半導體兩重天：強預期遭遇弱現實

吳新竹

半導體的下游需求集中在通信、計算機及消費電子領域，2023年一季度，消費電子領域需求不振，全球智能手機市場的出貨量同比減少12%，個人電腦出貨量同比下滑近30%，芯片交期受下游主流需求疲軟影響，庫存仍待消化。芯片設計企業對市場變化最為敏感，盈利紛紛受到擠壓，而上游國產設備企業的盈利依舊保持增長，全球半導體周期已經處在底部區域，預計新一輪周期將在2023年下半年開啟。

ChatGPT推動人工智能的快速發展，長期來看，AI對算力和數據中心的需求將進一步打開存儲、GPU等算力芯片的市場，中國人工智能芯片市場增量可觀，服務器領域亦將獲益，近期芯片板塊股價在急漲與急跌之間輪換。

設計環節盈利遭擠壓

已披露的2023年一季度業績中，半數以上半導體上市公司的收入和凈利潤雙降，三成以上公司的扣非歸母凈利潤較上年同期跌幅超過90%，盈利滑坡在芯片設計類公司中尤其顯著，原因集中在庫存、晶圓價格以及市場需求的低迷。以中穎電子為例，該公司一季度營業收入較上年同期下降37.73%，扣非歸母凈利潤同比下降81.01%。該公司稱，2023年1月份春節假期期間，大多終端客戶的產線休息近半個月，且終端客戶本季主要在消化其銷售環節的庫存，公司銷售同比下滑明顯，但是月銷售收入及新增訂單量則逐月呈現邊際性改善；由于公司及競爭對手的存貨充足，需要進一步消化庫存，產品市場呈現價格競爭較為激烈的格局，公司部分產品的售價有所下調；2022年的晶圓代工價格定價處于峰頂，還沒有回落，公司存貨成本較高。受到售價及成本的雙向承壓，公司產品的毛利率下滑。由于公司與主要客戶采用年度議價的交易模式，后續產品交易價格多趨向穩定；而上游代工供應鏈的產能利用率普遍較寬松，預期委外代工成本或許有向下調整的空間。

從全國來看，2021年和2022年，注銷、吊銷的芯片相關企業數量驟增，芯片設計企業不斷經歷洗牌。個別公司芯片產品的主要晶圓制造供應商在2022年下半年和2023年一季度分別提高了晶圓制造價格，導致毛利率相比上年同期出現階段性較大幅度下降；還有部分芯片設計公司為開發新產品、發放股權激勵，期間費用及研發費用占營業收入的比例上升較大，影響了短期利潤。多家公司表示，短期的銷售不振導致庫存偏高，將積極管理存貨，逐步降低存貨水位。

周期底部漸明

研究機構預測，2023年，全球半導體市場規模為5566億美元，同比下降4.1%。存儲芯片的標準化程度較高，通用性強，價格對下游需求的反應較為敏感，存儲芯片市場的彈性更大，對集成電路產業的整體周期性波動具有一定的放大作用。本輪存儲芯片周期的頂部出現在 2021年，2022年開始下滑，三星和SK海力士的存貨增速都已見頂，轉為下行，美光預計存貨周轉天數于2023年第一季度達到峰值，未來將逐漸開始下降。各大廠商相繼減產或縮減資本開支，信達證券預計存儲芯片市場將于2023年下半年觸底，供需將逐漸改善，第二季度或見存儲價格的拐點，當前或處于周期底部位置，AI帶來的新需求有望推動存儲芯片復蘇。

存儲芯片廠商的資本開支增速與市場規模增速有較強的相關性，并且當資本開支大幅下降時，存儲市場將逐漸恢復增長。

2023年一季度，DRAM產品價格整體下降約20%，研究機構預計第二季DDR4跌幅落在18%-23%，DDR5跌幅收斂至13%-18%。隨著多數供應商減少資本開支，2023年一季度，NAND Flash價格季跌幅收斂至10%-15%，第二季度將收窄至5%-10%，下行周期相比DRAM更早結束。2022年NAND下游應用前三大領域為服務器、個人電腦和智能手機，占比分別為30%、26%和24%，根據華金證券的研究，NOR Flash、SLC NAND等利基存儲產品的價格已筑底企穩，利基市場正是國產存儲芯片的主要市場。

