TB天博官网入口电子行业2023年中期投资策略报告:顺复苏之势乘AI之风

  申万电子行业指数大幅跑赢沪深300和创业板指,消费电子指数涨幅居前。2023上半 年,沪深300指数下跌0.75%,创业板指下跌5.61%,申万电子行业指数上涨11.00%, 大幅跑赢沪深300和创业板指数。2023年一季度电子行业整体上涨,4-5月出现明显回 调,6月触底回升、震荡上行。从二级行业看,2023上半年消费电子指数涨幅居前, 半导体指数涨幅较低。具体地,半导体/其他电子/元件/光学光电子/消费电子/电子 化学品指数2023上半年分别上涨1.46%/4.53%/11.62%/15.24%/22.27%/14.21%。

  申万通信、传媒、计算机行业指数大幅上涨,申万电子指数涨幅位列第6。2023上半 年,在申万各一级行业指数中,通信、传媒、计算机行业指数表现亮眼,分别大幅上 涨50.66%/42.75%/27.57%,商贸零售指数表现较差,下跌23.44%。申万电子行业指数 上涨11.00%,在31个申万一级行业指数中排名第6。

  估值较年初明显提升,高于历史3年均值水平。截至2023年6月30日,申万电子行业的 PE-TTM为52.92倍,较2023年初的33.03倍有明显提升,且高于历史3年PE-TTM的均值 水平43.33倍。

  申万电子行业2022年营收增速放缓,2023Q1收入规模有所收缩。2022年申万电子行业 实现营业收入28334.52亿元,同比增长4.65%,较2021年的同比增速收窄了21.25个百 分点。2023年Q1申万电子行业实现营业收入6016.03亿元,同比下滑7.59%,较2022年 Q1的同比增速由正转负。

  半导体设备和消费电子零部件及组装的营收同比增速表现较优。在申万电子的三级 子行业中,半导体设备、集成电路制造和消费电子零部件及组装2022年的营收同比增 速排名前三,分别为55.11%/31.77%/17.81%。2023年Q1仅半导体设备和消费电子零部 件及组装的营收同比增速为正,分别为47.49%和2.61%。

  申万电子行业2022年及2023Q1归母净利润有所下滑。2022年申万电子行业实现归母 净利润1292.89亿元,同比下滑29.28%,较2021年的同比增速由正转负,表现较差, 主要是由于行业营收增速放缓,毛利率、净利率下滑所致。2023年Q1申万电子行业实 现归母净利润155.55亿元,同比大幅下滑56.63%,主要是由于行业整体营收规模同比 收缩,且盈利能力下降所致。

  半导体设备和电子化学品归母净利润的同比增速表现较优。在申万电子的三级子行 业中,半导体设备、电子化学品和半导体材料2022年的归母净利润同比增速排名前三, 分别为71.52%/19.39%/11.89%。2023年Q1仅半导体设备的归母净利润同比增速为正, 且大幅增长96.05%,主要是由于半导体设备的营收及净利率均大幅提升所致。此外, 面板和光学元件2022年和2023Q1的归母净利润均为负值,在各三级子行业中表现较差。

  SW电子重仓配置维持超配,但超配比例同比、环比均有所收窄。从适配比例看,SW电 子行业2023年Q1的适配比例为7.21%,环比略有上升,整体趋势平稳上升,处于历史 高位。从基金重仓比例看,2023年Q1 SW电子行业基金重仓比例为9.42%,环比上升 0.72pct;超配比例为2.21%,同比下滑1.75pct,环比下滑0.23pct。SW电子行业的基 金重仓比例环比上升,但超配比例环比下滑,基于计算,我们得出原因主要是电子基 金重仓股的上涨幅度不及其他电子板块的非重仓股。

  从持股市值看,2023年Q1申万电子行业的前十大重仓股分别为中芯国际、中微公司、 立讯精密、北方华创、澜起科技、兆易创新、圣邦股份、紫光国微、三安光电和寒武 纪,由半导体、消费电子和光学光电子领域组成,其中半导体领域的标的占比80%。 从行情表现看,前十大重仓股中七成标的在2023年Q1实现上涨,涨幅居前的是寒武纪、 中微公司,所处细分行业为景气度较高的AI芯片和半导体设备,受益于人工智能的发 展和半导体国产替代的推进。

