1. 2021-2022年全球半導體市場投資展望及六大趨勢

經過近一年的疫情洗禮，全球消費、工作流程和部分政府部門停擺受到衝擊，但線上會議、視訊、低價教學筆記型電腦和Chromebook等產品的需求卻逆勢大幅增長，全球科技半導體產品供應鏈因擔心短缺而增加庫存。此外，美國商務部對華為和海思實施了全面技術封鎖，更多國內科技領軍企業被列入實體清單。同時，美國商務部工業與安全局直接向中芯國際的關鍵美國設備、材料和軟體供應商發出行政函件，要求其取得出貨許可。儘管這些國際情勢的變化導致上半年4G、手機、汽車和工業半導體的需求大幅下降，下半年企業和政府資料中心投資也大幅縮減，導致伺服器遠端控制晶片、DRAM記憶體模組、SSD快閃裝置和記憶體介面晶片等上下游產業鏈的需求疲軟。儘管疫情依然嚴峻，但隨著全球經濟活動的逐步復甦，下半年汽車和工業半導體的需求已大幅反彈。受5G和筆記型電腦需求推動，電源管理晶片和8吋晶圓代工晶片短缺及價格上漲，全球邏輯半導體產業今年年增10-11%，全球晶圓代工晶片年增28%。明年，隨著依賴廣告費用的企業、政府和雲端伺服器需求整體回升，以及汽車和工業半導體需求整體加速成長，我們預計2021/2022年全球半導體產業將維持8%/10%的健康成長，全球記憶體市場將成長13%/15%，全球邏輯晶片市場將成長6.3%/8.2%。國內半導體產業正在加速推進國產化和技術自主化，我們預期其複合成長率將超過全球近50%。我們維持對國內半導體產業的「買入」評級。
在這份《2021-2022年信聯半導體展望及投資策略報告》中，除了強調全球半導體庫存處於合理水準外，我們還看到了以下六大趨勢：

1. 預計伺服器晶片需求將在 2021-2022 年強勁反彈；

2. 單價高，成長快，PCIE Gen 4.0/5.0 重定時器時代即將來臨；

3. AMD 收購 Xilinx 將加速使用大型載板的 3D 封裝異構整合；

4. 疫情過後，汽車市場需求將會復甦，隨著自動駕駛技術的加入，電動車的比例將會增加；

5. WiFi 和遊戲機的變化 - WiFi

我們對中國的五家受惠企業也持樂觀態度，例如：蒙太奇科技（伺服器相關的 1+10 DDR 5 記憶體介面及配套晶片、PCIE Gen 4/5 重定時器）、通福微電子（AMD 筆記型電腦、桌上型電腦、伺服器、遊戲機 PS5/Xbox Series X CPU/GPU 製造商的主要桌上型電腦、伺服器、遊戲機 PS5/Xbox Series X CPU/GPU 製造商（BF/GPU 製造商）、新單元（ABT/GPU 裝置）、全球測試裝置 TBT/GPU 單元（BF/GPU 裝置）受益於基板行業短缺和價格上漲的傳導效應）、三安光電（國內領先的砷化鎵 GaAs、碳化矽 SiC、氮化鎵 GaN 第三代半導體和 mini LED 製造商）、中微電子（一家在美國用先進成熟的半導體生產線設備替換蝕刻設備的重要企業）。就全球公司而言，我們對五家受益公司持樂觀態度，例如台積電（晶圓代工領導者，受益於兩大 CPU 領導者英特爾和 AMD 的生產外包，以及 PS5/Xbox 系列大型載板領導者，與英特爾密切合作以擴大生產）、英飛凌（全球功率 MOSFET、IGBT、SiC 領導者）、D.D.原子沉積、膠水顯影、蝕刻、控制檢測）。 

全球庫存月數合理下降：儘管半導體產業和投資者擔憂疫情惡化會導致全球半導體庫存飆升，但根據中國證券研究院獨家發布的全球半導體數據統計，2020年第三季度全球邏輯晶片、無晶圓廠設計、IDM和記憶體的庫存月數並未上升，反而有所下降。這主要是由於2020年第三季筆記型電腦、桌上型電腦、遊戲機、Chromebook、雲端服務資料中心、汽車、工業電源和數位邏輯半導體的需求激增所致。

全球邏輯晶片庫存月數：與2019年第三季/2020年第二季的3.02/3.23個月相比，年比持平；2020年第三季季減7%，至3.01個月；

全球無晶圓廠設計庫存月數：年減 6%，從 2019 年第三季/2020 年第二季的 2.80 個月/3.38 個月下降至 2020 年第三季的 2.46 個月；

全球IDM庫存月數：較2019年第三季/2020年第二季的4.25/4.31個月年減8%，較2020年第三季的3.91個月季減9%；

全球DRAM/3D NAND記憶體庫存月數：年減6%，從2019年第三季的4.22個月/2020年第二季的4.04個月下降6%；季減2%，至2020年第三季的3.95個月；

全球 NOR/SLC NAND/掩模 ROM 記憶體庫存月數：與 2019 年第三季/2020 年第二季的 3.83/4.88 個月相比，與去年同期持平；2020 年第三季季減 22%，至 3.82 個月；

2. 2021-2022年半導體產業的六大趨勢

1. 預計伺服器晶片需求將在2021-2022年強勁反彈

國金證券研究院預測，2021/2022/2023年全球電腦半導體（伺服器、桌上型電腦、筆記型電腦x86 CPU、GPU、AI）市場將分別較去年同期成長4%/8%/8%，但受伺服器產業需求年增20%/14%/10%的推動，整個市場預計將在2020年第三季大幅供需調整（新華社第三季營收季減19%，年增7%；英特爾伺服器晶片季減17%，年減7%；Montage伺服器記憶體介面晶片季減36%，年減25%）。伺服器產業需求成長主要包括英特爾將於2021年第一季推出的10nm 8通道記憶體晶片、支援PCIe Gen 4的x86 Ice Lake CPU，以及即將推出的x86 Ice Lake CPU。 2022 年藍寶石 Rapids 晶片是一款 10nm 製程的晶片，將於今年第一季發布，支援 DDR5 和 PCIe Gen 5 記憶體。此外，藍寶石 Rapids 晶片以及 AMD 的 7nm/5nm EUV 製程的 Milan/Genoa CPU 基準測試產品也將獲得支援。長城飛騰晶片、新華和新思科技的伺服器遠端控制晶片 BMC（基板管理控制器）、寒武紀的 AI ASIC、英偉達的 AI GPU、蒙太奇的記憶體介面晶片以及賽靈思的邊緣運算 AI 晶片推動了公司營收年增超過 10%。在伺服器晶片庫存正在清理之際，伺服器組裝巨頭維永集團發現雲端客戶訂單激增，產能供不應求。第四季營收季增 10% 至 20%。看來雲端伺服器相關晶片的需求相對強勁（中國國際金融公司最新數據顯示，第三季資料中心資本支出較上季成長17%，較去年同期成長32%；伺服器廠商第三季較上季成長5%，較去年同期成長9%）。預計庫存消耗將較為順利。我們重申先前對2021年的預期，預計今年第一季伺服器晶片需求將反彈。請密切關注新華社12月和1月的營收數據、英特爾是否更新了第四季業績指引，以及全球疫情何時放緩，各國政府和企業何時能夠重啟採購。 

當然，伺服器和伺服器半導體市場的復甦也將帶動記憶體DRAM、快閃記憶體3D NAND市場以及x86 CPU大載板、伺服器CPU插槽（嘉澤）、伺服器x86 CPU晶圓代工（台積電7nm、7nm+、5nm）和封裝測試（通福微-AMD）市場的復甦。

2. PCIe 4.0/5.0 重定時器時代即將到來

隨著AI伺服器採用x86 CPU，並透過PCI Express (PCIe) Gen 4.0 (16 Gb/s)和Gen 5.0通道連接至AI GPU/ASIC加速器，而AI GPU/ASIC加速器的速度越來越快，通道數量不斷增加，資料傳輸量也隨之成長。 PCB板上的訊號衰減問題將日益嚴重。以PCIe Gen4為例，在普通PCB板上，訊號傳輸距離超過100%，15吋的距離就會衰減和變形。如果使用PCIe Gen5，訊號傳輸距離將縮短至10英吋左右。

