（報告出品方/作者：山西證券，高宇洋、徐怡然）

1. 復盤半導體周期：行業(yè)周期與經(jīng)濟周期共振

1.1 半導體行業(yè)具備明顯周期屬性

1978 年以來半導體產(chǎn)業(yè)共經(jīng)歷了 9 輪大的周期，目前正處于第 9 輪周期的下行階段。半導體作為兼具成長與周期屬性的產(chǎn)業(yè)，從行業(yè)規(guī)模來看，1978 年以來共經(jīng)歷了 9 輪大周期。按增速拐點判斷，本輪峰值出現(xiàn)在 2021 年；按絕對值規(guī)模判斷，本輪峰值出現(xiàn)在 2022 年。根據(jù) WSTS 數(shù)據(jù)，2022 年全球半導體銷售額達 5,740 億美元，創(chuàng)歷史新高。

存在大周期嵌套小周期現(xiàn)象，2000 年來共有 6 次小周期。結(jié)合銷售額絕對規(guī)模和增速拐點判斷，頂部分別出現(xiàn)在 2004Q2，2007Q4，2011Q1，2014Q4，2018Q4 和 2022Q2 年，底部分別出現(xiàn)在2001Q3，2005Q3，2009Q1，2012Q1，2016Q2 和 2019Q2。

小周期長度約在 4 年左右，上行周期通常為 2-3 年，下行周期通常為 1-1.5 年。以絕對規(guī)模判斷，本輪周期上行區(qū)間為 2019Q3-2022Q2，下行區(qū)間為 2022Q2 至今。2019 年，中美貿(mào)易摩擦導致下游需求轉(zhuǎn)弱，存儲芯片供過于求價格下跌，全球半導體行業(yè)進入下行周期。2019Q3 見底后，5G 滲透、疫情“宅經(jīng)濟”、新能源產(chǎn)業(yè)迅速成長驅(qū)動半導體行業(yè)復蘇增長，至 2021Q3 行業(yè)景氣度持續(xù)上行，并形成了全球范圍的“缺芯潮”。2021Q3 后，半導體下游需求出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性分化，消費電子增速放緩。2022Q2 至今，全球半導體銷售額回落，行業(yè)步入下行周期。WSTS 報告顯示，由于宏觀經(jīng)濟不確定性以及終端需求放緩，2023年半導體市場規(guī)模預計將同比減少 10.3%，降至 5,150.95 億美元。

1.2 半導體周期與經(jīng)濟周期共振

半導體銷售額增速與全球?qū)嶋H GDP 增速具有較高的相關性。半導體下游應用涉及通信、PC/計算機、消費電子、汽車、工業(yè)等領域，終端需求受宏觀景氣度影響，行業(yè)周期與經(jīng)濟周期共振。疊加產(chǎn)品創(chuàng)新、技術升級等影響，半導體周期波動更大，彈性更高。

半導體行業(yè)周期波動背后本質(zhì)是供需關系的變化。經(jīng)濟周期輪動中，半導體行業(yè)供需變化可以劃分為四個階段：階段一，經(jīng)濟周期上行帶動終端設備和整機需求回暖，需求增速高于出貨量增速時，半導體產(chǎn)品價格上漲，行業(yè)銷售額迎來量價齊增；階段二，為滿足持續(xù)上升的市場需求，晶圓廠和IDM公司加大資本開支并規(guī)劃產(chǎn)能擴產(chǎn)，同時經(jīng)濟復蘇進入過熱階段，需求增速逐步放緩，但銷售額絕對值仍在上行；階段三，經(jīng)濟下行抑制下游需求，而擴產(chǎn)產(chǎn)能集中釋放使得供給保持慣性增長，供大于求引發(fā)半導體產(chǎn)品價格回落，銷售額量價承壓；階段四，經(jīng)濟持續(xù)衰退，市場需求疲軟，晶圓廠和IDM公司降低稼動率并縮減資本開支，行業(yè)供給回落，逐步見底。

2. 解構(gòu)半導體周期：AI 開啟“新十年”，產(chǎn)能擴張減緩庫存持續(xù)去化

半導體行業(yè)周期按時間長短和驅(qū)動因素可以組合和拆解為長、中、短三類。1）長周期，又稱創(chuàng)新周期，一般是 8-10 年左右的大周期，主要受行業(yè)自身及下游應用的創(chuàng)新驅(qū)動，依賴于終端新技術、新代際應用的升級帶動。2）中周期，指產(chǎn)能周期，表現(xiàn)為供給側(cè)擴產(chǎn)節(jié)奏波動，以全球半導體行業(yè)的資本開支增速來看，每 3-5 年會出現(xiàn)一次集中擴產(chǎn)。由于半導體產(chǎn)線從建設到量產(chǎn)需要 1.5-2 年左右，產(chǎn)能釋放與下游需求波動通常存在錯配。3）短周期，即庫存周期，長度大約在 2-3 年，由產(chǎn)業(yè)供需關系變化和自主調(diào)節(jié)決定，包括主動補庫存、被動補庫存、主動去庫存、被動去庫存四個階段。從影響來看，中、長周期決定波動方向，庫存周期則是放大短期波動的推手。