  从持股市值变动数值看,2023年Q1申万电子行业加仓的前十大个股分别为中微公司、 寒武纪、中芯国际、沪电股份、长电科技、三安光电、工业富联、芯原股份、北方华 创和晶晨股份。从加仓股看,由于海外制裁措施逐步落地、国家大基金投资动作活跃, 受益于国产替代的半导体设备基本面维持坚挺,机构加仓中微公司、北方华创;而芯 原股份、中芯国际和长电科技分属半导体制造链的上游设计、晶圆代工和后道封测, 亦受益于国产替代加速;同时ChatGPT带动AI热潮,机构增加了算力产业链的配置, 主要包括AI芯片寒武纪、以及受益于AI服务器高景气的沪电股份和工业富联等。综合 持股数量变动、持股基金数量变动和季度行情表现情况看,前十大加仓股持股市值的 增加主要是由持股数量的增加和股价的上涨共同所致,且前十大加仓股的股价在2023 年Q1期间均实现上涨。

  以A股为分母,半导体板块配置偏好仍较明显,光学光电子板块低配比例持续收窄。 以全部A股为分母,计算分析电子各二级子行业的重仓超/低配情况,在2023 Q1中, 仅半导体和元件板块实现超配,其中半导体板块连续四个季度维持超配,且超配比例 高于其他板块,配置偏好仍较明显。同时光学光电子板块低配比例连续收窄,且2023 Q1环比收窄幅度较大,说明机构对光学光电子板块关注度有所提升,我们认为主要是 随着库存出清和需求复苏,面板价格止跌回升,机构增加了对面板及上下业的配 置。

  展望2023下半年,建议把握AI大模型浪潮和国产替代背景下,周期性与成长性共振带 来的结构化投资机遇。 从周期性看,供需关系持续改善,行业去库存效果较优。供给端收紧主要受龙头厂商 减产及海外出口管制政策趋严的影响;消费端复苏主要受益于支持性政策频出及旺 季活动备货的提振。 从成长性看,人工智能技术创新驱动,算力及存储量指数级增长,相关产业链需求强 劲;龙头厂商发布高性能新品,拉升产业链上游需求。 受到供需改善和创新驱动的共同影响,半导体、消费电子、光学光电子、元件等领域 均呈现结构化高景气度。

  年初至今费城半导体指数震荡上行,彰显二级市场半导体行业的景气度上行。根据 iFinD数据,费城半导体指数自2022年初就持续下跌,2022年四季度逐渐企稳,2023 年1月触底回升,2023上半年上涨45.06%,高于同期纳斯达克综合指数涨幅,彰显全 球半导体产业的景气度上行。

  海外管制政策出台,倒逼我国半导体产业加速国产替代步伐。自2022年下半年起,美 国就要求荷兰、日本一同对我国的半导体设备出口进行管制。海外管制政策的趋严态 势不改,半导体设备的国产替代已是大势所趋,我国需加强在各制造环节国产设备的 研发,突破技术瓶颈,加速国产替代的步伐。2023年5月23日,日本经济产业省公布 外汇法令修正案,正式将先进芯片制造设备等23个品类纳入出口管制,该管制将在7 月23日生效。日本经济产业省发布的清单涉及清洗、成膜、热处理、曝光、蚀刻、检 查等23个种类。

  2023年6月30日,荷兰政府正式出台先进半导体设备出口管制的新条例。根据荷兰政 府发布的条例细则,涉及的管制范围主要包括先进的光刻设备、沉积设备、外延生长 设备和相关的软件技术及材料。根据荷兰光刻机巨头阿斯麦(ASML)发布的声明,此 次的新出口管制条例主要针对TWINSCAN NXT:2000i及后续推出的浸润式光刻系统, EUV(极紫外)光刻系统在此前就已经受到限制,其他系统的发运暂未受荷兰政府管 控。新颁布的出口管制条例将于2023年9月1日生效。

  根据日本、荷兰政府发布的出口管制条例以及公布的受到管制影响的设备清单,虽然 我国仍然可以购买部分成熟制程的设备,但相关设备在良率等方面较先进设备有所 落后,因此长期来看我国半导体制造仍然存在供应链安全和稳定性的问题,相关设备、 零部件、材料的国产替代步伐尚需加速。

