国信证券：2020年是半导体制造年 推荐中芯国际等

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　　本文源自微信公众号“学恒的海外观察”。

　　本轮半导体行情的四个逻辑

　　1．国产化替代；2．周期向上；3．工艺技术进入新阶段；4．收入增速提升。

　　国产化替代——确定性高

　　半导体国产化的方向已经深入人心，“卡脖子”三个字更加形象地让市场知道我们科技的短板，中兴、华为被贸易摩擦打压，彻底将半导体国产化推向高潮。半导体国产化之路还很长，是“持久战”，国产化驱动半导体大行情的逻辑短、中、长期都不会变。

　　周期向上——短期不确定

　　半导体周期的波动放缓，但是周期性仍然存在。截至2019年12月的月度销售额增速可以支撑周期向上，周期向上的逻辑没变。需要注意的是目前全球月度销售的增速并未回正，只是降速放缓。另外，不排除公共卫生事件对2020年一季度有较大的影响。所以，周期向上的逻辑可能在很短的时间内有波动。

　　工艺技术进入新阶段——非常确定

　　集成电路发明至今，制造工艺每10年有一次创新。集成电路的关键工艺是光刻，光源及波长决定工艺先进性。1975~1985年，波长为436nm的g线，工艺大于1um；1986~1995年，波长365nm的光源i线，工艺1~0.35μm，；1996~2005年，波长248nmKrF，工艺90nm；2006~2015年，波长为193nm的ArF，工艺14nm；2016~2025年，波长13.5nm的极紫外光刻机EUV，将引领新的工艺技术周期。

　　增速，是最大的风险点

　　上市公司的收入增速，这一点需要等财报出来才能确认，是最大的风险。原因：一是需要考虑全球半导体收入增速放缓的大背景；二是美股芯片公司的过去实际持续增速并不乐观；三是芯片产品单价下降的事实；四是历史上芯片公司利润率提升的有一定的难度。

　　风险最小的是“卡脖子”的制造，是稀缺资源，投资价值最大

　　国产化的第一步是先摆脱“卡脖子”，然后才是全方位国产化。从产业链角度看，半导体制造是我们的“短板”、是稀缺资源；从投资角度看，越是短板、越是稀缺资源，越有投资价值。

　　产业属性决定，现在的龙头也是未来的龙头

　　半导体制造是大投入、长期积累的产业，成立20年的中芯国际、成立15年的华虹半导体已经在先进工艺和特色工艺领域有巨额资本投入和大量经验积累，是现在的龙头也是未来的龙头。

　　投资建议

　　2020年是半导体制造的大年，继续推荐：中芯国际（00981）、华虹半导体（001347）。

　　投资风险

　　重资产行业，影响现金流。贸易摩擦加剧，导致无法购买设备。

　　本轮半导体行情的四个逻辑

　　要想知道风险点在哪里，先要明确本轮半导体行情的驱动力是什么。

　　国产化替代

　　半导体国产化的方向已经深入人心，“卡脖子”三个字更加形象地让市场知道我们科技的短板，中兴、华为被贸易摩擦打压，彻底将半导体国产化推向高潮。所以，有关半导体国产化在此无需赘述，下图中的“0%”，非常醒目地提醒着市场，半导体国产化之路还很长，是“持久战”，国产化驱动半导体大行情的逻辑中短期内没变。

　　销售周期向上

　　我们认同半导体周期理论，但是，也不完全认同市场观点。我们不同于市场的半导体周期观点——半导体周期波动减缓。

　　半导体产业的周期性在不同时间段呈现不同的周期长度，周期波动性呈现减弱趋势，原因有两点：

　　第一，需求端向多样化发展，半导体的需求经历了个人电脑、手机驱动之后，目前进入IOT时代，很难有手机这种单品出货量达到14亿的智能终端。需求端开始从单一的计算机/手机向其他IOT硬件扩展，单一品种的智能终端变化不足以引起半导体周期变化。