2.1 創(chuàng)新周期：AIoT+AIGC 開啟科技“新十年”

PC/智能手機支撐前兩輪創(chuàng)新周期增長。按下游應用拆分，通信（含智能手機）與PC/計算機終端市場長期占據(jù)全球半導體銷售額的一半以上。2001-2010 年全球半導體市場增長動力主要來自于互聯(lián)網(wǎng)與筆記本電腦的普及，2010-2020 年之間的增長動力主要來自于通信技術和智能手機的迭代升級。

本輪創(chuàng)新周期驅(qū)動力由 AIoT 開啟。AIoT 即智慧物聯(lián)網(wǎng)，是人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術的融合應用，下游場景包括智慧城市、智能家居、智能安防、工業(yè)物聯(lián)和自動駕駛等。2017 年后，智能手機增長乏力，隨即物聯(lián)網(wǎng)概念興起，連接數(shù)量快速增長。2020 年，全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)首次超過非物聯(lián)網(wǎng)（智能手機、PC以及固定電話）連接數(shù)，AIoT 正式接棒開啟新一輪創(chuàng)新周期。創(chuàng)新周期驅(qū)動力的轉(zhuǎn)變直接表現(xiàn)為下游應用場景銷售額的結(jié)構(gòu)變化。據(jù) SIA 數(shù)據(jù)，其他消費電子（不含 PC 與智能手機）/工業(yè)/汽車領域終端應用銷售額在全球半導體銷售額中的占比由 2020 年 12%/12%/11.4%分別增加到 2022 年的14%/14%/14%，通信（含智能手機）和計算機占比則由 32.3%/31.2%分別縮減到 30%/26%。全球半導體銷售額2017-2022 年CAGR為6.85%，汽車/工業(yè)終端應用領域銷售額同期 CAGR 則分別為 12.13%/8.28%，增速明顯快于行業(yè)總體水平。

AIGC 成為周期新增長點。AIGC（AI Generated Content）狹義理解是利用AI 自動生成的內(nèi)容形態(tài)，是相對于 Web1.0 時代 PGC（Professional Generated Content）和 Web2.0 時代 UGC（User GeneratedContent）提出的。廣義理解是生成式 AI，是相對于分析式 AI 實現(xiàn)的人工智能從理解世界到創(chuàng)造世界的躍遷。2022年智能對話機器人模型 ChatGPT 上線，并在 2 個月內(nèi)實現(xiàn)月活用戶突破 1 億，成為史上增速最快的消費級應用和 AIGC 浪潮的代表。ChatGPT 屬于 AIGC 技術應用中的文本生成模態(tài)應用模型，AIGC的多模態(tài)技術還可以應用于音頻、圖像、視頻、游戲等領域。

支撐 AIGC 發(fā)展三大核心要素：數(shù)據(jù)、算法、算力。AIGC 技術的核心思想是通過訓練模型和大量數(shù)據(jù)學習，利用人工智能算法生成與輸入指令相關的內(nèi)容。數(shù)據(jù)、算法、算力既是推動生成式AI 進步的要素，也是 AIGC 行業(yè)的基礎設施。數(shù)據(jù)是基礎資源，是算法發(fā)揮作用的前提和支撐決策與優(yōu)化的基礎；算法是解決方案，是實現(xiàn)特定功能的有序指令和步驟；算力是計算能力，是計算設備執(zhí)行算法和處理數(shù)據(jù)的能力。

大模型海量參數(shù)帶來巨大算力需求。大模型是指具有龐大參數(shù)數(shù)量的人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型，通常有數(shù)億到數(shù)萬億參數(shù)，需要在大規(guī)模數(shù)據(jù)集上進行訓練，并需要使用大量的計算資源進行優(yōu)化和調(diào)整。簡言之，大模型是充分運用海量算力讓模型在數(shù)據(jù)中進行自由的探索和學習。為了使大模型輸出近似甚至超出人類水平的結(jié)果，用于訓練和推理的計算量呈現(xiàn)指數(shù)級增長。據(jù) OpenAI 測算，最先進的AI 模型訓練所用計算量每 3-4 個月翻一番，即每年增長十倍，遠超芯片領域摩爾定律 18-24 個月增長一倍的速度。

