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文檔簡介
AI算力云到端,迎接智能大時代——電子行業(yè)2025年度策略報告半導體行業(yè)水溫持續(xù)回升,自主可控步入加速攻堅新階段2024年,由AI、智能終端等創(chuàng)新力量驅(qū)動的新一輪半導體景氣上行周期持續(xù)爬坡,從全球半導體銷售額來看
,24Q3季度銷售額增長速度實現(xiàn)2016年以來的最大增速,而2024年9月創(chuàng)造了市場有史以來最高的月度總銷售額記錄,晶圓代工龍頭臺積電、中芯國際24Q3單季收入均創(chuàng)歷史新高,行業(yè)整體正強勁增長。從當前稼動率水平來看,24年初至今,各大晶圓廠稼動率快速攀升,部分已滿載甚至超百。需求與稼動率共振向上的趨勢有望延續(xù)到2025年,半導體行業(yè)有望延續(xù)增長。美國對華技術封鎖的廣度和深度都在不斷拓展,從數(shù)量上來看,自2018年美國禁止中興從美國進口至今,已有近千家中國企業(yè)/機構被列入實體清單;在制裁手段上,更是通過“組合拳”針對AI、先進制程、設備、HBM等高精尖領域重點圍堵,中美科技博弈步入新階段?;仡櫄v史,每一次美對華核心科技的重大制裁都間接快速推動了我國半導體產(chǎn)業(yè)的巨大進步,而新一輪制裁有望再次為半導體國產(chǎn)化吹起沖鋒號,自主可控進程邁入新階。AI落地云/終設備驅(qū)動配套方案全面升級,傳統(tǒng)設備趨勢明確滲透加速,創(chuàng)新設備百花齊放持續(xù)拓展。生成式AI浪潮下,云端與終端的應用場景不斷被拓寬,從而催生多元配套方案的升級路線,給產(chǎn)業(yè)鏈上下游不斷帶來發(fā)展機遇。當前,搭載AI的終端形態(tài)正快速滲透至電子行業(yè)的方方面面,在傳統(tǒng)消費電子產(chǎn)品方面,如AI
PC、AI手機、AI電視等,廠商正逐步突破基于算力攀升的硬件升級和從底層打通的適配生態(tài),加速AI在傳統(tǒng)硬件上的C端方案落地;在創(chuàng)新型消費電子產(chǎn)品方面,如AI智能眼鏡、AI耳機、AIoT設備等,廠商正在市場和消費者的驗證下不斷出新和迭代,端測AI市場持續(xù)擴容,為電子行業(yè)終端及硬件需求再添成長動力。投資建議半導體部分,在景氣向上及先進制程&先進封裝的加速突破方面,建議關注中芯國際、華虹公司、長電科技、通富微電、華天科技、晶方科技、甬矽電子等。在資本開支及自主可控方面,關注半導體設備/材料/零部件/
光刻機產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化落地,其中,半導體設備,建議關注北方華創(chuàng),中微公司,拓荊科技等;半導體材料,建議關注鼎龍股份,昌紅科技,南大光電,石英股份,興森科技,滬硅產(chǎn)業(yè)等;半導體零部件,建議關注新萊應材,江豐電子,昌紅科技,正帆科技,富創(chuàng)精密,英杰電氣等;光刻機,建議關注茂萊光學,福光股份,蘇大維格,騰景科技,晶方科技等。AI部分,云端方面,關注AI服務器加速滲透帶來的硬件配套方案的升級,建議關注勝宏科技、滬電股份、景旺電子、朗科科技、弘信電子、中際旭創(chuàng)、新易盛等,以及HBM產(chǎn)業(yè)鏈華海誠科、壹石通、聯(lián)瑞新材、賽騰股份、華海誠科、德邦科技、雅克科技等。終端方面,關注AI
PC、AI手機、AI折疊屏、AI智能眼鏡、AIOT等端側(cè)AI滲透加速帶來的產(chǎn)業(yè)鏈機會,如華勤技術、龍旗科技、立訊精密、統(tǒng)聯(lián)精密、蘇大維格、春秋電子、福蓉科技、宇環(huán)數(shù)控、水晶光電、領益智造、飛榮達、TCL科技、京東方A、聚飛光電、兆馳股份、瑞豐光電、全志科技、瑞芯微、北京君正、樂鑫科技、恒玄科技等。風險提示:宏觀經(jīng)濟及下游需求不及預期風險,國產(chǎn)化進程不及預期風險,地緣政治風險,匯率變動風險,原材料供應緊張及價格波動風險,市場競爭加劇風險。2第一章2024年電子行業(yè)回顧目第二章第三章半導體:行業(yè)景氣持續(xù)回溫,自主可控加速攻堅AI:云/端軟硬件升級、傳統(tǒng)/創(chuàng)新終端全面開花錄第四章第五章投資建議風險提示3資料來源:iFinD,華福證券研究所圖表1:電子行業(yè)指數(shù)漲跌幅近期A股SW電子指數(shù)表現(xiàn)整體上優(yōu)于滬深300、深證成指。2024年年初至11月28日,SW電子17.76%,滬深300指數(shù)14.36%,深證成指10.97%。A股電子指數(shù)漲跌幅自6月份后表現(xiàn)始終優(yōu)于大盤。電子行業(yè)在31個申萬一級行業(yè)中漲跌幅位列第5。2024年年初至11月28日,SW電子指數(shù)漲跌幅(17.76%)在31個申萬一級行業(yè)中位列第5,排名位于前列。電子行業(yè)細分板塊中,印制電路板漲跌幅居前。漲跌幅最高的5個子行業(yè)分別是:半導體設備(38.23%)、數(shù)字芯片設計(28.23%)印制電路板(25.29%)、集成電路封測(20.64%)、光學元件(19.11%)。資料來源:iFinD,華福證券研究所資料來源:iFinD,華福證券研究所4-30%-20%-10%0%10%20%30%40%2023-01-282023-02-282023-03-282023-04-282023-05-282023-06-282023-07-282023-08-282023-09-282023-10-282023-11-282023-12-282024-01-282024-02-282024-03-282024-04-282024-05-282024-06-282024-07-282024-08-282024-09-282024-10-282024-11-28滬深300 深證成指SW電子-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%圖表2:電子與其他行業(yè)的指數(shù)漲跌幅對比35%非銀金融銀行通信家用電器電子汽車交通運輸計算機商貿(mào)零售房地產(chǎn)電力設備國防軍工建筑裝飾有色金屬傳媒公用事業(yè)環(huán)保機械設備綜合石油石化鋼鐵煤炭社會服務建筑材料輕工制造基礎化工美容護理食品飲料紡織服飾農(nóng)林牧漁醫(yī)藥生物-15-10-505101520253035圖表3:細分板塊指數(shù)漲跌幅(%)40半導體設備數(shù)字芯片設計印制電路板集成電路封測光學元件被動元件其他電子Ⅲ消費電子零部件及組裝半導體材料分立器件電子化學品Ⅲ面板LED模擬芯片設計品牌消費電子資料來源:iFinD,華福證券研究所資料來源:iFinD,華福證券研究所1.2.1電子行業(yè)業(yè)績總覽從行業(yè)總營收與歸母凈利潤來看,以申萬電子行業(yè)板塊的上市公司為樣本進行統(tǒng)計,24Q3電子行業(yè)上市公司總營收規(guī)模達到24793.05億元,同比增加15.16%;實現(xiàn)歸母凈利潤1060.95億元,同比增加34.28%??