半导体行业概述及需求研究报告.docx

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半导体行业概述及需求研究报告

半导体行业-概述及需求篇

2019年1月

正文目录

图目录

一、核心投资逻辑

2018年国内A股市场电子板块对于半导体产业的投资热情从年初的中兴通讯被美国政府发布禁令后出现了持续保持高位，在中央政府和地方政府层面持续的产业政策推动下，不可否认的是，国内半导体行业在资本层面得到的支持也日益增加。

回归到二级市场A股层面的投资策略方面，我们认为主要的逻辑有3点：

行业特性：

春去秋来、花谢花开

半导体行业呈现出周期性波动的规律，进入二十一世纪之后，半导体行业的周期性主要由“需求驱动的大周期+库存波动的小周期”取代过往“供给驱动周期”。

我们认为需求周期的核心指引指标是全球GDP增速，而库存波动周期的核心指引指标是存储器产品的价格，目前行业整体处于需求周期上行与库存周期下行的状态。

驱动因素：

随风潜入夜、润物细无声

行业的周期性波动是通过数据总结的规律，我们认为核心驱动力来源于需求，基于“互联网→移动互联网→物联网”的趋势，落实到终端产品，基于“PC→智能手机→泛智能化产品”的变化，延伸至半导体行业的需求则呈现“价低、量增、功耗小”的发展动向。

投资选择：

寻龙分金看缠山、一重缠是一重关

半导体行业是一个全球化分工融合的产业，也造就了产业市场竞争充分的局面，即使是美国作为行业起源地和目前仍然保持无可争议领先地位的情况下，也必须在很多领域依赖全球各地的资源和技术来发展。

因此我们建议，在投资标的的选择方面，优先考虑“全球化”，即在行业市场中直接参与充分竞争并获得一定成绩的厂商，兼顾考虑“信息安全自主可控”需求的主题投资机会。

基于上述的总体投资逻辑，首先建议关注的子行业为IC设计和封装测试，前者即使全球化竞争的核心也是国产化的主要目标，而后者则通过外延式扩张获得了良好的产业竞争力，并且在工艺制造向中国大陆地区转移的过程中，享受国产化的有利局面。

在具体标的选择方面，我们借用之前人气热门电影“寻龙决”中的台词，“寻龙分金看缠山、一重缠是一重关”，拥有越多被市场证明过的竞争力的厂商，越值得获得更高的关注。

我们核心推荐标的包括全志科技、东软载波和通富微电），建议关注标的包括汇顶科技、中颖电子、兆易创新、长电科技、华天科技、太极实业、深科技等。

表1：

主要推荐标的估值一览表

（截至2018年11月30日收盘，*采用市场一致预期）

对于市场关注概念的观点：

“芯片国产化”：

对于A股二级市场的投资而言，“芯片国产化”只适用于主题层面的投资决策，原因：

1）半导体产品的性能决定了应用领域，性能无法满足需求产品之间无法替代；2）性能满足需求的情况下，国内厂商如果能够拥有“性价比”优势自然能获得市场，优胜劣汰；3）除特定军事政府保密等需求条件下，为保证国产化率而采用无法满足指标的产品伤害产业链整体，适得其反。

贸易战影响：

从目前产业发展的状况看，弊大于利，原因：

1）中国半导体行业目前在全球市场的竞争力仍然较为有限，因此外延式扩张和合作的方式能够有效加快产业发展速度，贸易战的升级影响加速发展的机会；2）终端产品及半导体产品税收增加的预期使得经销商和下游厂商在库存管理上会更加的谨慎；3）关税增加的价值量影响产品性价比竞争力，出货量会受到影响；

风险提示：

宏观经济影响行业需求；库存的周期性波动对于产业短期增长的影响；消费市场和技术创新的匹配性；产业政策落实的不确定性。

二、行业核心判断：

成长？

还需尊重周期！

中国大陆地区是近期半导体产业热门市场，庞大的消费市场需求以及国家政府对于产业的投资热情，自主可控诉求的推动，均使得资本市场对于国内的产业成长性预期较高，但是我们认为：