AI 基礎層是算力支撐和產(chǎn)業(yè)鏈基石。AI 產(chǎn)業(yè)鏈分為基礎層、技術層和應用層，應用落地和技術創(chuàng)新都會通過產(chǎn)業(yè)鏈傳導為基礎層需求?；A層指 AI 硬件及云計算、傳感器、數(shù)據(jù)服務、生物識別等基礎設施；技術層是機器學習、計算機視覺、算法理論、智能語音、自然語言處理等通用AI 技術；應用層則包括機器人、智能醫(yī)療、智慧交通、智慧金融、智能家居、智慧教育、可穿戴設備、安防等領域。

AIGC 元年開啟高性能硬件黃金時代。AIoT+AIGC 雙重驅(qū)動下，全球 AI 市場快速增長。IDC預測，到2026 年包括軟件、硬件和服務在內(nèi)的 AI 市場規(guī)模將超 9,000 億美元，2022-2026 年CAGR為18.6%。其中，AI 硬件包括 AI 服務器、算力芯片、存儲芯片、CPO、PCB、交換機、數(shù)據(jù)中心、服務器電源等。據(jù)預測，2026 年 AI 硬件市場規(guī)模將達 343.4 億美元，2022-2026 年 CAGR 為 27.0%。雖然從絕對值規(guī)模看，AI 硬件是最小的細分市場，到 2026 年僅占整個 AI 市場的 5%，但其增速卻快于行業(yè)整體。

2.2 產(chǎn)能周期：擴張減緩供給結(jié)構(gòu)性調(diào)整

全球半導體產(chǎn)業(yè)每 3-5 年出現(xiàn)一輪擴產(chǎn)周期。產(chǎn)能周期反應供給側(cè)變化，主要與經(jīng)濟周期下需求變化、行業(yè)競爭策略等因素相關。19Q3-21Q4，行業(yè)回暖需求提振，產(chǎn)能利用率迅速爬升至滿載狀態(tài)仍供不應求，缺芯潮下 2021 年行業(yè)資本開支同比增長高達 35%。22Q1-22Q3 下游需求回落，供需缺口逐步收窄，但產(chǎn)能利用率依舊高企，資本開支維持高位。22Q4 起，需求疲軟疊加在建產(chǎn)能持續(xù)釋放，供需關系反轉(zhuǎn)，產(chǎn)能利用率松動并迅速下滑。2023 年行業(yè)資本開支預期較上年縮減，出現(xiàn) 2008 年金融危機以來最大跌幅。

本輪產(chǎn)能擴張規(guī)模仍在合理市場空間內(nèi)。其一，從資本開支增速看，本輪產(chǎn)能擴張節(jié)奏從未觸及危險邊界。SemiWiki 通過分析 1984 年~2017 年間歷史數(shù)據(jù)得出結(jié)論，當資本支出增速超過27%時需引起警惕，超過 56%時會面臨過剩風險。其二，本輪資本開支最大增幅低于前一輪周期，但市場規(guī)模最大增幅卻高于前一輪周期。其三，當前供需關系出現(xiàn)分化，消費電子持續(xù)疲軟，汽車、工業(yè)等應用領域所需的模擬芯片/功率器件韌性強勁，AI 大模型所需的算力芯片更是供不應求。因此，我們認為擴產(chǎn)是合理的結(jié)構(gòu)性調(diào)整。

結(jié)構(gòu)特征一：擴產(chǎn)產(chǎn)能向大尺寸集中。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，到 2025 年全球12 英寸晶圓廠產(chǎn)能將達920萬片/月，CAGR 近 10%。大尺寸晶圓能夠降低成本和提升成品率。德州儀器數(shù)據(jù)顯示，相較于8 英寸產(chǎn)線，12 英寸產(chǎn)線制造的模擬晶圓裸片成本可以降低 40%，即使考慮到封裝和測試成本的不同，封測后用12英寸生產(chǎn)模擬芯片成品仍有 20%以上的成本優(yōu)勢。同時，隨著制程的不斷縮小，芯片制造工藝對硅片缺陷密度與缺陷尺寸的容忍度也在不斷降低。邊緣芯片的減少可直接 12 英寸晶圓產(chǎn)品的成品率。

