增长,2013年,TI在汽车业务营收已占到总营收12%,而2016年已占到18%,拥有2000多个汽车领域产品,增幅显著,预计汽车电子领域业务还将不断提速。汽车产业变革在即,引领TI在汽车电子领域长足发展。随着汽车行业向电气化、自动化和高效率转型,带来无数新挑战,需要采用新的方法来加快系统设计。这也成为TI进一步加码汽车市场,并更加重视汽车电子市场的契机。公司将不只做硬件设备或是零部件产品的供应商,而是在产品设计和系统级层面为全球汽车产业的研发需求赋能,从整体的系统架构上考量,帮助客户更快、更有效地推出有竞争力的产品。具体而言,TI在高级驾驶辅助系统、车身电子元件和照明、信息娱乐系统和仪表组、混合动力和电动汽车四个细分领域进行了系统创新。以接入更多摄像头的ADAS参考设计方案为例,TI运用在嵌入式处理和模拟技术的经验,帮助厂商实现跨平台等ADAS系统设计需求,为自动驾驶等趋势提供技术先行。图表58:公司推出接入更多摄像头ADAS系统创新方案-30-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:TI,中泰证券研究所电源管理IC不断创新,高性能电力转换效能不断升级。TI在电源、稳压器/电压基准市场占据全球第一的位置。近年,公司在电源管理等业务上投入也在不断加大,2016年公司研发费用为13.7亿美元,同比增长7.03%,其在电源管理领域创新成果不断推出。如2016年推出了600VGaNFET功率级工程样片,与数字电力转换控制器组合在一起,能使设计人员创造出尺寸更小、效率更高并且性能更佳的设计,这使TI成为首家(唯一一家)能够向公众提供集成有高压驱动器的GaN解决方案的半导体厂商,创新推动该领域营收增长。物联网推进或将成为公司电源管理的下个增长点。随着人们对体验简化性、生活便利性需求的不断增加,物联网不断渗透,预计将于2020年全面实现。而所有物联网构建模块、终端设备都离不开更加高效节能的电池管理。TI目前已经可以提供寿命差异化的电源管理和精密模拟IC、低功耗微控制器、低功耗无线连接。全面的差异化优质产品的提供能力赋予TI在这波新兴潮流中的竞争优势,TI也必将此领域作为未来布局的一大重点方向。图表59:TI产品组合囊括loT所有模块来源:TI,中泰证券研究所-31-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告(五)IoT:物联网浪潮迭起,芯片环节率先受益随着NB-IOT标准化火速落地和稳步推进,海量广覆盖低功耗连接条件已经初步具备。它将通过创建一个可被感知、控制和编程的智能网络架构,在无形中改变我们的生活、工作以及娱乐方式。当前,以互联网、智能手机为代表的信息产业的第二次浪潮已步入成熟,增速放缓,而以物联网为代表的信息感知及处理正在推动信息产业进入第三次浪潮,物联网革命已经悄然开始!欧美日等发达国家政府正积极出台政策寻找新的经济增长点,推动新技术革命,物联网行业已经被各国政府上升为国家战略,世界各IT巨头企业正加快步伐布局物联网。根据ForresterResearch的预测,到2020年,物联网产业的规模要比信息互联网大30倍,将有240亿台物联网设备接入互联网。IDC的预测则表明,全球物联网的市场空间预计将从2014年的2.29万亿美元以31%的年均增长率增长至2018年的4.59万亿美元。尽管各家研究机构在预测空间和统计口径上有所不同,但普遍对物联网未来发展持积极看法,由此可见物联网在未来几年的加速落地和迅猛发展基本已成为共识。图表60:全球物联网市场空间预计来源:IDC,中泰证券研究所我们对物联网全产业链环节进行梳理,认为物联网产业发展脉络将从感知层、网络层向应用层进行发展延伸,网络层和应用层将占据绝大多数价值量,最终通过杀手级应用实现物联网价值。但在物联网第一波浪潮来临之际,我们认为以控制芯片、传感器芯片、通信模块为核心的感知层将率先受益,打开成长空间。图表61:物联网产业链-32-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所整理物联网快速发展将激活海量智能终端。小到智能手机、汽车,大到智能工厂,未来智能终端将渗透到人们生产生活的方方面面,物联网设备接入数量将迎来指数级增长。Gartner研究显示,2014年全球联网设备有37.5亿台,比2013年增加24%,预计到2020年时,物联网安装基数将达到250亿,同时增加收入将达到3000亿美元。RadiantInsights则更为乐观的表示,连接到网络的设备数量有望在2020年时快速飙升至超过1000亿台。图表62:全球物联网设备接入量300250.0025020015010048.805030.3037.5002013201420152020E来源:gartner,中泰证券研究所物联网基础在于感知信息、处理信息和传递信息,因此以MCU、传感器、无线通信为核心的物联网芯片产业是物联网的基石所在。我们对物联网领域2014-2016年的主要并购、投资事件进行梳理亦能发现,在当前物联网时代初期,行业巨头的物联网布局主要集中在芯片、通信网络以及平台三大环节,并且尤其以芯片环节最为突出,十亿美元以上的并购就包括赛普拉斯收购Spansion、NXP收购freescale、软银收购ARM以及高通对NXP的收购。图表63:2015-2016物联网巨头布局-33-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:公开资料整理,中泰证券研究所根据ICInsights的预测,物联网相关半导体市场将由2015年的154亿美元增长至2020年的311亿美元,5年实现翻倍增长。图表64:物联网半导体市场空间(十亿美元)图表65:一个典型基于32位MCU的物联网模组来源:ICInsights,中泰证券研究所来源:STM,中泰证券研究所以一个典型的物联网模组为例,其核心芯片主要是MCU/应用处理器(ApplicationProcessorUnit,APU)、传感器芯片(Sensor)和无线通信芯片(Communication),此外还包括外接存储器(Memory)、射频(RF)、功放(PA)、电源电池管理(Power/BatteryManagement)等功能芯片。从Gartner对物联网半导体的细分领域预测来看,MCU、通信芯片和传感器芯片在未来四年内将具有更大的增长弹性,且物联网半导体整体市-34-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告场空间在2020年有望达到350亿美元。从物联网终端模组成本来看,尽管物联网终端产品应用情景多,但整体上成本主要集中在处理器(MCU/AP)、传感器以及无线通信芯片,总共占比可能达到60%-70%。图表66:物联网半导体细分领域市场空间预测图表67:物联网终端模组成本占比(百万美元)来源:Gartner中泰证券研究所来源:根据目前物联网明星产品成本拆解测算,中泰证券研究所-35-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告三、产品结构:存储器、GPU、MCU迅猛发展本章核心观点:我们认为存储器作为高通用性、标准型产品,随着云计算、物联网、汽车电子时代的到来将给存储器带来几何式的增长需求,对于存储器的需求量还将继续扩大,发展存储器是国家战略所在。同时我们认为AI时代高性能运算需求、物联网浪潮将对GPU、MCU、FPGA等芯片带来确定性需求增长。我们还建议关注相变存储器、3DNAND等新兴存储技术发展。(一)存储器:国之重器,国家战略存储器(Memory)是现代信息技术中的记忆设备,用来存放程序和数据。存储器广泛应用于计算机、消费电子、网络存储、物联网、国家安全等重要领域,是信息系统的基础核心芯片。存储器种类很多,根据信息保存方式的不同可将存储器分为易失性存储器和非易失性存储器,目前市场上主流存储器有:Flash和DRAM,Flash可分为NorFlash和NandFlash。图表68:存储器分类来源:兆易创新,中泰证券研究所存储器——国家战略所在。国家集成电路产业基金多次强调支持集成电路产业龙头企业的发展,将更大力度地支持集成电路制造业和特色集成电路发展,重点推进存储器项目,大基金将存储放在国家战略高度推动。在2016年底中国存储峰会上,大基金再次强调:中国的存储产业跟国际上还有很大的差距,尤其在存储芯片方面差距更大。中国这几年进口集成电路超过了石油,2015年集成电路进口额达到2307亿美元,其中存储进口占整个集成电路进口的1/4。中国有这么大的存储市场,如何发展中国存储产业,这是摆在我们产业界最大的课题。我们一直在呼吁-36-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告要把存储器作为国家战略,因为中国有这么大的市场需求;从信息安全、产业安全角度考虑,我们也应该把存储器作为国家战略、要建设存储器产线。存储器是半导体产业的重要领域,占比达到30%。从WSTS的统计数据来看,2016年全球各类半导体产品的销售额占比中,Memory+NANDFlash的累计占比达到了32.1%。(1)中国拥有着庞大的存储器需求市场,庞大的供需缺口意味着广阔的进口替代空间;(2)作为核心的半导体器件,存储器芯片的国产化之路也是政府在信息安全自主可控政策的重要实践领域;(3)参考日本、韩国半导体崛起的经验,存储器领域也是最佳切入点。根据赛迪顾问数据,2015年,中国大陆半导体存储器的市场规模2842.7亿人民币,全球市场份额达到54.1%,而中国目前存储器几乎全部依赖进口。在企业级存储、消费级存储容量快速提升等因素驱动下,未来5年以上将保持超高成长性。图表69:存储器在集成电路销售中占比高来源:WSTS,中泰证券研究所中国存储器市场进口替代空间大。“大数据”和“云计算”时代的到来将给存储器带来几何式的增长需求,中国作为全球电子产品的主要加工地,同时拥有着全球最多的网民,对于存储器的需求量庞大。根据中国海关进出口统计数据,中国存储器的进口量不断增加,占据了全部集成电路进口额的三分之一,2015年存储器进口占比27%,2016年为28%。我们预计随着2017年DRAM及NAND、NOR价格大幅上涨,有望超过30%。图表70:中国存储器市场进口替代空间大-37-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:海关、wind,中泰证券研究所图表71:2015年中国集成电路进口额占比(亿美图表72:2016年中国集成电路进口额占比(亿美元)元)来源:海关、wind,中泰证券研究所来源:海关、wind,中泰证券研究所大力发展存储器也是信息安全和产业安全的战略需要,唯有在存储器等核心芯片领域具备自主可控能力,才能确保国防及信息安全。而参考日本、韩国半导体崛起的经验,存储器领域也是国家半导体产业崛起的最佳切入点。1980年代开始,日本厂商以大量投资、大量生产的策略,通过采取基于DRAM的IDM商业模式在全球半导体市场获得了领先地位;韩国的半导体企业,在政府政策和大财团的推动下,集中所有的资源对储存芯片行业进行了投资,最终从日本企业手里拿到了世界第一的宝座。第四波硅含量提升周期的四大核心创新驱动是AI、物联网、5G与智能驾驶,从人产生数据到接入设备自动产生数据,数据呈指数级别增长!智能驾驶智能安防对数据样本进行训练推断、物联网对感应数据进行处理等大幅催生内存性能与存储需求,数据为王!所有数据都需要采集、存储、计算、传输,存储器比重有望持续提升!同时传感器、微处理器(MCU/AP)、通信(RF、光通讯)环节也将直接受益!我们强调,第四次波硅含量提升周期,存储器芯片是推动半导体集成电路芯片行业上行的主要抓手,密切关注大陆由特殊、利基型存储器向先进存储有效积累、快速发展进程!近期美光、海力士、南亚均已披露最新一季财报,我们对存储器产品位-38-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告元出货量与ASP环比变化进行统计,可以发现各家厂商17Q4均实现环比提升,其中南亚科DRAM与海力士NAND环比提升幅度较大。而单价方面,三家DRAM产品在17Q4均保持ASP环比提升,提升幅度不低于17Q3。而NAND产品单价趋势也较17Q3有所好转。结合近期公告及产业链,三星平泽厂二层及无锡新厂产能释放预计迟于预期,在全球硅片紧缺、新产能投放放缓、数据中心景气度高企情况下,我们预计18H1全球DRAM供需仍将处于偏紧状态。(二)GPU:高并行计算能力,深度学习训练首选方案GPU(graphicsprocessingunit,图形处理器)又被称为显示芯片,多用于个人电脑、工作站、游戏主机以及移动设备(智能手机、平板电脑、VR设备)上专门运行绘图运算的微处理器。结构决定GPU更适合并行计算,GPU与CPU主要区别在于片内的缓存体系和数字逻辑运算单元的结构差异:GPU核(尤其ALU运算单元)的数量远超CPU但是结构较CPU简单,因此被称为众核结构。众核结构非常适合把同样的指令流并行发送到众核上,采用不同的输入数据执行,从而完成图形处理中的海量简单操作,如对每一个顶点进行同样的坐标变换,对每一个顶点按照同样的光照模型计算颜色值。GPU利用自身处理海量数据的优势,通过提高总的数据吞吐量(Throughput)来弥补执行时间(Latency)长的缺点。图表73:CPU、GPU结构差异导致应用不同图表74:GPU每秒浮点数处理次数远高于CPU来源:NVIDIA,中泰证券研究所来源:NVIDIA,中泰证券研究所矢量化编程与强大并行计算能力相契合,GPU成为深度学习模型训练首选方案。矢量化((如矩阵相乘、矩阵相加、矩阵-向量乘法等)编程是提高算法速度的一种有效方法,深度学习中反向传播算法、Auto-Encoder、卷积神经网络等都可以写成矢量的形式。CPU处理矢量运算方式为展开循环的串行执行,而GPU的众核体系结构包含几千个流处理器,可将矢量运算并行执行,大幅缩短计算时间。利用GPU对海量数据进行训练,所耗费的时间大幅缩短,占用的服务器也更少。图表75:模型并行的基本架构图表76:GPU在深度学习训练中表现出众-39-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:《计算机协会通讯》,中泰证券研究所来源:NVIDIA,中泰证券研究所GPU行业格局:由于AMD在通用计算及生态圈构建的长期缺位,深度学习GPU加速市场目前呈现NVIDIA一家独大的局面。根据MercuryResearch的统计,目前在“PC+工作器+服务器”独立GPU领域NVIDIA市占率接近70%。直到17年AMD才正式推出RadeonInstinct系列产品,主要面向深度学习和HPC数据中心应用。图表77:“PC+工作站+服务器”独显市占情况来源:mercuryresearch,中泰证券研究所图表78:近几个季度GPU营收持续保持高速增图表79:人工智能硬件市场空间情况长-40-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:SIA,中泰证券研究所来源:公开资料,中泰证券研究所(三)MCU:万物互联核“芯”所在MCU是嵌入式应用的最核心器件,是万物互联智能终端的“中枢神经”。MCU(MicrocontrollerUnit;微控制单元)又被称为单片机,是将CPU、存储器单元(RAM/ROM/Flash)、计数器、A/D转换以及周边接口等整合在单一芯片上,形成芯片级的微型计算机。MCU凭借其高性能、低功耗、可编程、灵活性等特点被广泛应用于各个领域,包括可穿戴设备、家电、汽车电子、无线网络等各类物联网应用。物联网时代之下,硬件设备智能化以及复杂程度均迎来提升,采用MCU对传感数据进行传输、处理并下达控制指令的需求也因此大幅增加。图表80:典型的MCU芯片架构来源:TI,中泰证券研究所MCU可按照总线宽度、用途、存储器类型等标准进行分类。按总线或数据寄存器宽度可分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机,位数越高单片机的计算处理性能也相对更高,具体不同位数MCU的主要用途可见下表所列;按照用途可分为通用型和专用型;按照存储器类型则可以分为无片内ROM型和带片内ROM型。图表81:MCU分类图表82:不同位数MCU主要用途-41-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所整理来源:OFFWEEK,中泰证券研究所整理如果说传感器在物联网中扮演了感官的角色,那么MCU则可以被认为是物联网无数终端节点的中枢神经,负责对传感器捕获的信息进行处理、计算和下达控制指令。我们认为负责控制执行功能的MCU作为物联网核“芯”所在,随着物联网浪潮迭起将迎来需求和成长空间的极大爆发。MCU市场空间及行业格局:MCU作为物联网核心芯片,未来四年有望继续保持稳定增长。根据ICInsights的预测,2015年全球MCU市场空间达到159亿美元,出货量达到221颗,平均销售单价(ASP)约为0.72美元;预计2020年能够到达209亿美元市场空间、267亿颗出货量,平均销售单价有望提升至0.78美元。图表83:2013-2020MCU市场空间价格预计图表84:MCU市场按位数进行分类(单位:百万美元)来源:ICInsights,中泰证券研究所来源:ICInsights,中泰证券研究所具体看MCU细分结构:32位MCU经过十多年年发展渗透率持续提升,市场份额由2005年的28%提升至2015年的54%,并且预计在2020年达到66%占比。MCU市场份额及排名在2016年发生较大变化,原因主要在于近两年国际大厂的合并,例如cypress以40亿美元收购spansion、NXP2015年以118亿美元收购freescale以及Microchip在2016年完成对Atmel-42-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告的收购。从ICInsights统计来看,目前以NXP、瑞萨、ST等为代表的全球前八大MCU厂商市场份额合计达到88%。图表85:2015及2016全球MCU厂商龙头情况来源:ICInsights,中泰证券研究所目前MCU市场仍处于快速成长阶段,我们认为随着物联网加速部署,“32位”、“低功耗”和“高集成度”将成为MCU发展趋势三大关键词:32位将成为主流:物联网时代任务的复杂化使得对芯片的性能要求持续提升,尤其是在汽车电子等运算密集型应用领域,对芯片的数据处理能力要求将越来越高,因此促使MCU从8位/16位向32位迈进。根据ICInsights2014年的数据,出货量方面,32位MCU已经越来越接近8位MCU;销售额方面,32位MCU已经超过8位跃居第一位。随着32位MCU生态环境的建立以及成本的进一步降低,32位MCU将赢来爆发式增长。图表86:不同位数MCU出货量(单位:百万)图表87:不同位数MCU销售额(单位:百万美元)来源:ICInsights,中泰证券研究所来源:ICInsights,中泰证券研究所高整合度MCU+将成为发展趋势:物联网对于其中每个节点最理想的要求是智能化,即能够通过传感器感知外界信息,通过处理器进行数据运算,通过无线通讯模块发送/接收数据。因此,集成传感器+MCU+无线模块的高度整合方案将成为一大发展趋势,而随着SoC和SiP技术的发展,实现传感器、MCU和无线模块的单芯片集成-43-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告的MCU+方案已经开始逐渐出现。图表88:高整合度MCU+将成为发展趋势来源:中泰证券研究所低功耗将成为物联网时代MCU核心竞争力:当前市面上各种移动电子产品最令人诟病的一点莫过于需要频繁充电,各家智能手机/手环厂商都在努力的降低功耗,提升续航能力。对于物联网世界里数量更为庞大的无线传感节点,功耗和续航时间更是直接关系到产品的可行性。通常这些节点需要24小时处于连接状态,这对MCU的功耗提出了非常高的要求。特别是一些像在隧道或者桥梁中的检测传感器,对电池续航能力的要求通常达到十年以上。因此,低功耗将成为MCU的核心竞争力。为什么说MCU需求将迎来爆发式增长?本质在于万物互联终端节点的信息处理需求!物联网之前的时代是人和物的交互,所以输入端是键盘(电脑)、遥控器(电视)等等,都需要借助人去输入信号。而物联网时代则催生了物和物(即物联网的每个终端节点之间)的交互需求,无论是工业物联网(设备与产品之间)、车联网(车与车之间)还是智能家居(家居产品之间),人不会主动输入信号,需要终端节点自身去进行信息的感知、处理与交互。因此我们认为其中涉及的三个环节:1)感知(传感器);2)智能处理(MCUCPU);3)交互(无线通信)都将迎来爆发式需求增长!MCU作为信息处理芯片正是智能终端节点核心所在。图表89:基于MCU的感知节点是物联网应用的基础构成-44-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:ARM,中泰证券研究所(四)FPGA:高效灵活可编程,有望应用于云端推断FPGA(可编程门阵列,FieldProgrammableGateArray)是一种集成大量基本门电路及存储器的芯片,最大特点为可编程。