1）半导体产业作为全球化较为充分的行业，国内产业的发展无法脱离全球市场的产业演进规律而形成独立趋势；2）从历史发展进程看，无论是日韩的发展过程还是中国自身的过往经历，全球市场的周期性波动对于中国半导体产业的发展既是机遇也有着不可忽视的挑战。

（一）行业波动周期性特质显著

半导体从上世纪60年代出现以来，一直是作为全球高科技行业的代表之一，影响着人们的日常生活。

摩尔定律指引的半导体产业发展过程中，持续缩小（Scaling）的关键线宽使得功耗性能的平衡得到了多元化终端产品形态的选择，也使得人们的生活也收到了较为显著的改变。

图1：

全球半导体销售收入规模三个月移动平均（1981.01~2018.08）

从SIA的数据看，半导体行业收入规模保持增长的趋势下，增长速度的变化趋势则显示了出显著的周期性波动。

并且进入21世纪之后，增速的波动周期也发生了较为明显的变化。

晶圆代工和无晶圆厂的设计企业占比逐步加大，产业模式转变对于周期变化起到关键作用。

图2：

FablessIC规模及占比趋势（2000-2017）

图3：

晶圆代工市场规模及占比趋势（2011-2017）

一方面，半导体行业的产品正在向日程生活的各个层面渗透，对我们的生活消费形态产生了明显的改变。

另外一方面，半导体产业在逐步发展壮大的过程中，产业分工模式、产业链格局、价格链的分部也在持续发生着不可忽视的变化。

上述两个因素的持续改变，对于半导体产业的波动趋势产生了显著的影响。

从产业发展的模式上我们认为，以晶圆代工企业崛起为标志的分工模式的出现，使得原本半导体芯片产业由几家核心供应商产能变动影响周期波动为主导的供给周期，向由下游终端需求和产业链库存驱动相结合的周期影响力为主，以需求+库存的波动周期为主导。

图4：

全球半导体销售收入规模增速与GDP波动的相关性（1980~2022F）

从ICInsights的数据可以看到，半导体行业的增速波动周期与全球市场GDP波动的相关性也越来越高了，进入21世纪之后，相关系数持续趋近于1，半导体产品在各行业中应用的渗透提升，使得其波动受到各行业需求影响也更为多样，全球GDP数据作为宏观经济的表征指标，也反映了半导体产业的终端需求的有效变化。

从地区拆分的数据看，美洲和亚太（除日本以外）是全球市场规模占比较大，其增长速度和趋势基本反映了全球市场的总体状况。

图5：

美洲半导体销售额三个月移动平均（2000.01~2018.08）

图6：

亚太半导体销售额三个月移动平均（2000.01~2018.08）

日本和欧洲市场的规模相对较小，但是从波动趋势上看，日本市场的弹性较大，而欧洲市场则与工业类、汽车类相关的需求联动性更高，从一定程度上，也反应了特定领域的状况。

图7：

欧洲半导体销售额三个月移动平均（2000.01~2018.08）

图8：

日本半导体销售额三个月移动平均（2000.01~2018.08）

半导体产业起步于美国，之后欧洲、日本、韩国、台湾地区、中国大陆地区逐步加入到了产业的竞争中，从后来者的发展路径看，尽管面临的历史市场环境各有差异，但是仍然可以从中观察到一些共性的特征，对于我们国家的产业发展预计也有着参考意义。

（二）起于低谷，机遇与挑战并存

美国作为半导体产业的开创者目前仍然在全球市场占据了核心的产业地位和市场份额，包括欧洲、日本、韩国、台湾地区等后来者均抓住了不同的机遇，成就了各自在产业内的地位和影响力，而研究相关过程我们可以看到，产业处于低谷时期切入是较为有利的时机。

图9：

东亚半导体产业主要经济体发展起步

欧洲作为经济体整体而言的半导体成长较为复杂，我们以东亚近邻日本和韩国半导体产业“从无到有、从有到强”的过程来分析产业在一个较为新兴的地区发展的进程，以对于近期产业市场向中国大陆转移的过程有所预期。