　　第二，供给端趋于集中。半导体产业模式从IDM转向Fabless之后，半导体制造环节集中度提升。2000年以前，全球半导体模式主要是设计、制造、封装测试一条龙的IDM模式，这种每家都有半导体工厂IDM模式，在产能调节的时候容易出现共振，从而导致周期波动剧烈且持续时间长。

　　2000年互联网泡沫破后，重资产的IDM模式厂商开始重新审视商业模式，剥离制造业务，转型只做设计的Fabless模式，也出现了台积电领头的Foundry的代工模式，代工模式下晶圆厂制造的供给产能开始集中。产能集中的好处是，一两家巨大代工厂可以通过很多设计公司的需求来判断未来的需求走势，从而减缓周期波动。供给产能集中到少数几家企业之后，周期波动减少。

　　半导体周期的波动放缓，但是周期波动的趋势没变，至少从月度销售额可以看出，月度销售额增速还是支撑周期向上，那么周期向上的逻辑没变。需要说明的是目前全球月度销售的增速并未回正，只是降速放缓。另外，以下数据是截至2019年12月的，不排除公共卫生事件对2020年一季度有较大的影响。所以，周期向上的逻辑可能在很短的时间内有波动。

　　工艺技术进入新阶段

　　世界集成电路产业形成于20世纪70年代初期，集成电路发明至今，制造工艺每10年有一次创新。MOS工艺和CMOS工艺分别诞生于1962和1963年，而真正形成产业（以8008和8088为代表产品）是在1972和1973年。

　　集成电路产品研发一般要经过开发手段选择、确定基本工艺、工艺改进、用户认证、批量生产到生产高峰几个必要阶段，这一过程大约也需要10年左右。

　　集成电路的关键工艺是光刻曝光和刻蚀，考虑到光的折射、散射等效应，曝光光源的波长应小于最小加工尺寸。随着加工尺寸的不断缩小，曝光机所采用光的波长也在逐步缩短。

　　1975~1985年，集成电路加工工艺最小尺寸大于1微米，故主流光刻技术采用波长为436nm（约0.5μm），称为g线的紫外光源即可满足工艺需求。

　　1986~1995年，加工尺寸缩小到1~0.35μm，光源随之变为i线，波长缩短到365nm（光刻机套刻精度120nm）。

　　1996~2005年，主流光刻技术的光源为波长248nm的准分子激光（光源为KrF），光刻机套刻精度达到90nm．

　　2006~2015年，波长为193nm的ArF成为光刻主流技术，满足14nm技术节点的加工需求。2016~2025年，波长为13.5nm的极紫外光刻机EUV，将引领新的工艺技术周期。

　　工艺技术进入新阶段，对半导体产业有两种推动力：

　　一是创造新需求，在最先进的工艺7nm、5nm、3nm有新的产品需求，例如手机SOC、CPU、高速运算ASIC、ADAS等。二是各类产品工艺各向前提升一代，例如原理28nm的向14nm更换，90nm向55nm更换，工艺换成更先进的工艺，产品的性能肯定会提升，产品性能提升，又会吸引更多应用。

　　上市公司收入增速提升

　　如果没有业绩，再大的故事也无法让行情持续。前面三个支撑逻辑都是定性的，而增长速度才是刺激大行情的主要推动力。特别是从2019年Q3开始的半导体行情，是因为2019年Q3的季度收入增速明显提升（下图中虚线圈中）。

　　同理，中芯国际的业绩表现也很好，尽管推动中芯国际股价上涨的最大动力是先进制程研发、量产顺利。2019年Q4公司营收8.4亿美元，环比增加2.8%，符合指引（2%~4%）。不含已经出售的阿扎为8寸厂，环比增长4.6%（指引4%~6%）。2019Q4毛利1.99亿美元，环比增加17.4%（Q3环比增加12.3%），同比增加48.7%（Q3同比减少2.7%）。从下面两图可以明显看出，公司的收入、毛利、毛利率从2019Q1以来一直保持上升趋势。

