从国产算力看国内半导体新周期0723

从国产算力看国内半导体新周期0723

文章出处：半导体产业纵横

中国半导体行业正进入新一轮周期，AI作为工具在云端和终端侧快速发展，已明确显示周期性拐点向上。

全球半导体行业周期性特点如何，当前处于哪个阶段？

全球半导体行业自1978年起经历了13轮周期，每一周期约持续1.5至2年，从底部至顶部再回到底部。上一轮周期在2019年5月触底，预期于2021年末结束，但由于疫情等因素，实际直至2022年1月才达到峰值，之后开始下行。然而，2023年5月，全球半导体周期再度上行，仅历时1年4个月便触底反弹，这与历史上平均周期时间相异，显示出AI技术对行业周期的显著影响。

AI如何影响全球半导体周期？

AI的崛起改变了半导体行业周期的特性，不再是单纯的“硅含量”提升（即电子化率提升带动硅片使用量增长），而是转变为“硅价格”提升。AI拉动了高单价GPU的需求，显著提升了半导体销售额。英伟达连续推出新产品，推动GPU市场规模持续扩张，云服务商的资本开支亦超出预期，AI芯片的高单价对半导体行业产生了明显拉动效应。

存储行业为何能代表半导体周期？

存储行业，尤其是DRAM和NAND闪存，占半导体市场约30%（高峰期）至20%（低谷期），其下游应用广泛，与手机、笔记本电脑和服务器等消费电子产品紧密相关。存储行业由少数几家大型厂商控制，可通过调整产量影响市场价格，因此存储价格波动是半导体周期性的重要指标。

HBM市场规模及其对存储行业的影响如何？

HBM（High Bandwidth Memory）市场规模超出预期，从2023年初的预测来看，HBM在DRAM市场的占比曾被认为仅为低个位数，但实际增速远超预期。HBM价格昂贵，产能有限，导致大型厂商将其产能转向HBM，推动存储价格上行。HBM的快速增长是存储行业复苏的核心驱动力，从2022年底至2023年，DRAM价格从底部上涨了50%，NAND闪存价格上涨了一倍。

非AI部分的半导体行业何时开始复苏？

非AI部分的半导体行业复苏始于2023年第一季度，晶圆代工厂如台积电、中芯国际和华虹半导体的价动率在去年第四季度至今年第一季度出现了明显的向上拐点，反映出需求逐步恢复。海外大型半导体厂商在2023年第一季度业绩好转，对第二季度的展望从先前的大幅下滑转为下滑幅度收窄或出现正增长，表明下游市场景气度从二季度开始回升。

半导体行业未来走势如何？

从2022年5月触底以来，半导体行业已处于上行周期近一年，AI的推动作用显著。预计在2023年第三季度和第四季度，半导体价格将维持高位，尤其是受AI拉动的GPU和HBM等高端产品。随着AI技术的持续发展和应用范围的扩大，半导体行业有望继续保持强劲增长势头，尤其是那些能够满足AI计算需求的高性能芯片制造商将从中受益。

全球半导体上行周期是否只剩下半年？

尽管有人担忧全球半导体上行周期可能只剩下半年，但我们认为后续会有更长的向上周期。核心原因是AI在边缘侧的搭载，即在终端设备如手机、笔电中应用AI技术，将显著提升对算力和存力的需求。国内自去年10月至11月vivo发布搭载蓝星大模型的手机，开启了AI手机的序幕，而三星Galaxy S24和苹果的最新动态也表明巨头们正积极参与AI手机的布局。AI能够促进新一波的换机周期，缩短手机的换机周期，对电子行业产生强劲拉动。

AI手机和笔电如何促进半导体行业？

AI手机尚未出现爆款，但巨头的参与至关重要，因为手机换机周期已延长至近四年，AI有望缩短这一周期，刺激存量巨大的手机市场。笔电市场每年约有2-3亿部销量，AI笔电的布局更早，联想等品牌已推出相关产品，英特尔、高通等芯片厂商也推出带有算力功能的芯片，微软等应用厂商亦积极布局。AI笔电的渗透率预计从10%左右提升至接近20%，明年接近40%，促进强换机周期。AI手机和笔电对芯片算力要求至少在30到40TOPS，存储需求至少16GB或12GB，对GPU、CPU和存储产生强需求。

边缘侧AI如何影响半导体行业？

边缘侧AI，如TWS耳机、AR眼镜等，将带来新一轮大周期。三星7月10日发布的带同声传译功能的AR耳机提升了SOC和存储需求。AR眼镜作为AI搭载载体，Meta与雷朋合作的联名款在搭载GPT4.0后销量上升。AI加速终端的推出对电子和半导体行业产生新一轮拉动。

国内半导体行业现状如何？

国内半导体行业自2023年Q1开始出现盈利复苏，电子行业出现明显盈利拐点，半导体设计、PCB和消费电子等领域业绩向上趋势显著，尤其是存储、SOC和CIS等细分领域表现优异。Q2业绩持续超预期，库存消化干净，需求逐步恢复，全球晶圆厂稼动率Q1复苏，封测厂稼动率Q1虽环比下滑，但同比去年Q1明显复苏，被动元件领域也呈现复苏态势。国内半导体行业正处于周期复苏初期。