傮w來看,24Q3電子行業(yè)營收端及利潤端均實現(xiàn)高速增長。從公司業(yè)績角度看,全行業(yè)有31%的公司實現(xiàn)同比50%以上的增長,較23Q3的15%增加16個百分點,實現(xiàn)大幅增長;有7%的公司實現(xiàn)同比20%~50%的增長;有10%的公司實現(xiàn)扭虧為盈;而虧損公司占10%,較23Q3的20%減少10個百分點,大幅減少。圖表4:電子及其細分板塊24Q3營收及凈利潤表現(xiàn)(億元) 圖表5:24Q3電子行業(yè)歸母凈利潤同比變化56%8%7%31%14%14%10%10%20%<yoy≤50%yoy≤-50%0<yoy≤20%50%<yoy虧損-20%<yoy≤0-50%<yoy≤-20%扭虧為盈23Q3營收24Q3營收營收增速23Q3利潤24Q3利潤凈利潤增速電子21,529.7024,793.0515.16%790.121,060.9534.28%半導體3,482.854,300.7223.48%223.84290.1529.63%元件1,683.822,006.0419.14%132.26169.2127.94%光學光電子5,040.865,271.654.58%-42.7354.65227.90%消費電子9,426.8011,575.4722.79%408.87474.3416.01%電子化學品413.92434.705.02%37.3141.1510.28%其他電子1,481.451,204.47-18.70%30.5731.442.85%資料來源:iFinD,華福證券研究所資料來源:iFinD,華福證券研究所1.2.2電子行業(yè)及細分板塊凈利率、毛利率表現(xiàn)從電子行業(yè)整體來看,2024年Q3毛利率為15.89%,較2023年Q3下降了0.73個百分點,環(huán)比2024年Q2增長了0.11個百分點;2024年Q3凈利率為4.23%,較2023年Q3下降了0.27個百分點。從細分板塊來看,2024年初至今,毛利率較高的細分板塊有半導體和電子化學品,二者毛利率分別在25.2%、27.9%左右,其他電子、消費電子板塊的毛利率則在細分板塊中處于相對較低水平,二者毛利率分別在8.9%、12.0%左右。值得注意的是,2024年Q3各電子細分板塊毛利率較2024年Q2均實現(xiàn)環(huán)比增長;除消費電子外,其余板塊較2023年Q3均實現(xiàn)同比增長。圖表6:電子行業(yè)單季度毛利率、凈利率(%) 圖表7:電子細分行業(yè)單季度毛利率(%)60481216202019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q12024Q22024Q3毛利率 凈利率51015202530352019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q12024Q22024Q3半導體光學光電子其他電子Ⅱ消費電子元件電子化學品Ⅱ1.2.3電子行業(yè)及細分板塊ROE表現(xiàn)從整體ROE表現(xiàn)看,
2024年Q3電子行業(yè)的ROE為1.78%,較2023年Q3增長0.29個百分點,環(huán)比增長0.22個百分點,自2024年以來電子行業(yè)ROE持續(xù)修復。從細分領域ROE表現(xiàn)看,
ROE整體數(shù)值表現(xiàn)較好的為消費電子與元件板塊。除電子化學品、光學光電子板塊外,其余板塊2024年Q3均實現(xiàn)環(huán)比修復;除消費電子、電子化學品板塊外,其他電子細分板塊均實現(xiàn)了同比維度的增長。資料來源:iFinD,華福證券研究所資料來源:iFinD,華福證券研究所710.501.53.532.52圖表8:電子行業(yè)單季度ROE(%) 圖表9:電子行業(yè)各細分板塊ROE(%)42019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q12024Q22024Q3-15-10-505102019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q12024Q22024Q3半導體光學光電子其他電子Ⅱ消費電子元件電子化學品Ⅱ資料來源:WIND,華福證券研究所從整體估值情況來看,2024年年初至11月27日,SW電子行業(yè)估值水位震蕩上行。截至2024年11月27日,SW電子指數(shù)PE(TTM)為53.37倍,跑贏滬深300及深證成指。從細分板塊估值情況來看,2024年年初至11月27日,半導體、其他電子、元件、光學光電子、消費電子和電子化學品區(qū)間PE均值分別為76.46、46.91、32.49、54.20、27.60和50.86倍。當前,電子行業(yè)細分板塊PE均高于上述區(qū)間均值。圖表10:電子行業(yè)指數(shù)PE走勢(TTM) 圖表11:電子行業(yè)細分板塊指數(shù)PE走勢(TTM)資料來源:WIND,華福證券研究所80102030405060702023/01/272023/02/272023/03/272023/04/272023/05/272023/06/272023/07/272023/08/272023/09/272023/10/272023/11/272023/12/272024/01/272024/02/272024/03/272024/04/272024/05/272024/06/272024/07/272024/08/272024/09/272024/10/272024/11/27電子(申萬) 滬深300 深證成指 平均值02040608010012014024/1/2724/2/2724/3/2724/4/2724/5/2724/6/2724/7/2724/8/2724/9/2724/10/2724/11/27半導體(申萬)其他電子Ⅱ(申萬)元件均值消費電子(申萬)光學光電子(申萬)光學光電子均值電子化學品Ⅱ(申萬)半導體均值消費電子均值元件(申萬)其他電子均值電子化學品均值目錄9第一章 2024年電子行業(yè)回顧第二章 半導體:行業(yè)景氣持續(xù)回溫,自主可控加速攻堅第三章 AI:云/端軟硬件升級、傳統(tǒng)/創(chuàng)新終端全面開花第四章 投資建議第五章 風險提示2.1.1全球半導體市場24Q3強勢增長,24-25年將延續(xù)增長持續(xù)反彈全球半導體銷售額:24Q3季度增速創(chuàng)23年至今新高,9月銷售額創(chuàng)歷史新高據(jù)微電子制造轉(zhuǎn)引SIA數(shù)據(jù)顯示,2024年第三季度全球半導體銷售額達到了1660億美元,這一數(shù)字不僅較2023年同期的1347億美元增長了23.2%,也超過了2024年第二季度的1497億美元,環(huán)比增長10.7%,季度銷售額增長速度為2023年以來的最大增速。2024年9月的全球半導體銷售額達到了553億美元,較8月的531億美元增長了4.1%。此外,9月份的銷售額不僅實現(xiàn)了環(huán)比增長,還創(chuàng)造了市場有史以來最高的月度總銷售額記錄。與此同時,據(jù)截至目前發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2024年每個月全球半導體市場均實現(xiàn)了同比增長,行業(yè)復蘇勢頭強勁。機構預測24-25年半導體市場收入將持續(xù)實現(xiàn)兩位數(shù)增長。根據(jù)半導體行業(yè)觀察轉(zhuǎn)引Gartner最新數(shù)據(jù),預計2024年全球半導體收入同比增長19%至6300億美元,2025年增長14%至7170