結(jié)構(gòu)特征二：代工廠擴產(chǎn)聚焦成熟制程。據(jù) TrendForce 數(shù)據(jù)，2022 年全球晶圓代工產(chǎn)能年增約14%，其中12英寸新增產(chǎn)能中約 65%為成熟制程（28nm及以上），年增長率達20%。擴產(chǎn)動能來自于臺積電（TSMC）、聯(lián)電（UMC）、中芯國際（SMIC）、華虹集團（HuaHong Group）旗下華虹宏力，以及合肥晶合集成（Nexchip）。TrendForce 預測 2021~2024 年全球晶圓代工產(chǎn)能年復合成長率達 11%，28nm 產(chǎn)能在2024 年將達2022年的1.3 倍，是擴產(chǎn)最積極的成熟制程節(jié)點。

結(jié)構(gòu)特征三：特色工藝是成熟制程中的投資重點。特色工藝包含 eNVM、BiCMOS、RFCMOS、BCD等，與模擬芯片、功率器件結(jié)合緊密。行業(yè)玩家主要包括 TI、ADI、英飛凌等國際IDM大廠和以特色工藝為主/主攻先進工藝兼顧特色工藝的晶圓代工廠。行業(yè)上行時，IDM 擴產(chǎn)相對保守，供不應求產(chǎn)生大量委外訂單；行業(yè)下行時，模擬芯片相對數(shù)字芯片生命周期長存貨減值壓力小。疊加作用驅(qū)動晶圓廠在產(chǎn)能擴張中積極布局成熟制程特殊工藝市場。

2.3 庫存周期：下游復蘇不一庫存修正或?qū)⒊掷m(xù)

半導體庫存周期分為主動去庫存、被動去庫存、主動補庫存和被動補庫存四個階段。庫存周期與行業(yè)供需錯配直接掛鉤，一般在 2-3 年左右。主動去庫存階段（19Q1-19Q3），經(jīng)濟放緩需求轉(zhuǎn)弱，同時臺積電、英特爾等半導體制造商進行了產(chǎn)能擴張的計劃和投資，產(chǎn)能供過于求，行業(yè)整體表現(xiàn)為量價齊跌。被動去庫存階段（19Q4-20Q2），智能手機、數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)和 5G 等領域需求持續(xù)增長，芯片庫存持續(xù)去化，價格趨于平穩(wěn)。主動補庫存階段（20Q3-21Q3），遠程辦公、在線教育、數(shù)字娛樂等領域需求激增，供需關系逐漸恢復，行業(yè)量價齊增進入最佳盈利狀態(tài)。被動補庫存（21Q4-22Q3），下游市場需求承壓，但制造商資本開支增加導致供給側(cè)產(chǎn)能過剩，行業(yè)庫存積壓達到高位。22Q4 起，需求轉(zhuǎn)弱供需關系反轉(zhuǎn)，行業(yè)量價齊跌進入新一輪庫存周期循環(huán)。

下游復蘇節(jié)奏不一，行業(yè)庫存修正或?qū)⒊掷m(xù)。ECIA 發(fā)布的 TPC 半導體市場調(diào)查顯示，下游領域庫存水位自 23Q1 起陸續(xù)調(diào)整，但部分產(chǎn)品仍高于平衡水位。具體來看，微處理器和模擬芯片受益于汽車和工業(yè)領域的需求韌性，庫存相對較低。手機/計算機等消費電子下游恢復不及預期，存儲領域DRAM和NAND產(chǎn)品庫存水位持續(xù)修正但仍處于高位，總體來看，部分下游領域已出現(xiàn)回暖跡象，但半導體行業(yè)系統(tǒng)性去庫存周期尚未完成。

3. 跟蹤半導體周期：需求未明短期承壓，信心回暖復蘇有望

3.1 上游：設備銷售額小幅回升提示擴張信心不減

近十年全球半導體設備銷售額增速是反應行業(yè)景氣度的領先指標。行業(yè)上行時產(chǎn)能利用率達到高位后生產(chǎn)商有意愿采購設備進行擴產(chǎn)，行業(yè)下行時則減少設備采購以縮減資本開支。根據(jù)日本半導體制造裝置協(xié)會數(shù)據(jù)，23Q1 全球半導體設備銷售額同比增長 8.59%，增速環(huán)比+7.24pct。設備銷售額增速回升提示生產(chǎn)商擴產(chǎn)信心回暖，行業(yè)下行周期有望見底。

硅片出貨面積下滑提示需求依舊承壓。上行周期中需求復蘇訂單增加，晶圓廠會增加硅片采購以保障出貨，下行周期中則減少采購以降低原材料庫存。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，23Q1 全球硅片出貨面積同比減少11.25%，增速環(huán)比-9.72pct。硅片出貨量連續(xù)回落提示制造商在手及新增訂單量不及預期，短期需求依舊承壓。