服務器和智能手機是DRAM芯片的兩大應用領域，2022年占比合計為 73.4%，2022年以來由于移動端DRAM供過于求嚴重，DRAM供應商紛紛調整產品結構，將更多產能分配給服務器相關DRAM產品，預計2023年服務器將超越智能手機成為DRAM第一大應用領域。2023年第二季度起，安卓廠商將發布新品，蘋果公司計劃提升新機型使用DRAM的容量及規格，移動端DRAM的價格或將筑底并逐漸企穩。

整體來看，本輪半導體周期始于2020年：一方面，疫情帶來的居家辦公需求拉動個人電腦、服務器及消費電子的需求提升；另一方面，5G終端更新開拓了市場空間。爾后由于疫情反復、地緣政治沖突、匯率波動等宏觀因素，下游需求持續疲軟，芯片產品價格陸續達到階段性低位。美國半導體產業協會的數據顯示，中國半導體銷售額同比已經降至31.6%，美歐日銷售額同比變化分別為-12.9%、0.4%和0.7%，均已接近歷史低點，全球半導體周期已經處在底部區域，國泰君安預計新一輪周期將在2023年下半年開啟。

國產化不斷突破

國泰君安指出，中國芯片貿易逆差嚴重，進口總額常年維持在出口額的三倍以上，其次中國高端芯片產能較弱，大國博弈導致的半導體產業鏈制裁仍然存在。

國內半導體設備廠商目前已經能夠生產28nm工藝的光刻機、14nm的刻蝕設備，國內晶圓廠28nm及以上成熟制程擴產規模較大，為國產化設備的制程突破爭取了一定的時間，國產等離子體增強化學氣相沉積設備、原子層沉積設備和次常壓化學氣相沉積設備已廣泛應用于國內晶圓廠14nm及以上制程，先進封裝已達5nm。

設備廠商2023年一季報業績仍保持增長，北方華創預計一季度實現營業收入36億-40億元，比上年同期增長68.56%-87.29%；預計實現扣非凈利潤5億-5.60億元，比上年同期增長221.82% -260.44%。拓荊科技一季度營業收入同比增長274.24%，凈利潤較上年同期扭虧為盈。芯源微一季度營業收入同比增長56.89%，扣非歸母凈利潤同比增長82.38%。

中國市場銷售額約占全球市場37%，CPU國產化率僅為0.5%，近年來國產處理器及現場可編程門陣列取得了一定的市場。

國產CPU既支持面向數據中心、云計算等復雜應用領域的高端服務器，也支持面向政務、企業和教育領域的信息化建設中的中低端服務器以及工作站和邊緣計算服務器；國產DCU主要部署在服務器集群或數據中心，支撐高復雜度和高吞吐量的數據處理任務。國產嵌入式可編程PSoC芯片針對人工智能、數據信號處理等計算的加速需求，采用CPU與FPGA融合架構，滿足快速部署、動態重構便捷升級的市場需求，力求達到低成本、高能效的智能加速計算應用。

AI革命推動行業增長

ChatGPT加速了AI變革，互聯網科技公司相繼開發并推出大模型產品，大模型的訓練和部署需要大量的算力芯片支持，數據集傳輸和儲存也對存力提出了更高要求。在AI服務器中應用的存儲芯片主要包括高帶寬存儲器HBM、DRAM和SSD，人工智能和數據中心催化內存和存儲需求提升，美光相關數據顯示，一臺人工智能服務器的DRAM使用量是普通服務器的8 倍，NAND是普通服務器的3倍；在英特爾看來，目前的計算、存儲和網絡基礎設施遠不足以實現元宇宙愿景，要想實現真正的元宇宙，計算能力需量要再提高1000倍。

據統計，當前的ChatGPT模型至少在服務器上花費了3.47億美元，其中CPU、GPU和DRAM 分別為0.29億、2.66億和0.23億美元。未來隨著ChatGPT的應用擴大，天風證券預測其日活量與每人每天生成單詞在2023年后將呈階梯式高速增長，服務器的成本也將隨之擴張，預計2030年服務器成本將高達975.1億美元。2021年，中國加速服務器市場規模53.9億美元，同比增長68.6%；預計到2025年將達到103.4億美元，占全球整體服務器市場近三成，年復合增長率約為19%。

中信證券認為，隨著人工智能相關技術的進步，應用場景將更加多元化，GPU通用性和軟件生態系統將成為該領域的主流解決方案。2022-2024年，預計中國人工智能芯片市場規模復合增長率為46.05%，2024年市場規模將達到785億元。受此影響，國產內存接口芯片有望保持增長，銷量將受益于服務器出貨量增長和單臺服務器內存模組用量不斷上升；同時，內存接口技術向DDR5升級以及LRDIMM結構的滲透將帶來單價的提升。