1、日本半导体的起步：

官产学一体化，高质量成基石

日本的半导体起步于20世界的70年代，诞生于二战之后的计算机逐步的商业化过程驱动了更多的参与者进入到行业中来，不过在那个时代，大型机仍然是行业的主要产品竞争市场。

在种种政治因素的影响下，美国与日本的关系也从二战的敌对关系进入到了全面支持的态度，其中就包括了作为先进科技代表的半导体集成电路产业。

另外一方面，日本政府也在积极支持半导体产业的发展，制定了VLSI（超大规模集成电路）计划，包括“VLSI技术研究会成立”和“VLSI共同研究所”，集合了包括日立、三菱、富士通、东芝、NEC等日本核心的半导体厂商研发人员，形成了特有的“官产学”一体化研发体系，从而在技术能力上有了快速的提升。

图10：

DRAM行业各国和地区市场份额情况

日本厂商的存储器产品核心的竞争力来源于高品质，一方面早期的日本半导体乃至工业产品主要的目标是出口到美国市场，并且部分是用于军事需求，因此品质要求从最初就处于较高的标准下，另外一方面，日本社会工匠精神的推崇也使得产业界对于品质的管理有着自然的期许。

高效的质量管控带来成本的竞争优势，凭借价廉物美的特性，日本存储器迅速占据市场领先地位。

在经历了高光时刻之后，由于日本存储器对于美国市场的高度依赖性，使得美国对于日本的态度转变后，包括“广场协议”、“日美半导体协议”等均对日本的产业产生了重大的影响，并且终端产业市场的格局也在发生着不可忽视的影响，个人电脑（PC）的逐步普及，半导体需求不再由大型设备主导，品质的需求也在向“性价比”转移，日本半导体逐步辉煌不在。

表2：

日本半导体产业的发展历程

就在日本半导体，尤其是存储器行业由盛转衰的时期，近邻韩国则抓住机遇，获得了长足的进步，并且时至今日，依然保持在全球半导体行业的核心地位。

2、韩国半导体的起步：

逆周期投资、向死而生

日本半导体行业由盛转衰的过程中，近邻韩国半导体则开启了崛起之路，如果说日本半导体是依靠美国的技术和美国的市场结合日本官方的支持共同铺就的一条康庄大道的话，那么韩国半导体的发展则是以三星为代表的厂商通过逆周期投资，向死而生挤出来的一条华容道。

尽管有LG、SK集团等在半导体产业在韩国半导体的发展中也起到了重要的作用，但是三星无疑是韩国半导体的代表，根据Gartner、ICInsights等知名市场研究机构对于2017年全球半导体行业的统计数据，凭借在存储器市场上的出色表现，韩国三星半导体成为全球销售收入最大的半导体企业，25年来首次将美国英特尔从榜首位置挤下来。

图11：

三星半导体的发展历程（1974~2017）

从三星发展的历程看，通过半导体存储器产品、技术、市场份额的快速提升，公司引领韩国半导体的崛起，而与之前日本存储器行业发展10年后达到顶峰开始了一路下行的过程不同，如果以三星1983年进军半导体存储器行业测算，其在10年占据了全球存储器市场的最大份额，之后即使经历宏观经济的大幅度波动，三星始终屹立不倒，并且持续占据行业的领先地位。

与日本半导体相似的是，韩国政府在半导体产业发展的过程中也是持续进行了不懈的支持，尤其是在产业发展的前期，通过财政和官产学的结合与日本产业发展模式十分类似。

图12：

韩国政府对于半导体产业支持的政策

然而，在之后的发展我们可以看到，韩国半导体走出了不同的方向。

一方面，作为行业市场的竞争参与者，韩国半导体更加注重市场需求而非过分的产品品质，抓住了个人电脑市场的扩张过程生产适合需要的产品，这个在日本半导体发展中已经有了分析。

另一方面，以三星为代表的韩国半岛体充分体现了行业市场的竞争激烈程度，其在产业周期下行的过程中，通过持续的逆周期高投入，以“置之死地而后生”的态度，获得了产业的市场地位。

