半导体两重天：强预期遭遇弱现实

吴新竹

半导体的下游需求集中在通信、计算机及消费电子领域，2023年一季度，消费电子领域需求不振，全球智能手机市场的出货量同比减少12%，个人电脑出货量同比下滑近30%，芯片交期受下游主流需求疲软影响，库存仍待消化。芯片设计企业对市场变化最为敏感，盈利纷纷受到挤压，而上游国产设备企业的盈利依旧保持增长，全球半导体周期已经处在底部区域，预计新一轮周期将在2023年下半年开启。

ChatGPT推动人工智能的快速发展，长期来看，AI对算力和数据中心的需求将进一步打开存储、GPU等算力芯片的市场，中国人工智能芯片市场增量可观，服务器领域亦将获益，近期芯片板块股价在急涨与急跌之间轮换。

设计环节盈利遭挤压

已披露的2023年一季度业绩中，半数以上半导体上市公司的收入和净利润双降，三成以上公司的扣非归母净利润较上年同期跌幅超过90%，盈利滑坡在芯片设计类公司中尤其显著，原因集中在库存、晶圆价格以及市场需求的低迷。以中颖电子为例，该公司一季度营业收入较上年同期下降37.73%，扣非归母净利润同比下降81.01%。该公司称，2023年1月份春节假期期间，大多终端客户的产线休息近半个月，且终端客户本季主要在消化其销售环节的库存，公司销售同比下滑明显，但是月销售收入及新增订单量则逐月呈现边际性改善；由于公司及競争对手的存货充足，需要进一步消化库存，产品市场呈现价格竞争较为激烈的格局，公司部分产品的售价有所下调；2022年的晶圆代工价格定价处于峰顶，还没有回落，公司存货成本较高。受到售价及成本的双向承压，公司产品的毛利率下滑。由于公司与主要客户采用年度议价的交易模式，后续产品交易价格多趋向稳定；而上游代工供应链的产能利用率普遍较宽松，预期委外代工成本或许有向下调整的空间。

从全国来看，2021年和2022年，注销、吊销的芯片相关企业数量骤增，芯片设计企业不断经历洗牌。个别公司芯片产品的主要晶圆制造供应商在2022年下半年和2023年一季度分别提高了晶圆制造价格，导致毛利率相比上年同期出现阶段性较大幅度下降；还有部分芯片设计公司为开发新产品、发放股权激励，期间费用及研发费用占营业收入的比例上升较大，影响了短期利润。多家公司表示，短期的销售不振导致库存偏高，将积极管理存货，逐步降低存货水位。

周期底部渐明

研究机构预测，2023年，全球半导体市场规模为5566亿美元，同比下降4.1%。存储芯片的标准化程度较高，通用性强，价格对下游需求的反应较为敏感，存储芯片市场的弹性更大，对集成电路产业的整体周期性波动具有一定的放大作用。本轮存储芯片周期的顶部出现在 2021年，2022年开始下滑，三星和SK海力士的存货增速都已见顶，转为下行，美光预计存货周转天数于2023年第一季度达到峰值，未来将逐渐开始下降。各大厂商相继减产或缩减资本开支，信达证券预计存储芯片市场将于2023年下半年触底，供需将逐渐改善，第二季度或见存储价格的拐点，当前或处于周期底部位置，AI带来的新需求有望推动存储芯片复苏。

存储芯片厂商的资本开支增速与市场规模增速有较强的相关性，并且当资本开支大幅下降时，存储市场将逐渐恢复增长。

2023年一季度，DRAM产品价格整体下降约20%，研究机构预计第二季DDR4跌幅落在18%-23%，DDR5跌幅收敛至13%-18%。随着多数供应商减少资本开支，2023年一季度，NAND Flash价格季跌幅收敛至10%-15%，第二季度将收窄至5%-10%，下行周期相比DRAM更早结束。2022年NAND下游应用前三大领域为服务器、个人电脑和智能手机，占比分别为30%、26%和24%，根据华金证券的研究，NOR Flash、SLC NAND等利基存储产品的价格已筑底企稳，利基市场正是国产存储芯片的主要市场。

服务器和智能手机是DRAM芯片的两大应用领域，2022年占比合计为 73.4%，2022年以来由于移动端DRAM供过于求严重，DRAM供应商纷纷调整产品结构，将更多产能分配给服务器相关DRAM产品，预计2023年服务器将超越智能手机成为DRAM第一大应用领域。2023年第二季度起，安卓厂商将发布新品，苹果公司计划提升新机型使用DRAM的容量及规格，移动端DRAM的价格或将筑底并逐渐企稳。