訊號會被衰減和變形，更好的解決方案是在訊號路徑上添加重定時器（Retimer），重新組織訊號，使其在傳輸前恢復到原始狀態。當然，也可以使用ReDriver訊號中繼器/調理器，但ReDriver只能在傳輸端對訊號完整性進行微調和輕微修正，原始訊號仍然會嚴重損失。 PCIe交換器和高速PCB板也是解決方案，但它們也相對昂貴，因此我們認為未來可能會採用PCIe重定時器、PCIe交換器和高速PCB板的組合方案。 

重定時器是一種具備數位訊號處理 (DSP) 功能的高速串列/解串行 (SERDES) 設備。即使接收到的 PCIe 訊號摻雜了噪聲，重定時器仍然可以利用 DSP 功能重建乾淨的 PCIe 訊號，並將修改後的訊號副本傳送到目標位置。我們相信，重定時器將成為未來伺服器主機板和高速網路交換設備中常見的配套解決方案。目前，第四代重定時器主要包括 x4、x8 和 x16 三種規格。單一重定時器晶片可同時支援 4/8/16 個 PCIe 雙向通道。不同晶片支援的通道數量不同，單價也不同。但是，x4、x8 和 x16 的價格並非呈指數級增長。一般來說，x8 的價格約為 x4 的 1.5 倍，x16 的價格約為 x8 的 1.5 倍。我們初步估計，2021年第一季英特爾Ice Lake CPU和AMD Milan CPU的發表將帶動PCIe Gen 4重定時器的市場需求。 2021年市場需求量約250萬片。以平均單價20美元計算，總潛在市場規模（TAM）約為5000萬美元。我們預計Astera Labs的市佔率約為60%。 2022年第一季度，英特爾Sapphire Rapids CPU將開始量產。預計屆時PCIe Gen4/Gen5重定時器的總量約為600萬至800萬片。以平均單價22美元計算，市場規模約為132億至176億美元。 Astera Labs的市佔率約為50%，剩餘市佔率由Parade和Montage瓜分。 

Astera Labs（前身為TI團隊）曾與英特爾合作制定PCIe Gen 4.0/5.0規範，並於2020年8月率先在業界實現PCIe Gen4重定時器的量產。據產業鏈了解，Astera Labs已於今年5月交付第二版Gen5重定時器樣品，預計於2021年第一季開始量產。 

Parade 的重定時器晶片已進入英業達、廣達、盈邦等主要伺服器 OEM/ODM 廠商的市場，預計將於 2021 年上半年開始出貨。至於新一代 PCIeGen5 重定時器產品，預計將於 2021 年發布，並在 2022 年或 2023 年成為新的成長動力。

Montage已完成PCIe 4.0重定時器晶片工程樣品的流片。 2020年上半年，樣本已寄給潛在客戶和合作夥伴進行測試和評估。公司正根據潛在客戶和合作夥伴的回饋對晶片進行設計和優化。預計2020年下半年完成晶片量產版本的研發工作，並於2021年實現量產及出貨。預計2021年和2022年市佔率將分別達到5-10%和10-15%。這可能為Montage在2021年和2022年貢獻3%/6%的收入。

3. AMD 收購 Xilinx AMD——3D 封裝異構整合時代正在加速。

當摩爾定律放緩時，透過異構封裝堆疊技術將不同製程節點的邏輯晶片和記憶體晶片整合到大型半導體載板上，將是提升效能、降低能耗、縮小晶片面積、提高良率和降低成本的絕佳解決方案。最早採用小晶片大載板架構的產品是賽靈思的FPGA，它使用台積電的CoWoS（晶圓基板上的晶片）封裝技術完成3D封裝；隨後是AMD的7nm Rome CPU，它採用通福微電子的封裝技術，將八個7nm 64mm²的CPUKm²mm25x14

在短短兩三年內，AMD 就從英特爾手中奪得了近 6.6% 的伺服器市場份額和 20% 的筆記本/桌上型電腦 CPU 市場份額。 2020 年 10 月 27 日，該公司宣布將以 350 億美元收購 FPGA 領導者賽靈思 (Xilinx)，相當於 1 股 AMD 股票換取 1.7234 股 AMD 股票。這與英偉達宣布以 400 億美元收購 ARM 的情況有所不同。此次收購案涉及一家美國公司收購英國/日本的技術，而超維曾與曙光科技共同創立了海光微電子和海光積體電路，並與中國大陸的科研機構保持著良好的關係。因此，中國商務部批准此次併購的可能性較大。那麼，AMD 為什麼要收購賽靈思呢？此舉又會對 AMD 產生怎樣的影響呢？

AMD 的 FPGA 晶片設計技術與資料中心和基地台邊緣運算所需的技術相輔相成。否則，如果英特爾透過系統封裝將 CPU 和 FPGA 整合到單一晶片中，英特爾將壟斷邊緣運算推理市場（CPU + 推理加速器）。

我們預計賽靈思業務明年將貢獻近 3.4 億美元的收入，佔總收入的 31%，並貢獻 47% 的非 GAAP 利潤；

數百億美元的收購價格與 2.3 億美元的帳面價值之間的巨大差額將在未來五年內攤銷——這部分差額包括商譽和專利權的價值，這將影響美國通用會計準則下的利潤；

超威將增發 425 億股股票，或將現有股東的股份稀釋 34% 以收購賽靈思，因為其 1.8 億美元的現金顯然不夠。

超維度將控制更大的訂單量，並從晶圓代工廠台積電以及封裝和測試工廠日月光和通福微電子獲得價格更低的產能。 

當然，英特爾也不甘示弱。借助其EMIB（嵌入式多晶片互連橋）訊號連接技術和Foveros封裝技術，英特爾推出了各種小型晶片（chiplet）大載板架構的FPGA產品（FPGA+HBM DRAM）Agilex，以及CPU產品，例如10nm++的Sapphire Rapids和10nm++的Stream25/720202020 Granite Rapids CPU，還有整合了8個250mm² 7nm GPU核心的PonteVecchio AI GPU（75.5mm x 49mm = 3696mm²），用於雲端人工智慧運算訓練，或直接將兩顆Sapphire Rapids和6個AI GPU Ponte Vecchiooo計算訓練，或直接將兩顆Sapphire Rapids和6顆AI GPU Ponte Vecchiooo計算訓練，或是直接將兩顆Sapphire Rapids和6個AI GPU Ponte Vecchioo+pFPp，未來計算在一個大尺寸，未來還可加速的整合式新電腦邊緣高光電圖所示在一個大公分上。這些變化有利於泰瑞達（Teradyne）這家主要的系統晶片封裝和測試設備製造商，以及先進封裝測試（台積電、英特爾、三星、日月光、昌電）和ABF（味之素增厚膜）大型載板行業及其主要製造商愛比亞、優美光和南亞PCB。 ABF樹脂載板是英特爾主導的材料，適用於高腳位數、細線、高透光率和耐高溫的x86 CPU封裝。我們預計，未來五年，大型載板的層數將增加，面積將增大，良率將下降，價格將上漲。

4. 疫情過後，汽車市場需求已經復甦，隨著自動駕駛技術的加入，電動車的比例增加。

受新冠肺炎疫情影響，今年全球汽車經銷商的營收年減超過10%。其中，日本日產、美國福特和義大利菲亞特等主要汽油車製造商的年減幅接近20%。然而，國內電動車製造商比亞迪和全球電動車領軍企業特斯拉的年增幅均超過20個百分點。儘管歐美第二波疫情仍在蔓延，但隨著解封地區的複工復產，以及越來越多的消費者希望保持社交距離並減少乘坐公交、出租車和地鐵等公共交通工具，這帶動了自用車銷量的反彈。第三季度，全球汽車經銷商的營收出現逆轉，季增由第二季的-26%收窄至56%，年減幅也由第二季的-36%收窄至-1%。