图13：

三星电子资本开支规模与全球半导体产业增速对比（2000~2017）

从上图中我们可以看到，在2002年、2008年、2014年行业市场不理想的情况下，三星在资本开支方面的投入规模持续加大，公司盈利水平无可避免的会受到行业波动的影响，然而其不变的是在资本开支方面的投入，尤其是在行业市场不理想的情况下，逆周期投资成为了三星和韩国半导体产业的标志。

总结日本和韩国半导体产业的起步到发展阶段我们可以看到：

1）政府的支持和投入是新进入者能够实现成长的必要条件，这一点在之后台湾半导体的发展过程中同样适用；2）核心企业参与并且选定适合的突破点；3）经历市场的周期性波动并且主动参与市场直接竞争才能实现长期的成长性。

从目前国内市场的发展情况来看，我们国家政府在支持半导体的发展中力度有目共睹，并且作为总体经济体量较大的国家，在财政支持的力度方面能够获得更多的资源。

从核心企业选定突破方向看，目前三大存储器基地的建立以及在制造领域的布局均已铺开，以海思为代表的设计行业也拥有了产业影响力，因此我们认为，只要假以时日，经过产业周期的洗礼，国内半导体行业优胜劣汰后将会在全球市场有用核心竞争力。

（三）细分产品波动存差异，存储器具备指引作用

从上述的案例中我们可以看到，日韩作为半导体行业的新进参与者，首先选取的突破口均在存储器行业，存储器板块在半导体行业中拥有特殊性。

根据Semi的划分看，终端产品市场基本可以分为分立器件和集成电路两大部分，而集成电路则主要包含了逻辑器件、模拟器件、微处理器和存储器，从份额看，2017年存储器占据集成电路市场规模的36.1%，占整体半导体行业市场规模的30.1%。

图14：

全球半导体子板块收入规模占比（2017年）

图15：

全球存储器收入规模增速比较整体（2008~2018E）

了可观的份额，相较于其他产品，存储器行业又具备了较为明显的特殊性，因此我们认为存储器行业可以成为重要的波动风向标。

存储器行业与其他板块最主要的差异和由此而带来的影响如下：

表3：

存储器板块的产业特殊性

存储器行业的特殊性首先体现在了产品的同质性方面，目前市场主要的产品基本包含了DRAM和NANDFlash，根据2017年市场规模的数据看，DRAM和NANDFlash分别占据了55.5%和41.3%的份额，两者合计占据超过96%的市场份额，其他产品还包括NORFlash、SDRAM、FRAM、PCM等各类产品总体对市场的而影响较为有限。

图16：

储存器的主要产品收入规模占比（2017年）

图17：

储存器的主要产品收入规模增速（2017V.S2016）

由于产品的同质化特性，对于产品性能的提升方面，单位容量的成本降低（单位面积的容量提升）以及传输速度的提升是终端应有的核心关注指标，因此也成为供应商竞争的核心领域。

由于产品的同质化特性，也就自然能够理解存储器行业的第二个特殊性——产品价格较为透明。

图18：

DRAM主要产品规格的现货价格走势（过往1年）

图19：

NANDFlash主要产品规格的现货价格走势（过往1年）

终端厂商在主要的产品中均包含了DRAM和NANDFlash的模块需求，而存储空间的大小则根据终端产品的定位，以基础模块的数量累加来实现，因此存储器的基础模块价格就有了形成的条件。

产品同质化带来了产品价格透明度，结合半导体行业的技术壁垒和专利门槛，形成了存储器行业存在较高的市场集中度。

图20：

DRAM板块的市场份额分布（2017年）

图21：

NANDFlash板块的市场份额分布（2017年）

从上图我们可以看到，DRAM市场基本被三星、海力士、美光占据，而NANDFlash的市场分散度稍好一些，但是也基本上主要由前6大厂商占据了主要份额，考虑到两类产品占据了较高的市场份额，以三星、海力士、美光为代表的大厂成为了行业的主导者。

