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变局:2022年IC产业变化趋势思考

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更多 发布于:2022-06-20 17:07
文 | 吴冬升

自从2020年下半年以来,复合原因导致缺芯浪潮席卷全球,一时间“洛阳纸贵,一芯难求”,以8寸为主的成熟制程以及以汽车电子为代表的特殊领域缺芯行情更是异常夸张。部分产品在市场上被炒作到了正常价格的数十倍甚至百倍,头部企业营收连续两年高速增长,二级市场上部分非主流芯片公司股票也在期间走出了接近十倍的涨幅。伴随着下游5G发展、云计算持续增长、新能源汽车渗透率快速提升、国产自主可控等逻辑,IC产业似乎进入了周期持续向上拐点。

凡事均有两面性,正如2020年Q2疫情席卷全球带来集体恐慌性,Q3开始缺芯浪潮一样,行情往往都是在绝望中孕育,犹豫中上扬,狂欢中落幕。站在2022年Q2尾部这个节点回顾,缺芯浪潮已经席卷全球两年,IC产业链的整个环节,包含上游设备、芯片设计、晶圆制造、封装测试、辅助材料等都受益于行业景气度上行,当整体产业形成了一致性预期的时候,变化或将很快来临,不巧的是,目前IC产业就处于这种变化中。

IC产业各环节节奏不同,部分已出现显著拐点,主要体现在:资本支出高企,供给端产能迅速扩张;受益行业周期上行,中游环节已充分成长;多因素叠加,部分下游需求显著走弱。



01、资本支出高企,供给端产能迅速扩张


本轮缺芯的重要原因之一是以晶圆制造为代表的供给端环节产能增加不足。而资本支出投入有限是产能不足的核心原因,如图1所示,2017-2019年整体行业资本支出增长较为有限,2019年环比2018年还下降了3%,但伴随着2020年缺芯行情,主要厂家均增加了资本投入。2020年全年IC行业Capex约合1131亿美金,相比2019年增长10%,2021年更是大幅度增加到了1539亿美金,2022年预测进一步提升到1904亿美金,相比2019年几乎实现三年翻倍。大量的资本支出使得产业主要环节产能均有了显著提升和扩张,为缺芯缓解带来了最核心的支撑。

图1 全球IC产业资本支出数据
在整个产业链中,资本支出最为集中的环节是相对最为重资产投入的晶圆制造环节,包含IDM和Foundry两个重要组成。从表1中清晰可见,全球资本支出排名前10企业全为晶圆制造企业,其中纯代工企业占4家,分别是排名第1的TSMC,第6的SMIC,第7的格罗方德和第11的联华电子,其余均为IDM企业。单纯的Fabless企业中没有一家上榜,最顶尖的无晶圆半导体设计企业资本支出仍无法同二线靠前的晶圆厂相比,这也充分说明了晶圆制造行业的高投入特性。

表1 IC产业Capex TOP 10企业


TOP 10企业资本支出同比2021年均有一定增长。其中,不同企业由于历史投入节奏原因增长幅度不太一致。在晶圆制造企业2020年开始快速提升资本支出后,考虑晶圆企业扩产规律,一般8寸采取增加生产线为主,12寸以新盖晶圆厂为主,结合产能释放18个月-24个月释放周期,主要晶圆企业的产能2022年相比2020年有了显著增加,并且仍然会持续提升。

以晶圆代工领域为例,可从图2中清晰看到主要企业的产能及营收数据,TSMC以38%的产能占据了55%营收,因先进制程占比较高。在2021年营收前10中有2家中国大陆企业(中芯国际和华虹集团),2022年产能前十中还增加了一家大陆企业华力微。

图2 主要Foundry企业营收及产能占比分析
整体代工行业资本支出的快速增长也带动了产能的迅速扩张,对产能组成做进一步的详细分析,针对12寸和8寸产能数据对比可见两块的晶圆厂具体组成情况,如图3所示。