我們認為，明年隨著新冠疫苗的逐步推廣，全球對汽油和電動車的需求將全面反彈，汽車經銷商的營收成長將達到10-15%。全球電動車將持續擴大對功率MOSFET、IGBT、SiC（主要用於DC/AC逆變器）、GaN（主要用於DC/DC和AC/DC轉換器整流器）的需求份額。半導體功率分立元件的需求將顯著增長，輔助駕駛也將發展到SAE 3、4和5級自動駕駛（特斯拉最近已向部分用戶提供SAE 4.0全自動駕駛Beta版軟體更新，使其車輛具備增強功能，例如控制交通號誌和停車標誌，以及允許特斯拉車輛在十字路口自動轉彎）。未來，各種自動駕駛汽車將在AI、MCU、CPU等領域發展。受GPU/FPGA/ASIC、感測器、毫米波雷達、光達、攝影機CIS、WiFi、藍牙、有線網路、電源管理PMIC、記憶體半導體等需求的驅動，中國證券研究院預計，2020年全球汽車半導體市場將同比下降8%，複合成長率將達到… 2021年全球汽車半導體市場將同比下降8%，複合成長率將達到…2021年至2025年，複合成長率將達到 2021年至2025年，複合成長率將達到2021年至 20%。汽車半導體增值：與2020/2021年手機半導體市場不同，其年增長率超過了手機出貨量的年增長率，這主要是因為每部5G手機所用半導體的價值是4G手機的兩倍以上。每輛SAE L5級自動駕駛電動車所用半導體的價值可能是2020年人工駕駛汽油車所用半導體價值的10倍以上。我們初步估計，最基本的功率MOSFET需要成長10倍以上，攝影機、CIS、雷達感測器、MLCC、電源管理晶片需要成長5倍，感測器需要成長2倍，更不用說大量的射頻功率放大器、有線通訊、人工智慧和各種電力晶片了。這將推動全球汽車半導體市場在未來20年內實現10%的複合成長率。半導體在每輛車中的價值將逐年增長，從 2020 年的不足 3% 增長到未來 20 年，主要原因是全球汽油車/電動車的年出貨量同比增長不到 5%。

電動車或將再次推動高階MLCC的需求：電動車對MLCC的需求成長幅度是傳統汽車的5倍。 2021/2022年電動車的重啟成長應能顯著緩解MLCC的供過於求狀況，降低市場庫存，穩定價格，並使MLCC產業逐步復甦。我們建議專注於中國大陸的奉化高科和三環集團、台灣的國巨和華信、美國的威世，以及日本的村田製作所、太陽誘電等MLCC領先廠商。

5. WiFi 和遊戲主機方面的變化－WiFi 6 和 PS5/Xbox Series X

與傳輸速率提升數倍的新一代5G不同，2019年發布的WiFi 6規範採用IEEE 802.11ax標準，最大傳輸速率為9.6Gbps，僅比上一代802.11ac的6.9Gbps略高，但它具有低延遲、支援多人多任務處理、低功耗、廣覆蓋以及多端覆蓋裝置連接（OFDMA（GDMAM雖然在室內網路中使用5G個人熱點可以取代WiFi，但5G個人熱點會佔用大量5G頻寬，業者對此並不樂見，並會提高基礎流量費用。由此可見，WiFi技術在5G時代不僅沒有衰落，反而變得更加重要。從Gartner發表的2019年及以後十大無線技術趨勢中也可以看出，WiFi位居榜首。 Strategy Analytics的報告指出，2020年至2024年，WiFi 6產品的出貨量將以57.8%的複合年增長率成長，滲透率也將從2020年的16.6%成長到2024年的81%。此外，WiFi 6模組的價格也比WiFi 5高出1.5到2倍。 

目前，WiFi 6 已安裝在筆記型電腦、桌上型電腦、手機、平板電腦和路由器中。除了基頻晶片外，還需要整合式 PA 功率放大器、LNA 低雜訊放大器和 SW。對於天線開關的射頻前端模組，重點在於以下受益廠商：高通（基頻）、博通（基頻前端模組）、樂鑫科技（基頻）、瑞昱（基頻）、力驍（射頻前端模組）、樂鑫科技（WiFi 6 物聯網基頻、射頻 隨身端）、6 6個電路來連接線（Fi 前端）。 

PS5 和 Xbox Series X 的 CPU 都採用了 AMD 最新一代的 Ryzen “Zen2” 架構 CPU。從 8 核心 3.5~3.8GHz 的規格來看，其效能大致介於 PC 端的 Ryzen 73700X 和 3800X 之間。就目前市面上的電腦配置而言，它已經算是中高階配置了。這與 PS4 和 Xbox One 剛發售時 CPU 效能落後的情況截然不同，應該能為 PS5 和 Xbox Series X 提供一個更好的起點。

與 CPU 一樣，PS5 和 Xbox Series X 的 GPU 也採用了基於 AMD RDNA 2 架構的客製化 GPU。該架構是對個人電腦的最新 Radeon RX 5000 系列 GPU 產品所採用的第一代 RDNA 架構的改進。其最大的特點是首次將硬體加速光線追蹤處理功能引入 AMD GPU，以模擬真實光線的反射、折射和透射，類似於 NVIDIA GeForce RTX 系列的「RT Core」。 Xbox Series X 光線追踪

運算效能為每秒 380 億次運算。如果切換到著色器軟體運算，則會消耗高達 13 TFLOPS 的效能，這意味著即使充分利用整個 GPU 的效能也不夠。因此，在引入此硬體加速器後，整個 GPU 的效能相當於 12+13 = 25 TFLOPS。 PS5 的 RDNA 2 GPU 配備 36 個 CU（控制單元）。每個 CU 包含 64 個流處理器，36 個 CU 共包含 2304 個流處理器。透過可變時脈頻率，它在最高 2.23GHz 的頻率下可以提供 10.3 TFLOPS 的浮點運算效能，這相當於基於 AMD RDNA 架構的頂級顯示卡 Radeon RX 5700 XT 的超頻版本。顯存頻寬也完全相同（448GB/s）。 Xbox Series X/S 的 RDNA 2 GPU 也是如此。

今年新遊戲主機索尼 PS5 和微軟 Xbox Series 的發布成為最大贏家，銷量超過 7 萬台，創下 2022 年全球銷量新高。

6. 從國內設計替代、製造替代，到設備和材料替代品——非美國生產線的時代即將到來。

自美國川普政府利用美國科技封鎖中興、華為、曙光、海光、海康威視、大華、科大訊飛、曠視科技、商湯科技、美亞皮科、依圖科技、億信科技、雲天利菲、微儀測控、烽火通信、金納科技、達科科技、中雲榮信科技、奇虎360科技、雲聰科技、東方網力科技、深圳網視科技和銀辰智能等公司以來，我們看到國內晶片廠商，尤其是國內系統廠商，開始採用非美國替代策略。此後，他們傾向於採取非美國替代策略，其順序為：

中國大陸的半導體設計享有優先權，其次是台灣、韓國、日本，最後是歐洲。這將導致高通、Skyworks、Qorvo、博通、德州儀器和美光在中國大陸的市佔率逐季下降，而聯發科、瑞昱、文茂、三安、卓盛威、盛邦、三星和海力士的市場份額則會相反地上升。雖然這不會對整體市場的年成長產生影響，但將對國內和非美國半導體的成長起到積極作用。關於台積電和中芯國際過去十年在美國和中國大陸的客戶份額變化，

在文化方面，尤其是在中美科技封鎖戰加劇之後，中國大陸客戶的比例顯著增加。然而，自2020年9月15日美國商務部對海思實施全面封鎖以來，即使是使用美國半導體設備的台積電和中芯國際也無法幫助海思生產晶片。我們預計，從2020年第四季開始，台積電和中芯國際的中國大陸客戶比例將大幅下降，國內設計替代將逐步轉變為製造替代。 