存储器行业的另外一个较为显著的特点是，在分工模式（Fabless+Foundry+OSAT）在半导体行业的占比持续提升的情况下，存储器行业仍然是以较为传统的整合零部件供应商（IDM）模式运营，代工仅作为主要产能的补充以及在小众产品中拥有较大的影响力。

由于产品同质化以及相较于其他半导体产品的模块复杂度较低，因此存储器行业的核心竞争力来源产品的制造工艺过程，而不是电路设计的难度，造成了分工模式中Fabless无法形成有效的话语权和影响力，拥有强大制造能力的厂商从技术专利壁垒和资本投入积累两个维度建立了竞争优势。

存储器产品同质化、价格透明度高、产业集中度高以及IDM模式占据主要份额的特性，使得存储器产品成为了半导体行业产业波动的重要风向标。

我们之前在分析中可以看到，半导体行业市场存在着需求周期和库存周期的共同影响，而库存的影响更为短期而且量化跟踪的难度较大，存储器产品作为行业市场的基础产品，对于行业库存波动的敏感度较高，可以成为行业短期波动的指标。

图22：

存储器价格波动v.s.全球市场规模增速波动（2009.01~2018.09）

上图是将NANDFlash和DRAM产品的价格同比变动趋势与全球半导体市场规模三月移动平均变动趋势之间做对比的示意图，产品价格的原始数据以虚线表示，而实线则是我们向后平移两个季度的示意图，从2009年以来，经过平移后的产品价格同比变动情况与行业市场的波动形成了较好的匹配度。

图23：

DRAM价格波动v.s.全球市场规模增速波动

图24：

NANDFlash价格波动v.s.全球市场规模增速波动

更为短期的观察我们也可以参考环比数据，从上图中我们可以观察到，环比数据方面，DRAM对于短期行业的波动相关性略优于NANDFlash的价格，从目前行业市场的价格看，未来2个季度仍然将会面临调整，中短期行业处于库存下行周期中。

三、行业需求驱动力：

树木？

还要看见森林！

回归到行业增长的核心动力分析，我们认为进入21世纪之后，需求的波动成为了行业波动的核心驱动因素。

需求的核心变动来源于人们市场生活的交互方式的变动，从“互联网→移动互联网→物联网”的趋势带来包括消费终端和基础设施端的产品形态的变化。

每一次的变化，都为半导体产业带来了发展的机遇，未来我们认为，物联网普及的泛智能化时代将会是下一轮成长的主要来源，与之前不同的是，PC和智能手机可以看到是两个时代具备代表意义的参天大树，而物联网时代则更像是一片枝繁叶茂的森林，数量和形态样式都会大幅度增加。

（一）交互升级，物联网成为下一个主导者

如我们之前的分析的那样，进入到21世纪之后，半导体产业波动的长期趋势由需求主导，库存则引导了短期波动，关注长期周期趋势的过程中我们发现，技术革新和进步使得更加个性自由便捷的交互方式成为可能，而这种变化则带来半导体需求的明显波动。

从交互方式上看，进入21世纪后，我们正在经历从“互联网→移动互联网→物联网”的变化过程。

脱胎于军用网络阿帕网的国际互联网在上世纪80-90年代首先在北美进入到了民用领域，90年代中期中国作为全球人口数量最大的国家加入进来，网络的普及速度迅速加快，造就了产业繁荣以及随之而来的著名的资本市场“互联网泡沫”。

互联网行业的发展的过程中，电子商务等新兴业态改变了传统的商业格局。

移动互联网的普及则将互联网进一步与人们随时随地的绑定，其中社交媒体成为了标志性的应用，尽管以Facebook、微博为代表的桌面端社交网络的应用早已开始，但是以微信为代表的移动终端社交平台则迅速拓展了市场。

图25：

主要终端产品的出货量增长速度（2001~2017）

从终端的形态看，互联网阶段PC是主要的终端产品，从上述的增长速度我们可以观察到，尽管“互联网泡沫”的时间在2000~2001年，但是产品市场增长则一直持续到了2011年，增速在2003年达到最高值之后进入了下降的过程，市场需求逐步饱和。