TSMC占据了12寸产能的45%和8寸产能的24%,在两个规格均排名第一。三星代工分分别占据了12寸的18%,8寸的8%。紧随其后的是第二集团的UMC,SMIC,GF等企业。注意到在主要代工产能中,中国大陆企业还只能生产12nm以上的非最先进制程产品,先进制程制造技术牢牢掌握在中国台湾、韩国三星和美国Intel(逐步开放代工业务)手中。

图3 主要Foundry企业分规格产能占比
本轮缺芯中晶圆制造企业呈现三个规律:①8寸比12寸产能更紧张;②非先进制程比先进制程更紧缺;③二线晶圆厂比一线晶圆厂涨价更为频繁。这些紧张和代工提价进一步推升了芯片产品涨价,对下游预期产生了较大影响。

在连续两年的高速资本支出投入以后,推测2022年全球主要代工企业可以实现12寸不少于39000K的年度交付,其中7nm以下占比11%,仅有TSMC和Samsung有能力提供;8寸以上占比约34.3%,提供企业相对分散。这个数据相比2020年有了显著增长和提升,也成为供给端缓解的关键支撑。供给端缓解以后,芯片设计企业的压力自然会大大减少。



02、受益行业周期上行,中游环节已充分成长


在这轮缺芯行情中,受益最直接最快的环节就是芯片设计公司(含IDM)。下游市场需求变化以最直接的方式传递到了芯片设计企业,不管是先进芯片还是成熟芯片均受益匪浅。在过去两年里面,主要芯片设计公司均收获颇丰,绝大多数企业的营收和利润有了大幅度增长。如表2所示。

表2 2022年Q1设计公司TOP10营收排名(百万美金)


参考2022年Q1的TOP 10无晶圆半导体设计企业排名,只有一家主营CMOS的中国企业韦尔在列,且考虑手机预期下修因素年化增长为-8.7%。排名前五分别是大名鼎鼎的高通QCT部门、英伟达、博通、AMD和联发科,且第五名MTK同第六名Marvell季度营收相差260%,整体行业的头部集中效应非常明显。

针对一季度排第一的高通数据拆解,如图4所示,从过去6财年数据看,高通QCT营收在2016年-2018年处于均衡态势,2019年受到5G发展不及预期影响有所下滑,2020年由于海思被限制以及疫情带来缺芯导致增长到了165亿美金,2021财年更是突飞猛进增加到270亿美金,同比2020年增加63.8%。考虑高通在业界排名遥遥领先,这种增长速度是飞奔的大象,体现了行业周期快速上行和企业本身赛道增长叠加的作用。

图4 高通年度营收 (百万美金)
在2021年全年数据里面高通手机业务占比大概62%,RFFE营收占比15%,物联网19%,汽车电子业务大概4%。如图5所示。预测后继伴随着下游市场需求的变化,以汽车电子和IoT为主的业务会在高通营收占比中占据更重要地位,并且这种趋势会逐步向二三线设计企业传递。

图5 高通QCT营收分类
如果跳出2022年Q1范畴,站在更远的角度看,统计2021年全年的营收数据,表3对IDM和Fabless两个领域的设计企业做了对比,IDM分别是三星、Intel、海力士、美光、TI几家。其中海力士和美光为内存企业,Intel以HPC业务为主,三星以消费电子业务为主,这五家企业同比21年营收均有显著提升,提升最高的是海力士的40.6%。

Fabless企业前五名分别是高通、英伟达、博通、联发科和AMD。除了博通增长略慢外,高通增加51.5%,另外三家同比增长均约60%,行业景气上行对中游设计企业的利好刺激一览无余。考虑到主要企业的大体量,同等速度增长料想难以为继,这在2022年Q1环比增长数据中也得到了验证,高通和联发科2022年Q1环比增速均降到了10%以下,预计全年增速也有显著下降,行业有较为明显的景气度见顶的迹象。