  先进封装是后摩尔时代的主流趋势,占比逐渐提升有望高于传统封装。根据Yole数 据,2021年全球封装市场总营收为844亿美元,其中先进封装占比44%,市场规模达374 亿美元。Yole预计2027年全球封装市场规模为1221亿美元,其中先进封装市场规模为 650亿美元,占比将提升至53%。2021-2027年间先进封装市场规模的年化复合增速预 计为9.6%,将成为全球封测市场增长的主要驱动力。

  受益于国产替代加速及制造业的发展,中国大陆的先进封装市场蓬勃发展。根据 Frost&Sullivan统计,中国大陆2020年先进封装市场规模为351.3亿元,预计2025年 将增长至1,136.6亿元,2020-2025年间年化复合增速达26.47%,高于Yole对全球先进 封装市场年化复合增速9.6%的预测值。

  OSAT竞争格局较为稳定,中国大陆封测厂营收名列前茅。根据半导体综研对2022年海 内外已经上市的封测厂(OSAT,Outsourced Semiconductor Assembly and Test)营 收情况的统计,OSAT行业整体营收排名变化不大,竞争格局较为稳定。2022年中国大 陆封测厂中有长电科技、通富微电、华天科技和甬矽电子进入前三十名的榜单,其中 长电科技、通富微电和华天科技稳居榜单前十。中国大陆封测厂的研发投入水平处于 国际领先水平,但毛利率与海外巨头相比仍有提升空间。

  先进封装带动半导体设备需求增长。在先进封装工艺中,除了需要用到传统的封测设 备,还需要使用晶圆制造前道工艺的涂胶机、光刻机、刻蚀机、掩膜等设备,因此先 进封装占比的提升将进一步带动半导体设备需求的增长。

  智能手机一季度出货量降幅收窄,中国市场占据约四分之一的份额。根据IDC数据, 2023年一季度,全球智能手机市场出货量约26860万台,同比下降14.59%;中国智能 手机市场出货量约6544万台,同比下降11.81%。虽然一季度智能手机的出货量仍然同 比下滑,但是降幅有所收窄。2023年一季度中国智能手机出货量占比略为提升,约占 据全球智能手机出货量的四分之一。

  国内智能手机2023年5月出货量同比快速提升,5G手机占据主要份额。根据工信部数 据,2023年1-5月国内智能手机累计出货约10355万部,同比略微下降2.49%,2023年 1-5月累计出货5G手机约8497万部,同比略微下降1.44%。2023年3-5月的月度出货量 同比上涨,其中2023年5月国内智能手机和5G手机分别出货约2520/2017万部,同比分 别增长22.55%/13.70%,增速明显提升,我们认为主要是由于消费复苏及618旺季备货 的影响。

  折叠屏手机出货量快速增长,OPPO、Honor份额提升。根据IDC数据,2023年第一季度, 中国折叠屏手机出货量达到102万台,同比增长53%,预计2023年依然会保持快速增长。 厂商方面,OPPO市场份额占比约35%,有所提升,位列第一,主要受益于Find N2 Flip 成为当季爆款;华为和三星市场份额分别约24.9%和18.4%,位居第二、三位,基本保 持稳定。荣耀受益Magic Vs系列,市场份额达历史最高,约10.5%。

  汽车智能化、电动化趋势不改,带动汽车电子产业需求。汽车的智能化、电动化主要 带动了MCU、功率半导体、传感器和面板等领域的需求。其中,32位及以上的MCU主要 应用于汽车的仪表板、车身、多媒体信息、智能安全、辅助驾驶等高阶控制,随着汽 车智能化程度的升级,高阶MCU的需求也大幅提升;伴随新能源汽车渗透率的提升, 碳化硅(SiC)功率器件成为了汽车功率半导体的核心组成,在新能源汽车中主要应 用于逆变器、车载充电、高压负载等领域;传感器是汽车智能化过程中的重要组成, 激光雷达已成为核心传感器之一;此外,大屏化、多屏化的趋势不变,车载面板的市 场规模有望持续增长。 2023年5月我国新能源汽车销量同比、环比提升。根据中汽协数据,我国2023年1-5月 新能源汽车的月度销量分别为40.8/52.5/65.3/63.6/71.7万辆,同比分别变化5.34%/57.19%/34.92%/112.71%/60.40%,自2023年2月起,我国新能源汽车的月度销 量同比维持高速增长。