与此同时，智能手机作为移动互联网普及的主要终端产品，出货量大幅度增长，2017年也进入了饱和期。

我们可以观察到的是，PC和智能手机从大幅度增长到逐步进入饱和的周期时点基本匹配，从终端分部看，手机在2013年之后就成为了半导体需求最主要的贡献占比。

图26：

半导体市场需求终端行业分部占比（2013v.s.2017）

着眼未来，半导体收入端的增长已经从2016年下半年启动，产业周期上也进入到了新一轮的上行过程，那么在这个过程中，从终端市场的变化看，我们认为物联网引领的交互方式改变，正在持续改变着我们的生活方式。

与桌面互联网和移动互联网显著的不同是，物联网产业的兴起并非伴随着单一标志性产品的快速渗透。

PC和智能手机可以看作是前两个时代标志性产品，类似于一棵引人注目的参天大树，那么到了物联网时代，可穿戴设备、智能家居、智能汽车、智慧城市等多种类型表现形式都是物联网中不可获取的组成部分，类似于一片茂密的森林，各种终端产品类似于森林中不同的树木，共同维系着这片森林的生态系统。

因此在物联网时代，对于半导体需求变动的关注，不仅要看见树木、更要看见森林！

图27：

集成电路需求终端行业分部预期（2016~2021E）

从ICInsights对于终端需求的占比及未来5年的成长性预测可以看到，物联网、汽车电子是主要的驱动力，考虑到其对于物联网需求的定义较为狭义，主要包含了与网络互联的系统模块，而从我们的定义看，智能家居、穿戴设备、智能汽车等均可以成为物联网落地的形态。

图28：

全球智能家电市场规模及增速（2015~2020E）

图29：

全球智能穿戴娱乐设备市场规模及增速（2015~2020E）

从Technavio的数据看，智能家电产品的市场规模增长速度将会远高于家电市场整体，并且根据预测，即使是到了2020年之后，智能家电的渗透率仍然较低，未来有着可观的成长空间。

可穿戴产品是近年来逐步被大众认知的，目前而言主要的功能尽管具备部分医疗健康属性，但是更多的需求仍然来自于娱乐。

Technavio对于市场的可穿戴产品市场保持乐观的预期，在以苹果AppleWatch为代表的产品在消费市场引领作用下，未来供应端和产品端的丰富将会激发市场的需求活力。

图30：

全球汽车ADAS市场规模及增速（2015~2020E）

图31：

ADAS及自动驾驶零组件市场规模及增速（2016~2021E）

汽车的智能化推进也是物联网需求的一个重要板块，从市场的发展方向看，一方面汽车自身的各类电子产品的升级在持续进行中，包括娱乐系统在内的创新升级以及ADAS辅助驾驶的各类系统均在获得了显著的发展。

另外一方面，包括美国、欧洲、中国等全球主要国家和地区均积极推动车联网产业的布局，以汽车作为信息数据传输的主体，从交通、安全等入手，未来拓展到整个城市的规划和管理领域。

物联网的兴起，尽管从终端产品的形态上与互联网和移动互联网有着较为明显的区别，但是我们可以看到的是，其核心的变化是来自于信息数据量的变化。

通过“机-机”交互而产生的数据信息量较“人-机”交互将会呈现大幅度的增加，而这需要数据处理能力和数据传输能力的提升，反过来，上述能力的提升也会促进物联网的发展。

如在移动互联网网速、带宽、低功耗等多项指标的提升与其普及程度形成了有效的正反馈类似，未来物联网领域的数据处理能力提升同样会与渗透率形成有效的正向反馈，而AI和5G则会是发展中核心的推手。

（二）AI加持，大数据处理能力显著提升

人工智能（AI）的理念近年来已经逐步被大众所认知，其中谷歌团队的AlphaGo作为人工智能围棋选手击败了包括李世石、柯洁等世界围棋冠军的新闻使得普通人对AI的认知和关注度均达到了新的高度，一时间“机器人将会