但好景不長。 9月25日，美國商務部工業安全局向中芯國際的主要設備和材料供應商發出通知，要求每家供應商在向中芯國際供貨前必須取得許可證。我們已經梳理了部分影響。

9月25日之前的大部分設備訂單將陸續交付，但6-9個月後，將無法採購到先進的美國半導體製程設備，特別是CMP化學機械拋光設備（>70%）、離子注入設備（>70%）、CVD化學氣相沉積設備（Lam和Applied Materials合計超過50%）、蝕刻設備（Lam和Applied） Materials合計超過70%）、外延設備（>90%）以及PVD物理薄膜沉積設備（Applied Materials佔據主導地位，>85%）。因此，我們估計，在短期內，如果無法獲得相關許可，中芯國際14/12/7-8nm製程的月產能將無法超過3萬片晶圓。

中芯國際今年已將資本支出從6.7億美元削減至5.9億美元，我們預計其2021年的資本支出將大幅下降至4億美元以下。未來幾年，折舊費用也將大幅降低。毛利率將從目前不到20%的水平顯著提升，整體盈利可能趨於穩定或略有增長。

與華為不同，情況有所不同。由於美國無法控制半導體材料技術，中芯國際未來五年的營收複合成長率將從先前估計的18%（銷售複合成長率約10-12%，價格複合成長率約為5-6%）下調至0-4%（銷售複合成長率約為0-2%，價格複合成長率約為0-2%）。

美國EDA工具、設備耗材（可建立2-3年的庫存）、製程技術成熟的二手設備和組件以及維護問題不大，大型矽晶圓和各種化學材料應該能夠購買非美國產品或透過各種管道獲得。

儘管中芯國際目前僅被禁止擴大產能，但如果中芯國際像華為一樣遭到美國商務部產業安全局的全面封鎖，台積電、聯電、世界先進製造和華虹（中芯國際在8英寸成熟工藝中佔有13-15%的市場份額，在12英寸成熟工藝中佔有10%的市場份額，在12吋我們認為，在未來5-10年內，中芯國際、華虹、長江儲能、合肥長鑫等公司應該會受到關注。

各國非關鍵製程步驟中國產設備和材料的比例已從5-10%提高到30%以上。當然，非美國半導體設備供應商在中國的地位將更加重要。 

如果拜登政府上台後不改變美國商務部安全局對中芯國際關鍵美國設備和材料供應商的禁令，我們預計從2021年下半年開始，中芯國際將無法繼續擴大產能，國內製造替代將轉變為國內半導體設備和材料替代。無論是中芯國際或台積電的內部計劃，還是華為的塔山計劃，五年內都可能通過一些不受美國商務部安全局管制的國內、日本、韓國、台灣、歐洲設備以及美國二手設備，來替代8英寸特殊工藝和12英寸成熟工藝（90nm-40nm）的半導體生產線。因此，我們建議專注於中國微電子（蝕刻）、北方華創（PVD、CVD、ALD、蝕刻）、瀋陽拓京（CVD）、萬業企業（離子注入）、華海青科（CMP）、億堂（去除和退火設備）、日本的Ulv ac（PVD）、東京電子（CVD、原子沉積、塗層顯影機、蝕刻、退火、控制檢測）、大日本絲網（清洗設備）、日立高新技術（除膠設備、控制檢測）、愛德萬測試（晶片測試）以及韓國的Jusung Engineering、PSK Korea。

3、半導體產業

1. 晶圓代工產業－5G、遊戲機、伺服器、汽車半導體、蘋果M1晶片

中國5G手機用戶超過1.2億，滲透率超過60%。全球5G手機用戶超過2億，滲透率超過18%。海思半導體和一些系統廠商正在囤積半導體庫存。新冠疫情大大推動了液晶電視、筆記型電腦、Chromebook、遊戲機等消費性電子產品的需求，導致8吋晶圓代工價格上漲，電源管理和大尺寸驅動晶片出現斷貨。台積電輔助AMD獲得了近10%的晶圓代工市場份額。憑藉英特爾筆記型電腦/桌上型電腦20%的市場份額和伺服器CPU 6.6%的市場份額，晶圓代工產業2020年年增28%，高於全球半導體邏輯晶片產業11%的年成長率，這主要得益於台積電31%的年成長。

然而，在5G手機（預計2021年國內5G手機滲透率將超過80%，全球5G手機銷量將年增一倍，超過5億部，滲透率可能超過40%，2022年全球500G手機滲透率可能超過50%）、遊戲機（預計AMD 7nm CPU/GPU供應將緩解產量壓力）、PCIe Gen 4.0/5.0（晶片數量將從2021年的2.5萬顆增加到2022年的6萬-8萬顆）以及WiFi 6需求持續增長的背景下，政府和企業伺服器（預計全球伺服器市場將同比增長20%）以及汽車動力和自動駕駛半導體（預計全球汽車半導體市場預計將比蘇比增長20%）全面超過10%。然而，受疫情放緩的影響，液晶電視、筆記型電腦和Chromebook的需求也隨之放緩。此外，海思/華為已清倉手機和晶片庫存半年多，且無法下達新的晶圓代工訂單，這些因素疊加，導致市場受到多重衝擊。國金證券研究院預測，2021/2022年全球晶圓代工市場將年增9%/13%。這是因為中芯國際自2021年下半年起將無法採購美國先進半導體製程設備以擴大產能。該研究院也預測，2021/2022年國內晶圓代工產能銷售額將放緩至年增8%/7%，自給率將從2019年的2022%逐步下降至2021/2022年的17%/16%。 

台積電將持續增加資本支出：為了滿足蘋果自研筆電CPU晶片M1、AMD 7nm遊戲主機CPU/GPU、7nm筆電CPU/GPU、7nm EUV/5nm伺服器晶片的需求，以及英特爾7nm AI GPU Ponte Vecchio和7nm GraniteRapids CPU的外包產能需求，以及蘋果科、高通EUV晶片的需求，我們預期台積電將持續增加資本支出，從2020年的170億美元增至2021/2022年的200億美元以上，從而使2021/2022年的資本支出佔銷售額的比例從2020年的37%增至2021/2022年的約40%。此外，我們預期台積電的晶圓代工價格將以每年3-5%的速度逐步上漲（2019年平均單價將年增8%，2020年將較去年同期成長6%）。鑑於台積電今年的營收基數較高，我們預測其明年營收年增僅9%，並預期台積電將把未來五年的營收複合成長率從先前的5-10%上調至10-15%。由於先進製程的晶圓代工價格逐年上漲，而摩爾定律的收縮速度（即由於晶圓尺寸縮小而導致的每片晶圓晶片數量的增加）低於晶圓代工價格的上漲速度，我們預計相同尺寸晶片的代工成本也將逐年增加。 

中芯國際的產能擴張有限：儘管中芯國際在2020年第三季幫助海思完成了最後一批14nm製程訂單的量產，但該公司已將全年營收成長預期從20%上調至23-25%。 14nm/28nm製程的營收比例從第二季的8%成長至第三季的14.6%，其中14nm製程的營收佔比從第二季的1-2%成長至第三季的14.6%。然而，中芯國際失去了海思的大宗單價訂單，折舊費用持續增加，且沒有新的遊戲主機或蘋果5G晶片來彌補這些損失。中芯國際第四季營收（季減10-12%）和毛利率（從第三季的24%降至第四季的16-18%）預期遠低於台積電、聯電、華虹和世達科技1-6%的環比成長預期。加之美國商務部對中芯國際關鍵設備與材料供應商施加的限制，我們預期中芯國際明年的資本支出將低於40億美元，後年可能低於20億美元。明年擴大產能並非易事，材料和耗材短缺也將使公司難以實現營收年增。未來兩年的營收成長率預期已下調至0-4%甚至更低。

華虹的營收受益於此趨勢：由於中芯國際產能擴張受限，華虹可望從中獲益。華虹第四季營收預期為269億美元（季增6%，較去年同期成長11%），遠超標竿企業台積電、聯電和世達科技1-3%的環比成長預期，以及中芯國際10-12%的環比下滑預期。我們認為這主要歸功於華虹的營收預期。此外，8吋晶圓代工新訂單價格上漲10個百分點，分立元件需求顯著反彈。第三季度，12吋晶圓代工月產能持續成長至14,000萬片（第二季為10,000萬片），季出貨量持續成長至40,000萬片（第二季為22,000萬片）。然而，由於12吋晶圓代工業務的毛利率持續下滑（從第二季的-13%降至-18%），我們認為華虹的毛利率將繼續面臨下行壓力。隨著歐美工廠逐步復工復產，電力需求回升，華虹海外汽車功率半導體、汽車模擬和MCU客戶的營收預期已逐漸改善。其主要海外客戶，如意法半導體（STMicroelectronics）、安森美半導體（OnSemi）、微芯科技（Microchip）、阿爾法歐米茄（Alpha&Omega）和迪奧德斯（Diodes）等，第四季營收預期都比市場預期高出3-9個百分點。