　　增速，是最大风险点

　　增速，是四大逻辑中最大的变量

　　一是国产化替代半导体国产化替代的逻辑，相信确定性是最高的。

　　二是销售周期向上的逻辑，需要验证，特别是公共卫生事件影响下。

　　三是工艺技术进入新周期，这一点已经确定，台积电已经进入5nm工艺，EUV也全球热卖。四是上市公司的收入增速，这一点需要等财报出来才能确认，是最大的变量。

　　全球半导体增速放缓

　　半导体是全球化的产业，我们想要判断中国半导体收入增速，必须首先要了解全球情况，半导体作为科技产业的基础已经有73年的发展历史，自从1947年贝尔实验室的第一个集成电路（只有1个晶体管）发明以来，全球半导体产业整体已经进入成熟稳定阶段。2019年全球半导体销售额4098亿美元，1999年为1494亿美元。过去20年年间全球半导体销售额复合增速为5.2%。

　　区间越短复合增速越低，说明全球半导体市场增速趋于放缓。按照不同时间区间的复合增速看，过去区间越短复合增速越低，说明全球半导体市场增速趋于放缓。按照不同时间区间的复合增速看，过去20年、15年、10年、9年、5年、3年全球半导体销售额的CAGR分别为5.1%、4.4%、6.1%、3.6%、4%、-0.3%。与市场的一贯理解的高科技行业的增长速度不同，从复合增速看，全球半导体市场增速并不高。

　　美股芯片公司持续增速并不乐观

　　全球范围看，半导体行业整体增速慢，那行业内的个体的增速如何？我们以美股市值大于10亿美元的33家芯片设计公司为例。英特尔、AMD电脑CPU两大巨头5年复合增长率只有6.1%、4.1%。模拟芯片龙头TI德州仪器、过去5年复合增长率只有4.9%。CPU和模拟芯片是技术壁垒最高的两大领域，龙头增速和行业增速基本一致。

　　需要我们不得不承认的事实是，截至2018年美股主流芯片设计公司的增速并不是那么乐观：

　　连续2年增速超过20%有10家公司，占比30%；连续3年增速超过20%有5家，占比18%。连续2年增速超过30%有5家公司，占比18%；连续3年增速超过30%有2家，占比6%。增长驱动有三种：一是并购，例如博通、微芯科技、赛普拉斯；。1）5年复合增长率最高的博通主要是靠收购带来增长，例如在2014~2018期间它收购了PLX、Emulex、原博通、Brocade CommunicationsSystems、CA Technologies。2）5年复合增长28%的赛普拉斯，主要靠2014年收购spansion拉动，到2018年收入增长率只有6.7%。5年复合增速22.6%的微芯科技，2016年收购Atmel当年收入增长56.8%，2018年收购Microsemi当年收入增长34.4%。3）5年复合增速18.7%的ADI（亚德诺）主要靠2017年收购的Linear、2018年收购的Symeo，而其在2012~2016年的收入增速很不稳定，有2年还是下降的。二是需求短期爆发，2016~2018年挖矿芯片带动英伟达收入增长，2016~2017手机存储拉动增长的美光科技。三是推出新品，受到市场认可。例如AMD在2017年推出了Radeo显卡和锐龙处理器，到2018年AMD继续依靠升级的锐龙、霄龙、Radeon显卡产品带动收入增长23.3%。

　　利润率提升有难度

　　产品决定利润率，只要产品的种类不变，芯片设计公司的利润率很难提升，能够维持在一定的水平已经很不错了。虽然英特尔是PC处理器的龙头、高通是手机处理器的龙头，二者的毛利率也是从2010年至2018年呈下降趋势（高通去掉专利费，毛利率也是下降的）。过去的9年间，大部分芯片设计公司的毛利率只能维持或者下降，原因有：一是竞争激烈，最顶端的处理器芯片，联发科、展讯等和高通竞争，AMD和英特尔竞争，其他技术壁垒较低的芯片竞争更加激烈。二是英特尔、高通的处理器是数字芯片，对工艺要求高，先进工艺带来高制造成本。三是单一芯片产品出货量小，市场分散，单一设计企业无法形成对下游代工厂的议价能力，不能从成本端提升毛利率。例如乐鑫科技wifi与蓝牙芯片的毛利率从2018上半年的52.5%下降到2019年上半年的47.6%。