億美元;TECHCET也于近期上調(diào)2024年預測,預計24年同比增長13%至6170
億美元以上,并預計2025年將是增長27%的強勁一年。資料來源:wind,華福證券研究所資料來源:TECHCET,半導體行業(yè)觀察,華福證券研究所10706050403020100-10-20-30-40010203040502008-012008-092009-052010-012010-092011-052012-012012-092013-052014-012014-092015-052016-012016-092017-052018-012018-092019-052020-012020-092021-052022-012022-092023-052024-012024-09圖表12:全球半導體銷售額及增速全球半導體銷售額(十億美元,左軸)60YoY(%,右軸)30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%-20%100090080070060050040030020010002015201620172018201920202021202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E圖表13:全球半導體銷售額及預測(2015-2030E)全球半導體銷售額(十億美元)
YoY2.1.2半導體三季度整體業(yè)績表現(xiàn)強勁,行業(yè)景氣顯著上升2024年第三季度半導體板塊整體實現(xiàn)較好增長。2024年Q1-Q3,半導體行業(yè)相關上市公司的營業(yè)總收入為3776.91億元,同比+22.84%;歸母凈利潤為257.31億元,同比+42.58%。24Q3單季度營業(yè)收入為1371.48億元,同比+20.88%,環(huán)比+6.09%;歸母凈利潤為97.38億元,同比+46.73%,環(huán)比-2.21%
。24Q3單季度毛利率為26.69%,同比+1.21pct,環(huán)比+1.27pct;24Q3單季度凈利率為6.86%,同比+1.38pct,環(huán)比-0.26pct。圖表14:半導體單季營收/歸母凈利潤(億元,%)資料來源:iFIND,華福證券研究所11從細分板塊來看:(一)IC設計數(shù)字芯片設計:24Q3營收386.90億元,同比+27.75%,環(huán)比+1.86%;歸母凈利潤35.87億元,同比+244.07%,環(huán)比-9.36%。毛利率33.63%,同比+3.49pct;凈利率9.70%,同比+6.25pct。模擬芯片設計:24Q3營收115.43億元,同比+4.32%,環(huán)比+0.01%;歸母凈利潤-0.42億元,同比-114.84%,環(huán)比-117.28%。毛利率35.18%,同比-0.13pct;凈利率-0.42%,同比-2.70pct。(二)IC制造半導體設備:24Q3營收185.99億元,同比+37.84%,環(huán)比+18.03%;歸母凈利潤34.57億元,同比+57.82%,環(huán)比+10.34%。毛利率43.17%,同比+1.56pct;凈利率18.55%,同比+2.14pct。半導體材料:24Q3營收103.44億元,同比+11.35%,環(huán)比+1.56%;歸母凈利潤7.38億元,同比+9.56%,環(huán)比+0.65%。毛利率20.21%,同比+0.92pct;凈利率6.06%,同比-0.03pct。半導體分立器件:24Q3營收283.54億元,同比+23.51%,環(huán)比+8.97%;歸母凈利潤8.97億元,同比-38.11%,環(huán)比+34.01%。毛利率15.75%,同比-5.06pct;凈利率3.02%,同比-3.12pct。(三)IC封測24Q3營收223.18億元,同比+13.54%,環(huán)比+6.75%;歸母凈利潤10.78億元,同比+31.65%,環(huán)比-2.00%。24Q3毛利率14.86%,同比+0.49pct;凈利率5.00%,同比+0.76pct。-100-50050100150200-5015035055075095011501350155019Q119Q219Q419Q420Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q122Q222Q322Q423Q123Q223Q323Q424Q124Q224Q3營業(yè)收入營收QoQ歸母凈利潤歸母YoY營收YoY歸母QoQ2.1.2
半導體三季度整體業(yè)績表現(xiàn)強勁,行業(yè)景氣顯著上升臺積電、中芯國際單季收入創(chuàng)歷史新高,華虹凈利潤漲超200%。臺積電:24Q3實現(xiàn)營收235.0億美元,同比+36.0%,環(huán)比+12.9%,超預期且創(chuàng)歷史新高;實現(xiàn)凈利潤100.58億美元,同比+54.2%,同樣創(chuàng)歷史新高。公司24Q3毛利率為57.8%,同比+3.5pct,環(huán)比+4.6pct,大幅優(yōu)于預期。臺積電預計24Q4營收261-269億美元,環(huán)比+11.1%-14.5%
,將再創(chuàng)歷史新高;同時臺積電再度上調(diào)全年美元營收預估,營收同比增長由24%-26%上調(diào)至30%。資本開支同樣上調(diào),2024年capex從300-320億美元指引,改為略高于300億美元。中芯國際:24Q3實現(xiàn)營收156.09億元,同比+32.5%,環(huán)比+14%,首次站上單季20億美元臺階,創(chuàng)歷史新高;實現(xiàn)凈利潤10.60億元,同比+56.4%。華虹半導體:24Q3實現(xiàn)營收37.7億元,同比-8.24%,環(huán)比+10%;實現(xiàn)凈利潤,同比+226.62%。全球晶圓代工將持續(xù)增長。據(jù)集微網(wǎng)轉(zhuǎn)引TrendForce預測,各終端應用將在2024年陸續(xù)結束長達兩年的庫存修正周期,2025年全球整體晶圓代工產(chǎn)值將年增20%。其中,2024年晶圓代工產(chǎn)業(yè)由AI服務器相關芯片獨挑大梁。圖表15:代工廠產(chǎn)業(yè)營收及預測(百萬美元,%)資料來源:TrendForce,華福證券研究所12-20-10010203040020000400006000080000100000120000140000160000180000-302018