  利好性政策频出,促进新能源汽车销量增长。2023上半年以来,国务院出台多项新能 源汽车利好性政策。4月28日,中央政治局分析研究当前经济形势和经济工作时 提出“要巩固和扩大新能源汽车发展优势,加快推进充电桩、储能等设施建设和配套 电网改造”。5月5日,国务院常务会议要求“进一步优化支持新能源汽车购买使用政 策,鼓励企业丰富新能源汽车供应”。6月2日,国务院常务会议研究了促进新能源汽 车产业高质量发展的政策措施。6月19日,税务总局发布了关于延续和优化新能源汽 车车辆购置税减免政策的公告,我们认为这一系列利好性政策将促进我国新能源汽 车销量的增长,进一步拉升汽车电子产业链的需求。

  二季度存储价格预计下滑,仍需进一步去库存。根据TrendForce集邦咨询预测,部分 存储产品23Q2的均价跌幅较其上一次预测值将扩大,主要是由于PC端DDR4和LPDDR5的 库存仍然处于较高水平,产业仍需进一步去库存。值得注意的是,Server端DDR5价格 跌幅预计有所收敛,但由于比重较低,对整体价格变化影响有限。

  DRAM和Flash颗粒现货平均价企稳筑底。根据DRAMexchange的数据,国际市场主要型 号的DRAM颗粒和Flash颗粒的现货平均价在2023年2季度均跌幅收窄、企稳筑底,下半 年有望实现触底回升。

  主流NAND Flash Wafer均价2023下半年预计上涨。模组方面,根据TrendForce集邦 咨询统计,主流容量512Gb NAND Flash Wafer有望止跌并小幅反弹,结束自2022年5 月以来的猛烈跌势,预期2023年第三季度起转为上涨,涨幅约0~5%,第四季涨幅预 计再扩大至8~13%。

  竞争格局寡头垄断,海外大厂占据超过95%的市场份额。根据TrendForce集邦咨询统 计,DRAM和NAND Flash市场均呈现寡头垄断的竞争格局。2023年一季度,DRAM市场三 星、美光、SK海力士占据核心市场份额,TOP3营收合计占比超过95%。NAND Flash市 场三星、凯侠、SK集团、西部数据、美光占据核心市场,TOP5营收合计占比超过96%。

  海外龙头大厂持续减产,供需关系有望改善。三星、SK海力士、凯侠等海外大厂自2022 下半年起就纷纷提出减产计划。美光公司2023年6月28日发布的财报中显示,公司对 DRAM和NAND将进一步减产近30%,预计减产将持续到2024年。供给端的减产有望加速 行业去库存步伐,改善供需关系,促进行业回归正常的库存水平。

  美光公司在华销售产品未通过网络安全审查,把握我国存储厂商的自主可控机遇。 2023年05月21日,网络安全审查办公室依法对美光公司在华销售产品进行了网络安 全审查。审查发现,美光公司产品存在较严重网络安全问题隐患,对我国关键信息基 础设施供应链造成重大安全风险,影响我国国家安全。为此,网络安全审查办公室依 法作出不予通过网络安全审查的结论。网络安全、数据安全是我国数字经济时代重要 的战略要地,此次对美光产品的审查结果,体现出我国应当加快存储产品自主可控的 步伐,加强保障我国网络及数据安全,建议关注存储产品国产替代的市场空间。

  电视面板2023上半年价格反弹,持续上涨。根据WitsView数据,2023年6月下旬电视 各尺寸面板价格继续上涨,其中65寸电视面板6月下旬均价为155美元,与6月上旬相 比上涨5美元,与5月下旬相比上涨10美元,上涨6.9%;55寸电视面板6月下旬均价为 113美元,与6月上旬相比上涨4美元,与5月下旬相比上涨8美元,上涨7.6%;43寸电 视面板6月下旬均价为60美元,与6月上旬相比上涨2美元,与5月下旬相比上涨3美元, 上涨5.3%;32寸电视面板6月下旬均价为34美元,与6月上旬相比上涨1美元,与5月下 旬相比上涨2美元,上涨6.3%。