3.2 中游：部分廠商指引積極產(chǎn)能利用率有望回升

多數(shù)晶圓廠產(chǎn)能利用率已觸及歷史低位。行業(yè)上行時需求恢復，芯片、終端和渠道廠商補庫存，代工訂單增加晶圓廠產(chǎn)能利用率提升，行業(yè)下行時需求疲軟，下游客戶砍單，產(chǎn)能利用率下滑。2000年以來，除去 01/09 年發(fā)生系統(tǒng)性危機，主要晶圓廠產(chǎn)能利用率多數(shù)時間在 80%-110%區(qū)間內(nèi)波動。2011 年歐債危機、2019 年中美貿(mào)易摩擦引發(fā)需求下行時，部分晶圓廠產(chǎn)能利用率跌破 80%水位，但仍維持在60%以上。本輪周期中，代工廠產(chǎn)能利用率自 22Q4 開始松動，23Q1 聯(lián)電、中芯國際披露產(chǎn)能利用率為72.4%、68.1%，臺積電估算在 80%上下，已低于或接近歷史低位。華虹半導體產(chǎn)能利用率維持高位系采取了降價策略。

Q2 指引分化部分廠商產(chǎn)能利用率有望回升。從營收來看，中芯國際指引23Q2 有所回升，聯(lián)電、格羅方德、華虹半導體指引持平或小幅波動，臺積電指引下滑 4-9 個百分點。毛利率方面，多數(shù)晶圓廠指引小幅下降或持平。產(chǎn)能利用率方面，聯(lián)電指引在 70%低位區(qū)間，基本與 Q1 持平；中芯國際業(yè)績會表示預計Q2產(chǎn)能利用率和出貨量均高于 Q1，且公司接到部分急單，40nm、28nm 的產(chǎn)能利用率已經(jīng)恢復到100%。

3.3 下游：價格調(diào)整趨近尾聲庫存周轉(zhuǎn)壓力仍在

細分品類價格趨勢逐漸企穩(wěn)。存儲產(chǎn)品價格自 2022 年起下滑最為明顯，其中NAND近一月價格基本持平有望在 Q3 止跌，DRAM 價格跌幅明顯收窄調(diào)整基本進入尾聲。數(shù)字芯片中，受益于通信、數(shù)據(jù)中心及汽車需求推動的 FPGA 和車規(guī)級 MCU 價格經(jīng)歷 Q1 調(diào)漲后，Q2 主要廠商交期縮短價格回歸穩(wěn)定。模擬芯片中，傳感器 Q2 需求偏緊交期延長，Infineon、Onsemi、NXP 等廠商調(diào)漲價格，其他產(chǎn)品供應趨于穩(wěn)定。分立器件中，Q1 熱度較高的高壓 MOSFET 和 IGBT 產(chǎn)品普遍交期縮短，但onsemi 和Microchip部分產(chǎn)品價格仍在上漲。

主要半導體公司存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)普遍上升。以 Wind 數(shù)據(jù)計算半導體公司存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)反映庫存水位進行不完全統(tǒng)計，海外主要半導體公司最新一季存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)平均為 4.7 個月，已超過常規(guī)水位；國內(nèi)主要半導體公司 23Q1 存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)平均為 11.3 個月，處于歷史高位。雖然半導體行業(yè)自22Q4 進入主動去庫存階段，部分終端廠商積極進行庫存管理，部分設計廠商也向上游晶圓廠砍單，供應鏈庫存水位持續(xù)下降。但下游需求回暖不及預期，影響庫存周期進度，主要半導體廠商面臨較大存貨壓力，被動去庫存的上行拐點暫未顯現(xiàn)。

4. 判斷半導體周期：模擬拐點或是復蘇先兆，重點關注設備、AI芯片、模擬/功率和代工領域

4.1 整體趨勢：費城指數(shù)率先走出修復行情，模擬芯片拐點或是復蘇先兆

近十年周期波動中，申萬半導體指數(shù)彈性更大。半導體指數(shù)行情波動可以拆解為估值和業(yè)績兩重變化。費城半導體指數(shù)在上行周期發(fā)生“戴維斯雙擊”，下行周期發(fā)生“戴維斯雙殺”。2011 年以來，費城半導體指數(shù) PE（TTM）在 15x 至 35x 之間波動。2011 年以來，申萬半導體指數(shù)估值處在30x-140x 區(qū)間。總體來看，申萬半導體指數(shù)估值彈性和波動幅度高于費城半導體指數(shù)。