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2023
2024E
2025E臺積電營收臺積電YoY其他代工廠營收其他YoY2.1.324Q1-Q3庫存周轉(zhuǎn)持續(xù)改善,24Q3庫存水位環(huán)比Q2基本持平主動去庫階段于23Q4結束,24Q1-Q3存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)持續(xù)改善。IC設計和半導體經(jīng)銷商的庫存周轉(zhuǎn)在23年Q1度達到高點后,連續(xù)三個季度下降,并在23年Q4觸底。24年Q3末,平均周轉(zhuǎn)天數(shù)為258.08天。與去年同期相比,周轉(zhuǎn)天數(shù)減少了25.65天。整體來看,國內(nèi)外半導體公司24Q3庫存水位較24Q2環(huán)比基本持平。資料來源:iFIND,華福證券研究所資料來源:iFind,Bloomberg,華福證券研究所13注:國內(nèi)代表性企業(yè)選?。喉f爾股份、瑞芯微、兆易創(chuàng)新、北京君正、圣邦股份、卓勝微、匯頂科技;國際代表性企業(yè)選?。篢I、ADI、恩智浦、英飛凌、意法半導體、安森美1015202530352502302101901701501301109070502024Q32024Q22024Q12023Q42023Q32023Q22023Q12022Q42022Q32022Q22022Q12021Q42021Q32021Q22021Q12020Q42020Q32020Q22020Q1圖表17:國內(nèi)外代表性IC設計企業(yè)存貨金額均值對比國內(nèi)均值(左軸-億元)
海外均值(右軸-億美元)050100150200250300350圖表16:國內(nèi)IC設計及半導體經(jīng)銷商公司平均存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)4002021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q12024Q22024Q32.1.4
晶圓廠稼動率持續(xù)恢復,攀升趨勢有望延續(xù)2024年第一季度以來,各大晶圓廠的產(chǎn)能利用率正逐步攀升。其中,中芯國際和華虹的產(chǎn)能利用率在分別經(jīng)歷兩、三個季度的下滑后,于24Q1實現(xiàn)環(huán)比提升,并于24Q2-Q3持續(xù)攀升。至2024年第三季度,中芯國際產(chǎn)能利用率已達90.4%,華虹半導體產(chǎn)能利用率已達105.3%。資料來源:中芯國際公告,華虹半導體公告,Wind華福證券研究所圖表18:主要晶圓廠產(chǎn)能利用率趨勢(%)圖表19:主要12寸晶圓廠稼動率變化(%,含Trendforce預測)資料來源:Trendforce,36Kr,半導體產(chǎn)業(yè)縱橫,華福證券研究所142017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q12024Q22024Q3中芯國際華虹半導體115%110%105%100%95%90%85%80%75%70%65%資料來源:SEMI,華福證券研究所2.2.1資本開支2024-2027年12英寸晶圓廠設備支出將持續(xù)攀升,中國大陸地區(qū)有望保持首位。據(jù)SEMIChina轉(zhuǎn)引的SEMI最新報告《300mm晶圓廠2027年展望報告》指出,從2025年到2027年,全球300mm晶圓廠設備支出預計將達到創(chuàng)紀錄的4000億美元。據(jù)集微網(wǎng)轉(zhuǎn)引SEMI數(shù)據(jù),2024年全球300mm晶圓廠設備支出預計將增長4%,達到993億美元,到2025年將進一步增長24%,首次突破1000億美元,達到1232億美元。預計2026年支出將增長11%,達到1362億美元,2027年將增長3%,達到1408億美元。其中,預計到2027年中國將保持全球300mm設備支出第一的地位,未來三年投資將超過1000億美元。強勁支出是由數(shù)據(jù)中心和邊緣設備對AI芯片日益增長的需求推動的。預計2024年Q4全球半導體資本支出將同比增長31%。據(jù)集微網(wǎng)轉(zhuǎn)引SEMI發(fā)布的2024年第三季度半導體制造監(jiān)測(SMM)數(shù)據(jù),半導體資本支出在2024年上半年有所下降,但從2024年第三季度開始趨勢轉(zhuǎn)為正值,其中,與存儲相關的資本支出環(huán)比增長34%,同比增長67%。預計2024年第四季度,半導體總資本支出將較2024年第三季度水平增長27%,同比增長31%。圖表20:全球12寸晶圓廠設備支出及預期(24Q3最新預測數(shù)據(jù)) 圖表21:全球半導體資本開支及預期(24Q3最新預測數(shù)據(jù))15-10%0%10%20%30%40%50%1601401201008060402002016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
202712寸晶圓廠設備支出(十億美元)
YoY30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%010203040506022Q4 23Q1 23Q2 23Q3 23Q4資料來源:SEM,集微網(wǎng),華福證券研究所I24Q124Q224Q324Q4E單季半導體資本支出(十億美元)
YoY2.2.2產(chǎn)能建設全球據(jù)芯智訊轉(zhuǎn)引SEMI最新發(fā)布的《12英寸晶圓廠2027年展望報告》,全球12寸晶圓廠產(chǎn)能共計405座廠房和產(chǎn)線,2024
年至2027年期間將有79家新的12寸晶圓廠陸續(xù)量產(chǎn)。據(jù)SEMI預測,全球半導體制造產(chǎn)能預計將在2024年增長6%,并在2025年實現(xiàn)7%的增長,達到每月晶圓產(chǎn)能3370萬片的歷史新高(以8英寸當量計算)。其中,5納米及以下節(jié)點的產(chǎn)能預計在2024年將增長13%,主要受數(shù)據(jù)中心訓練、推理和前沿設備的生成式AI的驅(qū)動。當前全球范圍內(nèi)12英寸晶圓的生產(chǎn)能力擴張步伐顯著加快。其中,據(jù)媒體11月19日報道,臺積電正加速海外布局,預計2025年包含在建與新建廠在內(nèi),海內(nèi)外將建設十個新工廠。其中中國臺灣新建七個工廠,涵蓋先進制程晶圓廠和先進封裝廠。圖表22:全球半導體產(chǎn)能及預測16中國大陸中國大陸晶圓制造產(chǎn)能方面,
根據(jù)明通集團公眾號,
2023