  部分显示器面板价格小幅上调,笔记本面板价格平稳。显示器方面:27寸LED面板6月 下旬均价为61.6美元,价格与6月上旬和5月下旬持平;23.8寸LED面板6月下旬均价为 47.8美元,与6月上旬相比上涨0.1美元,与5月下旬相比上涨0.1美元,上升0.2%;21.5 寸LED面板6月下旬均价为41.4美元,与6月上旬相比上涨0.1美元,与5月下旬相比上 涨0.1美元,上升0.2%。笔记本方面: 6月下旬17.3/15.6/14.0/11.6寸笔记本面板均 价分别为38.2/40.5/26.3/24.8美元,各尺寸笔记本面板均价自2022年11月下旬至今 表现平稳。

  全球大尺寸液晶面板出货量2023Q1逐月增长,Q2震荡上行。根据WitsView数据,全球 大尺寸液晶面板月度出货量2023上半年震荡上行,除平板电脑大尺寸液晶面板出货 量在23年Q2逐月下滑,笔记本电脑、显示器和液晶电视大尺寸液晶面板的月度出货量 均震荡上涨。

  2023年1-5月全球大尺寸液晶面板累计出货量同比下滑。根据WitsView数据,全球大 尺寸液晶面板2023年1-5月累计出货量同比下滑,下滑幅度较2022年同比下滑幅度扩 大,其中仅平板电脑大尺寸液晶面板2023年1-5月累计出货量同比增长。平板电脑和 液晶电视占据全球大尺寸液晶面板出货量的主要份额。

  全球大尺寸液晶面板出货面积2023Q1逐月增长,Q2震荡上行。根据WitsView数据,全 球大尺寸液晶面板月度出货面积2023Q1逐月增长,Q2略有震荡,但整体上半年保持上 行趋势。除显示器大尺寸液晶面板的出货面积23年上半年逐月增长外,平板电脑、笔 记本电脑和液晶电视大尺寸液晶面板的月度出货面积均有所波动。

  2023年1-5月全球大尺寸液晶面板累计出货面积同比下滑。根据WitsView数据,全球 大尺寸液晶面板2023年1-5月累计出货面积同比下滑,下滑幅度较2022年同比下滑幅 度略有扩大,其中仅平板电脑大尺寸液晶面板2023年1-5月累计出货面积同比增长。 液晶电视占据全球大尺寸液晶面板出货面积的主要份额,2022年和2023年1-5月累计 出货面积占比均超过75%。

  稼动率回升,电视面板下半年有望迎来量价齐升。根据TrendForce集邦咨询预计, 2023年Q2全球电视出货量约4,726万台,季增9.0%,主要受益于618等旺季活动需求的 拉动。TrendForce集邦咨询预估2023年第2季度Gen5(含)以上LCD产线稼动率(以面 积计)将有望回升至77%,主要受益于订单需求的增长。加之WitsView统计的各尺寸 电视面板上半年价格反弹持续上涨,我们认为电视面板下半年有望量价齐升。

  苹果新品头显采用Micro OLED显示屏。苹果在2023年6月6日WWDC23开发者大会上,正 式发布首款MR头显Vision Pro,预计明年初发售。该款头显可达2300万像素、单眼分 辨率超4K,实现广色域和高动态范围。

  苹果头显新品在光学领域性能参数高于竞品。对比主流的几款头显产品,可以看到苹 果的Vision Pro在分辨率、显示技术和摄像头数量上都明显领先。我们认为苹果在 Vision Pro上应用Micro OLED,会带动Micro OLED作为高端显示屏的市场应用空间。

  ChatGPT用户数迅速突破,成为史上用户增长速度最快的消费级应用程序。2022年11 月30日,美国人工智能研究公司OpenAI发布人工智能聊天机器人ChatGPT,推出短短 5天,ChatGPT的注册用户数就超过100万,根据瑞银集团统计,ChatGPT在2023年1月 末的月活用户已经突破了1亿,成为史上用户增长速度最快的消费级应用程序。根据 World of Engineering统计,iTunes达到1亿用户用了6年半、Twitter用了5年、Meta (Facebook)用了4年半、WhatsApp用了3 年半,而ChatGPT仅用了2个月。