AIGC 行情拉動費城半導體指數(shù)率先走出修復行情。AIGC 掀起的大模型軍備競賽引發(fā)全球市場對算力的旺盛需求，不僅推動英偉達總市值突破萬億美元，成為美股市值第五大公司；也拉動產(chǎn)業(yè)鏈上相關公司給出超預期業(yè)績指引，如主營 AI 網(wǎng)絡連接芯片和云端優(yōu)化芯片邁威爾預測 2024 財年其AI 營收將成倍增長。受 AI 應用和硬件高景氣拉動，費城半導體指數(shù)自 2022Q4 起逐漸走出修復行情。申萬半導體指數(shù)則受中美芯片博弈與下游需求修復遲滯影響，短期業(yè)績承壓，行情仍在底部盤整。

從 P/B 估值來看申萬半導體指數(shù)仍處于歷史低位。歷史復盤來看，費城半導體指數(shù)P/B主要位于3x-7x區(qū)間。本輪周期中，費城半導體指數(shù) P/B 自 21Q4 回調(diào)，到 22Q4 觸及 3.2x 底部后開始波動上行。申萬半導體指數(shù)多數(shù)時間也位于 3x-7x 區(qū)間，由于彈性更大，19Q1 見底時回調(diào)至 2x 左右，21Q3 見頂時則突破了12x。對比來看，申萬半導體指數(shù)當前仍在低位盤整，尚未走出回暖態(tài)勢，從 P/B 估值角度有較大上行空間。

模擬芯片拐點出現(xiàn)通常是復蘇先兆。模擬芯片發(fā)展并不主要依賴于工藝制程迭代，通常產(chǎn)品生命周期較長、價格波動也較小。相對于數(shù)字芯片，模擬芯片產(chǎn)品種類復雜，下游應用更廣。在下行周期中，模擬芯片和功率芯片類廠商受益于汽車和工業(yè)兩大市場需求支撐，業(yè)績相對穩(wěn)定，呈弱周期屬性。復盤近十年申萬半導體三級指數(shù)，模擬芯片設計在多輪周期中都是相對早復蘇的賽道。本輪周期中，AIoT+AIGC兩大創(chuàng)新驅(qū)動力引發(fā)汽車電動化和制造智能化浪潮，推動模擬芯片成為下游應用中較為景氣的賽道。目前下游需求有回暖跡象，申萬模擬芯片設計指數(shù)已經(jīng)能看到小幅拐點，率先復蘇的邏輯有望再次驗證。

4.2 細分賽道：重點關注設備、AI 芯片、模擬/功率和代工領域

4.2.1 半導體設備：盈利水平穿越周期，國產(chǎn)替代貢獻可觀空間

全球主要設備廠商毛利率穿越周期保持穩(wěn)定。半導體設備是電子產(chǎn)業(yè)的基石，投資額一般占制造領域資本開支的 70%-80%。半導體設備市場高度集中，以美歐日廠商技術為領先，美國應用材料（AMAT.O）、荷蘭阿斯麥（ASML.O）、美國拉姆研究（LRCX.O）、美國科天（KLAC.O）為代表的Top10 企業(yè)長期占據(jù)全球半導體設備市場的主要份額。其中光刻機領域壟斷程度最高，以 EUV、ArFi、ArF 三個高端機型來看，2022 年 ASML 出貨 149 臺，占有 95%的市場。從歷史數(shù)據(jù)來看，半導體設備行業(yè)盈利水平較為穩(wěn)定。2010年后歷次周期中，應用材料、阿斯麥、拉姆研究與科天半導體等設備龍頭的毛利率基本處于40%-60%區(qū)間。

芯片博弈升級強化國產(chǎn)替代邏輯。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，2022 年全球半導體設備出貨金額達1076億美元。中國大陸連續(xù)第三年成為全球最大的半導體設備市場，銷售額達 283 億美元，占比26.3%。6 月30日，荷蘭正式宣布開始實施半導體設備出口管制，將限制多款 DUV 高端型號光刻機設備出貨。隨即AMSL回應部分先進型號設備受限，比如 TWINSCAN NXT：2050i、2000i、1980Di。短期來看，關鍵環(huán)節(jié)高端設備出口限制會給國內(nèi)半導體行業(yè)升級和擴產(chǎn)帶來陣痛，但長期來看，是對國產(chǎn)替代邏輯的進一步催化。