全球領先的AMD和聯電將受益於8吋晶圓市場的復甦，預計價格將有所上漲：這是因為5G手機對6-7吋電源管理晶片的需求是4G手機的兩倍。此外，疫情推動了遠距教學、遠端會議和線上遊戲等應用在筆記型電腦、Chromebook和OLED/LCD電視上的普及，也帶動了對8吋晶圓代工的需求，用於生產大尺寸驅動晶片、汽車功率半導體晶片以及屏下指紋晶片。由於產能擴張困難，AMD和聯電等晶圓代廠商已開始將新8吋訂單的價格上調約10%。預計毛利和營業利潤率將有所提高。

2. 邏輯封裝測試產業－復甦持續，關注庫存變化

儘管受到疫情衝擊，邏輯封裝測試產業仍如預期在2020年強勁復甦。疫情導致部分供應鏈中斷後，元件和終端廠商紛紛提高庫存水準以確保供應鏈安全。在疊加終端需求方面，居家辦公和娛樂需求的成長帶動了筆記型電腦、桌上型電腦、平板電腦和遊戲機等相關半導體的需求。海思半導體已緊急下單以增加出貨量。手機廠商也增加了庫存以爭取華為的市場份額。 5G基礎設施建設等因素推動了封裝測試產業在2019年持續成長。今年第三季開始，產業復甦勢頭強勁。前三季度，主要廠商營收年增率顯著。其中，昌電科技年增33%，同福微電子年增23%，華天科技小幅下降3%，日月光年增12%，安靠年增28%。預計2021年手機市場將復甦，5G手機滲透率持續提升，伺服器市場經調整後重回成長軌道，全球5G基地台建設如火如荼地進行。在終端需求整體復甦的背景下，我們預計2021年邏輯封裝測試產業將持續保持強勁成長動能。

封裝和測試設備需求持續強勁：全球最大的封裝和測試設備製造商ASMPacific的數據顯示，封裝和測試設備市場呈現復甦跡象，需求仍然強勁。受益於居家辦公模式的興起、5G基礎設施建設以及以伺服器為代表的高效能運算（HPC）需求，ASMPacific的BB值已連續四個季度高於1.0，顯示市場對封裝和測試設備的訂單需求旺盛。其中，作為主導材料板塊的材料板塊新訂單量長期保持在高位，並實現了顯著的同比增長。從設備這個領先指標來看，我們認為邏輯封裝和測試產業的繁榮動能可能會持續到2020年。 

5G普及率的提高將增加對射頻封裝測試和系統級封裝（SiP）的需求。與4G手機相比，5G手機支援更多頻段。考慮到5G手機將繼續相容於4G、3G和2G標準，其射頻前端將比4G手機複雜得多。根據Qorvo的數據，與4G手機相比，5G手機的濾波器數量將從40個增加到70個，頻段數量將從15個增加到30個，收發濾波器數量將從30個增加到75個，射頻開關數量將從10個增加到30個。

Yole預測，射頻前端市場整體規模將從2019年的15.2億美元成長到2022年的25.4億美元，複合年增長率達11%。 2020年發表的毫米波版iPhone 12採用了SiP整合毫米波天線。我們預計，隨著毫米波解決方案的成熟，相容毫米波和Sub-6G解決方案的終端設備的普及率將會提高。 Yole預測，到2025年，由於AiP（整合封裝）技術的應用，射頻封裝和測試領域的需求將額外成長1.4億美元。 

海思制裁對國內封裝測試產業的影響：海思加速非美替代是本輪積體電路產業鏈，尤其是封裝測試產業加速本土化的重要原因。 2020年上半年，海思營收達5.2億美元，年增49%，位列全球第十大半導體公司。國內封裝測試企業，如昌電科技，是海思封裝測試訂單轉移的主要受益者。我們預計，2020年海思訂單將佔昌電科技營收的15%。我們認為，海思不僅為國內封裝測試業者帶來訂單，也是先進封裝技術的重要需求方。它將與國內企業合作，改進工藝和技術，縮小與海外企業在封裝技術方面的差距。對海思的製裁和市場重組不僅會暫時閒置國內封裝測試工廠為海思建設的產能，還會暫時抑制對扇出型等先進封裝技術的需求。這將使未來兩年封裝測試產業的年收入成長率年減幾個百分點。

AMD的市場份額持續擴大，封裝和測試工廠也從中受益：AMD於2019年推出了基於台積電7nm製程和ZEN 2架構的PC處理器和伺服器處理器，首次在製程上領先於英特爾的14nm製程；隨著2020年ZEN 3架構桌面平台、2021年ZEN 321年ZEN 3517202021年的筆記本電腦

2021年，AMD在架構和製程方面仍將維持領先地位，優於採用10nm製程的英特爾產品。如果台積電的2nm先進製程取得突破，並在2024年實現正式量產，我們預期與台積電合作的AMD將在未來很長一段時間內維持對英特爾的製程優勢。這將有助於AMD的伺服器CPU市場佔有率從2020年的約10%成長到2022年的20%-25%。筆記型電腦和桌上型電腦CPU的市佔率預計也將從2020年成長到20%。到 2022 年，這一比例將從 18%-20% 增長到 25%-30%。作為 AMD 的主要封裝和測試供應商，通福微電子仍將受益於 AMD 在 2021 年市場份額的成長，但長期風險在於台積電預計將為 AMD 代工 5nm Genoa 或 3nm CPU。

AMD的CPU將採用CoWoS封裝技術進行直接封裝。

台積電強化了其封裝測試端佈局，封裝測試與晶圓代工的合作趨勢日益明顯：隨著晶片製程尺寸縮小難度加大，透過晶圓級封裝、2.5D/3D封裝等先進封裝技術提升晶片電晶體密度的效果將立竿見影。台積電於2020年8月底推出了封裝技術服務平台3DFabric，平台分為兩部分。一方面是「前端」晶片堆疊技術，例如CoW（晶片疊層晶圓）和WoW（多層晶圓堆疊，晶圓疊層晶圓）；另一方面是「後端」封裝技術，例如InFO（整合式扇出型封裝）和CoWoS（晶片疊層晶圓基板封裝）。台積電的封裝技術可在同一產品中融合，透過實現前端和後端封裝，創造新的產品類別，使客戶能夠將產品設計為微晶片系統，從而在上市時間、性能和效率、尺寸和外觀、良率和成本等方面獲得優於設計更大尺寸單晶片的關鍵優勢。在產能方面，台積電位於竹南的先進製程封裝測試中心總投資720億元人民幣，預計2021年第一期投產，最快於2022年實現量產。由於以三維封裝為代表的先進封裝需要使用晶圓代工廠的後端設備，因此晶圓廠在資本投資和設備製程理解方面比外包半導體封裝測試（OSAT）公司更具優勢。從國內角度來看，長電科技（JCET）與中芯國際（SMIC）加強合作也符合封裝在提升晶片效能方面發揮越來越重要作用的趨勢。

專注於終端庫存變化：2020年下半年，隨著手機廠商競相搶佔市場並增加庫存，封裝測試廠也因下游需求強勁而增加庫存。雖然目前產業庫存水準尚處於健康範圍，且終端需求成長相對穩定，但如果2021年受疫情等因素影響，終端需求低於預期，則由於終端廠、半導體元件廠以及上游封裝測試廠的庫存疊加，增加的產業總庫存可能需要更長時間才能消化。受惠於摩爾定律放緩，伺服器晶片的小晶片架構推動台積電和英特爾加大3D IC封裝和測試力度，載板需求旺盛，半導體客戶週期性增長，國內半導體替代的一站式模式，5G SiP/AiP、遊戲主機、PCIe Gen 4.0重定時器、UWB、WiFi 6、下動板等趨勢，以及此化需求、UAR、WiFi 2、然而，受疫情影響，液晶電視、筆記型電腦、Chromebook等產品的需求也隨之放緩，海思/華為已清倉手機晶片半年多，無法下新的晶圓代工訂單，中芯國際的擴張也使得下游封裝測試廠難以應對，多重因素共同作用，令市場雪上加霜。信聯證券研究院預計，2021/2022年全球邏輯封裝測試市場將年增15%/10%，國內邏輯封裝測試產品銷售量將年增18%/13%，全球市佔率將從2020年的21%逐步成長至2021/2022年的22%。