年中國內(nèi)地共建有12/8/6英寸晶圓廠45/34/48座,規(guī)劃產(chǎn)能238/168/264萬片;在建規(guī)劃產(chǎn)能125/20/21萬片;規(guī)劃興建或改造57/32/34萬片。據(jù)SEMI預測,中國芯片制造商也預計將保持兩位數(shù)的產(chǎn)能增長,在2024年增長15%至885萬(wpm)后,2025年將增長14%至1010萬(wpm),幾乎占行業(yè)總產(chǎn)能的三分之一。中國大陸12英寸晶圓生產(chǎn)線快速推進中。其中,中芯國際在上海、北京、天津各有一座12寸晶圓廠在建,預計2024年底其每月12英寸晶圓產(chǎn)能將增加6萬片,在未來五到七年內(nèi),中芯國際的四個擴產(chǎn)項目完成后預計將新增34萬片/月的12英寸晶圓產(chǎn)能;華虹無錫12英寸新廠也預計于2024年年底通線,并于25Q1開始釋放產(chǎn)能。圖表23:2023中國晶圓制造產(chǎn)線和產(chǎn)能情況資料來源:明通集團,華福證券研究所12英寸8英寸6英寸5/4/3英寸建成數(shù)量(座)45344863規(guī)劃產(chǎn)能(萬片)238168264730裝機產(chǎn)能(萬片)/152206/實際產(chǎn)能(萬片)125-140140180/建成數(shù)量(座)2454/規(guī)劃產(chǎn)能(萬片)1252021/規(guī)劃興建/改造數(shù)量(座)13116/規(guī)劃產(chǎn)能(萬片)573234/總產(chǎn)能(萬片)420220319730其中外資產(chǎn)能(萬片)7735//10%8%6%4%2%0%35003000250020001500100050002021 2022 2023 2024E 2025E資料來源:SEM,半導體行業(yè)觀察,華福證券研究所I全球晶圓廠產(chǎn)能(萬片/月)YoY2.3.1美國對我國高科技領域的技術封鎖愈演愈烈自2018年美國禁止中興從美國進口至今,我國被列入美國商務部實體清單的企業(yè)達到數(shù)百家,2024年,被列入制裁清單的中國實體數(shù)不斷攀升。4月11日,美國商務部宣布將6家中國實體列入實體清單;5月9日,又有37家中國實體被列入清單;8月23日,美國商務部再度新增123個制裁實體。截至目前,已有超800家中國企業(yè)、中國科研機構等被列入實體清單。而近期實體清單方面的制裁再度加碼,美國全國商會透露將公布限制中國科技發(fā)展的新出口管制措施,預計將有約200家中國芯片公司納入貿(mào)易限制名單。而美國針對我國高科技領域的技術封鎖,更是通過“組合拳”重點打擊,近期制裁手段層出不窮,針對先進制程、設備、HBM等領域?qū)⒅攸c圍堵。11月初,美國政府向Lam、應用材料和科磊等芯片設備制造商發(fā)出信函,限制其向中國出口制造先進芯片的工具;11月8日,臺積電宣布自11月11日起,將暫停向中國大陸AI/GPU客戶供應所有7nm及更先進工藝的芯片,目前臺積電已經(jīng)采取了限制措施,而隨后,三星晶圓代工部門也向中國大陸客戶發(fā)出類似通知;同時美國商會預計在12月間對外公布另一套限制高頻寬存儲(HBM)出口到中國的規(guī)定。圖表24:國外對華制裁政策重要事件資料來源:EETOP,新華日報,南方日報,環(huán)球時報,戰(zhàn)略前沿技術,財聯(lián)社,全球技術地圖,福卡智庫,中申國際貿(mào)易代理進出口,WSJ,芯東西,電子技術應用ChinaAET,華福證券研究所17美國商務部針對華為及子公司的芯片升級禁令正式生效,臺積電停止為華為生產(chǎn)麒麟芯片。美國國防部將中芯國際列入《中國軍方與軍工企業(yè)清單》。特朗普簽署《2020年國防授權法案》,限制中興通訊等中企獲得美國產(chǎn)品。這標志著2018年中美半導體貿(mào)易戰(zhàn)全面打響。BIS將中國芯片制造商中芯國際等60多家其他企業(yè)列入實體清單。拜登簽署行政命令,將華為公司、中芯國際等59家企業(yè)列入投資黑名單美國商務部禁止ASML、LamResearch、KLA
向中國出口14nm以下先進制程制造設備美國商務部將長江存儲等36家中國高科技企業(yè)及機構列入美出口管制實體清單。BIS發(fā)布針對芯片的出口禁令新規(guī),包括限制向中國出口更先進的AI芯片和半導體設備等。美、日、荷達成秘密協(xié)議對華設限,美國政府向荷蘭發(fā)出強制指令,限制對中國的深紫外(DUV)光刻機及其部件出口。美國商務部發(fā)布公告,更新了量子計算和半導體制造的出口管制政策,其中涉及先進的半導體設備和技術,對中國企業(yè)在進口光刻機等關鍵半導體設備提出挑戰(zhàn)。2019年5月美國商務部將華為及其114家附屬公司列入實體清單,標志著美國開啟對中國半導體、5G
領域的技術限制。2020年12月2022年2月2022年12月2023年10月2024年11月應用材料和Lam等芯片制造企業(yè)在美國政府壓力的推動下,要求供應商將中國從供應鏈中剔除。臺積電宣布自11月11日起,將暫停向中國大陸AI/GPU客戶供應所有7nm及更先進工藝的芯片。隨后三星也向中國大陸客戶發(fā)出類似通知。2018年3月 2020年9月2021年6月2022年7月2023年1月2024年9月2.3.2中美科技博弈步入新階段,國產(chǎn)化進程深化回顧歷史,每一次美對華核心科技的重大制裁都間接快速推動了我國半導體產(chǎn)業(yè)的巨大進步。2018年-2019年,美國商務部宣布7年內(nèi)禁止美企與中興通訊開啟任何業(yè)務、華為被列入實體清單,這是美國開啟對我國半導體技術限制的開端,也是我國終端公司重視供應鏈安全、采用中國芯的開始;2020年,BIS將中國芯片制造商中芯國際列入實體清單,同時全球芯片產(chǎn)能急劇緊張,該階段芯片國產(chǎn)化進程大大加速。隨著近年來海外對華半導體先進制程核心芯片/設備/零部件/材料的限制日益加深,在半導體行業(yè)為代表的硬科技方面,底層技術的自主可控已形成共識,近幾年的國產(chǎn)替代亦取得一定成效,近期我們也可以看到半導體各領域自主可控進程正加速推進:晶圓廠方面,近日,意法半導體宣布將與華虹半導體合作,到2025年底在無錫生產(chǎn)40nm工藝節(jié)點的MCU,
展現(xiàn)我國芯片制造具備強勁競爭力;
過去中芯國際位列全球代工廠第四,
據(jù)EETOP轉(zhuǎn)引Counterpoint
Research最新數(shù)據(jù),24Q3中芯國際躋身全球第三大晶圓代工廠,僅次于臺積電與三星。半導體設備方面,9月上旬工信部發(fā)布《首臺重大技術裝備推廣應用指導目錄》,兩款DUV光刻機(KrF、ArF)位列其中,據(jù)文件參數(shù)顯示,我國光刻機技術已成功突破65納米,取得里程碑式突破;同時其他半導體設備工藝基本都已達到成熟制程節(jié)點(28nm),其中,刻蝕設備、去膠機、清洗機、熱處理設備、薄膜沉積設備已率先突破先進制程,達到14nm的制程節(jié)點。圖表26:2023年細分半導體前道設備的國產(chǎn)化率圖表25:全球晶圓代工市場份額(按營收)資料來源:來覓研究院,華福證券研究所據(jù)半導體產(chǎn)業(yè)縱橫轉(zhuǎn)引SEMI中國區(qū)Senior