可通过烧录FPGA配置文件来来定义这些门电路及存储器间的连线,从而实现特定的功能。此外可以通过即时编程烧入修改内部逻辑结构,从而实现不同逻辑功能。不同于采用冯诺依曼架构的CPU与GPU,FPGA主要由可编程逻辑单元、可编程内部连接和输入输出模块构成。FPGA每个逻辑单元的功能和逻辑单元之间的连接在写入程序后就已经确定,因此在进行运算时无需取指令、指令译码,逻辑单元之间也无需通过共享内存来通信。因此,尽管FPGA主频远低于CPU,但完成相同运算所需时钟周期要少于CPU,能耗优势明显,并具有低延时、高吞吐的特性。图表90:FPGA架构图表91:FPGA与GPU性能比较-45-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:Xilinx,中泰证券研究所来源:BERTENDSP,中泰证券研究所图表92:FPGA与CPU进行矩阵算法能耗、性能对比来源:微软研究院,中泰证券研究所“云服务器+FPGA”模式目前较为适用于云端推断环节。FPGA作为一种可编程芯片,非常适合部署于提供虚拟化服务的云计算平台之中。FPGA的灵活性,可赋予云服务商根据市场需求调整FPGA加速服务供给的能力。另外由于FPGA的体系结构特点,非常适合用于低延迟的流式计算密集型任务处理,意味着FPGA芯片做面向与海量用户高并发的云端推断,相比GPU具备更低计算延迟的优势,能够提供更佳的消费者体验。图表93:IntelXeon+FPGA方案用于数据中心来源:Intel,中泰证券研究所巨头布局情况:英特尔167亿美元收购Altera,整合Altera多年FPGA技术以及英特尔自身的生产线,推出CPU+FPGA异构计算产品主攻深度学习的云端推断市场;亚马逊AWS、微软、百度、阿里云、腾讯云均围绕FPGA进行云端推断相应布局,具体如下表所示。图表94:巨头围绕FPGA布局云端推断情况-46-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:数说智能,中泰证券研究所目前FPGA市场Xilinx和Altera(已被Intel收购)占据垄断地位,合计占有接近90%的市场份额。技术专利的限制和较长开发周期使得FPGA行业形成很高壁垒,也进而巩固行业巨头领先地位。图表95:2015年FPGA市占情况图表96:2016年FPGA市占情况来源:gartner,中泰证券研究所来源:gartner,中泰证券研究所据Gartner统计,全球FPGA市场规模有望从2014年近50亿美元增长至2020年的84亿美元。FPGA高性能、低能耗以及可硬件编程的特点使其适用范围得以扩大,从传统的通信、工业、汽车领域向深度学习、数据中心快速扩张。图表97:FPGA应用领域及空间预测图表98:全球FPGA市场规模预测-47-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:GRANDVIEWRESEARCH,中泰证券研究所来源:gartner,中泰证券研究所(五)新型存储器:高速高容量,产品研发推进主流存储器面临着一些不足和发展瓶颈,新型存储器在创新方面主要延两个方向:1)空间结构由2D变为3D;2)采用新的存储器件结构或材料。目前的主要新型存储器包括:3DNAND、PCRAM和3DXpoint(相变材料3D堆叠)。3DNANDFlash:平面微缩技术存在发展瓶颈,3DNAND将会成为趋势。其主要优点包括:低单位成本:随着制成的不断减小,特别是16nm之后,平面微缩工艺的难度越来越大,通过平面微缩带来的成本优势开始减弱;大容量、低功耗:通过3D技术能够解决2D时随着制成变小而引起的存储单元之间的串扰效应和栅氧化层导致的电子击穿效应。3DNAND可以轻松地在宽松的制成下得到更高的容量,并且性能更好,功耗更低。图表99:3DNANDFLASH未来将更具成本优势图表100:3DNAND比2DNAND性能更优来源:美光半导体,中泰证券研究所来源:三星,中泰证券研究所相变存储器PCM:是利用材料晶态和非晶态之间转化后导电性的差异来存储信息。相变存储器的核心是找到好的相变材料,找到低功耗高速的材料。一般步骤是:发现新材料、掺杂改性、构造复合相变材料。存储器从技术上看可分为控制电荷的电荷式和控制阻变分子的电阻式两种。电荷型存储器目前的问题有两个,一个是电子相互排斥不容易做小,另外一个是高k金属栅新型CMOS技术不兼容。而相变存储器属于电阻式存储器,能与高K、金属栅新型CMOS技术兼容,性能优越。相比于传统的存储器,PCRAM具有嵌入式、高密度,高速随机读写、寿命长等特点。图表101:PCM性能优势图表102:目前公司、院校研究PCM情况-48-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所整理来源:中泰证券研究所整理3DXPoint:2015年7月,英特尔和美光在英特尔技术峰会上联手发布了3DXPoint的新一代存储器技术,3DXPoint最核心的就是利用了两种相变材料的特性,在此基础上进行3D堆叠。该技术经历了十年研发,被英特尔称为自1989年NAND被发明后存储领域的第一次质的突破。3DXPoint第一次在实际产品上实现了低成本,高速度,非易失三大性能的结合。图表103:3DXpoint结构图图表104:3DXPoint实现低成本、高速度、非易失来源:Intel,中泰证券研究所来源:Intel,中泰证券研究所3DXPoint性能优越:1)3DXPoint的随机写入速率是NAND的1000倍,密度是DRAM的10倍;2)3DXPoint拥有更为宽松的蚀刻尺寸要求和层数添加空间,大大降低了制备成本。3DXPoint应用前景广阔:3DXPoint具备极高的访问速度,能够很好地降低处理器和数据之间的延迟,具备很大的应用前景。Intel认为3DXPoint技术既可用于NAND闪存,也具备做DRAM内存,Intel表明首先会在服务器产品上使用3DXPoint技术,用3DXPoint技术制造的NVDIMM和SSD都将直接与CPU连接。-49-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告四、技术升级:10nm下FinFet先进工艺、EUV设备、下一代半导体材料本章核心观点:下游应用和产品升级要求高端芯片在性能和功耗指标上进一步提升,未来仍主要依赖半导体技术持续升级来实现,未来半导体核心技术、工艺升级包括:(1)晶圆厂工艺:目前主流16/14nm工艺往10nm以下FinFet工艺升级,同时28nm将是半导体工艺的性价比拐点,为中国制造带来长周期机遇;(2)半导体设备:特征尺寸的进一步缩小驱动EUV光刻机等核心设备持续升级;(3)基础材料:过去数十年的硅材料工艺逐步往碳化硅、氮化镓等下一代半导体材料升级。(一)晶圆制造工艺趋势:10nm以下FinFET制程、28nm性价比拐点目前全球主流Foundry厂的半导体制程工艺已经40nm左右,40nm+28nm+16nm工艺全球收入占比超过65%。图表105:2014-2016全球晶圆厂产能工艺结构来源:ICInsights,中泰证券研究所逻辑芯片是全球最领先工艺制程的主要阵地,目前全球晶圆厂领先者正在积极布局10/7nm工艺,以龙头台积电为例7nm已经于17Q2实现tape-out。根据最新conferencecall披露,我们预计7/5nm先进制程未来两年有望实现量产。图表106:全球制造厂商制程工艺技术路径-50-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:台湾经济新报、TSMC业绩会,中泰证券研究所高端工艺往10nm以下FET制程发展。为了开发出运算能更强大、功耗更低的芯片,未来10/7nm甚至5nm工艺是发展重要突破的技术,FinFET工艺将原本的源极和汲极拉高变成立体板状结构,能够很好的降低漏电和动态功率耗损。图表107:FinFET工艺将半导体制程带入新的发展历程来源:HighTech.tw,中泰证券研究所28nm将是半导体工艺的性价比拐点。半导体工艺从微米级到纳米级,纳米级从90nm到40nm过程中,核心指标“计算能力单位成本”持续-51-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告下降,但是由于工艺进入20xnm之后,开发成本非线性提升导致半导体工艺在28nm节点碰到的拐点,目前来看28nm极有可能是计算能力的极小值,该节点在未来很多领域大有可为。图表108:28nm将是半导体工艺的性价比拐点来源:IBS,中泰证券研究所从收入结构来看,目前28nm及以下制程的收入占比超过50%。最先进制程的技术主要用于AP芯片,主要包括CPU、GPU、FPGA等。图表109:28nm及以下制程占比超过50图表110:目前主流IC产品对应半导体制程来源:SMIC,中泰证券研究所来源:SMIC,中泰证券研究所(二)先进封装:3D、SiP等先进封装技术引领行业趋势先进封装是电子产品小型化趋势未来最重要的推动力。摩尔定律在5nm时候很可能会碰到物理极限,同时14nm以下新制程的开发难度和投资度呈现出指数级增长,因此IC产品的小型化的另一个核心思路是在封测环节利用更先进封装技术来实现。图表111:不同制程的晶圆产线的研发投入-52-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:IEK,中泰证券研究所先进封装方向:SiP、3D、MEMS等。封装的本质是电气互连,在芯片小型化和高效率的需求驱动下,SiP封装、3D封装、MEMS封装等新型工艺将是全球半IC封装产业的可以发展方向。先进封装的发展方向是“以点替代线的连接”,完成“点的连接”的核心工艺是TSV和Bumping(CopperPillar):封装技术更新的驱动力是使封装器件微型化、低成本和高性能,从芯片互连技术角度看,封装技术发展路径是,第一代WB技术,第二代TAB技术,第三代FC技术,第四代TSV技术,这是电气连接技术“点替代线”思路的体现;引线键合是空间操作,点对点连接是平面操作,点代替线可以使连接电路的空间分布更加简单,从而减小封装体积;点替代线可以充分利用芯片的自身面积,可以减小封装面积,实现微型化;此外,Bumping技术是可以批量生产的,而键合技术如WB或者TAB只能对单个芯片操作,因此点替代线可以实现晶圆级封装WLP,从而大大减少封装成本;点对点连接,可以缩短连接电路长度,减少系统寄生电容干扰、电阻发热和信号延迟,提高模组性能。图表112:先进封装技术发展路径-53-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:YoleDevelopment,中泰证券研究所TSV(ThroughSiliconVia,硅通孔)工艺简介:通过在晶粒内部打垂直通孔并填充金属(Cu/W),将晶粒正面焊盘上的I/O信号引至背面,从而实现3DIC内部各层晶粒间的垂直互连,是SiP/3D封装中的关键工序。TSV制造工艺包括通孔制造,绝缘层、阻挡层制备,通孔金属化,芯片减薄,技术难度远大于传统WireBonding技术;TSV技术是实现相邻晶粒间垂直互连的最短连接方式,可降低芯片功耗,提高运行速度。从纵向看,TSV将晶粒的电气连接端口限制在一个“点”(WireBonding则需用“线”将端口引出),减小了3DIC的水平面积,同时TSV实现晶粒垂直互连不需要像PackageonPackage等3D封装使用基板,减少了芯片厚度,从而使芯片的三维封装密度达到最大;图表113:电子显微镜下的TSV结构图-54-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:CNKI,中泰证券研究所Bumping技术简介:通过在芯片表面制作金属凸块提供芯片电气互连的“点”接口,反应了先进制程以“点替代线”的发展趋势,广泛应用于FC、WLP、CSP、3D等先进封装。它提供了芯片之间、芯片和基板之间的“点连接”,由于避免了传统WireBonding向四周辐射的金属“线连接”,减小了芯片面积(封装效率100%),此外凸块阵列在芯片表面,引脚密度可以做得很高,便于满足芯片性能提升的需求;从工艺来看,加工时首先在晶圆上生长钝化层,然后用Ti/Ni在其上制作金属层UBM,最后利用焊接/电镀在UBM上生长出铅锡合金球/金球形成Bumping;CopperPillar是Bumping互连技术中最先进的一种,用铜柱替换金属球作为芯片表面的电气接口,由于相邻铜柱轴间距很小(目前Amkor为50微米),因而I/O引脚密度可以做的更高,芯片尺寸可进一步缩小。图表114:Bumping技术分支来源:长电科技,中泰证券研究所(三)EUV等高精密设备是突破工艺的核心-55-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告半导体工艺制程的持续进步背后是相关核心设备技术的进步,其中光刻机是决定半导体制程的最核心设备,光刻机技术的技术引领半导体产业的持续发展。我们认为EUV技术是半导体工艺突破10nm以下的核心技术。台积电目前已经规模量产14nm工艺,未来3-5年重点突破10nm、5nm工艺,传统的光刻机遇到了物理极限,目前最有可能是实现10nm以下工艺的设备是EUV光刻机图表115:EUV是7nm及以下制程工艺关键来源:bernstein,中泰证券研究所(四)化合物半导体新材料半导体材料可分为单质半导体及化合物半导体两类,前者如硅(Si)、锗(Ge)等所形成的半导体,后者为砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等化合物形成。以砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第二、三代化合物半导体新材料有望受益新能源、5G大趋势到来!物理极限是硅材料限制所在。过去几十年半导体都是以硅材料为基础的工艺发展起来,在半导体工艺演进到28nm以下时,随着晶体管尺寸的缩小,源极和栅极间的沟道也在不断缩短,当沟道缩短到一定程度的时候,量子隧穿效应就会变得极为容易,现有的CMOS工艺已经逐渐接近硅基材料的物理极限,目前主流观点认为硅基材料的物理极限在5nm。一直以来依靠等比缩小驱动的集成电路技术发展模式将面临难以逾越的障碍,未来半导体技术要实现质的突破将转向依靠材料的创新。图表116:三代半导体材料的性能及应用对比图表117:三代主要半导体材料物理性质的对比-56-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所整理来源:中泰证券研究所整理三大化合物半导体材料中,由于GaAs产业化较早,目前占比最大,主要用于通讯领域,全球市场容量70-80亿美元,主要受益通信射频芯片升级尤其是PA(poweramplifier,功率放大器)驱动;GaN大功率、高频性能更出色,主要应用于军事领域和新能源汽车充电器、逆变器;SiC可用与大功率高频功率半导体器件如IGBT和MOSFET,被广泛用于交流电机、变频器、照明电路、牵引传动领域。图表118:GaN落地场景图表119:SiC半导体应用领域来源:yole,中泰证券研究所来源:ROHM,中泰证券研究所五、产业链结构:产业链分工进一步深化,并购整合加速本章核心观点:行业发展成熟度和技术升级路径不断影响和改变产业链模式和格局,全球半导体产业链未来主要趋势是:(1)产业链分工:先进工艺晶圆厂资金投入呈指数级上升,Foundry模式能最大化分摊技术升级成本,将是未来先进制程IC的主流模式,IDM集中资源在自己的优势产品上,非核心和过高难度工艺IC将逐步采取FabLite策略;(2)-57-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告产业链整合:全球半导体产业链进入成熟期,公司间抱团取暖加强合作,产业链并购加速。(一)产业链模式:IDMVSFoundry产业链模式本质是产业链各主体价值交换的共赢方式。随着行业的演变,每个主体的最优交易方式的变化驱动产业链模式的改变,技术的持续升级带来的结果是现代工业的经典分工模式:产业链分工能不断提升产业链运作的效率。半导体产业发展史伴随的是产业链分工的不断深化,20世纪50年代的半导体公司都是一体化的集成模式,然后工具类业务包括EDA等逐渐独立出来,到80年代IC设计和晶圆制造分开的Foundry模式应运而生,90年代第三方独立IP商独立出来,21世纪初第三方的封测厂规模不断壮大,经过半个多世纪发展,全球半导体产业形成目前EDA工具、IP供应商、IC设计、Foundry厂、封测厂的高效、稳定的深度分工模式。图表120:1950s-2010s全球半导体产业链模式的变迁来源:TNOandCWTS,中泰证券研究所半导体产业链分工模式中,Foundry模式的诞生尤为重要,由于晶圆厂超高的资金投入和折旧费用,Foundry模式能够最大可能提高产能利用率,不仅带来技术进步速度的加快,还可以使降低单位成本,发展非常迅速。Foundry代工模式占比将继续提升,IDM逐步走向FabLite模式:随着晶圆厂先进制程往10/7nm甚至5/3nm方向升级,面临巨额的资本投入,Foundry代工模式的优势和趋势更加明显。全球半导体销售额中,IDM公司收入从2006年到现在保持在2000亿美金左右,而Fabless公司收入从2006年的411亿美元增长到2015年的851亿美元,规模翻倍。图表121:2006-2016年全球IDM/Fabless收入规图表122:1999-2013全球Fabless收入占比模-58-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:ICinsight,中泰证券研究所来源:ICinsight,中泰证券研究所目前全球IDM公司主要是六家巨头,数量上比之前少了很多,历史上不少IDM大厂逐渐演变成Fabless公司,例如AMD剥离晶圆厂之后成为Fabless公司,旗下晶圆厂变成了目前的GlobalFoundry代工厂。全球六大IDM巨头是英特尔、三星、镁光、东芝、英飞凌和NXP,其中英特尔和三星已经开始逐步提供第三方代工业务,不再是纯粹的IDM工厂。图表123:全球六大半导体IDM巨头来源:ICinsight,中泰证券研究所IDM厂商除了提供第三方代工业务以外,目前不少公司将自己的芯片外包给其他代工厂,把公司的主要精力集中在自己的优势品种上。目前全球半导体业中FabLite模式盛行,除了英特尔、三星、Toshiba、skHynix、Micron之外,其他的IDM几乎无一例外地执行这个策略:欧洲半导体如Freescale、NXP,早在2004年及2006年就分别改变策略,撤销不赚钱的部门,保留赢利的部门,NXP目前已把重心放在照明及医疗仪器等方面,欧洲半导体大厂ST和Infineon也都执行FabLite策略;模拟芯片大厂德州仪器的策略非常实际,它有选择性地采用FabLite策略,即在32nm制程及以下,采用外协合作,自己不再投资建晶圆厂;日本半导体业相对保守,它们只专注于国内市场,产业链长,虽然几经改革,但是成效不大,目前新瑞萨、富士通等,也迫于压力开始走FabLite路线。-59-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告(二)行业进入成熟阶段,重大并购整合频现产业由快速成长期进入成熟期意味着行业景气度的下行以及竞争的加速,往往导致大部分公司的经营难度提升以及盈利能力下降,产业内部公司抱团取暖,减少竞争,往往会带来产业链的各种并购和重组。而半导体产业发展至今已经高度成熟,从全球来看行业增速很难到达两位数,因此通过并购提升运营效率、改善产品组合、降低研发成本和风险成为巨头自发的举动。全球半导体自2014年以来进入超级并购的浪潮:NXP118亿美元收购飞思卡尔,Avago370亿美元收购博通,Intel167亿美元收购Altera,ADI148亿美元收购Linear,高通390亿美元收购NXP,都是超大型并购,并购规模不断创新高。而近期博通1300亿美元收购高通的要约,更是一石掀起千层浪,如果成功将再度刷新并购记录。图表124:全球半导体领域历年并购规模图表125:近年较大并购事件来源:ICinsight,中泰证券研究所来源:中泰证券研究所整理-60-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告六、循日韩台成功路径,看大陆半导体产业崛起本章核心观点:全球半导体格局在发展中变化:全球半导体供给格局随着行业发展而不断演变,半导体行业20世纪50年代起源于美国,80年代日本实现赶超,90年代韩国和台湾实现崛起,21世纪后大陆行业开始发展,形成欧美日韩台湾大陆的格局。半导体行业是典型的资本密集、技术密集型行业,“马太效应”显著,行业追赶者的崛起往往是在游戏规则发生变化的时候,梳理和总结日韩、韩国、台湾半导体产业发展路径,可以发现追赶者实现崛起离不开时代机遇的“天时”、国家和地区在核心要素相对优势的“地利”以及政府、产业界的“人和”。