2022年中国半导体投资深度分析与展望

7月16日,2022第六届集微半导体峰会在厦门国际会议中心盛大开幕。云岫资本合伙人兼*技术官赵占祥受邀参与本次盛会,并在投融资论坛专场上发布《2022中国半导体投资深度分析与展望》研究报告。

市场表现

目前,半导体企业市值回归理性,护城河深的企业仍受青睐。

过去一年,二级市场半导体企业市值犹如过山车:从2021年中开始,半导体公司业绩因全球半导体产业“缺芯”而高速增长,股价也随之大涨;但是,从2021年底开始,半导体公司市值普遍开始下滑,一路大跌,跌到了今年的 4 月份;从 4 月份开始,股价又开始继续回升,尤其是设备、材料和设计领域,这些公司的市值基本回到了去年年底的水平。

今年 4 月份之前,新闻媒体很关注的是半导体上市新股破发的现象。今年 1 到 4 月上市的 14 支半导体新股中有 7 支首日破发,未盈利的企业 100% 会破发。但是从 5 月份开始,半导体的新股就基本没有出现破发的情况了,整体股价还是回归理性,而且有一些稀缺性高和盈利能力很强的公司是逆势增长的,比如拓荆科技、纳芯微和龙芯中科,纳芯微*新的市值已经超过 400 亿。

另外,半导体企业上市非常活跃,推高了科创板的筹资额。今年上半年科创板 54 家 IPO 企业里面,半导体占到了1/3。科创板整体的募资额*超过了主板。从细分领域来看,科创板的半导体公司有一半是设计公司,设备和材料也占到较高份额。

从一级市场来看,据IT桔子统计,今年上半年,半导体行业完成318起投融资交易,融资规模近800亿元人民币,可见投资热度依旧。从下游市场来看,则是冰火两重天,智能手机出货量预计下降严重,而新能源汽车出货量将高速增长,带动汽车芯片规模扩大,如今汽车缺芯仍非常严重。

总结来看,未来半导体投资要关注三个热点:*个热点是汽车芯片,一方面,智能汽车出货量增长带来新增汽车芯片需求,另一方面,中国汽车供应链需要国产芯片,带来了国产芯片需求增长。*个热点是Chiplet,它是摩尔定律放缓带来的产业革命和技术革命。第三个热点是半导体设备和材料,其国产化率还非常低,有很大的国产高端产品替代的机会。

汽车芯片

如今,中国汽车行业发生了非常大的变化,整体销量从下降转为增长,而且国产自主品牌比例大幅增加。今年上半年,新能源乘用车销量前 15 大厂商中有 12 家都是自主品牌。这些自主品牌汽车销量的高速增长会带来供应链的国产化,而供应链国产化对中国的芯片公司是一个巨大的利好。

自动驾驶芯片是智能汽车的大脑。随着汽车电子电气架构从分布式架构转向中央计算式架构、传感器数量不断增加、车企陆续推出很多软件订阅服务以增加收入,车企开始通过预埋硬件来满足汽车全生命周期产品升级的需求。主流的车企都配置了大算力自动驾驶芯片,*高算力已超过 1000 TOPS,主流算力在 400-500 TOPS,特斯拉是 144 TOPS。

另外,异构 SoC 会成为自动驾驶芯片架构主流。SoC 芯片包括 CPU、GPU、XPU及其他功能模块,异构IP配置是自动驾驶SoC芯片的核心,芯片厂商力争不断加强核心IP自研能力以提高竞争力,不断追求更大算力、更高带宽、更低功耗、丰富的外设和开放的生态。

英伟达是自动驾驶芯片的头部玩家,很多汽车选用了英伟达的芯片。华为已开始给关系紧密车厂供货。值得注意的是,地平线的芯片出货量在高速增长,目前有将近 50 个车型都使用了地平线的芯片,这也说明在智能汽车出货增长与全球汽车缺芯的情况下,这个赛道有机会出现营收高速增长的芯片巨头。

智能座舱如今已成为消费者购车的重要考量,用户购车前五大因素中,第三个就是智能科技。座舱智能科技配置在新车中的渗透率是逐渐增长的,且中国市场高于全球。各种与智能座舱相关的功能,车联网导航、道路救援、远程启动、全液晶仪表盘、 OTA 升级等等都已经有非常高的渗透率。

智能座舱芯片对算力的要求也在逐渐提升,手机芯片厂商相较于传统汽车芯片厂商具有迭代速度快、AI性能强等优势,快速主导智能座舱SoC芯片市场,目前高通 8155、8195 还有 8295 是市场选择的主流,国产芯片也在奋起直追。从性能来看,高通和华为智能座舱芯片的性能是非常强的。