  GPT4模型性能再次大幅提升,参数量、数据量指数级增长。根据芯八哥整理,从GPT1到GPT-3,模型的参数量规模和数据规模均呈现指数级增长。2023年3月14日,OpenAI 官网发布了ChatGPT的最新版本——GPT4模型。比起ChatGPT,GPT-4拥有更强大的识 图能力,文字输入的上限提升到了2.5万字,它能更加流畅准确地回答用户的问题, 能写歌词,写创意文本,且风格多变。实验表明,GPT-4在部分专业测试和学术基准 上,表现出了与人类相当的水平。

  海内外厂商纷纷发布AI大模型,竞争激烈。海内外龙头厂商纷纷参与大模型的研发, 海外公司主要包括美国的谷歌、微软、Meta、Open AI,英伟达等,中国大模型主要 包括百度文心、华为盘古、阿里通义、腾讯混元以及商汤的视觉模型等。对比之下, 虽然国内大模型的参数量也有达到千万级和亿万级,但仍需进一步提升。

  服务器是算力的核心基础设施,大模型数据量的指数级增长拉升AI服务器需求。根据 TrendForce集邦咨询统计,2022年高端搭载GPGPU的服务器出货量年增约9%,其中近 80%的出货量均集中在中、美系八大云端业者。随着Microsoft、Meta、Baidu等相继 推出基于生成式AI衍生的产品服务。根据TrendForce集邦咨询预估,2023年AI服务器 出货量的年增率有望达15.4%,2023-2027年AI服务器出货量的年复合成长率预计约 12.2%。

  AI服务器刺激Server DRAM、Server SSD与HBM需求同步上升。根据TrendForce集邦 咨询统计,Server DRAM的普遍配置约为500-600GB左右,而AI服务器的平均容量则可 达1.2-1.7TB。SSD的容量虽呈现非必要扩大容量的态势,但在传输接口上会为了高速 运算的需求而优先采用PCIe 5.0。此外,相较于一般服务器而言,AI服务器多增加 GPGPU的使用,其HBM用量约为320-640GB。未来在AI模型逐渐复杂化的趋势下,会需 要更多的存储器用量,将进一步带动Server DRAM、SSD以及HBM的需求成长。

  AI驱动服务器需求,服务器存储占比预计将超过手机存储。Mobile DRAM方面,此前 由于手机端存储处于去库存阶段,因此平均搭载容量的增长放缓。未来,随着库存逐 渐回归正常水平,新一代智能手机产品的发布有望提升Mobile DRAM的规格。虽然智 能手机终端需求逐渐复苏,但相较之下TB天博官网入口,服务器受益AI等新应用的驱动,出货量和搭 载容量均有望迎来高增长,且增速高于手机领域。根据TrendForce集邦咨询统计,预 估2023年Server DRAM的平均搭载容量年增率可达12.1%,其位产出比重约37.6%,预 计将超越Mobile DRAM。

  DDR5能够更好地满足AI服务器存储的性能需求。以三星的存储产品为例,其五代双倍 数据率同步动态随机存储器具有高达7200百万比特/秒(Mbps)的传输速度,能够有 效满足更大、更复杂的数据处理工作。与四代双倍数据率同步动态随机存储器相比, 五代双倍数据率同步动态随机存储器的性能提升了一倍多,突发长度从8翻倍至16, 存储库数量从16翻倍至32,同时能够无缝处理8K内容。目前,三星已经开发出了大容 量512GB DDR5内存模块。

  HBM通过先进封装技术实现垂直堆叠。HBM(High Bandwidth Memory)即高带宽存储 器,按照JEDEC的分类,HBM属于图形DDR内存的一种,其通过使用先进的封装方法(如 TSV硅通孔技术)垂直堆叠多个DRAM,并与GPU封装在一起。

  HBM能够解决存储“内存墙”问题,成为AI芯片主流技术方案。存储器与处理器性能 差异正随时间发展逐渐扩大,当存储器访问速度跟不上处理器数据处理速度时,存储 与运算之间便筑起了一道“内存墙”。而随着人工智能、高性能计算等应用市场兴起, 数据量指数级增长,“内存墙”问题也愈发突出。存储器带宽是指单位时间内可以传 输的数据量,要想增加带宽,最简单的方法是增加数据传输线路的数量。HBM能够通 过系统级封装(SIP)和硅通孔(TSV)技术实现垂直堆叠,拥有多达1024个数据引脚, 可显著提升数据传输速度,因此成为AI芯片中存储的主流技术方案。