3. 記憶體產業－全球復甦仰賴伺服器產業的逆轉

受惠於全球5G市場滲透率的持續提升，隨著明年大規模疫苗接種和疫情緩解，全球政府機構和企業（私有雲）將重啟伺服器資本支出。隨著全球記憶體庫存逐步合理化，年比記憶體庫存出現逆轉，我們預期記憶體產業將在2021年第二季逐步復甦，記憶體價格和銷售量都將回升。然而，在2021年第二季顯著復甦之前，我們仍需持續關注主要記憶體廠商的DRAM/3D NAND產品表現。庫存月數（3.9個月）、DRAM/3D NAND模組庫存月數（3.4個月）、NOR、SLC NAND/掩模ROM庫存月數（3.8個月）可能持續下降，記憶體廠商的資本支出與收入比率同比逆轉，目前DRAM記憶體、3D NAND、SLC NAND、NOR0已在第四季度價格下跌，但企圖下跌。 

我們預計，從2021年第二季開始，記憶體產業的需求和價格將全面上漲。隨著國內儲存晶圓廠商的大規模量產，信聯證券研究院預測，2021/2022年全球記憶體市場將年增13%/15%，國內記憶體晶片的產量和銷售量將年增146%/108%。記憶體晶片的自給率預計將從2020年的3%迅速提升至2021/2022年的7%/12%。 

國內記憶體領域的資本支出日益重要：市場研究機構TrendForce預測，2021年全球DRAM主要廠商的資本支出將年減3%至19.5億美元，而全球NAND主要廠商的資本支出將年增15%至24.3億美元。我們認為，未來兩年DRAM的現貨和合約價格將比NAND更穩定，DRAM的供需也將高於NAND，需求更為緊張。值得注意的是，長江儲存的產能擴張速度明顯快於合肥長信，我們預期將在2021年底前更快達到月產能85,000萬片。毋庸置疑，3D NAND技術的發展前景廣闊，其中Xtacking 3D NAND技術處於領先地位，而長信1X 19nm DRAM技術的起源仍有爭議。 

國內記憶體產能擴張有利於設備、封裝測試、模組以及潔淨室交鑰匙工程設計：雖然我們預計國內3D NAND巨頭長江存儲和移動DRAM巨頭合肥長鑫由於設計與晶圓製造技術差距以及巨額折舊費用，短期內難以盈利，但與始終等待半導體設計客戶訂單的晶代工分裝IC的話語權掌握在設計客戶手中，國內記憶體廠商將掌控自身研發設計和先進製程技術的迭代演進，反覆生產高度標準化的產品，並透過大規模生產提高良率。話語權掌握在他們自己手中。因此，我們對未來20年中國大陸記憶體產業擴張所帶來的競爭力和巨額資本投入持更樂觀的態度。這有利於設備（中國微電子、北方華創）、記憶體封裝與測試（紫光展銳、太極實業、同福微電子、百通）、模組（紫光展銳儲存）以及十一科技/太極實業的無塵室總承包和設計。我們目前的初步估計是，2022-2025年，國內記憶體產業2024年的資本支出將是邏輯晶圓代工產業的數倍，而2024-2025年國內記憶體產業的收入將是邏輯晶圓代工產業的兩倍以上。

4. 半導體設備及材料產業－國產化過程持續深化

由於大尺寸驅動晶片、電源管理晶片和電力晶片的需求推動8英寸晶圓代工廠的供應超過需求，以及5G手機和基地台、遊戲機、伺服器、筆記型電腦、礦機和人工智慧等應用推動5nm/ 7nm製程需求激增，全球半導體設備市場將在2020年下半年全面恢復，從2019年年減8%的局面轉為2020/2021/2022年年增19%/10%/11%。然而，就美國半導體設備月收入而言，2020年9月的年成長率高達36%，遠高於SIA/WSTS公佈的全球半導體產業5%的年成長率。我們認為造成此差異的原因有以下幾點：1. 今年汽車和工業功率半導體市場下滑了近10%。這在一定程度上抵消了全球半導體收入的成長勢頭，但…很少採用先進工藝，對美國半導體設備收入影響甚微。 2. 中美技術封鎖戰持續，使得中芯國際和華虹半導體得以提前加速採購美國關鍵半導體設備和材料。與晶圓代工產業帶動全球半導體設備復甦不同，國內設備產業將受益於未來一年及以後儲存晶圓製造廠的持續擴張。然而，中芯國際的擴張計畫目前處於停滯狀態。中國證券研究院預計，2021/2022年國內半導體產量和銷量將分別較去年同期成長35%/33%。半導體設備的自給率預計將從2020年的15%提高到2021/2022年的17%/20%。

長江儲存新一輪設備招標持續推進，設備國產化率不斷提升。根據中國國際招標網數據顯示，長江儲存計畫從8月至今得標的國產企業包括：AMEC（12台蝕刻機）、北方華創（1台PVD設備、9台蝕刻機、28台熱處理設備）、上海晶策（3台測量設備）、中科飛飛（1台測量設備）、盛美科技（8台清洗機）、華海青科（10台CMP設備）、億堂（3台蝕刻機、16台除膠設備）。 8月至10月，國內廠商在五大國內晶圓生產線新設備招標中佔21%。近三個月來，國內主要晶圓生產線的整體國產化率提升了2%。截至10月底，這五條生產線中CMP、蝕刻、清洗和熱處理設備的國產化率均超過20%。

受外部環境影響，國產化率提高，但先進製程設備的量產驗證進程已放緩。 10月5日，中芯國際宣布，美國商務部工業與安全局進一步限制了部分美國設備、配件和原料對中芯國際的出口，要求在繼續向中芯國際供貨前申請出口許可證。我們判斷，短期內，中芯國際的正常生產壓力將會增加，2020年全年資本支出將從6.7億美元縮減至5.9億美元，後續國產設備對中芯國際的出貨量也將受到影響。但長期來看，美國將加強技術出口管制，強化半導體產業鏈全線國產化的決心，並提高下游晶圓廠採購國產設備的意願。華為和中芯國際將利用日本、韓國、歐洲、台灣的設備製造商以及美國的二手設備，在3-5年內建造一條不受美國商務部工業安全局管制和禁止的成熟半導體生產線。如此一來，國內8吋和12吋成熟製程設備的國產化率可望加快，但先進製程設備的國產化則取決於台積電、國內記憶體產業以及華力等廠商的產能擴充和相關培訓的驗證。

封裝測試廠的資本支出已回升，國內測試設備技術和市場持續取得突破。封裝測試產業正與晶圓廠產能同步發展，封裝測試廠的資本支出回升，帶動了市場對測試設備的需求。 2014年至2019年，昌電科技、華天科技及同福微電子三家公司的資本支出水準從2.5億元增加至6.9億元。 2020年上半年，資本支出較去年同期成長26.3%，成長加快。國內市場模擬/分立元件的國產化率較高，SoC/儲存等領域也取得了突破。華峰測控、長川科技和宏策半導體生產的模擬/數模混合測試儀佔據了國內模擬測試儀市場約85%的份額，其中華峰測控的國內模擬測試儀市場份額超過50%；聯動科技和宏邦電子的分立器件測試儀市場份額超過90%；SoC測試儀科技和宏邦電子的分立器件測試儀市場份額超過90%；SoC測試芯片種類繁多，仍依賴研究晶片種類繁多，目前仍依賴進口晶片，目前仍依賴於研發難度晶片種類繁多，目前仍依賴研究晶片。華峰測控的功率SoC測試晶片目前已實現出貨；在記憶體晶片測試儀領域，京策電子與韓國IT&T公司合作成立了京宏電子，旨在填補國內儲存測試領域的空白，目前已完成小批量訂單。