Director馮莉發(fā)表的《全球半導體市場概況》演講,中國的半導體產(chǎn)業(yè)自主率逐年攀升,從2012年的14%到2022年18%,預計2027年達到26.6%。即便國產(chǎn)化階段性成果頻出,但在產(chǎn)業(yè)鏈最上游的核心設備及零部件、決定先進制程的光刻機、
影響AI芯片升級的核心硬件HBM等領域,依然有較大差距。而當前白熱化的科技制裁,也將使國產(chǎn)替代進程再次提速,自主可控進程邁入新階。
18設備種類光刻機刻蝕機薄膜沉積前道量測清洗機涂膠顯影CMP國產(chǎn)替代率/工藝覆蓋度<1%/65nm約30%/5nm<20%/14nm<5%/28nm約30%/14nm<5%/28nm超35%/14nm61%58%59%61% 61%62%13%11%12%13%14% 13%13%7%7%6% 6%5%6%5% 6%7%6% 7% 6%6% 5% 5%5% 6% 6%6% 6% 5%10% 10% 11% 10%9% 9% 9%10%0%20%30%
60%40%50%80%70%60%90%22Q4
23Q1
23Q2
23Q3
23Q4
24Q1
24Q2資料來源:芯東西,騰訊科技,華福證券研究所臺積電 三星 聯(lián)電 中芯國際 格芯 其他100%目錄19第一章 2024年電子行業(yè)回顧第二章 半導體:行業(yè)景氣持續(xù)回溫,自主可控加速攻堅第三章 AI:云/端軟硬件升級、傳統(tǒng)/創(chuàng)新終端全面開花第四章 投資建議第五章 風險提示3.1.1生成式AI產(chǎn)業(yè)浪潮翻涌,基礎設施資本支出快速增長,帶動云終端產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展基于大模型的生成式AI助推智能化,各行各業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型注入了強勁動力。生成式AI是大模型時代人工智能展現(xiàn)其學習能力和表達能力最突出的技術手段與應用形態(tài),標志著AI
2.0
時代來臨,帶動范式轉(zhuǎn)換及場景拓展。據(jù)來覓研究院轉(zhuǎn)引Bloomberg
Intelligence預測數(shù)據(jù),到2032年,生成式AI在總體信息技術硬件、軟件、服務、游戲等支出中的占比或?qū)哪壳安坏?%的水平擴大至12%。生成式AI落地云與端推升算力和存儲需求,應用場景的差異化催生多元方案。算力和存儲是貫穿AI生命周期的基石,以此為核心的突破性解決方案不斷涌現(xiàn),帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展。與此同時,AI服務器更關注模型訓練和大規(guī)模推理,而端側(cè)AI更適合輕量級推理與微調(diào)。24Q3全球云基礎設施服務支出同比增長21%,達到820億美元,同時云服務廠商表示,其資本支出將繼續(xù)支持快速增長的勢頭,并預計這一趨勢將延續(xù)至2025年。資料來源:Marketus,華福證券研究所資料來源:Gartner,AI范兒,華福證券研究所2012901770
23403420
48406400
7840107301417019380274500500010000150002000025000圖表27:人工智能市場規(guī)模及預測(億美元)30000202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2031E
2032E22.60%15.80%15.20%25%20%15%10%5%0%圖表28:未來12-18個月生成式AI對生產(chǎn)力、收入和成本節(jié)約的影響預測30%%Changein
productivity(n=380)%Changein
revenue(n=139)%Changeincost
savings(n=241)3.1.2云端:AI服務器為算力引擎,硬件配套方案全面升級——①AI服務器需求強勁AI大模型推動算力需求增長,AI服務器為算力發(fā)動機。隨著Open
AI大模型參數(shù)增長至萬億級別,對應的算力需求也呈現(xiàn)指數(shù)級增長的趨勢。據(jù)智能算力《新一代人工智能基礎設施白皮書》轉(zhuǎn)引Epoch測算,萬億級GPT-4大模型的訓練算力需求達到了驚人的每秒鐘進行2.02*1025次浮點運算。相較于通用型服務器,
AI服務器的設計重點在于提供超高的計算性能,這對于機器學習和深度學習等AI應用至關重要。據(jù)TrendForce預測,預估2024年AI服務器產(chǎn)值將達1,870億美元,成長率達69%,產(chǎn)值占整體服務器高達65%。AI服務器方案以GPU和HBM為核心,同時催生PCB、光模塊等硬件升級,孵化國產(chǎn)機遇。AI服務器靠堆料高性能GPU和HBM,呈現(xiàn)突出的異構計算能力。以英偉達H100為例,GPU+HBM價值占比超75%。同時,核心芯片的更新迭代推動了服務器平臺配套升級,將為PCB、光模塊等國產(chǎn)領域帶來轉(zhuǎn)機。資料來源:半導體行業(yè)觀察,SEMI,華福證券研究所2172.63%圖表30:AI服務器成本結構(以H100為例)CPU8GPU+4NVSwitchBaseboard內(nèi)存DRAM硬盤NAND網(wǎng)卡SmartNIC機箱(外殼、背板、電纜)主板散熱(散熱器+風扇)電源組裝測試Markup05000100001500020000250002022 2023 2024E 2025E 2026E資料來源:DC,浪潮信息《2023-2024中國人工智能計算力發(fā)展評估報告》,華福證券研究所I圖表29:全球人工智能服務器市場規(guī)模預測($M)G-AI 其他AI圖表31:AI服務器GPU市場規(guī)模預測(億美元)圖表32:AI服務器各板塊價值量增長資料來源:SEMI,半導體行業(yè)觀察,華福證券研究所22通用服務器成本構成AI服務器成本構成以2xIntelSapphireRapidsServer為例以Nvidia
DGX
H100零件類型價格(美元)價格(美元)價值增長率CP8GPU+4
NVSwitchBaseboard-195000-內(nèi)存DRAM39307860100%硬盤NAN網(wǎng)卡SmartNIC654109081568%機箱(外殼、背板、電纜)39556343%主板30036020%散熱(散熱器+風扇)27546368%電源3001200300%組裝測試4951485200%Markup689420005996%總成本104242684952476%10.2431.40353025201510502022 2029E資料來源:VauaesRepots,華福證券研究所rtlCAGR=16.7%據(jù)Valuates