(一)半导体竞争格局:欧美日韩台主导半导体行业20世纪50年代诞生起于美国,之后20世纪80年代日本赶超美国、20世纪九十年代的韩国,凭借DRAM在半导体领域崛起;而台湾凭借最早开始的垂直分工模式,在20世纪九十年代末开始崭露头角,随之也迎来了半导体领域的蓬勃发展,而中国大陆在半导体行业的身影直到21世纪初才开始出现。过去的数十年里,欧美日韩主导着全球半导体产业格局,2015年全球半导体行业市占份额来看,欧美日韩分别占9%、50%、11%、17%,而中国大陆仅占4%(机构不同统计口径及数据有差距,总体来讲占比仍小)。图表126:1984-2015年全球半导体产值份额(分国家)来源:中泰证券研究所(二)半导体行业追赶者的崛起规律:天时+地利+人和半导体行业具有技术密集、资本密集和产业集群三大属性:技术密集:半导体产业属于材料+工艺+自动化+精密控制+电路等各领域的交叉高科技产业,具有非常高的技术壁垒。资本密集:半导体产业链中的晶圆代工、封测业务需要投入高额资金购买高端精密自动化设备,并且技术进步迭代周期短,需持续投入研发和购买新设备,需要非常高的资本资出。-61-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告产业集群:半导体产业链的材料、设备、IC设计、晶圆代工、封测5个环节联系非常紧密,常常需要一起配套研发和合作以及售后服务,决定了完整的产业集群的重要性。半导体行业属性决定产业发展需要天时+地利+人和:半导体技术密集的行业属性决定行业大部分时候是“强者恒强”的格局,马太效应显著,只有当全球半导体行业发展出现新的机遇时,行业追赶者才有机会崛起,即“天时”,半导体面临新的行业机遇往往来自:新需求、新工艺、新模式以及技术放缓;半导体属于高壁垒行业,在新需求(产品、市场)、新工艺、新模式的背景下,市场格局还没有定型,给新进入者和追赶者提供了较好的发展契机。技术壁垒一直是半导体落后者追赶领先者的障碍,行业技术进步放缓意味着追赶者与领先者的差距在缩小,行业追赶者在技术层面的技术劣势在逐步减小。半导体需要大量资金投入以及人才以及相对完整和成熟的产业集群来支持,因此半导体产业发展还需要“地利”:资金、人才等核心生产要素方面的优势以及产业集群:半导体产业技术密集、技术密集的属性以及技术迭代块的特征决定大部分处于追赶者需要技术和资金的双重支持以及投入前几年面临持续亏损的局面,因此半导体的发展离不开政府在资金补贴、技术转让、人才获取等方面的大力支持,因此半导体产业发展还需要“人和“:政府+公司齐心协力,实现技术和资本的共振:图表127:半导体行业属性:技术密集+资本密集+图表128:半导体行业追赶者崛起的天时、地利、产业集群人和来源:中泰证券研究所来源:中泰证券研究所(三)日本半导体崛起核心:官产学一体化、工业IC时代机遇+高可靠性工艺日本半导体产业崛起于战后,日本半导体产业的成功,主要体现在20世纪80年代DRAM的追赶和超越美国,不仅在美国市场、在欧洲及亚洲市场也都居于领先地位,并且在DRAM全球市占份额超过美国,跃居世界首位:1986年,日本企业在世界DRAM市场所占的份额达到了80%。产品方面,64KB时代主要由日立制作所主导、256KB时代有日本电气-62-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告(NEC),以及1MB时代的东芝,虽然不同产品时代的企业有所变化,但最大供应商的地位一直都被日本企业占据。图表129:各国家和地区DRAM市场份额情况来源:《日本电子产业的兴衰》,中泰证券研究所大型PC机时代机遇来临,DRAM高可靠性要求:随着计算机普及,DRAM形成了很大的需求市场。20世纪70-80年代,计算机开始普及,计算机内存由磁芯技术开始逐步被替换为半导体存储器,DRAM在以每隔3年容量翻4倍的速度更新换代的过程中,验证了摩尔定律,并推广到了全世界。图表130:1978年-2000年不同容量DRAM出货单位图表131:1978年-2000年不同容量DRAM销售(百万)情况(百万Bit)来源:SIA,中泰证券研究所来源:SIA,中泰证券研究所美国扶持+政府积极推动技术引进,快速缩短技术差距:日本半导体业的发展始于1963年。当年日本电气公司(NEC)自美国仙童半导体获得planartechnology的授权。日本政府要求NEC将取得的技术和国内其他厂商分享。由此项技术的引进,日本的NEC、三菱、京都电气等乃开始进入半导体产业。NEC率先投入MOSIC的开发,技术上差异化竞争。日本业界原使用双-63-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告极集成电路(bipolarIC)生产桌上型计算机所须的IC,该项技术德仪居领导地位;但RCA公司所开发的MOS技术为业界提供新选择。虽然双极IC的速度较快,但MOSIC较省电,而且技术复杂的程度较低。NEC率先投入MOSIC的开发,以避开和德仪竞争,并在日本国内市场取得领先地位。加大MOS技术的投资,开发出linearIC和COMS。在1970年代日本半导体业界大量投入MOS技术的开发及设备投资。例如在1973年的设备投资较1972年增加65%,而营业额亦成长46%,R&D的投入则占存储器(MOS技术的主要用途)的19.7%(包括政府的补助金)。除此之外,日本业界也以bipolar的技术开发出音响及电视机使用的线性积体电路(linearIC),并开始将CMOS运用于电子表。图表132:DRAM进入快速发展期图表133:日本大力投入集成电路尤其存储器开发来源:中泰证券研究所整理来源:台湾经济部文献资料,中泰证券研究所整理日本政府同时充分利用各种经济手段,比如税收优惠等促进产业发展,以税收为例,日本有研发支出的租税优惠和特定研究的优惠,促进产业投资,保障行业均衡发展。图表134:日本半导体相关租税政策来源:中泰证券研究所整理日本吸收美国技术并完善高可靠性工艺完美满足工艺PC时代要求,实现赶超美国;20世纪80年代,当时半导体存储器最大的市场在于大型计算机,而大型机一般使用周期较长,用户不会随便换购新产品。因此,要-64-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告求半导体在内的零部件具有较高的可靠性。日本半导体业界在制造工艺上精益求精,不是要求在测试阶段踢除劣质品,而是尽量不生产劣质产品。因此,这使得DRAM产品不仅可靠性得到提升,而且还提高了良品率和生产效率,因此最终可以以较低的价格销售。美国以及其他海外的DRAM用户对日本质优价廉的DRAM十分认可,于是日本产DRAM在全球市场所占的份额不断增加,获得了非常大的成功。举国体制:筹集720亿日元研制DRAM核心设备。日本尽管可以生产DRAM内存芯片,但是最关键的制程设备和生产原料要从美国进口。为了补足短板,1976年3月,经通产省、自民党、大藏省多次协商,日本政府启动了"DRAM制法革新"国家项目。由日本政府出资320亿日元,日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业联合筹资400亿日元。总计投入720亿日元(2.36亿美元)为基金,由日本电子综合研究所,和计算机综合研究所牵头,设立国家性科研机构——“VLSI技术研究所”。日立领头组织800多名技术精英,共同研制国产高性能DRAM制程设备。目标是近期突破64KDRAM和256KDRAM的实用化,远期在10-20年内,实现1MDRAM的实用化。在这一技术攻关体系中,日立(第一研究室),负责电子束扫描装置与微缩投影紫外线曝光装置。富士通(第二研究室)研制可变尺寸矩形电子束扫描装置。东芝(第三研究室)负责EB扫描装置与制版复印装置。电气综合研究所(第四研究室)对硅晶体材料进行研究。三菱电机(第五研究室)开发制程技术与投影曝光装置。NEC(第六研究室)进行产品封装设计、测试、评估研究。1980年,日本VLSI联合研发体,宣告完成为期四年的“VLSI”项目。期间申请的实用新型专利和商业专利,达到1210件和347件。研发的主要成果包括各型电子束曝光装置,采用紫外线、X射线、电子束的各型制版复印装置、干式蚀刻装置等,取得了引人注目的成果。针对难度大的高风险研究课题,VLSI项目采用多个实验室群起围攻的方式,调动各单位进行良性竞争,保证研发成功率。各企业的技术整合,保证了DRAM量产成功率,奠定了日本在DRAM市场的霸主地位。图表135:日本半导体产业成功的原因-65-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所日本DRAM产业的衰退:未能把握消费级PC时代+下美国限制,八十年代末开始下滑。九十年代初日本DRAM达到顶峰后,市占份额急速下滑,走向了衰落的开始。到2012年,日本不再有DRAM企业。1999年,日立制作所和NEC合并了他们的DRAM业务,成立了尔必达存储器。同年,富士通也从面向大型机的DRAM业务中撤出。2001年,东芝将DRAM业务卖给了美光科技。2003年,三菱电机的DRAM业务被尔必达吸收。随着2012年尔必达的破产被美光收购,日本仅有的一家DRAM企业也不复存在。图表136:日本DRAM企业的消失来源:中泰证券研究所日本DRAM产业的下滑主要以下原因:1)全球计算机市场开始由大型机向个人计算机转变,DRAM的高可靠性优势不再;美国对日本的政策由扶植转向限制,包括《广场协议》导致的日元升值带来的价格劣势。1984年IBM推出PC,个人计算机时代来临,20世纪90年代前半期,个人计算机产值超过大型机,个人计算机对DRAM寿命的要求比大型机要低,而且对价格要求要低廉,随着PC的普及,美国的美光和韩国的三星等企业对产品作出了以高性价比DRAM战略调整,而日本企业却没有积极应对,DRAM产品还是偏向于大型机的需求,随后产品的竞争力也变弱。-66-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告日本DRAM产业的快速发展甚至超越美国,加上全球冷战压力减小,使美国对日本半导体产业甚至日本政府的态度发生根本的变化,由扶持转向限制:(1)美日半导体协议限制日本产品最低价格,使日本半导体产品失去了价格优势;(2)要求开放日本国内市场,外国产半导体产品在日本国内市场所占的份额要求达到20%。(四)韩国存储器产业崛起:“政府+大财团”、消费电子产业机遇+政府、大财团合力推动韩国在半导体行业在既没有技术,也缺乏人才的情况下,通过引进技术、消化吸收,最后实现技术独立,目前,韩国半导体产值中,DRAM占比达80%,因此韩国半导体的成功,也是DRAM的成功。20世纪90年代后半期,韩国超过日本,韩国的三星和海力士合计所占的全球市场份额直到现在仍然在60%以上。分析韩国半导体产业成功的原因,我们认为主要有如下三点:(1)消费电子的崛起,推动韩国DRAM弯道超车;(2)亚洲电子产业崛起以及日本半导体产业受限,给韩国半导体企业提供发展的绝佳条件;(3)“政府+大财团”推动“资金+技术+人才”的高效融合。图表137:韩国半导体成功的原因来源:中泰证券研究所消费电子时代,“高性价比”取代“高可靠性”成为半导体产品核心竞争力。20世纪80年代末,PC需求开始爆发,韩国半导体发展迎来春天。前面也提到,日本称霸全球DRAM市场时,下游需求主要为大型机,而随后PC的普及,面向个人计算机的DRAM和面向大型机的DRAM寿命不同,韩国企业积极调整产品方向,积极应对,抢占了先机。移动终端的新需求带动韩国半导体走出金融危机。1998韩国虽然经过金融风暴的洗礼,但幸运的是刚好碰到1999年开始,新一轮需求周期(手机等移动终端的需求)使半导体的景气复苏,保证了韩国半导体产业持续前进的步伐。亚洲电子产业崛起以及日本半导体产业受限,给韩国半导体企业提供发展的绝佳条件。-67-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告20世纪80年代后半期,个人计算机的主产地是以中国台湾为首的亚洲地区。而韩国企业则致力于生产面向个人计算机的DRAM产品,因此,韩国生产的DRAM产品主要出口到亚洲,这样一来就很难和美国发生贸易摩擦。而日本主要是向美国出口面向大型机的DRAM产品,这是和韩国的不同之处。1986年因为美日半导体协议,日本半导体厂商减产,使国际半导体价格回升,同时由于日本厂商出口受限,并且被迫打开国内市场,使韩国公司有机会打开了美国、日本以及更多的市场。“政府+大财团”推动“资金+技术+人才”的高效融合:不论是技术引进还是自主研发阶段,韩国政府对半导体行业的支持贯穿始终,并且将半导体产业上升到国家级项目。除了传统的租税奖励及低融资政策之外,还推出了一系列的行业振兴与共同研发计划。韩国财团引进国外先进技术。韩国技术引进的工作大多由私人企业负责,因为韩国半导体业的发展是以财团为中心,而财团利用政府的金融支持,有足够的诱因和能力引进外国的技术。财团引进技术的方法是重金购买技术(包括技术授权及购并拥有技术的公司)及重金礼聘工程人才自行进行研发。图表138:韩国半导体行业国家支持政策来源:中泰证券研究所整理韩国产业联盟——四大财阀全力进攻DRAM产业。1976年韩国政府建立韩国电子技术研究所(KIET),分为半导体设计、制程、系统三大部门。每个部门都交由具备美国半导体产业研究经验的专员领导。并招收美国归来工程师,设置试验生产线,协助企业研发集成电路关键技术。1978年,韩国电子技术所通过与美国硅谷的公司合资,建造了韩国第一条3英寸晶圆生产线,并在1979年生产出16KDRAM。尽管比日本落后几年,但这是韩国第一次掌握VLSI(超大规模集成电路)技术。-68-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告电子产业的景气环境,促使韩国LG、现代等财阀,都加入了半导体产业。韩国贸工部因此牵头,组建了韩国电子产业联盟(EIAK)。该联盟后来在韩国高科技产业发展中,扮演举足轻重的角色。而三星、LG和现代,成为韩国在半导体领域进行技术突破的主力军。图表139:大财团全力进攻DRAM产业来源:中泰证券研究所整理政府委派大量留学生出国学习技术。此外,韩国政府制定了系统的人才策略,委派了大量留学生到美国,留学生毕业后到美国大公司工作几年,然后回国,有大批“海归”以高管身份加盟三星、海力士研发、制造团队,这也是韩国能在全球化竞争从DRAM获得突破的重要力量。图表140:韩国半导体产学研联盟图表141:韩国DRAM赶超日本来源:中泰证券研究所整理来源:中泰证券研究所整理总结:韩国DRAM产业的成功,是政府强力支持下的大公司战略+产学研联盟的成功案例。大公司战略方面:韩国政府选定重点的大企业集中扶植半导体产业的发展,政府通过宏观调控政策,引导资金流向,把95%的资金提供给大企业。产学研联盟方面:1986年,韩国政府将4MDRAM列为国家项目,并成立了产学研联盟,韩国三大半导体制造商:三星、LG和现代结盟进行技术开发,6所国内顶尖高校参与研究,政府成立电子与电信研究所(EM)进行中间协调。1986-1989三年间,研发项目共计-69-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告投入1.1亿元,韩国政府承担了其中57%的研发经费。图表142:韩国在DRAM产业的赶超图表143:三星从进入落后到遥遥领先来源:公开资料整理,中泰证券研究所来源:公开资料整理,中泰证券研究所(五)台湾:“垂直分工”时代机遇+“工研院电子所模式”的成功台湾半导体已经崛起为全球半导体的核心晶圆制造基地。20世纪70年代,台湾半导体从封测起家,技术引进与自主研发并重,20世纪90年代后,台湾半导体产业发展突飞猛进,逐渐形成封装业、制造业和设计业三业并举:晶圆代工厂全球第一、IC封测全球第一、IC设计全球第二。图表144:台湾半导体发展历史来源:IEK,中泰证券研究所台湾半导体崛起主要原因包括:(1)全球电子产业在PC、NB产品的驱动下处于快速发展时期;(2)摩尔定律不断推进以及信息时代大背景下,-70-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告“垂直分工”模式产业机遇来临;(3)台湾Foundry的成功带动全产业链尤其是新竹产业基地集群发展;(4)工研院持续进行人才技术引进、转化。图表145:台湾半导体崛起的推动力来源:中泰证券研究所整理台湾半导体产业典范:台积电的崛起之路。台湾半导体崛起的典范以及持续见证人是台积电,20世纪90现代成立,目前已经是全球Foundry厂全球第一,全球市占率超过50%,苹果、英伟达等全球龙头都是台积电的大客户。图表146:台积电历年营收及增速来源:wind,中泰证券研究所“垂直分工模式”行业机遇来临。时代背景下,“垂直分工模式”的兴起是台湾半导体产业获得成功的重要原因。1987年全球第一个Foundry厂商台积电成立,从此稳居全球第一大代工厂。台积电开创的Foundry模式能够成功的原因主要有:代工企业设备的折旧速度较快:(1)因为代工企业可以接收很多设计公司的订单,使设备的稼动率大大提升;(2)也正是因为折旧速度快,所以能率先购买新的设备,快速进入下一代技术研发;-71-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告代工企业加强了和生产设备企业的合作:生产设备的开发开始需要半导体生产线,而大多数设备产商更愿意与代工厂合作,这一意味着半导体生产技术的研发主力将由IDM型企业转移到代工企业和生产设备企业;工研院的技术引进、资金支持和产业政策。工研院最初成立于1973年,工研院在台湾半导体产业发展中起着重大而独特的作用,依靠着工研院,台湾集成电路技术逐步发展起来,台湾工研院核心作用是:购买全球最领先的技术然后转让给台资企业,并鼓励私人设立公司的新模式。工研院以市场为导向,在世界各地购买技术,并进行信息跟踪。获得技术后在工研院平台上发展,再将技术投向市场,转让给企业从而得到转化。图表147:台湾半导体的工研院模式来源:中泰证券研究所政府扶持+巨头示范带领作用,带动全产业链发展。“国发基金”和税收大力支持:在资金支出方面,台湾政府成立了“国发基金”,对重点企业发放政策性投资。此外还对高科技公司实施投资奖励和税收优惠。比如,台湾半导体产业不仅可以享受“免税五年”,还可以享受“投资抵减”优惠等。“引进+自培”保障人才供给:人才方面,工研院为台湾输送了大量技术人才,这些人才将一流的技术和管理经验带回台湾,包括台积电创始人张忠谋、台联电创始人曹兴诚等在内的台湾多名高科技企业董事长、总裁都出自工研院。此外,随着台湾半导体产业的飞速发展,自身也吸引了越来越多的人才回流,以新竹科学园区为例,人才回流数量大幅增加。图表148:1989-1994台湾海外人才回流数量图表149:台湾海外人才流入新竹园区人数-72-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:cnki文献资料,中泰证券研究所来源:cnki文献资料,中泰证券研究所新竹产业基地群聚效应明显。台湾在新竹科学园区建立了集成电路产业化基地,为企业发展提供了良好的技术支撑、服务平台和产业配套服务环境。集成电路产业基地带来的群聚效应明显,主要有三方面:人才和知识的聚集提供了强有力的技术支持,新竹科技园区毗邻台湾清华大学、交通大学、工业技术研究院,这些研究单位皆与园区内的厂商密切合作,共同进行研究发展的工作,为新竹科技园区内的研究与开发活动提供了丰富的知识资源和技术支撑。风险投资制度驱动产业聚集发展:新竹科技园区建立有良好的风险投资制度,以保障资本的顺利流动。产学研密切合作创新:产学研的合作机制促进了高科技园区的产业集聚,以大学为中心,科研与生产相结合,科研成果迅速转化为生产力,促进高校与企业、市场之间紧密结合的可持续互利互惠发展模式,使新竹科技园区受益匪浅,吸引了大批高科技创业者进驻园区,形成了台湾独具特色的高科技产业集聚地,并以技术创新来支撑产业的升级和转型。-73-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告七、大陆半导体产业具备天时地利人和,崛起大势所趋本章核心观点:我们认为以AI、物联网、汽车电子为驱动因素的第四波硅含量提升周期到来,带来新市场新机遇;同时摩尔定律的放缓有助于缩小技术差距。我们在上一章详细分析了半导体行业美国、日本、韩国、台湾的崛起过程,大陆半导体崛起现在兼具天时、地利、人和,国家战略聚焦、庞大市场空间、产业资本支持,中国半导体产业黄金十年到来。(一)天时:第四波硅含量提升周期庞大市场需求,摩尔定律放缓以AI、物联网、汽车电子为驱动因素的第四波硅含量提升周期到来,带来新市场新机遇。过去十年,半导体行业主要围绕以手机为代表的各种移动终端发展。因为中国半导体起步晚,而海外龙头公司的竞争格局已经形成,想要追赶难度很大。而现在处于上一个需求周期进入成熟期,而新的需求将要爆发的时间点,给我们带来了更大的空间和更多的机会。摩尔定律的放缓有助于缩小技术差距。摩尔定律是20世纪60年代以来科技史快速发展的核心驱动力,IC电路的集成度和性能都遵循着摩尔定律快速发展,处于技术快速迭代期,这一时期“追赶者”与“领先者”差距难以缩小。(注:摩尔定律即,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。)