另外,汽车不同位置会用到 8 位、16位和 32 位 MCU,由于供应紧张,MCU在2021年的平均销售价格上涨12%,现在虽有所缓解,但需求仍居高不下,未来 32 位 MCU 机遇很大。

目前,国内的汽车 MCU 厂商市占率还非常低,市场还存在巨大的国产替代空间,国内上市公司兆易创新、非上市公司芯旺微等表现出色,未来将继续向汽车中更高端的领域突破。

模拟芯片市场规模巨大。过去主要是消费电子驱动,但是未来汽车电子会是模拟芯片市场增长的主要驱动因素。

车规级模拟芯片的壁垒非常高,芯片供应商需要形成良性循环。全球*大的两家模拟芯片厂商 TI 和 ADI 产品种类有几万种,而国内厂商产品种类还比较少。并且车规模拟芯片验证周期长,要求很严苛,因此汽车模拟芯片壁垒非常高。但是一旦能够形成良性循环,这些车厂未来不管是收入还是毛利,增长都是非常确定的。所以我们可以看到二级市场车规芯片公司的市盈率都非常高,如斯达半导体、纳芯微等,其核心还是护城河很深,未来的市场空间很大,想象空间就很大。

汽车传感器种类繁多。首先来看图像传感器,汽车智能化推动了汽车 CIS 需求,新能源品牌旗舰车中使用的 CIS 数量*多可达到 15 颗。CIS 数量增加以及单颗芯片分辨率提高推动市场高速增长。

手机和汽车 CIS 的区别在于,手机追求的是高像素,而汽车追求的是稳定性和安全性。所以在单价上,汽车 CIS 要比手机 CIS 高一倍以上。并且汽车 CIS 的产能缺口也非常大,预计到 2025 年还有三倍的产能缺口。

激光雷达是汽车传感器非常重要的一部分。近年来,激光雷达加速上车,21年只有少数车型搭载激光雷达,到了2022 年,很多高端车型都搭载了激光雷达,但是总体的渗透率还是不到3%,激光雷达市场未来仍有高速增长的空间。

从技术路径来看,激光雷达可以分成机械式、半固态和固态三类,他们各有优缺点。目前主流方案是半固态激光雷达,未来固态激光雷达还是有很多机会,但是要解决很多基础问题。

从激光雷达结构拆解可以看到,激光器和探测器是激光雷达的关键部件,激光器有EEL、VCSEL、光纤激光器三类主要方案,探测器有PD、APD、SPAD三类主要方案,目前市场应用仍以APD为主,SPAD有望实现更远的探测距离,但是存在点云噪声、高温性能减弱等问题有待解决。

另外,毫米波雷达也是一个热点,今年的热点其实还是在 4D 毫米成像。一些高端自动驾驶汽车都会配 4D 毫米“波”成像,尤其像特斯拉的全视觉方案是不配激光雷达的,但是未来如果自动驾驶的要求变得更高,需要更多信息输入的话,4D 毫米波成像会是一个比较好的选择。毫米波雷达芯片有巨大的国产化空间,目前这类芯片还是国外厂商供应为主。

另外,磁传感器也在汽车中的关键位置发挥巨大作用,芯片占据磁传感器60%以上成本,供应商以国外厂商为主,仍有很大的国产替代空间。

MEMS 传感器在车内应用也很广泛,如压力传感器、加速度计、陀螺仪、温度计、湿度计等,因MEMS传感器具有特殊结构,IDM成为MEMS传感器厂商的主流模式。

车载以太网正成为新一代的汽车通信网络,传统的 CAN 总线通信速率在 1 Mb/s,而车载以太网的通信速率可以达到 1000 Mb/s以上。高传输速率对传输大量传感器数据和中控数据帮助非常大,以太网芯片需求随之增长。

同时,汽车存储需求也随着汽车数据量的增加而增加,存储芯片市场也在高速增长,国内存储龙头积*突破。

汽车今年另外一个投资热点是功率半导体。竞争格局来看,全球前五大厂商市场份额占了70%,其中没有一家是中国厂商,中国功率半导体企业的想象空间是非常大的。功率半导体企业需要具备设计、制造和封装全方位的技术能力,因此IDM模式是突破技术壁垒的关键。二级市场的士兰微、斯达半导体等公司市值和市盈率都很高,他们在汽车上的业务进展也很快。

碳化硅是未来汽车功率半导体重要的发展方向,*近一年,很多车厂都积*采用碳化硅器件,未来碳化硅器件的用量会越来越大。从2021 年到 2027 年,全球碳化硅功率器件的市场规模会增长477%。