  HBM芯片容量和传输速率持续提升。HBM技术之下,DRAM芯片从2D转变为3D,可以在很 小的物理空间里实现高容量、高带宽、低延时与低功耗。自2014年首款硅通孔HBM产 品问世至今,HBM技术已经发展至第四代,分别是:HBM(第一代)、HBM2(第二代)、 HBM2E(第三代)、HBM3(第四代),HBM芯片的容量从1GB升级至24GB,带宽从128GB/s 提升至819GB/s,数据传输速率也从1Gbps提高至6.4Gbps。

  HBM市场由三大DRAM原厂占据,SK海力士占据过半份额。根据TrendForce集邦咨询统 计,2022年三大原厂HBM市占率分别为SK海力士50%、三星约40%、美光约10%,预计2023 年SK海力士将受益新世代HBM3产品的量产,其市占率有望提升至53%。

  高端芯片纷纷选择搭载HBM技术,推升HBM存储及先进封装需求。根据TrendForce集邦 咨询统计,NVIDIA、AMD、Intel等高端AI芯片中大多选择搭载HBM。目前NVIDIA的A100 及H100各搭载达80GB的HBM2e及HBM3,在其最新整合CPU及GPU的Grace Hopper芯片中, 单颗芯片HBM搭载容量再提升20%,达96GB。AMD的MI300也搭配HBM3,其中,MI300A容 量与前一代相同为128GB,更高端MI300X则达192GB,提升了50%。同时预期Google将 于2023年下半年积极扩大与Broadcom合作开发AISC,其AI加速芯片TPU亦采搭载HBM存 储器,以扩建AI基础设施。HBM需要使用先进封装技术,因此高端AI芯片需求的提升 将驱动HBM存储及先进封装的需求增长。

  3.3 先进封装:CoWoS 封装技术成为主流,Chiplet 应用占比增加

  AI芯片对先进封装技术的需求日益提升,CoWoS封装技术成为主流。以台积电为例, CoWoS是一项2.5D封装技术,采用的是无源转接板,其主要工艺特点如下:①通过微 凸点将多颗芯片并排键合至硅基无源转接板晶圆上,形成芯片至晶圆(Chip on Wafer, CoW)装配体;②减薄晶圆背面以露出TSV;③制备可控塌陷芯片连接(C4)凸点;④ 切割晶圆并将切好的晶圆倒装焊至封装基板(Substrate)上,形成最终的CoWoS封装。

  苹果AI芯片搭载先进封装技术,产品性能显著提升。苹果最新的M2 Ultra芯片是以 UltraFusion先进封装技术将两块M2 Max晶粒拼接,搭载1340亿个晶体管,比上一代 M1 Ultra多出200亿个,达到Mac电脑芯片性能新巅峰。M2 Ultra芯片拥有比M1 Ultra 足足高出50%的192GB统一内存,并具有两倍于M2 Max芯片的800GB/s内存带宽。通过 将超大内存带宽集成到单个SoC,搭载了M2 Ultra的单台设备就具备了承担大型 Transformer模型的机器学习工作负载的能力。此外M2 Ultra对处理速度方面的提升 较为显著,搭载M2 Ultra的Mac Studio与搭载英特尔10核Core-i9的iMac电脑相比, Mac Studio在三维渲染方面提速6.1倍、在视频处理方面提速5.9倍。

  Chiplet芯片设计下die良率更高,可有效降造成本。在晶圆制造中,通常尺寸越 小的die良率天然会更高。根据WikiChip的统计,2/3/4-Chiplet芯片相较于 Monolithic(单体)芯片,die良率明显更高,也意味着成本更低。

  受益AI服务器的需求带动,Chiplet在先进封装的占比有望持续提升。根据Yole的统 计,2021年Chiplet的市场规模在先进封装中的市场份额约24%,预计到2027年市场份 额将提升至39%,2021-2027年的年均复合增速约12.7%。