图表150:摩尔定律的三个阶段图表151:摩尔定律在过去驱动电子产品小型化来源:SEMI,中泰证券研究所来源:SEMI,中泰证券研究所近年来,一方面,受技术工艺,成本以及功耗等因素的制约,摩尔定律开始放缓。仅有三星、英特尔、台积电等少数巨头能够承担巨额研发维持摩尔定律进展,28/14nm的高性价比拐点为大陆半导体产业的持续追赶带来长周期机遇。另一方面,集成电路产业开始更加贴近应用,物联网等一系列产业的兴起,将带来芯片的多元化需求,意味着眼于晶体管数量并不能完全满足市场需求。这给大陆的“追赶者”更长的学习时间窗口,有助于缩小与“领先者”的距离。-74-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告图表152:摩尔定律放缓图表153:中芯国际与世界先进量产技术差距减小来源:ITRS,中泰证券研究所来源:SMIC,中泰证券研究所(二)地利:中国大陆是全球最大的下游需求和加工市场中国大陆是全球最大的电子产品制造基地,最大的芯片市场。中国是全球最大的电子产品制造基地和芯片需求市场,生产了全球大部分的电子产品,对半导体产品需求量庞大。图表154:中国电子产品出口情况(2013)来源:SEMI,中泰证券研究所2016年,中国半导体需求位居全球第一,超过1/3。但是中国半导体产业供需严重不匹配,供给方面,大陆供给全球的半导体产品和服务的市占份额仅为4%,存在很大的供需缺口。庞大的供需缺口意味着庞大的成长和国产替代空间,将倒逼整个半导体行业的发展。图表155:2015年全球半导体供需情况(分地区)图表156:2010-2019年本土芯片供需对比-75-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:SEMI,中泰证券研究所来源:半导体行业协会,中泰证券研究所中国大陆的市场优势是相对于日本、韩国、台湾来说独有的优势。拥有市场,不仅能吸引技术,人才,还能为半导体产业未来长期稳定发展供保障。我国集成电路国产化需求强烈,进口替代空间大:目前集成电路自给率仅为三成,进口额高居不下:作为全球最大的集成电路消费国家,我国集成电路市场仍严重依赖进口。中国集成电路产值不足全球7%,而市场需求却接近全球1/3。2016年我国集成电路消费市场规模达11,986亿元,但当年国内集成电路产业销售额仅为4,336亿元,自给率仅为36%。2016年,中国集成电路进口额高达2271亿美元,连续4年进口额超过2000亿美元。同时集成电路出口金额为613.8亿美元,贸易逆差达1657亿美元。集成电路进口总额已超过同期原油进口额,成为我国第一大进口商品。图表157:集成电路自给率近年来提升,但仍偏低图表158:集成电路进口额连续超2000亿美元来源:CSIA,中泰证券研究所来源:海关统计,中泰证券研究所地利之产业集群:产业链初步形成,集群效应开始显现。目前,中国半导体设计、制造、封测、应用大生态链已经逐渐形成。并且形成了长三角、京津环渤海湾、珠三角、中西部四大集群。图表159:2014年半导体产业各聚集区销售规模(亿图表160:2014年半导体产业聚集区占全国产业比重-76-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告元)来源:CSIA,赛迪智库,中泰证券研究所来源:CSIA,赛迪智库,中泰证券研究所(三)人和:政策、资金、技术人才、产业链配套已经逐步到位政策支持不断。集成电路作为信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产业,国家给予了高度重视和大力支持:2000年以来,国家先后出台《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》、《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》等鼓励政策,设立了国家科技重大专项,指导制定了《集成电路产业“十二五”发展规划》等,国内集成电路产业发展环境持续得到优化。为进一步加快集成电路产业发展,2014年6月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》进一步突出企业的主体地位,以需求为导向,以技术创新、模式创新和体制机制创新为动力,突破集成电路关键装备和材料瓶颈,推动产业整体提升,实现跨越式发展。图表161:集成电路政策支持不断-77-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所整理大基金引领万亿资金持续投入、加快转换产值。2014年国家集成电路产业投资基金成立正式拉开中国半导体集成电路领域的大投入,目前统计来看截止17H1一期规模达1387亿元,撬动地方产业基金达5145亿元,加上二期规模有望接近万亿,只以线性来看,将迎来5到10倍的转换效率提升。我们对目前大基金投资项目进行梳理,除表中所列外,近日大基金与长电科技、雅克科技、景嘉微等企业继续就入股、收购、募投项目等达成意向协议,有望快速落地。目前大基金已实施项目覆盖了集成电路设计、制造、封装测试、装备、材料、生态建设等各环节,实现了全产业链布局。图表162:大基金部分落地项目一览-78-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所整理图表163:地方集成电路产业投资基金总规模已接近4000亿来源:中泰证券研究所整理地方集成电路产业投资基金总规模已接近4000亿。除了国家“大基金”扶持行业龙头,各地也纷纷推出地方版集成电路扶持政策,通过设立投资基金,重点支持地方龙头企业在集成电路领域进行整合做大,如上海集成电路产业基金合作备忘录已于2016年4月签约,首期募集资金285亿元,旨在推动上海路产业尤其是集成电路制造业加速发展,加大产业-79-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告整合步伐,形成产业集聚;安徽提出2017年省内集成电路产值达300亿元以上,2020年总产值达600亿元,支持合肥等市建立集成电路产业发展基金等。我们根据政府公开信息进行统计,目前各地方政府的投资基金(已经成立+宣布设立)总计规模已超过4000亿元。国家和地方基金的落地实施极大带动了集成电路的投资与产业整合,为产业发展破解融资瓶颈提供了保障,有力促进了集成电路行业的可持续良性发展。国家鼓励类产业政策和产业投资基金的落地实施,为本土集成电路及其装备制造业提供了前所未有的发展契机,有助于我国集成电路装备业技术水平的提高和行业的快速发展。“海外并购+人才流入”加速大陆半导体崛起:海外并购实现跨越式发展:在政策支持的背景下,社会资本大量涌入,中国集成电路企业掀起了全球扩张的并购浪潮。比如长电科技收购全球第四大芯片封测厂商星科金朋;艾派克收购利盟国际;豪威和矽成半导体的私有化等。人才流入加速行业崛起,大陆对人才的吸引力也越来越强:半导体产业基础可以靠并购,但是产业先进则需要靠优秀人才。近年来,IC界海外人才纷纷回国工作、创业,为大陆大陆半导体发展注入了强大动力。中国大陆高素质人才占比不断提高,保障了充沛的人才供给。其中研究生占比,特别是理工科研究生占比不断提高。2004年,中国研究生毕业生数量是15万人左右,到2015年当年度研究生毕业数量达到55万人左右,研究生占比本科毕业生比例在7%左右;2004年中国理工类研究生数量是11.7万,占比研究生总数比例是78.12%,随着扩招,以及加入WTO后对于复合型人才的需求,理工类研究生占比比例维持在60%左右。图表164:中国研究生毕业数量及占比情况(万人)图表165:理工类研究生毕业数量及占比情况(人)来源:国家统计局,中泰证券研究所来源:国家统计局,中泰证券研究所另一方面,大陆对人才的吸引力也越来越强。相比于以前,中国大陆半导体经过了数十年的发展,已经形成了一个比较好的发展环境,出现了一些具有潜力的优秀公司,现在管理人才和技术人才来大陆有了更好的平台,更高的薪酬和福利。除先前展讯挖走联发科手机芯片部门前最高主管袁帝文之外,前华亚科董事长高启全跳槽到大-80-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告陆紫光集团。此外大陆也积极引进硅谷、台湾的半导体人才,提供了相当具有薪酬和其他配套福利。中国大陆将会是未来10年半导体行业发展最快的地区。中国大陆半导体行业虽然起步晚,基础相对薄弱,但是在技术、市场需求、人才、政策支持等多重因素的促进下,我们认为,中国大陆将会是未来10年半导体行业发展最快的地区。根据ICInsights等机构预测,我国半导体产业规模到2020年将达到1430亿美元,2015-2020复合增长率超20%,远高于全球的平均3%-5%的增速。图表166:2001-2020年我国半导体产业规模及预测(十亿美元)来源:ICInsights,中泰证券研究所半导体产业的发展,天时、地利、人和,缺一不可。而我们认为,中国大陆半导体产业已经到达一个向上突破的临界点。现在这个时点,中国半导体行业已经具备了天时地利人和,产业崛起大势所趋。-81-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告八、大陆半导体未来崛起路径:由封测主导到设计、制造主导本章核心观点:下游需求变化、产品结构变化、产业链结构变化、供给结构变化等共同推动全球半导体产业国际化再分工,微笑曲线理论指出产业国际分工的本质:国际分工模式由产品分工向要素分工的转变,参与国际分工合作的世界各国企业依据各自的要素禀赋完成最终产品形成过程中某个环节的工作。半导体产业五大核心环节:材料、设备、IC设计、晶圆制造和封测,凭借产业集群配套研发优势和晶圆制造领域的资金优势,大陆半导体产业将由目前的封测主导的全球分工格局逐步向IC设计、晶圆制造快速崛起以及材料和设备逐步突破的方向全面发展。(一)大陆半导体产业链崛起路径:由微笑曲线底部向两端发展微笑理论于1992年由宏碁创始人施振荣提出,总结全球制造业产业链价值量规律:完整的产业链包括市场调研、创意形成、技术研发、模块制造与组装加工、市场营销、售后服务等环节,可以分为研发与设计、生产制造以及营销和服务三个大环节;研发和设计分别位于产业链结构的前端和后端,分别是技术密集型领域、营销和服务把握市场渠道均具有较高的价值量,拥有较高附加价值;生产与制造主要模式在采购设备和原材料进行加工,对产品的设计和渠道没有大的话语权,拥有较低附加价值。然而,我们会在此后分析,半导体产业具有独特的微笑曲线。图表167:传统微笑曲线来源:中泰证券研究所半导体产业具有独特微笑曲线。半导体产业的拥有比较特殊的微笑曲线,对应顺序为材料、设备—IC设计—Foundry—封测—IC设计(营销服务),而不是按照材料、设备—IC设计—Foundry—封测顺序,核心原因是:IC设计商同时掌握研发以及营销和服务:IC设计的模式是根据下游终端厂商客户的需求、研发设计IC方案并对接上游Foundry和-82-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告封测厂生产出最终的IC产品销售给客户;Foundry厂兼具生产和先进制程工艺研发职能:Foundry厂并不是简单的代工厂,其掌握了半导体最核心的先进制程工艺,是摩尔定律不断推进的核心推动者。图表168:半导体产业独特的微笑曲线来源:中泰证券研究所大陆半导体产业链崛起路径:由微笑曲线底部向两端发展。微笑曲线理论为产业的国家分工方式指出本质规律:国际分工模式由产品分工向要素分工的转变,参与国际分工合作的世界各国企业,由生产最终产品转变为依据各自的要素禀赋,只完成最终产品形成过程中某个环节的工作。过去十年左右,电子产业链国际分工中,大陆主要承担电子终端的组装,大陆半导体由于市场的天然优势,而在在技术、资金等生产要素存在明显的相对劣势,因此在半导体产业的国际分工中主要是封测领域比较突出。图表169:典型的电子制造和半导体产业链国际分工格局-83-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:SIA,中泰证券研究所如上图所示,在美国完成产品设计、设备研发生产,原材料由日本提供,在美国、韩国、中国台湾完成制造生产,在台湾、新加坡完成封装测试,最后在中国完成模组和终端产品组装,是过去电子终端、半导体产业典型的国际分工模式。按照本土公司收入规模口径计算,国产化率从高到底分别是封测、IC设计、Foundry,分别为12%、10%、7%,国内IDM、材料、设备国产化率非常低,不超过5%。图表170:半导体各产业链环节大陆的全球本土化率来源:ICInsight,中泰证券研究所随着技术差距的缩小以及资金、人才的持续投入,我们判断未来大陆参与半导体产业的国际分工将沿着微笑曲线底部向两端发展:由封测主导-84-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告向IC设计、Foundry以及材料、设备全面发展。(二)封测:海外并购整合+先进封装技术开发在《国家集成电路产业发展纲要》发布之后,我国家加快了集成电路产业的布局,封装测试作为集成电路产业链后端关键环节也获得了快速发展。近年来一直保持两位数增长,2016年大陆封测业产值同比增长13%达到1563亿元。预计在17-18仍将保持13%-14%增速增长。图表171:中国大陆封测业产值来源:中国半导体产业协会,中泰证券研究所通过自主研发先进封装和海外并购整合,中国大陆封测市场迅速壮大,份额跃居全球第二。国内封测前三的公司是长电科技、通富微电、华天科技,其中长电科技在全球排在第六,长电“蛇吞象”收购星科金朋后一举成为全球第三大封测厂(日月光将和矽品合并),仅次于日月光和安靠,通富微电收购AMD封测子公司之后也成为全球封测厂商前十。图表172:2015年全球前五大封测产商市占率来源:ICInsights,中泰证券研究所-85-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告研发方面,为了更好地适应国内和国际市场对先进封装技术的要求,国内封测企业不断加强研发力度在3D、SIP、WLCSP等先进封装技术加快布局,中高端封装占比提升至30%。图表173:封测龙头在研发与合作方面布局情况来源:中泰证券研究所整理产业并购方面:封测行业作为半导体行业的先锋,在大基金的助力下已经完成了一系列的产业并购。长电科技收购新加坡的星科金朋,华天科技收购美国的FCI,通富微电收购美国的AMD公司封测厂等,全球封测业务进一步向中国大陆聚集。(三)设计:蓬勃发展,国内占比提升至第一目前我国设计产值占比正式成为第一,设计水平达到16/14nm。去年我国三业实现三个第一次:设计业第一次成为我国第一大产业、芯片制造业增长速度首次超过设计业、三业均第一次超过千亿规模,意义重大。集成电路设计企业盈利达到503家。2016年全产业销售额达到1518亿元,同比增长23%。排名前2的企业(海思与紫光展锐)进入全球设计行业前十。图表174:大陆设计销售额(亿元)图表175:大陆设计产值占比持续提升来源:中国半导体产业协会,中泰证券研究所来源:中国半导体产业协会,中泰证券研究所我国基本没有IDM公司,所有的IC设计公司都是Fabless模式,我国Fabless公司在全球市场占有率10%左右,次于美国和台湾。我们预计这一占有率在今明两年有望持续提升。图表176:2015年全球Fabless竞争结构(按照公司总部口径)-86-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:ICInsight,中泰证券研究所2004年全球IC设计公司前50名中没有一家中国本土IC设计公司,2015年海思半导体已经进入前十名,2016年海思与紫光展锐进入全球前十。此外北京豪威、中兴微电子、华大半导体、智芯微、汇顶科技等也进入前50,足以说明大陆本土IC设计公司的实力以及发展速度。图表177:2004年和2015年全球IC设计厂商前50来源:IEK、ICInsights,中泰证券研究所在半导体产业飞速发展的背后,IC设计和制造方式一直在进行调整,IC设计公司快速兴起。在IC设计过程中,首先要进行规格制定,也就是根据下游产商的需求进行定制化的过程。定制化意味着优质的IC设计公司将具备很高的业绩弹性,一旦某个细分领域需求增加,相关公司将会在短期获得大规模增长。-87-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告AI、IoT、汽车电子时代将带来海量终端应用,不同于互联网时代,物联网等产业具备长尾特性,应用领域更加广泛和发散,需求上具有少量多样的特点。这对于定制化服务的IC设计厂商来说,具有更多崭露头角的机会,IC设计公司在找到合适的客户和商机,即使是一个非常小的领域就足以让各家公司在营收和获利表现上迈上新的台阶。图表178:2016大陆芯片设计前十来源:半导体产业协会,中泰证券研究所(四)制造:以中芯国际为龙头的大陆Foundry厂将全面崛起目前全球主要的晶圆厂产能主要分布在美国、韩国、日本、台湾和大陆,按照地域角度划分,截止2015年大陆拥有全球10%左右晶圆厂产能,但按照真实国产化率来算(三星、海力士、英特尔纷纷在华设厂),大陆本土公司拥有的晶圆厂占全球产能不到2%。中国大陆晶圆建厂高峰到来,2017-2020年拟新建晶圆厂占全球的42%:根据国际半导体协会(SEMI)所发布的近两年全球晶圆厂预测报告显示,2016至2017年间,综合8寸、12寸厂来看,确定新建的晶圆厂就有19座,其中大陆就占了10座。SEMI更预估2017年到2020年的四年间,将有26座新晶圆厂投产,成为全球新建晶圆厂最积极的地区,整个投资计划占全球新建晶圆厂的42%,成为全球新建投资最大的地区。图表179:2015-2025大陆半导体晶圆厂产能全球占图表180:26座晶圆厂花落大陆比预测(折算成8寸晶圆)-88-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:SEMI,中泰证券研究所来源:SEMI,中泰证券研究所大陆基本没有本土IDM半导体公司,主要的晶圆厂在Foundry厂,主要包括中芯国际、华虹半导体等。2016年大陆Foundry行业营收同比增长26%至1126亿元,首次突破千亿,体量上目前次于台湾和美国(foundry)。同时我们预计在2017-2018年大陆制造产业仍将保持27%-28%增速增长。图表181:大陆制造产值快速提升图表182:制造在大陆集成电路产值占比来源:中国半导体产业协会,中泰证券研究所来源:中国半导体产业协会,中泰证券研究所目前大陆制造领域情况:12英寸集中扩建,8英寸订单满载,6英寸面临转型。整体来看目前大陆已投产12寸线月产能达46万片(含外资、存储器),全球占比约9%;已投产8寸线月产能达66万片(含外资),全球占比达12.8%。2016-2020年新增12寸线规划产能在100-110万片/月。由于Foundry厂的工艺进步迭代以及新工艺指数级的研发投入的提升,行业壁垒越来越高,导致行业集中度逐渐提升,台积电一家全球市占率超过50%,基本垄断了客户外包的最先进工艺的订单(苹果等),目前行业CR10>90%,非常集中。梁孟松正式加盟,中芯国际迈上新征途。中芯国际正式宣布梁孟松出任联合CEO,我们认为梁孟松的到来除了有望加速28nmHKMG良率突破及14nm先进制程工艺的开发,更重要的是对大陆半导体制造研发团队的培育。从以往履历经验来看,梁孟松跳槽三星除了引入嫡系研发团队,更在成均馆等高校对韩国本土团队开班讲学,最终协助三星实现14nm快速跃进。科技研发红利不仅仅是靠人力成本的工程师红利,核心在于人才,我们认为随着梁孟松的到来,中芯国际正式具备“新兴需求+本土市场+先进人才”天时地利人和三大要素,有望迈上快速发展新征途。(五)材料:有望受益于下游Foundry和封测崛起浪潮半导体材料市场概述。根据SEMI统计数据,2015年全球半导体材料市-89-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告场规模达到434.2亿美,预计2016年市场规模达到436.8亿美元。中国半导体制造材料市场2011年已经超过北美成为全球第四大市场,之后一直保持高速增长,预计2017年将进入全球前三。图表183:2005-2015年全球半导体材料市场规模、增速及预测(单位:亿美元)来源:SIMI统计口径:晶圆制造材料+封装材料,中泰证券研究所按照材料所属环节来分类,可以分为晶圆制造环节的材料和封装测试环节的材料,分别占比在60%、40%左右。晶圆制造材料主要包括:硅片、掩膜版、光刻胶及配套试剂、电子气体、CMP材料等;封装材料主要包括:封装基板、陶瓷基板、键合丝、包封材料等。图表184:全球半导体材料市场产品结构来源:SEMI,中泰证券研究所晶圆制造材料中价值量占比较高的主要有:硅片、掩膜版、光刻胶、电子气体、CMP和靶材,其中硅片占比最高,占比超过30%。