國產(chǎn)化率不斷提升，主要廠商營收增長亮眼。據(jù)海關總署和中國電子專用設備工業(yè)協(xié)會公布數(shù)據(jù)計算，2018-2021 年我國半導體設備國產(chǎn)化率由 5.4%增長至 14.6%，估測 2022 年已超過20%。從業(yè)績表現(xiàn)看，2018-2022 年國內(nèi)設備廠商營收連續(xù)增長，CAGR 高達 50%。從盈利水平看，平均毛利率穩(wěn)定在40%左右，平均凈利率逆周期連續(xù)增長至 17%。在國產(chǎn)替代邏輯打開市場增量空間前提下，設備賽道長期確定性高。

4.2.2 算力芯片：創(chuàng)新周期確立行業(yè)β，國內(nèi)廠商加速追趕

大模型軍備競賽催生龐大內(nèi)需空間。AIGC 浪潮下，阿里、百度、華為、360 等國內(nèi)科技平臺，及創(chuàng)業(yè)公司、科研院校先后加入大模型軍備競賽。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前參數(shù)量在 10 億規(guī)模以上的國內(nèi)大模型發(fā)布數(shù)量已達 79 個，已發(fā)布模型中參數(shù)量最多高達 174 萬億。由此推演，技術層大模型落地+應用層場景豐富最終會通過 AI 產(chǎn)業(yè)鏈傳導至基礎層，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?AI 硬件尤其是 AI 芯片的龐大內(nèi)需。據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2022年中國 AI 市場規(guī)模為 122 億美元，預計 2026 年將達 264 億美元，其中 AI 硬件占比最高，規(guī)模近150億美元。

GPU 是模型訓練階段用量最大的算力芯片。算力芯片主要應用在模型訓練和推理兩個階段，云和端對訓練側(cè)和推理側(cè)的要求又有不同。目前，主流架構(gòu)包括 GPU、FPGA 和以 VPU/TPU 為代表的ASIC三類。通用性 GPU>FPGA>ASIC，性能功耗比 GPU服務器市場規(guī)模將達到 164 億美元，GPU 服務器占比依舊超過 80%。

海外廠商長期壟斷算力芯片市場。全球范圍內(nèi)參與算力芯片市場競爭的海外廠商主要有NVIDIA、Intel、QUALCOMM、AMD、Google、Microsoft 等。在 GPU 和 FGPA 領域，國外廠商尤其是美國公司近乎處于了壟斷地位。以 GPU 為例，JPR 數(shù)據(jù)顯示 23Q1 Intel 在全球 PC 端 GPU 市占率為68%，NVIDIA和AMD分別占 19%和 13%；而 NVIDIA 在臺式機獨立 GPU 市場的份額則高達 84%。

4.2.3 存儲芯片：頭部廠商減產(chǎn)筑底，下游驅(qū)動力向AI/HPC切換

供給商實質(zhì)減產(chǎn)價格跌幅收窄。存儲芯片是半導體第二大細分市場，產(chǎn)品標準化程度高，可替代性強。相較于其他品類，存儲芯片周期性強，彈性大于行業(yè)整體，價格對下游需求敏感性高。本輪存儲周期下調(diào)由 22Q2 起，部分細分產(chǎn)品價格已突破歷史低位。為應對持續(xù)下行趨勢，22Q4 起頭部廠商海光、三星、SK海力士進行減產(chǎn)并縮減資本開支。目前下游需求恢復未明但實際減產(chǎn)已部分改善供需關系。Trendforce預測NAND Flash Q3 均價預估將續(xù)跌 3-8%，Q4 有望止跌回升；DRAM Q3 均價跌幅將收斂至0-5%，有望在2024年止跌反彈。

服務器成為存儲復蘇增長引擎。智能手機、PC 和服務器是存儲芯片的主要下游需求。從DRAM來看，智能手機的需求量最大，2022 年占比達 38.5%，服務器次之，2022 年占比分別為34.9%。NANDFlash首要需求來源也是智能手機，其次是 PCSSD 和企業(yè)級 SSD。其中，企業(yè)級 SSD 主要應用于高性能計算、邊緣計算、高端存儲、數(shù)據(jù)中心等各種場景。受 AI 浪潮帶動，全球服務器尤其是AI 服務器出貨量大幅提升，成為存儲增量市場。Tendforce 預測，2023 年 AI 服務器（包含搭載 GPU、FPGA、ASIC 等）出貨量將高增38.4%，達近 120 萬臺，占整體服務器出貨量近 9%，至 2026 年將占 15%。AI 服務器對存儲芯片需求更高。根據(jù)美光測算，AI 服務器中 DRAM 數(shù)量是傳統(tǒng)服務器的 8 倍，NAND 是傳統(tǒng)的3 倍。TrendForce 預測，2023年服務器 DRAM 出貨量將超過智能手機 DRAM，市場份額占比將達 38%。