  Chiplet是高性能算力芯片封装的主流方案之一,有望在服务器中大量应用。AI大模 型浪潮对算力芯片性能提出更高要求,进而拉动了对Chiplet工艺的需求。Chiplet是 高性能算力芯片封装的解决方案之一,能够降本增效,在服务器中的应用占比有望提 升。根据Yole统计,2022年使用Chiplet技术的服务器占比约17%,预计到2027年将提 升至87%,2022-2027年的年均复合增速约48%。

  PCB为电子产品的基础,新一代信息技术驱动PCB产值提升。印制电路板(PCB)是承 载电子元器件并连接电路的桥梁,广泛应用于通讯电子、消费电子、计算机、汽车电 子、工业控制、服务器等领域,被称为“电子产品之母”。根据Prismark统计,2022 年全球PCB产业总产值达817.41亿美元,同比增长1.0%。随着5G、人工智能、服务器 及存储、汽车电子产业的发展,PCB行业的产值也随之稳步提升。根据Prismark2023 年3月的预测,全球PCB行业产值2022至2027年的年复合增长率预计约3.8%,到2027年 全球PCB行业的产值预计约983.88亿美元。

  中国大陆为全球PCB的核心生产地,预计占据超过一半的市场份额。根据Prismark预 测,2022年至2027年中国大陆PCB产值复合年均增长率预计为3.3%,略低于全球整体 市场的预计增速;预计到2027年中国大陆PCB产值将达到511.33亿美元,2022-2027年 间预计仍将占据超过全球一半的市场份额。

  中国PCB企业占据全球PCB市场核心地位。根据Prismark统计的2021年度全球PCB企业 百强榜,中国企业总计62家上榜,占比超六成。其中,中国大陆企业上榜39家,占比 近四成;中国台湾地区企业上榜23家,占比超二成。根据中国电子电路行业协会的统 计,2022年,我国综合PCB营收规模前三的分别是鹏鼎控股、东山精密和健鼎科技, 其中鹏鼎控股在Prismark统计的2021年全球百强PCB企业中位列第一名;内资PCB营收 规模前三的是东山精密、深南电路和景旺电子,分别位列2021年全球百强PCB企业第 3/8/16名。

  多层板为市场主流,通讯及计算机领域构成核心市场。从产品结构来看,2021年,刚 性板仍占全球PCB市场主流地位,其中多层板占比38.4%,单双面板占比11.8%;其次 是封装基板,占比达17.8%;柔性板和HDI板分别占比为17.4%和14.6%。从下游应用市 场看,2021年,通讯和计算机占据全球PCB下游应用市场的主要份额,两者合计占比 过半。

  服务器及存储领域电子产品产值稳健增长,带动相关PCB产值需求。人工智能大模型 及数字经济时代背景下,对算力和存储量的需求快速提升,带动了服务器及存储领域 的电子产品需求。根据Prismark估算,2022年全球服务器及存储领域市场规模为 2100 亿美元,预计2027年达到3000亿美元,复合增长率为7.4%。

  服务器及存储领域PCB产值高速增长,增速高于其他应用领域。根据Prismark估算, 通讯电子、消费电子、汽车电子、服务器及存储领域2022年预计PCB产值规模分别约 264.55/113.81/94.00/98.68亿美元,同比分别变化3.50%/-4.00%/7.70%/26.40%, 2027年通讯电子、消费电子、汽车电子、服务器及存储领域相关PCB产值预计将分别 达 321.31/132.56/123.81/142.01亿美 元,2022至 2027年的复合 成长率分别 为 4.00%/3.10%/5.70%/7.60%。对比之下可以发现,服务器及存储相关的PCB产值预计将 成为增长最快的细分领域,我们认为主要受益于数字经济和AI大模型时代下,算力及 存储量需求的指数级提升。

  封装基板和多层板品类的成长性较好。根据Prismark统计,2022年除封装基板由于需 求强劲而继续保持高增长外,其余产品均表现较弱,同比多数出现下滑。其中单双面 板至多层板结构中只有18层以上高多层板取得了增长。我们认为先进封装市场的增 长将保障封装基板产品继续维持稳健增速。此外,目前服务器主板PCB主流设计为8- 16层,我们认为多层板品类受益于服务器市场的强劲需求,也将维持较好的增速。随 着PCIe协议的升级,多层板的层数还将进一步增加。

  (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

 

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