國內半導體設備投資建議：我們推薦晶圓設備領軍企業北方華創（業務佈局多元化）、已進入全球供應鏈的國內蝕刻設備領軍企業中國微波股份有限公司、國內半導體測試儀領軍企業華峰測控、以及大型矽晶圓設備領導企業京盛機電；建議關注即將重返A股上市的國內清洗設備領軍企業盛美股份有限公司、國內清洗設備製造商智春科技、以及國內半導體測試機供應商長川科技和京策電子。 

隨著國內晶圓廠的投產，對半導體材料的需求也逐漸開啟。在2019年下游需求疲軟、全球半導體材料需求下滑的背景下，中國半導體材料市場仍實現了正成長。此外，國內替代已成為中國半導體產業的主要需求，下游廠商也更願意為半導體材料廠商提供市場。在當前背景下，中國半導體材料市場正蓬勃發展。
半導體材料製造商將享受到市場規模擴大和市場份額增加的雙重紅利。

國內大規模矽片生產商正積極規劃大規模產能擴張，預計進口依存度將下降。 2020年下半年，隨著5G、人工智慧和物聯網等技術推動資料中心、消費性電子等智慧終端需求成長，全球半導體代工廠的8吋和12吋矽片產能仍處於滿載運轉狀態。根據Digitimes報道，預計2021年第一季12吋矽片價格將上漲5%。 SEMI數據顯示，預計2020年全球矽片出貨量將年增2.4%，2021年將持續成長，2022年將創歷史新高。從國內市場來看，寡占導致我國對矽片進口的依賴程度仍然較高。根據中國福臨土地開發研究院的數據，我國企業已公開了其大規模生產線的產能。目前，國內8吋矽片產能已達96萬片/月，12吋矽片產能僅20萬片/月。根據核心思想研究院數據顯示，目前國內已公佈20多個大型矽片項目，新建矽片生產企業投資超過1,400億元。上海矽業、超矽半導體、金瑞宏、中環半導體等企業均已開始興建或計畫興建矽片加工廠。如依計畫實施，至2023年，國內8吋矽片總產能將達到3.45萬片/月，12吋矽片總產能將達到6.62萬片/月。屆時，國內對進口矽片的依賴將大幅降低。

隨著晶圓產量的成長和製造難度的增加，CMP拋光材料的消耗量也不斷增加。美國公司佔了較高的市場份額，亟需提高國產化率。 CMP拋光材料包括拋光液和拋光墊。根據SEMI預測，2020年全球CMP拋光材料市場規模預計將達到1.98億美元，其中國內市場規模為450億美元，佔全球市場的23%。更先進的邏輯晶片對CMP拋光材料提出了新的要求。例如，14nm以下邏輯晶片的關鍵CMP製程步驟已超過20道，拋光液的使用量將從90nm製程時的五、六種增加到二十多種，種類與用量也將迅速增加。記憶體晶片從2D NAND向3D NAND的技術變革也將使CMP拋光步驟的數量幾乎翻倍。在全球市場，美國陶氏化學和卡伯特公司分別佔了拋光液和拋光墊41%和84%的市場。在嚴峻的外部環境下，拋光材料的國產化率亟待提高。目前，國內拋光液領導企業安吉科技已成功打破國外壟斷，實現了130-14nm製程節點的量產，並在10-7nm製程節點穩步推進產品研發；拋光墊領軍企業鼎隆科技有限公司在儲存和先進邏輯領域不斷取得突破，並已獲得28nm製程節點的訂單。

隨著半導體電路圖案尺寸越來越小，對光阻的需求也隨之成長，國內企業已開始佈置。光刻製程是晶片製造的核心製程。根據前瞻產業研究院預測，2019年全球光阻市場規模為9.1億美元，預計2022年將達10.5億美元；中國光阻市場規模為8.8億元人民幣，預計2022年將達11.7億元人民幣，年複合成長率達15%。光阻的下游應用主要集中在印刷電路板（PCB）、顯示器面板、LED和積體電路等領域。目前，幾乎所有高階積體電路光阻都依賴進口。四家日本廠商——東京昂卡、JSR、信越化學和富士膠片——佔了72%的市場。國內廠商正在加速佈局。光阻生產商晶銳有限公司已完成中試，上海信陽正處於研發階段。 ArF光阻南達光電正在進行客戶測試，而上海信陽則處於研發階段。

國內半導體材料投資建議：就全球半導體材料而言，日本廠商佔據主導地位，因此不存在供應問題。然而，美國的卡伯特、陶氏和維森仍然主導著CMP拋光液和拋光墊材料技術。因此，國內拋光液領軍企業安吉科技與拋光墊領軍企業鼎隆股份有限公司能否突破美國的技術壟斷，是重中之重。同時，也應關注目標領導企業江峰電子、電子特種氣體供應商沃爾特氣體以及8吋和12吋矽片製造商利昂微電子/金瑞宏。

5. 沒有海思的國內半導體設計產業－共享資源

自美國川普政府宣布禁止華為、海思及其所有子公司使用任何美國技術、設備和材料，並將曙光、天津海光先進技術有限公司、成都海光整合有限公司、成都海光微電子有限公司、海康威視、大華、科大訊飛、曠視科技、商湯科技、廈門美亞皮科、依圖科技、大華、科大訊飛、曠視科技、商湯科技、廈門美亞皮科、依圖科技、億信科技、火維、金納科技、達科科技、中雲榮信科技、奇虎360科技、雲聰科技、東方網力科技、深圳網視科技、銀辰智能等公司相繼列入實體清單以來，美國半導體產品技術和應用軟體/作業系統軟體被禁後，國內產品系統企業突然意識到，他們必須加快核心產品設計公司。當然，最好是國內半導體產品設計公司來承擔這項工作，但如果技術差距太大，則會選擇台灣、韓國、日本和歐洲的設計公司來取代美國的核心設計。例如，可以使用紫光展銳、聯發科（取代高通）、三安電子、卓盛微電子（取代安華高、天工、Qorvo）、聞泰電子、盛邦電子、矽能電子（取代鈦金、麥克森、安森美、Diodes、Analog Devices）、匯頂電子、Egis（取代Synaptics、FPC）、技嘉電子、北京英基電子（取代美光、賽普拉斯）、揚子存儲、合肥昌鑫、三星、海力士（取代美光）、蒙太奇（取代IDT/瑞薩電子、Rambus內存晶片並取代Astera的PCIE Gen4.0/5.0重定時器）、飛騰電子、龍芯電子、上海兆信電子（取代英特爾、AMD的x86 CPU）。然而，自2020年9月15日起，海思半導體一直未能找到不使用美國半導體設備的代工廠，例如台積電、中芯國際和三星。在華為的半導體自產「塔山」計畫尚未成功之前，我們認為海思半導體的市佔率在2021/2022年將大幅縮水。 

由於我們估計海思半導體佔據國內半導體設計市場份額超過50%，且其晶片庫存應不足一年，國家證券研究院預測，海思半導體市場份額的下降和庫存的消耗將導致國內半導體設計的同比增長率從2020年的7%下降至2021/2022年的22%/18%。中國大陸無晶圓廠設計產業的全球市佔率將從2019年的15%下降至2021/2022年的9%/7%，且到2025年可能無法超過2019年的15%。中國大陸無晶圓廠設計產業的自給率將從2019年的26%下降至2021/2022年的15%/11%。 

然而，由於其他公司會瓜分海思的市場份額，且部分海思設計團隊會創立新公司或加入其他設計公司，若不計入海思的收入，中國證券研究院預計，2020/2021/2022年國內半導體體設計產業年均成長率將分別為35%/31%/25%，遠高於2020/2021/2022年全球純半導體設計銷售額25%/12%/9%的成長速度，以及11%的五年複合年均成長率。國內成長的主要驅動力包括類比晶片領域的盛邦和西利傑、行動射頻領域的卓盛微電子、NOR快閃記憶體領域的領導企業兆兆電子、特殊記憶體領域的北京英根，以及記憶體介面和PCIEGen 4/5重定時器的興起。