碳化硅整个产业链中,除了芯片设计之外,衬底和外延的投资机会非常大,衬底占产业链规模47%,外延占23%。衬底逐步向大尺寸突破,从 6 寸转到 8 寸,量率也要逐步提升,另外国内产能扩张积*,中国大陆在建和已建成项目总投资超过 300 亿人民币,规划每年 200 万片的产能。

汽车芯片相关标的,SoC如芯砺智能、爱芯元智、地平线都是头部厂商, MCU如芯旺微表现出色,传感器芯片中光大芯业发展迅速。

Chiplet

Chiplet是半导体的产业革命。摩尔定律在逐渐失效,很难看清未来先进制程会再如何演进,而先进封装技术的演进更容易落地,在未来 15 年的规划清晰。全球大型半导体公司已经把先进封装作为一个重点发展方向,比如英特尔推出了 IDM 2.0 战略,战略指出未来一半研发投入要放在先进封装上,计划通过 Chiplet技术打造产业新生态。Chiplet 能有效减小芯片面积,提升制造良率,降低成本,是后摩尔时代半导体产业的*优解。

Chiplet 设计的核心思想是先分后合。“分”是指先解决怎么把大规模芯片拆分好,架构设计是“分”的关键,需要考虑访问频率,缓存一致性等。“合”是指将功能比较重要的部分合成一颗芯片,先进封装是“合”的关键,需要考虑功耗、散热、成本等。每款用Chiplet技术实现的大芯片一定是两者共同作用的产物。

国际巨头相继布局 Chiplet,标准协议是其中的重要部分,今年 UCIe 标准的推出对Chiplet行业起到了非常大的推动作用,各大厂商可以用同一个协议快速迭代。未来Chiplet 产业会逐渐成熟,形成包括互联接口、架构设计、制造和先进封装的完整产业链,中国厂商面临巨大发展机遇。

Chiplet技术诞生的初衷是为了节约大芯片制造综合成本,但小芯片的形式还带来了快速迭代和高可扩展的好处,这些好处都会加速Chiplet生态的完善和发展,而更开放和发达的生态又可以反过来作为其发展的支撑。

放眼未来,随着Chiplet技术的生态逐渐走向成熟,半导体产业将会迎来一次革命。短期内,各Chiplet厂商会“各自为营”地通过自重用和自迭代利用这项技术的多项优势,而在接口、协议、工艺都更加开放和成熟的未来,产业链的各环节都将迎来换血,“晶体管级复用”的新时代正向我们走来。

国内公司如超摩科技、芯砺智能、赛昉科技等在Chiplet领域发展迅速。

半导体设备和材料

设备和材料是半导体产业链的关键上游,随着半导体制造市场的增长而增长。中芯国际今年会投入 50 亿美元在半导体制造上,而台积电会投入 300 亿美元,三星也有 300 亿美元的资本支出。当前半导体设备的国产化率还非常低,而中国大陆半导体制造占全球比重很高,因此半导体设备还有很大的国产替代空间。

第三代半导体的快速增长也带来了相关设备投资的窗口。衬底和外延占据三代半价值量制高点,相应的衬底制造设备和外延生长设备具备投资价值。

半导体材料国产化率仍然很低。虽然大硅片在国内已经有一些头部公司和上市公司,但是电子气体作为*大半导体材料,国内头部公司稀缺,尤其是市场*大的电子大宗气体,国产化率还很低,宏芯气体作为国内电子大宗气体龙头企业,近年来发展迅速。

2022年展望

云岫资本对于 2022 年中国半导体投资有如下观点:首先,智能汽车是中国半导体巨大的市场机遇,电动汽车出货量前 15 家有12 家是自主品牌,他们会带动国产供应链,给国产芯片带来巨大市场机遇。*,摩尔定律放缓,Chiplet是半导体产业的革命,未来半导体产业继续向前推进的功劳将来自先进封装和 Chiplet。第三,半导体设备和材料在高端领域有巨大的国产替代机会,这些领域国产化率都很低,但是对国家和半导体产业链都很重要。

在半导体这波大潮之前,中国半导体在全球还很落后,创新领域都由国外大厂主导,而如今面对创新领域,中国厂商和国外厂商处在同一起跑线,相差不远。比如在智能汽车领域,中国出现了一批专业的半导体团队,以及大量的资金支持,使得中国半导体也在智能汽车芯片领域出现了地平线等龙头企业,这些公司的产品已经可以和国外厂商同台竞争了。2021 年全球增速*快的 20 家芯片公司中,19家来自中国,所以依托中国的巨大市场和全球*的团队,未来中国芯片设计公司会迎来一个长期的高速增长,而且会不断地涌现出优质的创业公司。

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作者:大道1
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