整体来看，本轮半导体周期始于2020年：一方面，疫情带来的居家办公需求拉动个人电脑、服务器及消费电子的需求提升；另一方面，5G终端更新开拓了市场空间。尔后由于疫情反复、地缘政治冲突、汇率波动等宏观因素，下游需求持续疲软，芯片产品价格陆续达到阶段性低位。美国半导体产业协会的数据显示，中国半导体销售额同比已经降至31.6%，美欧日销售额同比变化分别为-12.9%、0.4%和0.7%，均已接近历史低点，全球半导体周期已经处在底部区域，国泰君安预计新一轮周期将在2023年下半年开启。

国产化不断突破

国泰君安指出，中国芯片贸易逆差严重，进口总额常年维持在出口额的三倍以上，其次中国高端芯片产能较弱，大国博弈导致的半导体产业链制裁仍然存在。

国内半导体设备厂商目前已经能够生产28nm工艺的光刻机、14nm的刻蚀设备，国内晶圆厂28nm及以上成熟制程扩产规模较大，为国产化设备的制程突破争取了一定的时间，国产等离子体增强化学气相沉积设备、原子层沉积设备和次常压化学气相沉积设备已广泛应用于国内晶圆厂14nm及以上制程，先进封装已达5nm。

设备厂商2023年一季报业绩仍保持增长，北方华创预计一季度实现营业收入36亿-40亿元，比上年同期增长68.56%-87.29%；预计实现扣非净利润5亿-5.60亿元，比上年同期增长221.82% -260.44%。拓荆科技一季度营业收入同比增长274.24%，净利润较上年同期扭亏为盈。芯源微一季度营业收入同比增长56.89%，扣非归母净利润同比增长82.38%。

中国市场销售额约占全球市场37%，CPU国产化率仅为0.5%，近年来国产处理器及现场可编程门阵列取得了一定的市场。

國产CPU既支持面向数据中心、云计算等复杂应用领域的高端服务器，也支持面向政务、企业和教育领域的信息化建设中的中低端服务器以及工作站和边缘计算服务器；国产DCU主要部署在服务器集群或数据中心，支撑高复杂度和高吞吐量的数据处理任务。国产嵌入式可编程PSoC芯片针对人工智能、数据信号处理等计算的加速需求，采用CPU与FPGA融合架构，满足快速部署、动态重构便捷升级的市场需求，力求达到低成本、高能效的智能加速计算应用。

AI革命推动行业增长

ChatGPT加速了AI变革，互联网科技公司相继开发并推出大模型产品，大模型的训练和部署需要大量的算力芯片支持，数据集传输和储存也对存力提出了更高要求。在AI服务器中应用的存储芯片主要包括高带宽存储器HBM、DRAM和SSD，人工智能和数据中心催化内存和存储需求提升，美光相关数据显示，一台人工智能服务器的DRAM使用量是普通服务器的8 倍，NAND是普通服务器的3倍；在英特尔看来，目前的计算、存储和网络基础设施远不足以实现元宇宙愿景，要想实现真正的元宇宙，计算能力需量要再提高1000倍。

据统计，当前的ChatGPT模型至少在服务器上花费了3.47亿美元，其中CPU、GPU和DRAM 分别为0.29亿、2.66亿和0.23亿美元。未来随着ChatGPT的应用扩大，天风证券预测其日活量与每人每天生成单词在2023年后将呈阶梯式高速增长，服务器的成本也将随之扩张，预计2030年服务器成本将高达975.1亿美元。2021年，中国加速服务器市场规模53.9亿美元，同比增长68.6%；预计到2025年将达到103.4亿美元，占全球整体服务器市场近三成，年复合增长率约为19%。

中信证券认为，随着人工智能相关技术的进步，应用场景将更加多元化，GPU通用性和软件生态系统将成为该领域的主流解决方案。2022-2024年，预计中国人工智能芯片市场规模复合增长率为46.05%，2024年市场规模将达到785亿元。受此影响，国产内存接口芯片有望保持增长，销量将受益于服务器出货量增长和单台服务器内存模组用量不断上升；同时，内存接口技术向DDR5升级以及LRDIMM结构的渗透将带来单价的提升。