图表185:半导体晶圆制造环节以及设计半导体材料-90-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:ICMTIA,中泰证券研究所半导体封装材料主要包括封装基板、陶瓷基板、键合丝、引线框架以及包封材料。图表186:半导体封装环节相关半导体材料来源:ICMTIA,中泰证券研究所2015年我国半导体材料整体产业规模超过220亿元,其中晶圆制造材料119亿元,封测材料102亿元,相比较国内半导体晶圆厂和封测厂庞大的需求,国内的半导体材料还有很大的供给缺口。图表187:2005-2016E国内半导体材料市场产业规模(十亿元)-91-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:ICMtia,中泰证券研究所整体来看我国半导体材料本土公司起步较晚,但发展很快,特别是在最近几年我国半导体材料行业在一些领域已经取得了突破性进展,比如靶材、抛光液等,已经达到国际水平。图表188:国内半导体材料产业技术水平0.25um0.18um0.13um90nm65nm45nm28nm22nm14nm10nm7nm硅材料光刻胶工艺化学品电子气体掩模抛光材料靶材已达到正在开展或有望两年内达到尚未达到来源:CSIA,中泰证券研究所硅片——价值量占比最高、最核心材料。半导体中主要用到电子级的单晶硅,半导体用单晶硅的制造流程为:拉晶—>滚磨—>线切割—>倒角—>研磨—>腐蚀—>热处理—>边缘抛光—>正面抛光—>清洗—>检测—>外延。目前全球主流尺寸的硅片为200mm和300mm,其中300mm硅片占比超过70%,预计到2025年300mm硅片将一直是全球最主流的尺寸,2020年以后有望实现450mm的硅片逐渐规模量产。图表189:全球300mm和450mm硅片需要量预测-92-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:IC-Knowledge,中泰证券研究所半导体单晶硅片的核心难点是超高纯度要求,一般要做到99.999999999%(九个9)以上。之前已经介绍,由于超高的行业壁垒,全球半导体单晶硅市场集中度较高,主要由日本信越、SUMCO,德国Siltronic,韩国SKSiltron和台湾GWC占据90%以上的份额。我国半导体硅片行业起步较晚,目前有十家左右硅片企业,技术达到200mm尺寸,主要有有研半导体、金瑞泓、上海新傲、南京国盛、河北普兴、上海新晟等,目前出具产业化能力。300mm硅片领域,国内上海新晟和有研半导体比较领先,上海新晟2015年开始推进40-28nm工艺300mm大硅片项目,预计今明两年开始逐步量产。光刻胶是另外一种关键材料,用于关键工序光刻。它是利用光化学反应经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形转移介质,由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等主要化学品成分和其他助剂组成。光刻胶材料是微细加工技术的关键性材料,光刻胶按显示的效果,可分为:(1)正性光刻胶,显影时未曝光部分溶解于显影液,形成的图形与掩膜版相反,(2)负性光刻胶,显影时曝光部分溶解于显影液,形成的图形与掩膜版相同。为适应集成电路线宽不断缩小的要求,光刻胶的波长由紫外宽谱向g线(436nm)→i线(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)的方向转移,并通过分辨率增强技术不断提升光刻胶的分辨率水平。图表190:IC集成度与光刻技术发展历程-93-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:苏州晶瑞,《光刻胶的发展及应用》,中泰证券研究所目前,半导体市场上主要使用的光刻胶包括g线、i线、KrF、ArF四类光刻胶,其中g线和i线光刻胶是市场上使用量最大的光刻胶,光刻胶行业的主要技术难点在:(1)配方,(2)超高纯度,半导体光刻胶市场主要由日本和美国公司主导。全球领先的光刻胶材料公司主要有JSR、信越化学、东京应化、陶氏化学等,9家全球最主要的光刻胶公司的市占率超过95%。图表191:主流紫外正性光刻胶(g/i线)市场分布图表192:全球半导体光刻胶市场份额来源:南大光电,中泰证券研究所来源:南大光电,中泰证券研究所我国半导体光刻胶材料发展比较晚,国内的技术与国外领先企业有较大技术差距,目前国内能够生产集成电路用光刻胶主要由3-5家公司:北京科华(南大光电)、苏州瑞红、潍坊星泰克、强力新材、苏州晶瑞等。图表193:全球主要光刻胶材料公司技术节点图表194:我国主要光刻胶公司技术节点-94-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:ICMtia,中泰证券研究所来源:ICMtia,中泰证券研究所溅射靶材溅射属于物理气相沉积技术的一种,它利用离子源产生的离子,在高真空中经过加速聚集,而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面,被轰击的固体即为溅射靶材。图表195:半导体芯片溅射靶材图表196:溅射靶材的基本原理来源:江丰电子,中泰证券研究所来源:江丰电子。中泰证券研究所溅射靶材是半导体晶圆制造环节核心的高难度材料,溅射靶材占半导体晶圆制造材料市场中3%左右,全球市场规模在6-7亿美元,年均增速5-10%。溅射靶材的产业链为:金属提纯—靶材制造—溅射镀膜—终端应用,其中超高纯度靶材是溅射靶材的基础,靶材制造和溅射镀膜是最关键的两个环节。图表197:高纯溅射靶材产业链-95-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:江丰电子,中泰证券研究所半导体靶材的核心技术主要包括:(1)金属提出技术,纯度要求做到99.999%,(2)金属微观结构控制技术,(3)异种金属高端焊机技术,(4)精密加工、清洗和加工技术。中国生产半导体用的溅射靶材之前一直依赖进口,JX/Nikko、Praxair、Honeywell、Tosoh等,四家公司市场占有率超过80%。目前以江丰电子为代表的国内公司逐渐登上舞台,其中江丰电子已经成功进入台积电、umc、中芯国际等国际大客户。图表198:A股半导体材料相关公司一览-96-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:中泰证券研究所(六)设备:国产替代有望加速,受益大陆建厂潮SEMI统计17年全球半导体设备支出达到570亿美元,较上半年的预测金额增加20.7%,同比增长达38%,主要动能来自存储器与晶圆代工增加投资,明年支出预估也从500亿美元上修至630亿美元,可望连续2年创新高纪录。目前全球晶圆厂预测追踪中的晶圆厂设厂计划,2017年有62座,2018年有42座,其中许多会在大陆,带动大陆近2年设备支出将大幅成长。受益于晶圆投资建设高峰,中国半导体设备市场规模有望不断创新高。中国市场2016年半导体设备市场规模64.6亿美元,同比增长31.8%,全球增速最快,成为仅次于台湾和韩国的第三大半导体设备市场。图表199:全球半导体设备市场情况图表200:2018年中国有望成为全球第二大市场-97-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:SEMI,中泰证券研究所来源:SEMI,中泰证券研究所大陆在半导体装备上的投资主要是国内公司加大了投入,其中领头的有中芯国际、华虹半导体等代工龙头,也有长江存储、合肥睿力(长鑫)、福建晋华等新兴存储项目。中国2017年预计市场规模为68.4亿美元,同比增长5.9%,市场规模排在韩国和台湾之后。2018年中国半导体设备的市场规模有望迎来爆发,达到110.4亿美元,同比增长61.4%,一跃成为仅次于韩国的第二大半导体设备市场。设备投资约占半导体生产线投资的75%-80%:设备制造业是集成电路的基础产业,是完成晶圆制造和封装测试环节的基础。集成电路生产线投资中设备投资占比较大,达总资本支出的75%-80%左右。所需专用设备主要包括晶圆制造环节所需的光刻机、化学汽相淀积(CVD)设备、刻蚀机、离子注入机、表面处理设备等;封装环节所需的切割减薄设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等;测试环节所需的测试机、分选机、探针台等;以及其他前端工序所需的扩散、氧化及清洗设备等。这些设备的制造需要综合运用光学、物理、化学等科学技术,具有技术含量高、制造难度大、设备价值高等特点。从价值量占比来看,晶圆制造环节的工艺难度远高于封测的难度,因此晶圆制造设备的价值量也远高于封测设备,晶圆制造设备的价值量占比超过75%。图表201:半导体设备细分占比情况来源:SEMI,中泰证券研究所-98-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告根据SEMI预测,就半导体各类设备销售额而言,2017年以晶圆制造设备(wafermanufacturingequipment)销售额为最高,达398亿美元,占当年所有半导体设备总销售额的80.6%(其中光刻设备约占20%,刻蚀设备约占15%,沉积设备约占15%)。其次为半导体测试设备的39亿美元,占7.9%。封装设备销售额为34亿美元,占6.9%。至于包括厂务设备(fabfacilitiesequipment)、光罩设备(mask/reticleequipment)等在内的其他前端(front-end)设备销售额为23亿美元,占4.7%。半导体设备市场:产品市场集中度高,美日技术领先,CR10份额接近80%。根据目前全球集成电路专用设备生产企业主要集中于欧美、日本、韩国和我国台湾地区等,以美国应用材料公司(AppliedMaterials)、荷兰阿斯麦(ASML)、美国泛林半导体(LamResearch)、日本东京电子(TokyoElectron)、美国科磊(KLA-Tencor)等为代表的国际知名企业起步较早,经过多年发展,凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优势,占据了全球集成电路装备市场的主要份额。2016年全球半导体专用设备前10名制造商销售规模占全球市场的79%,前20名销售占比87%,前10名销售占比92%,市场集中度高。图表202:半导体设备市场集中度高,美日厂商技术领先来源:ICCHINA,中泰证券研究所晶圆制造设备细分市场基本上一家独大,多项设备Top3市占率超90%:集成电路装备业具有技术更新周期短带来的极强技术壁垒,市场垄断程度高带来的极大市场壁垒,以及客户间竞争合作带来的极高认可壁垒等特征,因此集成电路装备市场高度垄断,细分市场一家独大,甚至在多项核心设备市场,全球前三大占有率超过90%。例如光刻机市场ASML全球占比75.3%,加上日本的Nikon和Canon,前三大全球占比93.8%;PVD市场,应用材料(AMAT)全球占比84.9%,算上Evatec和Ulvac,前三大全球占比96.2%;刻蚀设备市场,泛林(LAM)全球占比52.7%,-99-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告连同TEL和AMAT,前三大全球占比90.5%;氧化/扩散设备市场,Hitachi、TEL、ASM合计全球占比94.8%;CVD市场,应用材料(AMAT)全球占比29.6%,连同TEL和LAM,合计全球市场占比达70%。图表203:核心设备高度集中图表204:中国占比较小,仅为7%来源:gartner,中泰证券研究所来源:gartner,中泰证券研究所国内半导体设备保持较快增速,有望加速国产替代。根据中国电子专用设备工业协会对国内35家主要半导体设备制造商的统计,2017年1-6月,半导体设备完成销售收入36.77亿元,同比增长27.6%,相当于去年全年半导体设备销售收入的64.1%。预计2017年全年主要半导体设备制造商销售收入将增长33%左右,达到76.5亿元左右。图表205:中国前十大半导体设备厂商销售情况来源:中国电子专用设备工业协会,中泰证券研究所国产设备占比较低,进口替代空间大:2016年国产设备占国内半导体设备市场的份额约为13.35%,连续4年下滑。在进口设备种类方面,占进口金额比例较大的主要为CVD、刻蚀机、光刻机和键合机,前三者为制造环节的核心设备,技术门槛高,单台价值量大,键合机为封测环节用设备。同时我们也看到部分领域国产设备市占率提升明显,先进封装制程中的高端工艺设备、刻蚀机、PVD、光刻机、清洗机等关键设备已经基本实现国产化,产品性能达到国际先进水平。图表206:国产设备份额仍较低图表207:封测端刻蚀设备市占率提升明显-100-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:ICCHINA,中泰证券研究所来源:ICCHINA,中泰证券研究所“极大规模集成电路制造装备与成套工艺”专项为国内半导体设备制造打下坚实基础:02专项实施至“十二五”末,我国实现了12寸国产装备实现从无到有的突破,总体水平达到28纳米,刻蚀机、离子注入机、PVD、CMP等16种关键装备产品通过大生产线验证考核并实现销售。光刻机样机研发成功并实现90纳米曝光分辨率,国产曝光系统与双工件台实现研发目标;65-45纳米工艺完成研发进入量产,28纳米工艺完成研发即将进入生产,20-14纳米工艺取得关键技术成果;集成电路封装多项技术接近国际先进水平;抛光剂、溅射靶材等关键材料被国内外生产线批量应用;专项促进我国集成电路制造技术水平取得长足进步,进一步缩小与国际先进水平的差距。部分国产12英寸设备在生产线上实现批量应用:根据中国半导体行业协会半导体支撑业分会的报告指出,国内半导体设备行业技术水平近年来得到较大提升。在8英寸制造的主要关键设备方面,具备了供货能力,目前刻蚀机、离子注入机、薄膜生长设备、氧化炉、LPCVD、退火炉、清洗机、单晶生长设备、CMP设备、封装设备等基本形成国内配套能力,技术水平基本可以满足用户要求;在12英寸28纳米技术代的前道主要关键设备研发上也取得了很大进步,部分设备进入大生产线验证。预计到2018年,将有40多种装备可以通过生产一线用户的考核,进入采购。图表208:部分国产12英寸设备已经得到批量应用来源:北方华创、ICCHINA,中泰证券研究所-101-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告九、全球半导体龙头一览及国内上市标的梳理(一)全球半导体产业龙头一览我们对全球半导体产业龙头梳理如下表:图表209:全球半导体龙头一览(有底色为年初至今涨幅超过50%的)来源:中泰证券研究所整理(二)兆易创新:中国存储芯片大平台,深度参与全球超级周期-102-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告兆易创新2005年成立以来致力于各类存储器、控制器及周边产品的设计研发,目前已经成为大陆存储芯片设计领域龙头企业,公司产品类别主要分为存储芯片、MCU芯片和晶圆三类。公司正式进军DRAM存储器领域,实现DRAM+NOR+DRAM+SLCNAND存储芯片全产品战略平台成型,中国存储芯片旗舰出海!公司持续加强研发、开拓客户,在NORFlash全球行业地位持续提升,并不断加强新产品投入,MCU从研发到形成销售仅用两年时间,持续高增长,目前已经是国内营收规模、产品竞争力最强的企业。上市后募投加强NAND及MCU研发,进一步开拓新市场空间。客户开拓积累了包括三星电子、展讯通信等知名厂商在内的大量优质客户资源,并不断向新优质客户切入。“NOR+MCU+NAND”三大战线协同并进。公司深耕NORFlash领域多年,目前主要产品为串口型NORFlash,此外公司产品也逐渐延伸至MCU、NANDFlash领域。目前公司主要产品系列为3.3VNORFlash、1.8VNORFlash、32位通用型MCU、MCP产品以及SPINAND系列产品,下游应用主要包括PC、手机、平板、机顶盒等消费电子以及汽车电子和工业设备控制三大领域。图表210:公司主要产品系列及下游应用来源:公司官网,中泰证券研究所研发优势明显,新品加速推出。针对车载、高性能、IOT市场,新型产品上半年持续推出,并且稳步推进45nm,保持在行业内的领先地位;NAND进展顺利,38nm已经量产,而24nm调试优化取得显著进展,我们预计下半年会开始有所贡献;MCU基于55nm业界领先,针对主流市场推出的新产品具备很强竞争力,在全球缺货情况下客户切入难度降低,市场占用率提升,并加强产品在各个阶层应用的覆盖率。Fabless运营模式轻装上阵,稳定供应链支撑企业稳定发展。兆易创新采用Fabless经营模式,即公司只从事集成电路设计,光罩制作、晶圆制造、封装测试均由大型专业集成电路制造企业、封装测试企业完成。-103-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告经过多年发展公司目前已经具有稳定供应链,主要供应商均为国内外知名代工厂如中芯国际、华立微、武汉新芯、南茂等。Fabless模式下公司无需巨额资金投入建立晶圆厂,能够集中资源专注新品研发设计,因此具有“资产轻+专工强”的特点,从而公司可以把主要精力集中于芯片的设计和开发,确保在激烈的市场竞争中能够快速调整、快速发展。图表211:公司采用Fabless轻资产经营模式来源:中泰证券研究所产能扩张持续落地,和中芯国际深厚的战略合作关系,解决完产能问题,具备产能弹性、制程推进、新设备、工艺不断导入等优势,与行业竞争对手旺宏及华邦电相比具有优势。从目前产业链及公司调研来看,公司已经联合中芯国际及华立微,大幅增加投片数量、扩张产能。近年来公司营收规模和盈利能力双双快速提升,17Q3在Q2出现拐点基础上继续超预期。公司营收由2011年3.22亿元提升至2016年14.89亿元,复合增长率达到35.8%;公司净利润由2011年的1800万提升至2016年1.76亿元,复合增长率高达57.8%。根据三季报,兆易创新17Q3实现单季度营收5.78亿元,同比增长47%;净利润1.59亿元,同比增长192%。前三季度实现营收/净利润15.1亿/4.75亿元,同比分别增长44.7%/134.7%。图表212:公司营收情况图表213:公司净利润情况-104-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所盈利能力持续提升,Q3单季毛利率/净利率分别达到43.3%/27.5%,环比同比均大幅提升。NORFlash涨价及公司新品良率提升成本下降是公司利润率大幅提升的两大驱动因素。图表214:兆易创新利润率情况来源:wind,中泰证券研究所公司作为国内存储芯片设计龙头,与合肥产投签署《关于存储器研发项目之合作协议》,进一步打开公司成长空间,按照产能规划,正式投产将成为全球第四大DRAM厂商,协议条款充分展现公司信心!公司正式进军DRAM存储器领域,实现DRAM+NOR+DRAM+SLCNAND存储芯片全产品战略平台成型,中国存储芯片旗舰出海!近期公司公告2017年业绩预增公告,2017年净利润为3.81亿到4.16亿;其中1-10月实现3.85亿利润。公司营收稳定增长,竞争力持续提升,norflash中高端产品占比提升,nandflash2018年放量,与smic战略合作将迎来产能释放拐点,预计四季度费用大幅提升,如奖金、存货减值等。同时公告收购思立微,充分整合战略资源,一方面补充公司数字芯片能力,另一方面公司停牌期间入股中芯国际、青岛产业基金、收购思立微,完成关键性产业资源整合!(三)景嘉微:国产GPU龙头-105-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告公司是A股唯一GPU设计企业,自主研制的JM5400芯片首次实现了图形处理芯片的国产化替代。目前下游主要应用于军工领域,公司“四证”齐全,客户公司已有27款图形显控模块陆续定型,数十款图形显控芯片处于研发阶段。同时公司近日公告大基金、湖南高新创投有意参与定增高性能GPU与消费类芯片研发项目。图表215:景嘉微近年营收(百万)图表216:景嘉微近年净利润(百万)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所公司10月23日公告,审议通过《关于公司启动非公开发行股票事宜的议案》,拟通过非公开发行股票募集不超过13亿元,投入至包括高性能图形处理器芯片以及面向消费电子领域的通用型芯片(包括通用MCU、低功耗蓝牙芯片和Type-C&PD接口控制芯片)等在内的集成电路研发设计领域,以强化公司在国内图形处理芯片研发领域的领先优势,完善公司在面向消费电子领域的集成电路设计行业的战略布局。大基金入股,公司GPU地位确立,预计跟海外多核芯片厂商Kalary的合作加速,补齐公司在GPU并行运算能力方面的短板。根据国产化替换十三五规划,军队方面,十三五期间有百万台电脑GPU的替换需求;民用领域,GPU需求达千万片,预计十三五期间军民显控领域大概有百亿市场空间。公司作为目前唯一的显控芯片制造商和GPU厂商,市场空间广阔。