表3 2021年营收TOP5 IDM和Fabless企业排名




03、多因素叠加,部分下游需求显著走弱


如果说2020年开始的缺芯导致行业景气度上扬的主要原因是供给端能力不足,那么2022年需求端的下修预示着行业拐点更早到来。2022年两大关键事件直接影响了需求端的成长曲线。

春节后中国大陆疫情出现了较大变化,2020年-2021年被严格控制的疫情出现了多点扩散,先后导致广深、西安、天津和上海多地出现静态化管理,其中上海2月多的封闭更是对经济产生了巨大影响,居民收入预期的不稳定影响了消费能力,这也直接体现在了以手机为主的消费电子市场上。

从监测数据可以清晰的看到内地市场销售端出货数据下滑。图6展示了每周手机销售数据以及同期对比,前21周大陆手机销售1.13亿部,相比2021年同期的1.29亿部下滑13%,并且在前21周的20周中均录得同比下滑情况,已经成为消费乏力带来的结构性需求端下滑。

图6 中国大陆智能手机销售情况
除开国内疫情外,欧洲突然爆发的俄乌冲突更是让消费电子雪上加霜。冲突不仅导致两国本土的约4000万台手机需求灰飞烟灭,也直接造成油气价格上涨等因素带来全球范围通货膨胀,海外客户消费能力也受到了严重抑制,整个海外手机销售也严重不及预期。

多因素叠加导致的手机销量下滑也直接带动了主要手机品牌厂家进行出货计划削减,除开苹果外的各个手机厂家均下调了规划。本轮各主要品牌厂家下修出货计划也会对上游芯片供应平衡产生影响,导致芯片厂家多备的物料产生库存风险,进而把砍单逐步向晶圆和封测环节传递。

TSMC营收组成占比如图7所示,智能手机占据了44%,高性能计算占据了37%,数字消费电子占据了4%。2022年开始的行业不景气不仅存在手机领域,由于海外对奥密克戎防控措施变化,工作学习生活恢复正常,远程办公和线上教育场景大幅度缩减,导致PC、笔记本和平板电脑需求量也相比2021年显著下滑。而智能手机和HPC两块占据了晶圆厂相当比例的业务。目前已经有芯片厂向晶圆厂砍单的消息传出,预测四季度会更加明显。

目前看下游需求下滑的趋势短期难以得到根本改变,预计除开新能源汽车以外的大部分下游领域市场2022年会相比2021年出现显著下滑,这将逐步传递到上游芯片设计、晶圆、封测等环节,从而逐步引发各环节的反转。

图7 台积电营收按下游需求划分



04、总结:各环节节奏不同,部分已出现显著拐点


在经历了两年多缺芯以后,显著改善的曙光已经出现,虽然这种现象并不是单独由于供给端改善,而是叠加了需求端萎缩的因素,但总体来看整体行业的顶峰已到,2022年是继2020年缺芯,2021年演绎到最大化之后的拐点时刻。当然产业链不同环节由于位置不同感受到的时间和力度也会有所差异,例如可能芯片已经开始降价但是晶圆厂仍然在涨价,设备厂仍然订单堆积无力交付,周期轮动在产业各环节体现的节奏会有所差异。笔者在此对IC产业各环节走向做一判断和预测。

下游需求:以智能手机和笔电为主的绝大多数消费电子需求将同比下滑,以新能源汽车为主的增量市场仍然保持快速增长;

中游芯片:从整体缺芯演变为结构性缺芯片,大多数设计企业受到下游需求削减和上游晶圆涨价的双重夹击困扰,预测2022年业绩成为显著顶点;

晶圆代工:仍然维持2年左右高资本开支,需求松动会从下游逐步传递,先作用于二三线代工厂家,头部代工企业会保持相当的韧性;

封装测试:2021年资本支出和盈利能力形成顶峰,2022年开始价格和产能利用率有所松动,整体处于行业拐点到来的最快环节;

上游设备:只要晶圆厂资本开支不缩减,设备厂的景气度就较难结束,从目前头部设备企业堆积较多的订单和较长交付周期看,主流设备厂最早2023年下半年开始出现明显下行。

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