Reports預測,全球AI服務器GPU市場將從2022年的10.24億美元增長到2029年的31.40億美元,期間CAGR為16.7%。GPU核心器件助推配套軟硬件升級,AI服務器價值量顯著增長。服務器常包含計算、存儲、IO、散熱、PCB等不同功能分區(qū)的模塊,不同功能模塊相互耦合、協(xié)同配合。服務器高精密、高耦合的特性意味著:GPU成為核心器件觸發(fā)了一系列的硬件和軟件升級,以確保整個系統(tǒng)高效協(xié)同工作。3.1.2云端:AI服務器為算力引擎,硬件配套方案全面升級——②AI服務器以GPU為核心方案,助推配套軟硬件升級服務器權柄CPU到GPU易主,單機多卡成為主流,GPU市場規(guī)模高速增長。GPU(圖形處理單元)和CPU(中央處理單元)都是AI服務器的重要組件。雖然CPU在通用計算任務中仍然非常重要,但GPU由于其在并行處理、浮點運算和能效方面的優(yōu)勢,成為了執(zhí)行AI算法的首選硬件。目前AI服務器是主流架構為CPU+GPU,智能算力需求提升促進GPU單機數(shù)量增長。資料來源:《AIandMemoryWall》——Gholami等,華福證券研究所23HBM技術升級帶來全新需求與發(fā)展機遇。新技術:TSV技術實現(xiàn)DRAM各層Die之間以及HBM芯片與金屬凸塊之間的連接。新材料:液態(tài)塑封料或顆粒狀環(huán)氧塑封料新工藝:MR-MUF工藝通過填充液態(tài)樹脂保護芯片,利用回流技術實現(xiàn)芯片的重新定位和連接。圖表33:服務器存儲市場(億美元)?過去受困于高成本及性能溢出的HBM,能有效突破內(nèi)存墻,成為AI服務器的近內(nèi)存層的關鍵構成。HBM是一種基于TSV(硅通孔)及3D堆棧工藝的高性能DRAM。多個DRAM芯片垂直堆疊高帶寬接口(1024位),與處理器集成封裝,多個內(nèi)存通道高頻率運行,具有高帶寬、高容量、低延時和低功耗的優(yōu)勢,成為AI服務器中GPU的搭載標配。3.1.2
云端:AI服務器為算力引擎,硬件配套方案全面升級——③AI服務器存儲市場需求全方位升級,HBM為核心組件高性能AI芯片對于存儲容量和速率的要求水漲船高,服務1200器存儲市場規(guī)??焖偬嵘?jù)Technavio測算,2024-
10008002028年,全球服務器存儲市場規(guī)模將增加876.6億美元, 600400CAGR達27.06%。此外,美光表示,AI服務器對DRAM 200和NAND的容量需求分別是通用服務器的8倍和3倍。020232024E2025E2026E
2027E2028E存儲的數(shù)據(jù)及參數(shù)有限+緩存不足導致命中率低+頻繁訪問參數(shù),效率低數(shù)據(jù)吞吐量有限+參數(shù)更新速度慢+并行處理能力弱AI模型數(shù)據(jù)規(guī)模大、計算密集以及數(shù)據(jù)移動頻繁,需要AI芯片和內(nèi)存配合工作。NAND負責儲備大量原始數(shù)據(jù)以及模型參數(shù);DRAM在開發(fā)和部署過程中高速讀寫數(shù)據(jù),與AI芯片共同決定訓練及推理速度。但AI芯片的性能以每年大約55%速度快速提升,而DRAM性能的提升速度為每年10%左右,不均衡的發(fā)展速度造成了內(nèi)存的存取速度嚴重滯后于處理器的計算速度,因此形成“內(nèi)存墻”和“帶寬墻”。圖表34:AI模型增速與內(nèi)存增速差異 圖表35:算力增速與內(nèi)存、帶寬增速差異內(nèi)存墻帶寬墻資料來源:Technavio,華福證券研究所資料來源:半導體行業(yè)觀察,華福證券研究所圖表36:HBM芯片原理圖DRAMDRAMDRAMDRAMTSVPHYDA接口邏輯芯片中間介質(zhì)層CPU/GPUSoCPHY封裝基板24HBM市場規(guī)模增長潛力巨大,大廠發(fā)力新品研發(fā)與產(chǎn)能布局。據(jù)集微網(wǎng)轉(zhuǎn)引TrendForce數(shù)據(jù),24Q3全球DRAM市場規(guī)模達到260.2億美元,環(huán)比+13.6%
,HBM強力驅(qū)動增長。同時得益于HBM取代傳統(tǒng)DRAM生產(chǎn),其ASP延續(xù)了24Q2的上升3.1.2云端:AI服務器為算力引擎,硬件配套方案全面升級——③HBM強勁增長,存儲廠商爭相布局HBM廣泛應用于AI服務器方案,已成功導入多家廠商的高性能算力平臺。NVIDIA以及AMD的主流方案普遍搭載了HBM3技術。此外,谷歌TPU
V5、以及AWS的Trainium和Inferentia芯片都使用了HBM技術,其新品有望搭載最新HBM3或HBM3E技術。從HBM用量來看,2024年主流H100搭載80GB
HBM3,到2025年英偉達Blackwell
Ultra或AMD
MI350等主力芯片,將搭載達288GB的HBM3e,單位用量成長逾3倍,AI服務器市場需求持續(xù)強勁,有望帶動2025年HBM整體供給量翻倍成長。圖表38:全球HBM市場規(guī)模預測(億美元)顯存類型產(chǎn)品型號發(fā)布時間最大顯存帶寬HBM1AMDRadeonR9FuryX2015/6/24512
GB/sAMDRadeonR9Nano2015/8/27512
GB/sHBM2NvidiaQuadroGP1002016/10/1732.2
GB/sNvidiaTeslaV100
SXM22017/6/21898
GB/sAMDRadeonRXVega64Liquid
Cooled2017/8/7483.8
GB/sNvidiaTitan
V2017/12/7651.3
GB/sAMDRadeonVII2019/2/71024
GB/sHBM2ENvidiaA100SXM42020/11/162039
GB/sAMDRadeonInstinct
M12002021/11/81638
GB/sNvidiaA800SXM42022/8/112039
GB/sIntelDataCenterMax
1100GPU2023/1/101229
GB/sHBM3NvidiaH100SXMS2022/3/221681
GB/sNvidiaH800SXM52023/3/221681
GB/sAMDMI300X2023/12/65300
GB/sHBM3ENvidia
H2002023/11/134800GB/sNvidiaBlackwell
B2002024Q18000GB/sAMDInstinctMI350/MI3752025E/圖表37:各代HBM搭載產(chǎn)品概覽及預測資料來源:天儀智科,重慶漢榮華國際貿(mào)易有限公司,前行技術,電子技術應用ChinaAET,鈦媒體AGI,電腦吧評測室,奎芯科技,AMD官網(wǎng),華福證券研究所25.279.52024 2029資料來源:Modorinelgence,華福證券研究所iltr25.86%趨勢,上升8%至13%。滲透率方面,據(jù)Trend90Force預估,2023年 80HBM營收占DRAM約 708.4%,2024年底將擴 60大至20
.