6. 電力IDM－在供應緊張的情況下，需求強勁且利潤彈性高

建構集設計、製造和封裝於一體的整合元件製造（IDM）模式，以提升利潤彈性。由於功率半導體電路相對簡單，晶圓製造和封裝環節對產品最終性能的影響較大，技術含量也較高。因此，包括前端晶圓製造和後端封裝在內的製造環節在功率半導體領域佔據較高的附加價值。然而，在數位晶片領域佔據高附加價值的晶片設計、IP、指令集、控制晶片架構、設計軟體工具等環節，在功率半導體領域的附加價值佔比相對較低。因此，對於華潤微電子等功率IDM廠商而言，我們預期透過自籌資金提升封裝製程和產能，可使其毛利率提高3-5個百分點。 

隨著疫情常態化，功率元件市場也隨著工業和汽車需求的復甦而繁榮；全球居家辦公和線上教育的興起，帶動了桌上型電腦、筆記型電腦和平板電腦的需求增長，進而推動了驅動IC的需求；隨著手機配置的提升，電源管理IC的需求也從每部手機1-2顆增加到最高8-9顆。在供應方面，由於CIS佔據了部分產能，且整體產能受限於二手設備，因此擴張空間有限。我們認為，這輪功率裝置市場繁榮預計將持續到明年上半年。 

成本上漲壓力增大，IDM模式的優勢凸顯。由於產能不足，MOS等功率元件的交付週期延長，部分代工廠提高了代工價格，導致無晶圓廠功率元件企業面臨成本上漲壓力。然而，採用IDM模式的功率元件企業能夠保障自身的產能需求，且在同類產品價格上漲時，其營運表現將更加靈活。

全球功率半導體市場將於2021年反彈：受全球新冠疫情影響，2020年全球功率半導體市場下滑。 QYResearch預測，2020年全球功率半導體市場規模為36.7億美元，年減9.1%；2021年市場規模將達39.6億美元，年增8.1%。 2019年中國功率半導體市場規模為14.48億美元，佔全球功率半導體市場的35.9%。 QYResearch預測，2020年中國功率半導體市場規模將達13.8億美元，年減4.7%。 

汽車是最大的應用市場，消費性電子領域的佔比也不斷成長。從全球產品細分市場來看，功率積體電路佔比最大，近年來佔比持續上升；其次是MOSFET，由於IGBT的替代作用，其成長速度有所放緩；二極體的佔比整體穩定；IGBT市場穩步成長，且佔比持續上升。汽車是功率半導體最重要的市場，其次是工業電子和消費性電子。近年來，新能源汽車發展迅速，汽車電子和智慧化也快速發展，功率半導體在汽車領域的比例持續成長。 2019年，汽車產業對功率半導體的需求佔比達35.4%。在消費性電子領域的佔比也維持了相對穩定的成長，2019年達到13.2%。 

2019年，中國功率半導體市場佔全球市場的35.9%：中國是全球最大的功率元件消費國，功率元件領域的主要產品在中國市場佔有率均位居第一。與整個半導體產業類似，對比海外功率元件IDM，國內領先的功率元件企業（如華潤微電子、星辰半導體、新捷能源、楊捷科技、中微電子、思蘭微電子等）的年銷售額與國際巨頭存在較大差異，且產品結構偏低端，顯示中國功率元件市場規模與自主性嚴重不匹配，國內替代品嚴重不匹配，國內替代空間巨大。目前，中國功率半導體產業正處於快速發展階段。聞泰科技收購了奈普瑞半導體，星辰半導體、華潤微電子、新捷能源等多家功率半導體企業相繼上市，發展動能良好。
增長。 

新能源汽車功率半導體的價值顯著提升：新型功率元件的價值主要體現在汽車的「三動力」系統中，包括動力控制、電力驅動和電池系統。在動力控制單元中，IGBT或SiC模組將高壓直流電轉換為驅動三相馬達的交流電；在車載充電器的AC/DC和DC/DC轉換器中，則使用IGBT或SiC、MOS、SBD單管或GaN；在電動助力轉向、水泵、油泵、PTC和空調壓縮機等高壓輔助控制器中，則使用在低壓輔助控制器中，則使用在低壓式電源系統和電源輔助控制器； MOS單管。根據英飛凌數據顯示，到2020年，48V輕混汽車將需要額外90美元的功率半導體，而純電動車或混合動力車將需要額外330美元的功率半導體。 

彭博新能源財經預測，到2025年，全球新能源汽車保有量預計將達到11萬輛，其中中國將佔50%；到2030年將達到28萬輛；到2040年將達到56萬輛。屆時，電動車銷量將佔新車總銷量的57%。 

第三代化合物半導體迎來新的發展機會：經過近百年的發展，半導體材料如今已形成三代。第三代半導體材料主要包括以碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）、氧化鋅（ZnO）、鑽石和氮化鋁（AlN）為代表的寬帶隙半導體材料。其中，SiC和GaN最為重要。在電動和混合動力車、充電樁和工業電源應用等領域的推動下，碳化矽（SiC）將保持快速發展。 2020年市場規模約700億美元。優樂預測，到2025年，市場規模將達到3.8億美元，2020年至2025年的複合年增長率將達到35%。三星、OPPO、小米等眾多智慧型手機廠商以及其他品牌都已推出整合GaN功率元件的快充產品，快充市場正在快速發展。受5G基地台等其他需求的推動，功率氮化鎵市場將呈現快速發展態勢。 2020年，氮化鎵市場規模約為100億美元。 Yole預測，到2025年，該市場規模將達到500億美元，2020年至2025年的複合年增長率將達到42%。 

全球功率半導體市場呈現歐洲、美國和日本三方競爭格局：根據英飛凌統計，2019年全球功率半導體裝置和模組市場規模為21億美元。歐洲、美國和日本三方展開激烈競爭。英飛凌位居榜首，市佔率19%，安森美半導體緊追在後，市佔率8.4%。前十強公司合計市佔率為58.3%。 

2019年，全球MOSFET市場規模達8.1億美元，IGBT市場規模達3.31億美元：英飛凌以絕對優勢領先全球MOSFET市場，市佔率高達24.6%，前五大廠商合計市場佔有率達59.8%。被聞泰科技收購的Nexperia和中國本土成長的華潤微電子也躋身前十，分別佔4.1%和3.0%的市佔率。英飛凌同樣位居IGBT市場榜首，市佔率達35.6%，前五大廠商合計市佔率達68.8%。近年來發展迅速的中國領先IGBT廠商星辰半導體也進入前十，2019年排名第八，市佔率2.5%。 

中國功率半導體產業正面臨良好的發展機會：我國半導體廠商主要採用IDM模式，生產鏈相對完整，產品主要集中在二極體、低壓MOS元件、閘流管等低階領域，IGBT技術也已逐步取得突破。生產技術成熟，成本優勢明顯，產業龍頭企業的獲利能力遠高於台灣廠商。在新能源、電力、軌道運輸等領域，我國半導體產業擁有龐大的發展潛力。
在高階產品領域，國內僅有少數幾家廠商具備生產能力，高階產品市場主要由英飛凌、安森美半導體、瑞薩電子、東芝等歐美日資廠商壟斷。目前，國內外IGBT市場仍以外資企業為主。以星芯半導體為首的國內IGBT企業發展迅速，並在工業控制、電動車、風電、光伏、電力、高鐵等領域逐步突破。

為了提升市場份額，星芯半導體2019年在中國電動車領域佔了14%的份額。目前，國內功率半導體產業鏈日趨完善，技術也不斷突破。中國是全球最大的功率半導體消費國，2019年佔全球需求的35.9%，成長率顯著高於世界平均。未來，功率半導體將在新能源（電動車、光伏、風電）、工業控制、變頻家電、物聯網等領域中發揮重要作用。在設備需求方面，中國的需求成長將持續高於世界平均。產業將穩定成長，並受益於國內替代效應。我們看好各細分行業的龍頭企業，推薦星芯半導體、華潤微電子、聞泰科技（Nexperia）。 

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