图表217:景嘉微利润率情况图表218:景嘉微营收结构来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所-106-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告(四)扬杰科技:国内分立器件龙头,SiC有望助力成长扬杰科技主营业务是半导体分立器件,主要产品包括功率二极管、整流桥和分立器件芯片,公司模式是器件的设计、制造、封装测试产业链一体化模式,目前是国内分立器件龙头企业。目前公司4寸线国内产能最大,6寸线产能逐步释放。同时公司投资国宇电子、与55所深度合作布局SiC功率器件,有望受益新能源产业趋势并突破军用市场。图表219:扬杰科技营业收入(单位:亿元)图表220:扬杰科技净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所2017年1月,公司入伙广盟半导体产业投资中心,建广资产为执行事务合伙人。建广资产在半导体领域有着专业投资经验和丰富项目资源,同时也具备优秀的投资管理团队和资源优势,对于公司拓展项目投资渠道,发掘并培育符合公司战略发展方向和产业链布局的新项目有着深远的战略意义。公司功率二极管产品过去主要应用于照明、光伏等领域,并成为细分领域龙头。随着公司生产自动化程度的提升及新技术的应用,产品多样性优势得以显现,并借助新产品重点开发电动汽车、充电桩、工业变频器、太阳能微型逆变器等行业的品牌客户,提升在新的细分市场的竞争力和占有率。图表221:扬杰科技利润率图表222:扬杰科技收入结构-107-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所(五)中芯国际:大陆foundry龙头,期待新制程突破公司大陆晶圆代工龙头,全球体量第四。向全球客户提供0.35微米到28纳米晶圆代工与技术服务,目前已具备28nmpolysion量产能力并且良率持续提升。公司上海、深圳、北京新厂有望于明年陆续量产,完全达产新增产能为14万片/月。同时公司上月正式宣布引入梁孟松任联席CEO,梁的到来有望加速中芯国际高水平制造研发团队建设,以及在28nmHKMG及14nm先进制程的研发突破与良率提升。图表223:中芯国际营业收入(单位:亿美元)图表224:中芯国际净利润(单位:亿美元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所我们预计2017年至2022年期间,智能手机市场搭载IC数量将不断上升,人工智能的广泛运用、AR/VR的成熟、以及自动驾驶汽车等市场份额的扩大,预计未来5年全球对芯片的需求将实现持续增长。目前,各半导体大国或重要地区的产业链各有所侧重。但中国既有半导体全产业链,有又丰富的下游终端市场。目前已形成半导体的全产业链布局,上游芯片叠加下游需求驱动带来全产业链共振。芯片制造企业拥有明显的代工优势,中国半导体制造产业正在逐渐崛起。图表225:中芯国际利润率图表226:中芯国际营收占比-108-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所中芯国际作为晶圆制造领域的国内龙头受益显著。2015年2月大基金通过认购股份的形式向中芯国际投资31亿港元;2015年9月大基金与中芯国际、高通联合增资中芯长电2.8亿美元,其中大基金出资10.8亿人民币,2016年5月大基金投资中芯北方(中芯国际参股)43亿人民币,预期后续龙头晶圆制造企业有望获得产业基金更大支持力度。(六)三安光电:全球LED芯片龙头,化合物半导体稳步推进公司已经成长为LED芯片龙头厂商,17年收益LED行业景气持续获得代工订单,新增产能有效释放,目前占据全球LED芯片份额约35%。同时公司战略布局化合物半导体、MicroLED领域已久,有望受益汽车电子与射频器件广阔需求。图表227:三安光电营业收入(单位:亿元)图表228:三安光电净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所公司作为行业龙头,具备规模效应、原材料成本、技术专利和产品渠道各方面优势,强者恒强逻辑进一步兑现。未来海外产能将进一步收紧,公司业绩高增长可期。化合物布局已久,有望迎来放量。公司布局GaN、GaAs等化合物半导体已久,其与LED外延片在材料、设备、工艺上都具备相似性,同时公司组建团队具备海外龙头经验,设备购置标准高,目前良率已经到达较高水平。此外,国家大基金背书解决了资金和资源问题,与GCS的合资卡位了专利问题,目前正处于量产爬坡及客户验证阶段。规模量产后有望打造-109-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告全球领先的GaAs/GaN代工厂。(七)士兰微:国内IDM优质企业,新产品量产爬坡公司主业包括集成电路、分立器件和LED芯片,17年以来业绩显著改善(前三季度归母净利润1.35亿,+123%yoy),集成电路和分立器件利润率、产能利用率显著提升。同时公司8英寸芯片产线项目已进入试生产阶段,根据公司公告,我们预计下半年开始将陆续导入高压集成电路、超结MOSFET、IGBT等工艺平台,进入量产爬坡阶段。图表229:士兰微营业收入(单位:亿元)图表230:士兰微净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所公司在2015年3月10日公告将在未来2-3年投资10亿元,建设一条8英寸集成电路芯片生产线。本次共增资8亿元,其中公司增资2亿元,产业基金增资6亿元。作为国内半导体IDM商业模式稀缺标的,在国家对半导体产业大力扶持的战略背景下,公司将成为国内半导体黄金十年的显著受益者,在行业高景气的推动下实现持续快速增长。同时,公司在产品布局上积极备战物联网,迎接硬件领域下一波大机会的到来。图表231:士兰微利润率情况图表232:士兰微收入结构来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所(八)北方华创:国产半导体设备龙头,充分受益设备国产化-110-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告公司主要产品为电子工艺装备和电子元器件。电子工艺装备方面,包括半导体装备、真空装备和新能源锂电装备三大业务领域产品,半导体设备业务包括刻蚀、薄膜沉积、清洗设备,电子元器件方面,公司依托技术积累研发生产了电阻、电容等高精密电子元器件系列产品,广泛应用于精密仪器仪表、自动控制等高、精、尖特种行业领域。目前全球龙头厂商为AMAT、Lam、TEL,CR3市场份额70%左右。公司从低端切入逐步渗透,目前后道工艺段设备已向中芯国际等厂商供货。图表233北方华创营业收入(单位:亿元)图表234北方华创净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所半导体设备业务涵盖领域整体来看占Fab设备投资35%-40%,对应一座5万片/月Fab设备投资额约为120-140亿元。自2014年9月成立以来,千亿规模的国家集成电路产业基金(以下简称“大基金”)扮演着产业扶持与财务投资的双重角色。大基金已在设备领域覆盖了北方华创等四家公司,其中大基金持有公司股份7.5%。图表235北方华创利润率图表236北方华创2017H1收入结构50.0%39.4%41.9%40.6%39.7%38.8%40.0%33.4%34.6%30.0%20.0%13.7%16.5%8.8%8.5%10.0%15.3%6.9%7.7%0.0%2011201220132014201520162017Q3净利率毛利率来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所(九)至纯科技:专注于半导体高纯工艺系统,拓展新业务至纯科技成立于2000年,2011年开始进入半导体行业。公司的业务主要为电子、生物医药及食品饮料等行业的先进制造业企业提供高纯工艺系统的整体解决方案。其所服务的行业主要包括泛半导体产业(集成电路、平板显示、光伏、LED等)、光纤、生物制药和食品饮料行业等需-111-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告要对生产的工艺流程进行制程污染控制的先进制造业。布局半导体,抓住中国大陆半导体设备崛起大趋势。根据SEMI的数据,2017年全球半导体设备销售额达599亿美元,其中中国大陆排名第三,预计2018年中国大陆将超过中国台湾成为第二大半导体设备市场。未来1-3年,中国大陆的半导体采购金额将达到2000多亿元,根据高纯工艺系统和设备通常占下游客户投资比例5-10%推算,中国大陆高纯设备采购金额将达到100-200亿元,市场空间非常大。图表237:至纯科技收入规模及增长图表238:至纯科技净利润规模及增长营业总收入/亿元YOY归母净利润/亿元YOY3.0030%0.50200%2.630.4527%26%0.452.5025%2.2525%0.40156%0.36150%2.022.022.0820%0.352.001.6215%0.300.26100%0.240.251.500.2510%0.180.2050%1.005%0.153%0.102%5%0%0%0.500%0%-2%0.05-30%-33%0.00-5%0.00-50%201220132014201520162017Q3201220132014201520162017Q3来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所具备核心竞争优势,作为国内行业龙头将首先获益。高纯工艺系统行业主要以国外企业为主,至纯作为A股唯一一家高纯工艺系统集成供应商,具有先发优势。公司掌握着和核心的技术(能够实现ppp级的不纯物控制),覆盖了市场的主要企业。由于高纯工艺系统行业定制化程度较高,存在着较高的客户粘性。伴随着半导体产业向国内转移,至纯科技将首先获益。股权激励计划高业绩目标彰显未来信心。2017年5月,公司发布了第一期限制性股票激励计划,激励计划拟授予激励对象限制性股票303万股,首次授予价格为9.92元/股。并定下2017-2019年净利润以2016年净利润为基础,增长不低于30%、100%、170%,CAGR为39%。高业绩考核目标彰显了公司对未来发展的信心。图表239:至纯科技2017H1收入结构图表240:至纯科技毛利率与净利率-112-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告光伏医药LED半导体其他毛利率(%)净利率(%)0.04,3%42%0.13,9%45%40%40%37%38%37%35%35%0.18,30%0.41,26%11%25%17%20%15%16%0.80,51%13%13%15%8%10%5%0%201220132014201520162017Q3来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(十)晶瑞股份:国内微电子化学品领先企业晶瑞股份是国内微电子化学品领先企业,主要产品包括超净高纯试剂、光刻胶和锂电池粘结剂,广泛应用于半导体、光伏太阳能电池、LED、平板显示和锂电池等五大新兴行业。从公开披露来看,目前公司龙头产品产品双氧水已经达到SEMIG5等级,是国内少数几家实现电子级双氧水进口替代的企业。公司持有苏州瑞红54.56%的股权,苏州瑞红在国产光刻胶领域具备行业领先地位,承担了02专项“i线光刻胶产品开发及产业化”项目。根据10月25日公告,公司拟收购瑞红外资股东股权,进一步整合光刻胶业务。图表241:晶瑞股份近年营收图表242:晶瑞股份近年净利润来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所公司光刻胶主要为半导体用光刻胶和平板显示用光刻胶,包括紫外负型光刻胶和宽谱正胶及部分g线、i线正胶等高端产品。并承担了国家重大科技项目02专项“i线光刻胶产品开发及产业化”项目,率先实现i线光刻胶的量产,可以实现0.35um的分辨率。此外公司高度关注248nm领域,积极研发储备进行技术突破。-113-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告(十一)中科曙光:国内高性能计算的龙头企业中科曙光成立于2006年,是一家以国家"863"计划重大科研成果为基础组建的国家高新技术企业。公司在高端服务器、存储领域具备较大优势,其硬件产品、解决方案、云计算服务已被广泛应用于教育、气象、医疗、能源、互联网及公共事业等多个领域,连续八年获得《中国高性能计算机性能TOP100排行榜》第一名,更进一步确立了公司在中国高性能计算领域的龙头地位。近年来公司布局人工智能、AI生态,正在逐步从"硬件提供商"向"云计算服务提供商"迈进。服务器行业增长迅速,公司业务稳步提升。曙光提供整合GPU、MIC加速器的超高计算力的服务器产品。公司参股子公司天津海光获得AMD授权生产X86芯片,伴随着芯片产能方面的深度合作,将有利于公司掌握x86服务器芯片研发技术,从而在英特尔芯片安全门后受益。公司作为拥有服务器产品领先优势的公司,其业务有望在稳健增长的服务器市场中快速提升。图表243:中科曙光收入规模及增长图表244:中科曙光净利润规模及增长来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所AI服务器落地,布局深度学习。公司基于深度学习的业务需求,成立专门研发团队推出相应高性能计算服务器产品。曙光17年发布了全球首款基于寒武纪AI专用芯片的AI推理专用服务器,效率比一般处理器高很多,效能比大概能达到30:1,单节点峰值计算能力超过100TFLops,很好满足了人工智能严苛的算力需求,可以对海量数据进行实时分析处理。曙光与京东成为仅有的入选国家发改委《2018年“互联网+”、人工智能创新发展》深度学习开源平台的公司,这充分体现了曙光在深度学习领域的竞争力和话语权,在未来的AI产业将充分受益。图表245:中科曙光2016年收入结构图表246:中科曙光毛利率与净利率-114-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告高性能计算机存储产品围绕高端计算机的软件开发、系统集成及技术服务4.9,11%5.1,12%33.6,77%来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所(十二)紫光国芯:紫光集团积极布局半导体产业紫光国芯是紫光集团旗下半导体行业上市公司,紫光集团大力布局半导体产业链,长江存储大规模投入3D-nandflash,积极布局半导体产业。紫光国芯专注于集成电路芯片设计开发领域,是目前国内领先的集成电路芯片设计和系统集成解决方案供应商。公司凭借持续的技术积累和市场拓展,涉足的智能卡与智能终端芯片、特种集成电路设计和大容量存储器芯片核心设计及测试领域已形成业内领先的竞争优势,产品及应用遍及国内外,芯片年出货量约10亿颗。智能芯片业务持续稳定增长。根据公司年报显示,2016年公司身份识别产品销量保持稳定。其中,第二代居民身份证芯片继续稳定供货,居住证市场、交通卡市场已进入平稳期,所占市场份额逐步提高;交通部标准的交通卡市场份额持续扩大,正成为公司新的业务增长点;公司金融支付产品销量实现了快速增长,特别是银行IC卡芯片,同时公司的双界面金融IC卡芯片THD88获得国际安全资质认证,强化了公司在信息安全类芯片产品方面的显著优势。公司的THK88芯片已成为市场主流产品,年销售量达千万颗,新开辟的POS安全模块市场也实现了规模出货,未来市场份额将进一步提升。图表247:紫光国芯收入规模及增长图表248:紫光国芯净利润规模及增长来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所-115-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告发展存储器芯片业务。近年来存储器市场需求快速增长,Yole预计,2016~2022年整个存储器市场的复合年增长率约为9%,到2022将达到1350亿美元,DRAM和NAND市场份额合计约占95%。行业整体趋好,产品价格大幅攀升,存储器芯片在消费电子、服务器等领域的需求快速增加。受益于行业景气度的提升,2017年上半年公司存储器业务,公司存储器芯片业务实现营业收入1.50亿元,同比增长112%。西安紫光国芯的DRAM设计团队,正在进行“高性能第四代DRAM存储器芯片产品”的研发,第四代产品具有大容量、高集成度、更快的读写速度,预计2018开始进入市场。随着新开发的NandFlash产品、下一代新接口的DRAM产品按计划顺利推进,以及公司的存储器产品在服务器、个人计算机和机顶盒等方面稳定出货,存储器芯片业务成长可期。图表249:紫光国芯2016收入结构图表250:紫光国芯毛利率与净利率来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所(十三)华灿光电:LED芯片制造领先厂商进军MEMS华灿光电主要从事LED外延片和芯片的研发、生产和销售等业务,主要产品为蓝光外延片以及全色系LED芯片。LED芯片经客户封装后可用于全彩显示屏、背光源以及照明等中高端应用领域。2016年收购蓝晶科技,业务向上游LED芯片的蓝宝石衬底拓展,进一步整合产业链。2018年初,华灿光电的LED芯片产能在180万片/月(折合2寸),全球市占率为13%,为全球第二大LED芯片制造商。LED芯片价格下降影响有限,显示屏带动芯片需求。2017年底,三安光电、华灿光电陆续降低部分LED芯片价格。这都属于厂商正常的主动降价,是根据成本下降做出举动,对整体的价格和毛利不会有太大的影响。此外,小间距显示屏市场渗透率还没完成,随着清晰度在不断提高,芯片颗数的需求量仍将增长。作为显示屏市场领域的第一供应商,将会持续收益。图表251:华灿光电收入规模及增长图表252:华灿光电净利润规模及增长-116-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告营业总收入/亿元YOY归母净利润/亿元YOY2018.72140%4.003.721418123%120%1215.823.001155%2.6716100%101475%80%2.0081266%9.5560%100.870.91640%1.0087.0635%378%420%60.0023.303.160%163%4-4%20122013-0.092014201520162017Q30-30%2-20%-1.00-110%-30%-0.96-206%-20-40%201220132014201520162017Q3-2.00-4来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所扩产彰显公司雄心,规模提升有望带来盈利上升。2017年9月公司投资10亿,计划新增3500万片/年LED衬底片。同年10月,公司投资25亿,在张家港建设LED外延片、芯片四期项目,计划形成年产LED外延片900万片(2寸片)及不同规格LED芯片的生产规模。LED芯片生产具有很强的规模效应,规模的提升带来芯片单位成本的下降,盈利水平也将会提升。收购美新半导体,进军MEMS领域。经过一年多的努力,2018年1月,证监会通过了华灿光电对美新半导体(MEMSIC)的收购。美新半导体主要从事MEMS行业,主要产品为加速度计和磁传感器,应用于智能手机及消费电子、汽车安全系统等领域。收购完成,华灿通过美新的技术进入MEMS领域,实现公司从LED到MEMS传感器业务方面的延伸。这次收购使得华灿产品结构更加多元化,增强了抵御风险的能力。图表253:华灿光电2017H1收入结构图表254:华灿光电毛利率与净利率LED芯片-蓝光LED芯片-绿光蓝宝石衬底片其他主营业务毛利率净利率40%34%35%31%29%1.47,30%26%24%12%25%20%17%17%20%13%1.63,14%15%1.87,16%6.96,58%10%3%5%-3%0%-5%201220132014-201510%20162017Q3-10%-15%来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(十四)北京君正:嵌入式处理器芯片领先企业北京君正成立于2005年,专注集成电路设计研发业务,致力于自主研制CPU技术和产品,主营业务为微处理器芯片,智能视频芯片及配套-117-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告软件平台的研发和销售。经过十多年的发展,成为一家国内外领先的32位嵌入式CPU芯片供应商,是掌握嵌入式CPU核心技术并成功市场化的极少数本土企业之一。公司产品主要应用于移动便携设备领域,如便携消费电子、物联网、智能家居、移动互联网终端设备等细分市场。