　　只有个别公司的毛利率稳定向上突破，例如德州仪器、英伟达、恩智浦、2015年之后的美光科技、美信、意法半导体、思佳讯。毛利率上升的公司有以下特征：一是短期旧需求激增，例如美光科技，因为手机存储需求激增导致存储芯片价格上涨。二是短期新应用需求出现，例如英伟达的GPU用于比特币挖矿和人工智能计算。三是德州仪器、恩智浦等模拟芯片设计公司，虽然营业收入微增，但是毛利率却在提升。原因有：1）电源管理、信号转换、汽车电子三大需求推动，ICinsights预测模拟芯片增速6.9%超过芯片市场整体增速；2）处理器、存储器等数字芯片需要经常提升工艺，例如10nm到7nm，导致制造成本高。而模拟芯片使用的工艺更新速度慢，成本随着产线折旧完成，利润率会逐渐提升。

　　投资风险最小的是“卡脖子”的制造，投资价值最大

　　半导体制造是目前中国大陆半导体发展的最大瓶颈，电脑CPU、手机SOC/基带等高端芯片，国内已经有替代，虽然性能与国际巨头产品有差距，但是至少可以“将就着用”。而半导体制造是处于“0~1”的突破过程中，假如海外半导体代工厂不给中国大陆设计公司代工，那么中国的半导体产业将会受到很严重影响。

　　再具体到细分产品领域，高端CPU、GPU、FPGA等芯片用7nm及以下的工艺，低端芯片现在也逐渐从成熟工艺转向先进工艺，所以，先进工艺是大陆半导体必须首先突破的“卡脖子”工程、是短板。

　　虽然中芯国际、华虹半导体落后全球龙头，但中芯国际是中国大陆先进工艺的龙头、华虹半导体是特色工艺龙头。半导体制造是大投入、长期积累的产业，成立20年的中芯国际、成立15年的华虹半导体已经在先进工艺和特色工艺领域有巨额资本投入和大量经验积累，中国大陆的半导体制造崛起肯定得指望这两家公司。

　　所以，从以上角度看，越是我们的“短板”，越有投资价值。

　　制造是中国大陆核心科技资产

　　能够成为国家半导体发展重大转折点的中芯国际才是核心资产。核心资产不是1~N的无限扩大，而是0~1的关键突破。

　　核心资产不是有了它更好，而是缺了它不行。市场上所谓的核心资产的缺乏或者消失，对国家、对社会的影响不大，大不了再成立一家公司继续做。而中芯国际这种半导体代工厂是整个科技产业的基础，在海外限制半导体制造的背景下，大陆缺少半导体制造，会动摇科技产业的根基。从这个角度看，中芯国际才是核心资产。

　　由于中芯国际处于港股，大陆资本对中芯国际认识不够。同时，再加上半导体产业研究的高壁垒，导致资本市场对中芯国际是被动型忽视的。

　　贸易摩擦加速中芯国际成长，也加速资本市场对中芯国际的认识。最近一年，在贸易摩擦、美国对中国半导体发展各种限制的大背景下，市场逐渐意识到半导体制造才是核心资产，是不可或缺的资产。在这个逻辑下，中芯国际应该享有比其它制造业更高的估值。

　　一是中芯国际作为不可获取的核心资产，相对于面板龙头、家用电器龙头、手机零部件龙头，中芯国际的估值有很大提升空间。

　　投资建议

　　我们看好国内的半导体上游的芯片设计产业，上游芯片设计公司越多，对下游的代工需求越旺盛，有利于国内的半导体代工厂，国内两大代工巨头都在港股，我们在港股范围内推荐中芯国际和华虹半导体。

　　行业投资风险

　　第一，重资产行业折旧影响利润。第二，资本开支大，影响现金流。第三，全球半导体代工领先者与国内代工厂的竞争。第四，贸易摩擦加剧，导致国内代工厂无法购买设备。

　　（编辑：宇硕）

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责任编辑：张海营