1
%,
為此, 5040各HBM制造商積極布 30局
新
的
產(chǎn)
能
規(guī)
劃
, 20HBM與DRR5產(chǎn)能占 100比提升。3.1.2云端:AI服務器為算力引擎,硬件配套方案全面升級——④AI服務器GPU板組為PCB帶來全新機遇AI服務器中的全新結構GPU板組帶來了全新硬件、計算、傳輸連接需求,從而推動PCB需求全方位升級。首先,AI服務器需要在傳統(tǒng)CPU的基礎上增加GPU板組,新增的GPU模組版帶來AI服務器單機PCB板使用量顯著提升。其次,AI服務器帶寬顯著提升,從而帶來數(shù)據(jù)量的提升,這對PCB板的面積、層數(shù)、以及CCL材料的抗干擾、抗串擾、低損耗特性均提出了更高的要求,PCB
整體的性能得到顯著的提高。再者,高算力性能的GPU同時也對連接通道和連接效率提出更高要求,這直接推動了對高階HDI板的需求。HDI板的精細布線技術和高集成度,使其能夠在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)復雜的電路設計,確保數(shù)據(jù)高速傳輸。AI服務器需求量增長驅(qū)動的工藝方案提升同樣帶來PCB領域的增量需求。據(jù)Valuates
Reports預測,AI服務器PCB的市場規(guī)模將從2023年的1億美元迅速增長到2029年的1.97億美元,增長潛力巨大。鑒于PCB行業(yè)屬于電子行業(yè)諸多細分領域中發(fā)展成熟度和市場競爭力相對靠前的板塊,國內(nèi)從業(yè)者有望捷足先登,率先受益于全球AI服務器的快速成長。25資料來源:businessresearch,華福證券研究所100050100150200圖表39:AI服務器用PCB市場規(guī)模(百萬美元)
圖表40:HDI板市場規(guī)模(百萬美元)2502023 2029E資料來源:VauaesRepots,華福證券研究所rtlCAGR=12% 197.41339028680350003000025000200001500010000500002020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031263.1.2云端:AI服務器為算力引擎,硬件配套方案全面升級——⑤AI數(shù)據(jù)中心的發(fā)展加速高速光模塊的發(fā)展和應用AI大模型的訓練和推理應用需要海量并行數(shù)據(jù)計算,對AI服務器的網(wǎng)絡帶寬提出更大的需求,進而推升高速光模塊需求。光模塊是實現(xiàn)光信號傳輸過程中光電轉(zhuǎn)換和電光轉(zhuǎn)換功能的光電子器件,主要用于數(shù)據(jù)中心和高性能計算系統(tǒng),提供高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸服務。隨著數(shù)據(jù)中心和HPC系統(tǒng)在AI智能設備中的廣泛應用,光模塊加速從800G向1.6T演進。全球數(shù)據(jù)中心建設帶動對光模塊需求的持續(xù)穩(wěn)定增長。據(jù)財經(jīng)三句半轉(zhuǎn)引LightCounting預計,2024年以太網(wǎng)光模塊的銷售額增長近30%,全球光模塊市場未來5年的年均復合增長率將達16%。同時人工智能集群中使用光連接加速了1.6T光模塊和224G
SerDes的采用,LightCounting將其出貨量預測從2024年的數(shù)萬臺提高到2025年的100萬臺。圖表41:AI服務器用PCB市場規(guī)模(百萬美元) 圖表42:光模塊快速迭代演進資料來源:EthernetAlliance,思涵產(chǎn)業(yè)研究院,華福證券研究所0200001500010000500020162017201820192020202120222023202420252026
2027資料來源:Lghcouning,Lghwave,華福證券研究所tittiEthernetWireless
FronthaulFibreChannelwireless
BackhaulOpticalInterconnectsCWDM/DWDMFTTx3.1.3終端:落地形態(tài)橫向拓寬,硬件適配縱向深化據(jù)DOIT傳媒轉(zhuǎn)引Gartner預計,2025年將有75%的數(shù)據(jù)產(chǎn)生于數(shù)據(jù)中心和云之外。AI落地需要硬件載體,而終端硬件作為AI運行的算力底座,是AI進一步開花結果的土壤。當前,搭載AI的終端形態(tài)正快速滲透:在傳統(tǒng)消費電子產(chǎn)品方面,如AI
PC、AI手機、AI電視等,廠商正探索基于算力攀升的硬件升級以及適配的完整生態(tài),加速AI應用的落地;在創(chuàng)新型消費電子產(chǎn)品方面,如AI智能眼鏡、AI耳機、AI
PIN等,廠商正不斷做出新的嘗試,在市場和消費者的驗證下不斷出新和迭代,AI創(chuàng)新硬件及應用加速滲透。隨著AI終端產(chǎn)品出貨量和滲透率的不斷增長,其產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)如芯片、存儲、散熱、結構件、電池、組裝等環(huán)節(jié)有望迎來需求的提升和價值量的增長。27①AI終端產(chǎn)品在結構件、散熱、電池等環(huán)節(jié)有望帶來技術升級和價值量提升結構件:AI終端在算力/功耗等方面均有升級,推動了高端結構件/外觀件需求提升。鎂鋁合金、碳纖維等材料因具有輕質(zhì)、高強度、散熱性能好等特性,其需求有望提升。散熱:算力提升拉動散熱性能升級需求。一方面,導熱凝膠、散熱硅脂、石墨烯等導熱能力強的散熱材料有望迎來滲透率的提升;另一方面,均熱板、液冷技術等更高價值量及更高效方案也有望打開全新成長空間。電池:功耗的提升對電池續(xù)航提出要求。AI終端或?qū)⑼苿痈吣芰棵芏?、小體積新型電池發(fā)展,隨著鋼殼、硅碳負極、固態(tài)等技術加速落地,電池性能及價值量有望提升。資料來源:高通《混合AI是AI的未來》,華福證券研究所混合AI圖表43:AI處理重心向端側(cè)轉(zhuǎn)移為主流趨勢為實現(xiàn)規(guī)模化拓展,AI處理重心正向邊緣轉(zhuǎn)移成本隱私低時延可靠性邊緣云高效使用網(wǎng)絡帶寬終端側(cè)中心云3.1.3終端:落地形態(tài)橫向拓寬,硬件適配縱向深化——②AI端側(cè)算力及存儲關注低功耗、小型化和高能效端側(cè)對芯片的訴求為:兼顧性能需求與低功耗,滿足制造可行性、成本可控性、性能可靠性,頗具挑戰(zhàn)。為滿足AI算法需求,終端硬件的算力、存儲容量和能耗處理迎來顯著升級。28算力:AI賦能下PC處理器和手機芯片的升級方案CPU核心性能級別分化:驍龍8
Gen3內(nèi)嵌超大核心,創(chuàng)新CPU配置。異構框架孵化特色方案:除通用芯片外,處理器普遍搭載了專用算力芯片,常包含NPU及ISP。公司及芯片CPU配置GPU型號專用芯片工藝代表機型高通驍龍8
Gen
38核
1+5+2高通Adreno
750NPU,ISP臺積電4nm小米14三星Exynos
240010核1+2+3+4三星Xclipse
940NPU三星4nmLPP+Galaxy
S24聯(lián)發(fā)科天璣9300+8核
1+3+4Arm
Immortalis-G720NPU,ISP臺積電4nmvivo
X100s聯(lián)發(fā)科天璣93008核
1+3+4Arm
Immortalis-G720NPUISP臺積電4nmOPPOFind
7谷歌Tensor
G39核
1+4+4Arm
Mali-G715ISP,TPU,DSP三星4nm
LPPPixel
8公司處理器預期NPU性能IntelLunar
Lake50
TOPSAMDRyzen
StrixPoint48
TOPSQualcomm驍龍
X
Elite45
TOPS,圖表45:主流手機AI芯片方案資料來源:各公司官網(wǎng),中國電子報,華福證券研究所圖表44:下一代AIPC處理器算力內(nèi)存:LPDDR方案大有可為為了有效處理AI數(shù)據(jù)和指令,終端存儲產(chǎn)品性能和容量必須同步升級。LPDDR因低功耗、輕便、成本低,廣泛應用于移動終端。PC端微軟針對AIPC的DRAM規(guī)格要求為16GB,故而AIPC將帶動PCDRAM需求增長。據(jù)TrendForce預期,2024年LPDDR占PC
DRAM需求30~35%,未來其比重將在AIPC的CPU廠商的拉動下繼續(xù)提升。手機端根據(jù)IDC數(shù)據(jù),16GB
RAM將成為新一代AI手機的基礎配置。與目前非AI手機相比,AI手機DRAM含量將增
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