图表255:北京君正收入规模及增长图表256:北京君正净利润情况来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所嵌入式CPU技术国内领先。公司基于XBurst内核的Jz47系列嵌入式处理器凭借其优异的性价比、强劲的多媒体处理能力和超低功耗优势,几年的时间里出货量达到几千万颗,已成为我国出货量最大、应用领域最广的自主创新微处理器产品。同时公司针对可穿戴式和智能设备市场推出M系列芯片,并针对智能手表、智能眼镜等提出了有效的解决方案,帮助客户加速产品研发并推向市场。随着未来智能穿戴、智能家居、物联网等市场的爆发,凭借着全球领先的嵌入式CPU技术和低功耗技术,公司业务会伴随着芯片产品的持续出货而受益。(十五)中颖电子:MCU优质厂商,拓展新兴领域中颖电子是国内优质的IC设计公司,公司主要产品包括MCU、键鼠芯片、AMOLED芯片、智能电表芯片以及BMS芯片,高管和核心团队均为台湾背景,超过20年IC设计经验。公司的小家电MCU市国内占率第一,公司已经研发完成第一颗物联网32位MCUSoC(MCU+蓝牙)芯片。公司正逐步拓展新兴领域产业,加大研发力度,努力提升核心竞争力,募投产能迅速利用。目前公司募投"智能家居微控制芯片产业化项目"已取得良好的收益,累计实现效益3782.36万元;"锂电池管理芯片研发及产业化项目"开拓了新的市场应用面,累计实现效益1666.5万元;"物联网及智能可穿戴设备应用芯片产业化项目"也正按进度实施中。图表257:中颖电子收入规模及增长图表258:中颖电子净利润规模及增长-118-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所图表259:中颖电子毛利率与净利率来源:Wind,中泰证券研究所公司17年业绩受益大家电MCU渗透率的提升和电机主控制芯片、锂电池管理芯片(BMIC)的强劲需求,预计变频MCU、一线NB用BMIC进入业绩兑现期,有望进一步提供持续成长动力。公司BMIC主要在消费电子的售后市场,已经完成了国际大厂的认证,未来有望实现爆发式增长。更长期来看,AMOLED大趋势提供业绩弹性。公司是国内AMOLED驱动芯片龙头,是和辉光电主供应商,如果公司技术投入持续,有望充分受益于国内oled发展。(十六)汇顶科技:全球生物识别芯片领先企业汇顶科技成立于2002年,专注于电容触控和指纹识别的IC设计,在手机、平板电脑以及可穿戴产品等智能移动终端领域构建了领先的技术优势,2011年获得MTK投资入股,汇顶科技于2016年10月成功在A股上市。联发科技入股公司后,给予公司极大的支持,迅速提升了汇顶科技的品牌知名度与市场影响力;公司的指纹识别芯片在2014年研发成功,2015年开始放量,为公司未来业务持续增长奠定了坚实基础。2016年公司再接再厉推出全球首创应用于移动终端平台并拥有自主知识产权的活体指纹识别技术,2017年上半年发布了全球首创并拥有完全自主知识产权的-119-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告显示屏内指纹识别技术。图表260:汇顶科技收入规模及增长图表261:汇顶科技净利润规模及增长来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所汇顶科技已经成为多家品牌手机的指纹识别芯片供应商,未来作为二供甚至一供有很大的发展潜力。汇顶科技产品已经实现多品牌商全覆盖,通过多种渠道为三星,华为,联想等国内领先智能终端品牌提供服务。汇顶科技的指纹芯片业务16年开始进入爆发期,从16年4-8月的数据来看,汇顶科技与FPC的差距迅速缩小,已经成为中国第二大指纹识别芯片供应商,在激烈的竞争中已经取得了优势地位。汇顶科技在盖板方案,coating方案上都有具备性价比的方案推出,在国产手机尤其是中低端手机的份额有望持续提升。另外,公司2017年已推出了搭载全球首创的屏幕下(UnderDisplay)指纹识别样机。在全面屏、安全化等趋势带动下,公司凭借玻璃下和屏幕下两种隐藏式方案,以及活体指纹检测方案的先发优势,有望实现市占率的继续提升,享受公司业绩的高速成长。图表262:汇顶科技2016年收入结构图表263:汇顶科技毛利率与净利率来源:中泰证券研究所来源:中泰证券研究所(十七)富满电子:国内电源管理与LED驱动领先企业公司是集成电路(IC)设计企业,主要从事高性能模拟及数模混合集成电路的设计研发、封装、测试和销售。公司主要产品为电源管理类芯片、-120-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告LED控制及驱动类芯片、MOSFET类芯片、其他芯片,并在产品市场中占有较高的知名度。富满电子在集成电路领域发展多年,推出了400多种IC产品。从产业链的角度来看,公司业务主要涵盖IC设计、芯片封装、产品测试三个环节。图表264:富满电子收入规模及增长图表265:富满电子净利润规模及增长来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所富满电子是国家级高新技术企业,一直专注集成电路领域,并积累了大量专利技术。在电源管理芯片领域,涉足的国内企业少之又少,而富满电子是国内少数同时具备设计、封装和测试的本土IC企业之一。根据公司年报,2016年公司电源管理芯片销量71137万颗,销售额10146.14万元。公司近年来高速成长。根据公司最新业绩预告,预计2017全年净利润为5,385万元-5,769万元,同比增长40.0%-50%。本报告期内,公司依托深厚资源积累及前瞻性产品布局,以市场为导向,技术创新为驱动,凭借专业、稳定、可靠的产品和服务,积极拓展业务,使得公司业绩稳步增长。图表266:富满电子2016收入结构图表267:富满电子毛利率与净利率来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(十八)捷捷微电:半导体器件晶闸管领先企业江苏捷捷微电子股份有限公司创建于1995年,是一家专业从事半导体-121-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告分立器件、电力电子元器件研发、制造和销售的高新技术企业,是国内电力半导体器件领域晶闸管器件芯片方片化行业的龙头企业。公司主导产品为(0.6~110)A/600-1600V双向可控硅、(0.8~250)A/600-2200V单向可控硅、低结电容放电管、TVS等各类保护器件、高压整流二极管、功率型开关晶体管,市场占有量达5%以上。公司拥有五条半导体功率器件产品线,可年生产70万片4英寸圆片及4.8亿只封装器件,并计划投建四条生产线及三条新产品研发线,一个产品性能检测和试验站,投产后可形成年产90万片半导体分立器件芯片及11.48亿只半导体分立器件生产能力。图表268:捷捷微电收入规模及增长图表269:捷捷微电净利润规模及增长来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所功率半导体器件市场庞大,公司芯片设计研发优势明显。近年来,国民经济对电能的需求越来越大、应用越来越广,功率半导体器件已经成为工业技术发展的重要基础。据Yole统计2016年全球功率半导体市场132亿美元,中国功率半导体分立器的销售额在2016年已经占到全球总销售额的43%,市场潜力仍然庞大。随着消费电子、汽车电子等的长足发展,与之配套的功率半导体分立器件需求旺盛,公司在半导体芯片设计研发和生产方面的独特优势显现出来,将带来新的业绩增长点。晶闸管领域国内领先,竞争优势凸显。晶闸管相比传统分立器件来说准入门槛较高,80%的市场仍旧由国外公司垄断,国内公司提升空间依然很大。公司作为半导体器件晶闸管领域的国内龙头,在全球也拥有足够的竞争力,拥有44项与功率半导体芯片和封装器件相关的专利技术,拥有半导体芯片设计研发的核心竞争力,常年保持50%以上的毛利,随着相应产能的释放和技术的革新,将充分享受半导体行业的市场红利。图表270:捷捷微电2016年收入结构图表271:捷捷微电毛利率与净利率-122-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所(十九)华虹半导体:全球8寸晶圆代工公司,大基金九亿美金入股公司是全球领先的纯晶圆代工厂,专注于研发及制造专业应用(尤其是嵌入式非易失性存储器及功率器件)的200mm(或8英吋)晶圆半导体。公司产品的组合亦包括RFCMOS、仿真及混合信号、CMOS图像传感器、PMIC及MEMS等若干其他先进加工技术。公司生产的半导体可被植入不同市场(包括电子消费品、通讯、计算及工业及汽车)的各种产品中。公司开发并向客户提供先进的差异化晶圆加工技术组合。图表272:华虹半导体营业收入(亿美元)图表273:华虹半导体净利润(亿美元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所图表274:键入图表的标题图表275:华虹半导体2017H1收入结构-123-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所图表276:公司主要客户及竞争对手来源:中泰证券研究所整理大基金9亿美元助力扩产,一扫市场“产能限制”忧虑。根据公司公告,大基金共向华虹注资9.22亿美元,以助力华虹无锡12寸晶圆厂的建设。其中出资4亿美元向华虹半导体认购股份,持股18.94%;另外向华虹半导体(无锡)有限公司注资5.22亿美元成立合资公司-即12寸晶圆扩产,合资公司注册资本为18亿,其中51%由华虹宏力上市公司持有(直接+间接),大基金持股比例为29%。由此,大基金共出资达9.22亿美元助力华虹无锡12寸厂65nm4万片/月扩产。华虹本为8寸晶圆代工厂,从Q3报告及conferencecall来看,Q3产能为15.9万/片每月,计划Q4产能达到16.5万片,目前3个厂房仅有5K-10K的洁净室可以扩产,即产能最多还能增长6%。市场对华虹宏力的长期增长有所担心,其如何解决产能瓶颈是市场最大的关注点。本次大基金助力扩产、达到规划产能后可简化约当为9万8寸片/月,相对目前产能扩产50%,一扫“产能限制”忧虑!华虹目前8寸片主要产品为嵌入式非易失性存储器与功率器件,定位为差异化特色业务,在功率半导体代工(尤其是IGBT、Superjunction等在新能源领域市场空间庞大);在eNVM(智能卡和MCU)等代工做到国内第一。目前基于90nm的技术在8寸线上成功量产,而这一工艺节点通常在12寸线上生产,因此嵌入式存储功率RFPMIC90nm节点特色工艺能够轻松嫁接至12寸上相关IP。未来特色工艺进一步延伸至65nm节点,能够以更低成本实现更高性能!例如嵌入式非易失性存储-124-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告器技术从0.11um扩展到65nm,将令公司从低速MCU产品扩展至高速MCU产品!(二十)长电科技:国产半导体封测龙头,积极整合星科金朋长电科技是国内半导体封装测试行业龙头,在高端封装方面,长电科技是全球最大的FO-WLP供应商,截止到2016年年底全球出货超过15亿颗;是全球最大的WLCSP封装供应商,2016年出货超过50亿颗,截止到2016年全球出货超过200亿颗;是BUMPING全球第四大供应商,截止到2016年年底全球出货超过700百万片晶圆。创新拉动成长,技术稳定地位。公司拥有全球微小型集成系统基板工艺技术(MIS)的知识产权,在微小型集成系统基板工艺技术(MIS)、25um超薄芯片堆叠工艺方面达到国际先进水平。近期公司又与SMIC合资设立中芯长电进行bumping工艺开发。政策支持不断加码,助力高端芯片封装。公司2015年在国家集成电路产业大基金助力下成功收购全球第四大芯片封测厂商新加坡星科金朋,强强联合,实现公司在先进封装技术和规模上的突破,公司已经成为全球半导体封测领域的三巨头之一;2017年9月公司再度公告大基金拟出资29亿参股,完成后成为公司第一大股东,彰显国家支持力度。这也意味着全球封测业务将进一步向中国大陆聚集。图表277:长电科技收入规模及增长图表278:长电科技净利润规模及增长来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所2017年三季报显示星科金朋整合进展顺利,韩国厂积极导入非手机类客户,优化客户结构;且通过收购掌握全球领先的Fan-outeWLB和Sip封装技术,加上与晶元代工龙头中芯国际的绑定,使得公司未来受益于大陆半导体崛起,产能利用率回升,收购价值逐步显现。随着SiP等先进封装的渗透率逐渐提升以及新科金鹏的盈利能力改善,长电科技业绩拐点已经出现并预计公司业绩持续稳定增长。图表279:长电科技2017H1收入结构图表280:长电科技毛利率与净利率-125-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(二十一)华天科技:先进封装比例提升,存储芯片封测最大受益者华天科技是国内半导体封测龙头企业之一,规模仅次于长电科技,公司在天水(传统)、西安(QFN、BGA、FC、SiP)、昆山(TSV、Fan-Out)三个主要生产基地的产业布局覆盖传统、中高端和先进封装,目前先进封装的营收占比超过50%。公司主要从事半导体集成电路、MEMS传感器、半导体元器件的封装测试业务,封装测试产品有12大系列200多个品种。公司不断加强先进封装技术和产品的研发力度,加大研发投入,完善以华天西安为主体的研发仿真平台建设,并自主研发出多项新技术,包括FC、Bumping、MEMS、MCM(MCP)、WLP、SiP、TSV、Fan-Out等多项集成电路先进封装技术和产品,在12英寸图像传感器晶圆级封装实现规模化量产;指纹识别方面,开发出TSV硅通孔晶圆级封装方案和超薄引线技术;CPU的FCBGA封装技术、FC+WB技术、PA封装技术也开发成功。图表281:华天科技收入规模及增长图表282:华天科技净利润规模及增长来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所存储器行业是国内半导体行业未来重点扶持的领域,目前紫光和武汉新芯合作推动存储芯片的国产化,未来产能将逐步释放,公司与武汉新芯推进闪存封测技术合作开发,公司作为武汉新芯紧密合作的封测厂,未-126-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来有望分享存储芯片封测市场蛋糕。截至2017年半年报公司三大募投项目(集成电路高密度封装扩大规模项目、智能移动终端集成电路封装产业化项目、晶圆级集成电路先进封装技术研发及产业化项目)完成率已达91%,随着新产品获得大客户认证通过,先进产能持续释放催化业绩加速增长,其中西安厂布局先进封装优先进入收获期,其QFN与BGA产线处于鼎盛时期,公司投入较大,其产能上量速度速度也较快,预计其在未来两三年将成为公司主要成长动力。图表283:华天科技2017H1收入结构图表284:华天科技毛利率与净利率来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(二十二)通富微电:国内封测领先企业,通过收购实现跨越式发展通富微电是由中方控股的中外合资股份制企业,是中国前三大IC封测企业,全球前十大半导体制造商有一半以上是公司客户。公司目前的封装技术包括Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP等先进封测技术,QFN、QFP、SO等传统封装技术以及汽车电子产品、MEMS等封装技术。公司在IC先进封装aBGA、PC-CSP(CuPillar)、WLP、SiP等方面有很好的进展,另外,通富微电的超高密度Bumping,已到在一个Die上可制作6000多个凸点的技术水平。目前公司与华虹半导体精密合作,在bumping工艺、TSV/SIP等领域持续投入开发,有望进一步获取技术创新回报。图表285:通富微电收入规模及增长图表286:通富微电净利润规模及增长-127-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所产业扶持优势尽显。2015年公司在大基金2.7亿美金的支持下,收购AMD苏州和AMD槟城两个子公司各85%的股权,并购完成后,公司绑定了AMD这个优质大客户;同时,公司充分利用通富超威苏州和通富超威槟城这两个大规模量产平台,积极承接国内外高端客户的封测需求,与ZTE、UMC、三星、博通、Socionext等大客户的业务合作进展顺利;公司也一跃成为全球前十大封测厂商。2020年前我国集成电路产业的年均增长率要达到20%。公司作为国家重点集成电路企业和国家科技重大专项承担单位,将有望得到国家产业政策更多的扶持。2016年公司10月公告拟发行股份以对价19.21亿元收购富润达49.5%股权以及通润达47.6%股权,完成对AMD苏州和槟城的整合。随着先进封装渗透率提升、AMD客户导入以及未来募投产能释放,公司未来业绩将持续稳定增长。从公司披露的数据看,AMD苏州和槟城上半年整体收入规模为13.3亿元人民币,占总收入的比例为44.8%,AMD并表大力提升公司业绩,整合效果显著。图表287:通富微电2017H1收入结构图表288:通富微电毛利率与净利率来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(二十三)晶方科技:晶圆级封装行业领先企业晶方科技专注于传感器领域的封装测试业务,同时具备8英寸、12英寸晶圆级芯片尺寸封装技术规模量产封装能力,为全球晶圆级芯片尺寸封-128-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告装服务的主要提供者与技术引领者。封装产品主要包括影像传感器芯片、生物身份识别芯片、微机电系统芯片(MEMS),环境光感应芯片、医疗电子器件、射频芯片等,该等产品广泛应用在消费电子(手机、电脑、照相机、游戏机)、安防监控、身份识别、汽车电子、虚拟现实、智能卡、医学电子等诸多领域。近期晶方科技发布2017年业绩预增公告,预计实现归母净利润8,275万元-9,575万元,同比增加56.87%到81.52%;预计实现扣非归母净利润5,471万元-6,771万元,同比增加62.3%到100.86%。图表289:晶方科技近年营收图表290:晶方科技近年净利润来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所目前公司8寸、12寸产能全球领先,17Q4、18Q1有望环比提升。CIS方面自主开发针对高像素产品的先进封装技术(TSV/FANOUT/SIP)和双摄产品。同时指纹识别与MEMS封装领域也拓展开发出“去基板+TSV”与正压型气密性晶圆级键合等技术,出货稳定。公司新的增长点在于3Dsensing与汽车级CIS两大领域。我们此前多次强调3Dsensing核心工艺难点在于VCSEL/EEL激光器和WLO/DOE相关工艺两大领域,目前DOE堆叠与切割主要由精材科技完成(pattern和ITO分别由台积电、采钰完成),此外奇景光电与AMS在WLO工艺具有领先地位。晶方科技深耕WLCSP领域十余年,掌握大量DOE/WLO相关工艺know-how。此外公司在汽车级CIS领域布局已久,与全球主流客户验证持续推行中,随着车载摄像头加速渗透,汽车级CIS业务有望迎来突破。(二十四)圣邦股份:加速成长的优质模拟芯片公司圣邦股份于2007年成立,2017年6月上市。公司专注于模拟芯片的研发和销售,主要产品为高性能模拟芯片,覆盖信号链和电源管理两大领域,拥有800多款可供销售产品,广泛应用于手机、电视、DVD、数码相机、笔记本电脑、消费电子产品、汽车电子、工业自动控制、医疗仪器、液晶显示等众多领域,终端客户近千家。图表291:圣邦股份收入规模及增长图表292:圣邦股份净利润规模及增长-129-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所模拟集成电路市场增长迅速,国产芯片增长潜力庞大,2014、15、16年度同比增长分别为9.7%、9.2%、13.5%,明显超过全球模拟芯片市场增速,增势迅猛。而在市场占有方面,我国使用的模拟集成电路产品约占世界产量的45%,而我国的模拟芯片产量仅占世界份额的10%左右,庞大的产业缺口为本土模拟芯片公司提供了良好发展机遇。未来几年里,中国模拟芯片市场将呈现本土企业竞争力不断加强、市场份额持续扩大的局面。尽管目前公司的产品规模较小,至本年度中期,三大募投项目完成率还不到20%,产能提升还有很大空间;资本实力仍然较弱;公司品牌认知度与世界领先企业相比仍存在一定差距,但作为稀缺性较强的模拟芯片龙头,圣邦股份的质地非常优良,技术领先,在微功耗运算放大器等产品系列在个别参数指标上超过国外同类产品的指标,打破了国外厂商在这些产品领域的垄断,另外产品多元、客户广泛,具有“小而美”的竞争实力,且低于行业平均估值,具有良好的上升空间和成长性。