中国半导体行业如何发展？

中国半导体行业的快速发展得益于设计公司加速产能向国内转移，IC设计销售额持续增长，IC设计企业数量不断上升，实现了0到1的突破和10%以上的国产化率提升。国内晶圆代工规模持续增长，尽管上市公司收入波动，但从整体上看，代工厂规模扩大，资本开支加大，带动上游设备、材料和零部件的国产化进程加速。

半导体设备和材料的国产化进程如何？

近年来，中国大陆的半导体设备和材料国产化率显著提升，尤其是在薄膜沉积、刻蚀、量测等领域，设备市场规模年复合增长率达到了23%，从2018年至2023年。在材料方面，以大硅片为例，国产化率从几年前不足5%跃升至20%左右，目标是进一步提高。电子特气、光刻胶、靶材和抛光材料等领域的国产化也在加速，这些进步得益于国内半导体产业的快速发展。

半导体零部件的国产化情况如何？

半导体零部件的国产化率较低，主要是因为零部件种类繁多，且相关企业获得资金支持的时间相对较晚。然而，零部件公司国产化率的增速在2022年也十分迅速，这表明国内半导体产业链的上游核心环节正在加速发展，为国内半导体产业的全面崛起奠定基础。

美国制裁对中国AI算力发展的影响及国内AI算力的发展速度？

美国的制裁措施限制了高端AI芯片的销售，影响了国内购买先进设备和海外代工能力，但这并未阻止中国AI算力的快速发展。国内AI公司的发展速度仍然较快，通过自主研发和采购国内外芯片，推动了国产算力的渗透率提升，尤其是在互联网厂商的大力推动下，加速了国产算力的发展。

国内算力发展对半导体产业周期的影响？

国内算力的快速发展将带动新一轮半导体产业周期，尤其是对先进制程的需求。中国是全球最大的智能手机市场，而智能手机的核心CPU需要先进制程，加上算力需求的增长，对先进制程的拉动作用显著。先进制程的投资规模远超成熟制程，以光刻机、刻蚀和薄膜沉积为代表的三大核心设备的价值量占比在先进制程中进一步提升，从2020年的约60%预计将持续增长。与成熟制程相比，先进制程的资本开支成倍增加，从90纳米制程的4.3亿美元到3纳米制程的43亿美元，体现了先进制程对上游产业的巨大拉动作用。

国产算力GPU对存储产业的影响？

国产算力GPU的发展同样会带动存储器产业的增长，尤其是对高带宽内存（HBM）的需求增加。HBM作为高性能计算的关键组件，对于满足AI算力的存储需求至关重要，这将推动国内存储器产业的进一步发展，为HBM等高密度、高速度存储解决方案创造更多市场空间。

中国在存储需求方面扮演何种角色？

中国是全球第二大存储需求市场，无论是DRAM还是NAND闪存，中国在全球市场的份额均超过30%。作为存储大国，中国在存储领域的需求庞大，而存储安全更是国家信息安全的核心组成部分。因此，中国在存储技术的国产化方面持续进行突破，尤其是在传统DRAM和NAND领域，以及新兴的HBM市场。

 大基金三期对存储和AI领域有何投资倾向？

大基金三期首次将AI相关领域，包括AI先进封装和HBM，纳入重点投资范围，投资额超过一期和二期总和。这一举措表明国家对AI和存储技术的高度重视，旨在推动国内存储和AI相关技术的发展，特别是HBM和先进封装技术，以满足国产算力的提升需求。

 HBM市场现状如何，中国在其中的地位如何？

HBM市场自去年开始兴起，需求增长显著，但设备和材料供应主要由全球厂商主导，如日本和美国的公司。中国在HBM设备和材料领域的国产化率较低，存在众多需突破的领域。HBM的兴起为中国存储市场带来新的增长点，但同时也凸显了国产化进程中面临的挑战。

中国在先进封装领域的地位和挑战是什么？

中国在封装领域全球排名较高，长电科技位列全球第三，华天和通富微电亦位居全球前十。先进封装被视为中国在半导体领域实现弯道超车的关键方向，尤其是在先进制程受限于光刻机的情况下，先进封装提供了解决方案。中国虽在封装领域具备一定优势，但在先进封装技术，如CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）封装，仍需加强布局，提升国产化水平。

先进封装和HBM对上游设备和材料的影响如何？

先进封装和HBM的发展对上游设备和材料产生了显著拉动作用。尽管在某些领域国产化率看似较高，如减薄、划片和键合机等，但在整体先进封装领域，许多产品仍依赖进口，国产化率低。材料方面，国内企业的国产化率更低，大部分市场被日本、美国的材料公司所垄断。因此，国产算力的发展对上游设备、材料和零部件提出了更高要求，推动了国产化进程。

半导体和电子周期的未来趋势是什么？

中国半导体行业正进入新一轮周期，AI作为工具在云端和终端侧快速发展，已明确显示周期性拐点向上。终端侧的设备，如智能手机、笔记本电脑和AR眼镜，将进一步拉动零部件、模组和半导体的需求。中国在半导体和电子领域的国产化空间巨大，且进步迅速，长期来看，电子行业的发展前景仍然广阔。

中国在半导体领域的中长期发展前景如何？

中长期视角下，中国在半导体领域的国产化进程加速，尤其是在AI、HBM和先进封装等关键领域。随着国内需求的持续增长和技术创新的推进，中国半导体产业将迎来更广阔的发展空间。尽管面临诸多挑战，如上游设备和材料的国产化率低，但国家政策的支持和市场需求的牵引将有力推动行业向前发展。