大模型訓練對存力提出更高要求。大模型訓練精度依賴于參數(shù)量和數(shù)據(jù)集大小，對數(shù)據(jù)的存儲和傳輸效能提出了更高要求。AI 模型訓練中需要保存中間層的輸出激活值，會增加3 到4 倍的內(nèi)存占用，使單個硬件的內(nèi)存容量和 AI 硬件之間的傳輸帶寬面臨挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)顯示，過去 20 年中硬件的峰值計算能力增加了90,000 倍，但是內(nèi)存/硬件互連帶寬卻只是提高了 30 倍。

HBM 成為 AI 存力瓶頸解決方案。高帶寬存儲器（High Bandwidth Memory，HBM）是一種新型顯存，通過 TSV（硅通孔）技術，將多個 DRAM 芯片堆疊起來并與 GPU 一起封裝。HBM使DRAM轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw3D 結(jié)構(gòu)，可以提供更高的總線位寬并擴展內(nèi)存容量，進而提升數(shù)據(jù)存儲和傳輸效率，是目前AI 訓練突破“內(nèi)存墻”限制的主流方案。Trendforce 預估 2023 年全球 HBM 需求量將增長近6 成，達到2.9 億GB。

4.2.4 模擬/功率：弱周期屬性，汽車工業(yè)支撐下游應用空間

模擬芯片/功率器件共同具備下游應用廣和產(chǎn)品生命周期長兩大屬性。（1）下游應用廣：模擬芯片用于產(chǎn)生、放大和處理連續(xù)函數(shù)形式模擬信號（如聲音、光線、溫度等），是自然世界和數(shù)字世界的橋梁。模擬芯片包括信號鏈和電源管理兩類，幾乎常見的全部電子設備都需要使用模擬芯片。功率器件屬于分立器件的分支，主要功能是對電能進行轉(zhuǎn)換、控制和改變，被廣泛應用于工控、汽車、新能源和家電領域。（2）產(chǎn)品生命周期長：模擬芯片相較數(shù)字芯片更強調(diào)可靠性、穩(wěn)定性和一致性，產(chǎn)品種類豐富、認證周期較長，且發(fā)展并不依賴于工藝制成迭代，產(chǎn)品生命周期較長且價格波動較小。功率器件迭代升級的驅(qū)動力來源于下游對高效率和低功耗的需求，耐用性決定了其產(chǎn)品生命周期長迭代慢的特點。

下游應用廣+產(chǎn)品生命周期長=周期性較弱。由于產(chǎn)品生命周期長且種類豐富，且下游應用領域眾多，模擬芯片與功率器件市場不易受單一產(chǎn)業(yè)景氣變動影響，價格波動與存儲等數(shù)字芯片相比較小，行業(yè)整體周期性較弱。2015 年后物聯(lián)網(wǎng)概念興+2019 年起新能源汽車逐漸普及的雙重邏輯下，來自工業(yè)控制和智能駕駛領域的下游需求支撐模擬芯片和功率器件（占比分立器件 70%左右）在本輪周期中走出了漲多跌少的增速變化。據(jù) WSTS 預測，2023 年模擬芯片和功率器件銷售額占比將達 23.26%，較2019 年+4.39pct。

國內(nèi)模擬/功率領域需求量大但自給率低。ICInsight 數(shù)據(jù)顯示，2021 年中國大陸模擬芯片市場占全球總市場的 43%，但據(jù)中國半導體協(xié)會數(shù)據(jù) 2020 年我國模擬芯片自給率僅有 12%。功率器件方面情況相似，據(jù)Statista 和 IHS 數(shù)據(jù)，2021 年中國功率半導體市場為 183 億美元，約占全球市場的40%。但目前國產(chǎn)化率尚不足 30%，且車規(guī)級國內(nèi)自給率不足 10%，存在巨大的供需缺口。

4.2.5 晶圓代工：底部基本確立，復蘇在即利好低估優(yōu)質(zhì)標的

低估值優(yōu)質(zhì)代工標的復蘇受益確定性強。根據(jù)產(chǎn)能周期中對產(chǎn)能利用率和業(yè)績指引的分析，我們認為當前晶圓代工環(huán)節(jié)的周期底部已基本確立。目前，各下游應用環(huán)節(jié)修復節(jié)奏不一，庫存去化仍在持續(xù)，但行業(yè)不存在整體產(chǎn)能過剩的風險。因此，當需求回暖進入被動去庫存拐點時，終端客戶訂單增加，晶圓廠稼動率和業(yè)績提升是必然趨勢。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】?！告溄印?/strong>