图表293:圣邦股份2017H1收入结构图表294:圣邦股份毛利率与净利率来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(二十五)鼎龙股份:打印耗材行业的龙头,切入半导体材料鼎龙股份的业务布局主要分为三大板块,即:激光打印快印通用耗材业务板块、集成电路芯片设计与制程工艺材料业务板块、数字图文快印与-130-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告云打印业务板块。其中,激光打印快印通用耗材业务板块属于公司传统、基础业务,也是公司目前主要的营业收入和利润来源。公司是国内耗材产业龙头企业之一。集成电路芯片设计与制程工艺材料和数字图文快印与云打印业务板块是公司近年重点布局和发展的业务领域。公司一开始是做碳粉用电荷调节剂,2012年起通过不断地并购和自身发展,实现了从上游彩色聚合碳粉、芯片、显影辊等到下游硒鼓的整条打印耗材领域产业链一体化的布局,成为了唯一具备打印复印耗材产业链一体化的龙头。图表295:鼎龙股份收入规模及增长图表296:鼎龙股份净利润规模及增长营业总收入/亿元YOY1413.06100%12.4690%1287%10.5080%109.1970%60%855%50%64.9140%35%43.1731%30%24%20%214%10%00%201220132014201520162017Q3来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所2016年公司收购了旗捷科技,其主要产品为ASIC芯片和SoC芯片,通过收购完善了喷墨及激光打印机墨盒等打印耗材芯片领域的布局。目前芯片业务的营收和利润处于高速增长期,毛利率水平较高,单位产品利润贡献能力突出,未来,受产业链协同影响,在通用硒鼓出货量持续增长的背景下,公司芯片业务仍然具有非常良好而稳定的成长空间和时间。CMP有望打开鼎龙新一轮成长空间。在公司的集成电路业务中,除了通用耗材芯片外,还有另外一项业务集成电路抛光垫。集成电路抛光垫主要用于IC芯片制程中的CMP(化学机械抛光)环节。目前全球抛光市场被陶氏化学垄断,国产化率不到5%,国内市场进口替代空间广泛。此外,据2016年半导体行业协会统计数据,CMP材料在半导体材料中整体占比高达7%左右,2016年中国CMP材料市场为4.7亿美元,较2015年增长7.3%,保持着较高速的增长。目前公司抛光垫正在客户验证阶段,未来放量将会打开业绩的新的增长点。图表297:鼎龙股份2017H1收入结构图表298:鼎龙股份毛利率与净利率-131-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告打印复印耗材功能化学品芯片其他业务毛利率净利率40%37%37%0.09,1%0.65,8%34%35%30%32%30%27%25%22%20%19%18%17%18%2.41,28%20%5.29,63%15%10%5%0%201220132014201520162017Q3来源:中泰证券研究所来源:中泰证券研究所(二十六)江丰电子:国内高纯靶材龙头公司是国内高纯溅射靶材行业龙头,主要产品包括铝、钛、钽和钨钛靶极溅射材料,是国内少有打破海外技术封锁的龙头企业,已进入中芯国际、台积电、格罗方德、京东方和华星光电等半导体和平板制造厂商供应链。图表299江丰电子营业收入(单位:亿元)图表300江丰电子净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所2017年上半年,公司的全资子公司合肥江丰电子材料有限公司的平板显示靶材焊接工厂项目进展顺利。公司的控股子公司马来西亚江丰电子材料有限公司取得了马来西亚项目设备进口许可证,整体靶材焊接工厂预计将于2017年年底正式投入运营。公司的LCD碳纤维复合材料部件(CFRP)项目全力推进,LCD碳纤维复合材料部件(CFRP)成型设备已安装到位,生产线已开始批量生产,并在平板显示领域开始批量供货。公司不断完善和攻克集成电路28-14nm技术节点用钽靶、钛靶的晶粒晶向控制技术、靶材焊接技术、精密机械加工技术及清洗封装技术。同时,江丰电子积极向产业链上游发展、布局,募投项目相关的高纯铝、高纯钼等高纯金属材料的制造研发正在积极进行中。图表301江丰电子利润率图表302江丰电子2017H1收入结构-132-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告40.0%31.8%31.7%31.8%32.3%35.0%36.7%30.0%34.9%25.0%20.0%12.2%15.0%10.1%7.1%7.9%10.0%5.6%10.0%5.0%0.0%201220132014201520162017Q3净利率毛利率来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所(二十七)江化微:湿电子化学品纯正标的公司主要从事超净高纯试剂、光刻胶配套试剂等专用湿电子化学品的研发、生产和销售业务,是目前国内规模最大、品种最齐全、配套性最强的湿电子化学品专业服务提供商之一。公司产品主要适用于平板显示、半导体及LED、光伏太阳能以及硅片、锂电池、光磁等电子元器件微细加工的清洗、光刻、显影、蚀刻、去膜、掺杂等制造工艺过程中。湿电子化学品纯正标的。公司主要产品为超净高纯试剂、光刻胶配套试剂等湿电子化学品,是平板显示、半导体、LED、太阳能电池板等电子产品的配套化学品,属于电子信息与化工行业交叉领域。图表303:江化微收入规模及增长图表304:江化微净利润规模及增长来源:中泰证券研究所来源:中泰证券研究所公司产品应用领域结构稳定,主要为半导体、平板显示、光伏太阳能等三大领域,基本维持在45%、30%、25%的结构,公司的业务结构以平板显示、半导体领域为重点,以光伏太阳能为辅助,不存在对于太阳能领域重大依赖的情况。公司发行股票募集资金全部投入年产8万吨超高纯湿法电子化学品—超净高纯试剂、光刻胶及其配套试剂项目(二期3.5万吨产能建设)。该项目的产品除可继续满足6吋及以下晶圆及中小尺吋面板等现有主要市场外,大部分可以全面达到8吋以上晶圆及6代线、8代线以上高世代平板显示生产对湿电子化学品的要求,进一步提高公司在大尺吋晶圆及高世代平板显示领域湿电子化学品的占有率,不断提升产品的附加值、客-133-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告户服务能力和盈利能力。图表305:江化微2016收入结构图表306:江化微毛利率与净利率来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(二十八)上海新阳:半导体化学品企业+参股大硅片项目公司所从事的主要业务为半导体专用化学材料及配套设备的研发设计、生产制造、销售服务。公司主要产品为半导体领域专用的电子化学品及其配套设备产品。在半导体传统封装领域已经成为国内市场的主流供应商,客户包括中芯国际、无锡海力士、华力微电子、通富微电、苏州晶方、长电等。图表307上海新阳营业收入(单位:亿元)图表308上海新阳净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所公司目前拥有引脚线表面处理化学品产能4600吨/年,晶圆镀铜、清洗化学品产能2000吨/年,公司参股新昇大硅片项目比例达27.57%,目前项目有序推进,初期及三期达产产能为15、60万片/月。图表309上海新阳利润率图表310上海新阳2017H1收入结构-134-请务必阅读正文之后的重要声明部分 公司深度报告60.0%52.6%49.9%47.4%50.0%41.9%41.4%43.7%39.7%40.0%26.0%27.8%30.0%21.2%17.9%20.0%12.9%15.7%11.2%10.0%0.0%2011201220132014201520162017Q3净利率毛利率来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所-135-请务必阅读正文之后的重要声明部分 (二十九)南大光电:MO源龙头,特种气体和光刻胶带来新的增长点公司主要从事高纯金属有机化合物(即MO源)的研发、生产和销售,全球龙头地位,市占率超过20%。公司在MO源的合成制备、纯化技术、分析检测、封装容器等方面已全面达到国际先进水平,主要产品有三甲基镓、三甲基铟、三乙基镓、三甲基铝等,产品的纯度大于等于6N,可以实现MO源产品的全系列配套供应,在激烈的市场竞争中,具有一定优势。图表311南大光电营业收入(单位:亿元)图表312南大光电净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所公司控股子公司全椒南大光电完成7条生产线建设,已形成35吨高纯磷烷、15吨高纯砷烷的生产能力,客户认证工作已基本完成,将逐步释放产能和业绩。15年公司入股北京科华微电子,切入光刻胶领域,北京科华是国内光刻胶领先者,根据公告,目前公司的248nm产品已通过部分客户认证并获得商业订单,193nm已获重大立项,未来有望实现光刻胶的加速国产化。图表313南大光电利润率图表314南大光电2017H1收入结构100.0%79.1%80.0%63.5%57.0%60.0%47.1%47.1%46.9%39.3%55.0%40.0%50.9%44.9%26.7%20.0%34.0%37.3%5.1%0.0%2011201220132014201520162017Q3净利率毛利率来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所请务必阅读正文之后的重要声明部分 (三十)菲利华:高端石英玻璃领先企业菲利华主要从事光通信、半导体、太阳能、航空航天及其它领域用高性能石英玻璃材料及制品、石英纤维及制品的生产与销售业务。公司为国内首家获得国际主要半导体设备制造商认证的石英玻璃材料企业(2011年拿到东京电子认证资质实现军转民),是全球少数几家具有石英纤维批量产能的制造商之一。图表315:菲利华收入规模及增长图表316:菲利华净利润规模及增长来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所公司主要产品包括半导体行业作为晶圆处理、蚀刻设备中的载体材料、电绝缘材料、密封法兰;光通讯行业作为光纤生产过程中的各种石英棒、石英管;太阳能行业电池片相关制程的工艺耗材;光学行业TFT-LCD平板显示器生产用光掩膜基板等;航空航天领域作为各种飞行器、点火装置的耐高温增强透波材料、绝热材料等。军民融合,业内领先。本公司是国内航空航天领域用石英纤维及制品的主导供应商、全国玻璃纤维标准化技术委员会石英纤维工作组秘书单位。全球少数几家具有石英纤维批量产能的制造商之一。随着我国航空航天产业的发展,将对公司石英纤维及制品技术及生产能力提出更高的要求。根据国家产业规划,2015至2020年,我国固定宽带接入用户数将增长48%,移动端用户数将增长167%,城市宽带接入能力将提升150%,对光纤光缆的需求仍会持续增加。市场增量足以支持公司光通讯业务(光纤产品)的平稳增长。公司已进入行业壁垒较高的国际半导体石英材料市场,通过不断的技术进步,有望成为半导体石英材料行业的主流供应商。公司近五年以来业绩保持稳步增长,2012-2016营业收入复合增速11.5%,净利润复合增速14.9%。2017年中报实现收入2.38亿元,同比增长21.37%,实现净利润0.53亿元,同比增长21.69%。图表317:菲利华2016收入结构图表318:菲利华毛利率与净利率请务必阅读正文之后的重要声明部分 行业深度研究来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(三十一)晶盛机电:长晶设备优质企业,半导体领域有望突破国产长晶炉设备领头厂商,供货几乎全部主流光伏企业,同时也是国内唯一能够生产半导体硅片单晶炉的公司。目前全球龙头厂商包括德国PVA、美国Kayex、日本Ferrotec,以及信越、SUMCO等自研核心设备,根据公司公告,晶盛机电目前与中环合作攻坚02专项(一期15亿美元),如能突破有望受益大陆建厂大潮。图表319晶盛机电营业收入(单位:亿元)图表320晶盛机电净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所2016年公司非公开发行成功募集13.20亿元,加码蓝宝石制备项目。本次非公开发行股票筹集的资金,主要用于年产2500万mm蓝宝石晶棒生产项目、年产2500万mm蓝宝石生产项目扩产项目,年产1200万片蓝宝石切磨抛项目,年产30台/套高效晶硅电池装备项目。图表321晶盛机电利润率图表322晶盛机电2016年收入结构-138-请务必阅读正文之后的重要声明部分 行业深度研究60.0%52.4%54.7%4%49.8%7%17%50.0%44.6%39.7%39.3%38.9%40.0%34.6%35.3%晶体硅生产设备30.0%LED智能化设备19.1%19.2%16.9%20.0%26.1%24.6%蓝宝石材料10.0%72%光伏智能化装备0.0%2011201220132014201520162017Q3净利率毛利率来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所(三十二)精测电子:国内面板测试领域领先企业精测电子主要从事平板显示检测系统的研发、生产与销售。公司主营产品包括模组检测系统、面板检测系统、OLED检测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备。近几年,通过技术收购与自主研发相结合,在AOI与自动化领域的技术亦日趋完善,已形成光、机、电一体化能力,初步形成了平板显示检测全面解决方案能力。LCD稳步提升,OLED打开成长空间。精测科技为国内LCD检测领域的龙头,根据IHS预计,2019年全球LCD面板出货面积将超1.9亿平方米,CAGR为5%,这将带动LCD检测稳步提升。2018年国内各大厂商OLED产线迎来量产,对于良率有着迫切的要求。但由于工艺不成熟,OLED产线需要大量的检测设备。精测电子已经在OLED生产中的Array、Cell、Module三个制程都有相应的技术储备,并且在在Cell、Module制程已向部分客户OLED产线提供样机,未来成长可期。图表323:精测电子收入规模及增长图表324:精测电子净利润规模及增长营业总收入/亿元YOY归母净利润/亿元YOY6.001.41.401.45.245.16127%1.15129%5.001.21.201.24.18100%0.991.01.01.004.0091%81%0.770.80.80.8076%3.002.540.664%0.60.600.500.5053%51%0.42.001.440.4029%0.40.250.21.000.6426%0.20.200.0-1%0.000.00.00-0.2201220132014201520162017Q3201220132014201520162017Q3来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所与IT&T合资成立精鸿电子,进军半导体检测领域。IT&T为三星和SK海力士的供应商,其在储存器测试设备领域有了多年的积累。这次IT&T以两项专利入股,精测电子利用IT&T的技术进军半导体检测领域。根据SEMI预测,2018年全球半导体测试设备市场规模为53.5亿美元,-139-请务必阅读正文之后的重要声明部分 行业深度研究其中中国大陆的市场为10.1亿美元。成立合资公司,实现强强联合,进军半导体测试领域,将完善公司的产品线,培养新的利润增长点。图表325:精测电子2017H1收入结构图表326:精测电子毛利率与净利率AOI光学检测系统模组检测系统其他业务毛利率净利率0.868%0.758%56%58%54%0.650%0.64,21%0.539%1.48,48%0.434%0.95,31%0.320%19%22%17%0.20.10.0201220132014201520162017Q3来源:Wind,中泰证券研究所来源:Wind,中泰证券研究所(三十三)长川科技:国产测试设备优质企业公司主要从事集成电路专用设备的研发、生产和销售。主要为集成电路封装测试企业、晶圆制造企业、芯片设计企业等提供测试设备,目前本公司主要产品包括测试机和分选机。国产封测段测试、分选设备领头厂商,客户包括长电、华天、通富等国产封测龙头。全球IC检测设备市场规模约43亿美元,以Teradyne、Advantest、Xccera和Cohu为代表的CR4市场份额87%。从技术差距上来讲,国产封测段测试设备与国际龙头差距要比制造设备更小,随着长电、华天、通富等国产封测厂商崛起,公司有望受益测试设备国产替代大趋势。图表327长川科技营业收入(单位:亿元)图表328长川科技净利润(单位:亿元)来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所截至2016年底,国家集成电路产业基金共决策投资43个项目,累计项目承诺投资额818亿元,实际出资超过560亿元。已实施项目覆盖了集-140-请务必阅读正文之后的重要声明部分 行业深度研究成电路设计、制造、封装测试、装备、材料、生态建设等各环节,在装备领域,杭州长川科技便是其中的一家企业。2015年7月,国家集成电路产业基金投资杭州长川科技,占比达7.5%。图表329长川科技利润率图表330长川科技2017H1收入结构70.0%66.3%62.4%62.6%57.6%59.7%57.5%60.0%50.0%33.1%40.0%25.0%30.0%23.3%20.0%30.8%24.5%25.3%10.0%0.0%201220132014201520162017Q3净利率毛利率来源:wind,中泰证券研究所来源:wind,中泰证券研究所风险提示经济景气度不达预期;公司研发进度不达预期半导体行业处于整个电子产业链的最上游,下游应用需求随宏观经济波动,关联性较为密切:宏观经济景气度高,下游应用品种类繁多,被广泛运用于各行各业,推动半导体市场增长,因此是电子行业中受经济波动影响较大的行业。部分公司无法在关键时间节点提供产品,影响市场部署计划,成本端继续承压。-141-请务必阅读正文之后的重要声明部分 行业深度研究投资评级说明:评级说明买入预期未来6~12个月内相对同期基准指数涨幅在15%以上增持预期未来6~12个月内相对同期基准指数涨幅在5%~15%之间股票评级持有预期未来6~12个月内相对同期基准指数涨幅在-10%~+5%之间减持预期未来6~12个月内相对同期基准指数跌幅在10%以上增持预期未来6~12个月内对同期基准指数涨幅在10%以上行业评级中性预期未来6~12个月内对同期基准指数涨幅在-10%~+10%之间减持预期未来6~12个月内对同期基准指数跌幅在10%以上备注:评级标准为报告发布日后的6~12个月内公司股价(或行业指数)相对同期基准指数的相对市场表现。其中A股市场以沪深300指数为基准;新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为基准,美股市场以标普500指数或纳斯达克综合指数为基准(另有说明的除外)。重要声明:中泰证券股份有限公司(以下简称“本公司”)具有中国证券监督管理委员会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料,反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响。但本公司及其研究人员对这些信息的准确性和完整性不作任何保证,且本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次公开发布时的判断,可能会随时调整。本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用,不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议,本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。市场有风险,投资需谨慎。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者应注意,在法律允许的情况下,本公司及其本公司的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,并可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。本公司及其本公司的关联机构或个人可能在本报告公开发布之前已经使用或了解其中的信息。本报告版权归“中泰证券股份有限公司”所有。未经事先本公司书面授权,任何人不得对本报告进行任何形式的发布、复制。如引用、刊发,需注明出处为“中泰证券研究所”,且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。-142-请务必阅读正文之后的重要声明部分'