半導體出現(xiàn)行業(yè)復蘇勢頭,這一切與AI密切相關
近日,“全球半導體行業(yè)觸底反彈”消息引起關注,與此相伴的是中國半導體行業(yè)市場表現(xiàn)出行業(yè)復蘇強勁勢頭,越來越多A股上市公司開始邁入“復蘇陣營”。
Wind數(shù)據(jù)顯示,2023年第三季度(申萬)半導體行業(yè)上市公司中,除尚未披露業(yè)績的中芯國際、華虹公司外,共計49家公司單季度歸母凈利潤環(huán)比增長,或者降幅收窄,在統(tǒng)計總數(shù)中占比超三成;而這一指標在第二季度為38家,顯示復蘇公司進一步擴容,上市公司盈利質(zhì)量也有所提升。
有分析指出,資本開支逐步提速,國產(chǎn)化率加速推進,政策支持預期加強,對半導體行業(yè)持續(xù)向好預期不改。
當前,中國已經(jīng)成為全球半導體產(chǎn)業(yè)增速最快、市場需求最大、國際貿(mào)易最活躍的地區(qū),對全球供應鏈安全和穩(wěn)定發(fā)揮著越來越重要的作用。前三季度,行業(yè)“觸底”回升跡象在部分數(shù)據(jù)中已可見一二。
人工智能推動半導體行業(yè)回暖
人工智能時代的技術更迭速度遠超常規(guī)理解,由此迸發(fā)出的行業(yè)助推力也與日俱增。
民生銀行首席經(jīng)濟學家溫彬?qū)χ袊?jīng)濟時報記者表示,人工智能在技術和應用上快速迭代,正在成為推動半導體行業(yè)增長的重要因素。這一過程中,包括算力芯片、服務器和數(shù)據(jù)中心等在內(nèi)的基礎設施的作用至關重要,表現(xiàn)出對相關產(chǎn)品的需求也在持續(xù)增加。以服務器為例,大模型應用正在帶動人工智能服務器市場規(guī)模高速增長。
據(jù)IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)預計,2023年全球AI服務器市場規(guī)模將達到248億美元,同比增長27%。2023年上半年,中國該市場規(guī)模為31億美元,同比增長54%,到2027年有望進一步增長至164億美元。
可以預見,這勢必給中國半導體行業(yè)的未來發(fā)展帶來巨大機遇,也讓加速補足技術缺失和趕超先進技術應用的任務越發(fā)時不我待,更是我國補足和完善半導體集成電路領域產(chǎn)業(yè)鏈的必由之路。
北京大學國家發(fā)展研究院中國經(jīng)濟研究中心教授汪浩對中國經(jīng)濟時報記者表示,芯片研發(fā)和高新技術應用的投入,都需要更加注重科研機構(gòu)、企業(yè)以及政府之間的聯(lián)動效應。他認為,政策層面要鼓勵在產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)甚至更多延伸領域提升國產(chǎn)化水平,目的就是要持續(xù)提升產(chǎn)品和服務競爭力,強化信息和產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展?!拔磥?,要更具針對性地完善科技信息產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈,并強化政策支持,實現(xiàn)強鏈、補鏈,提升競爭力?!蓖艉普f。
AI+催化下新一輪大周期已現(xiàn)
1.存儲方面,近期價格、供需、業(yè)績端利好頻傳,復蘇號角已在耳畔;長期看,美光預計Al服務器可以擁有常規(guī)服務器八倍的DRAM容量和三倍的NAND容量,存儲行業(yè)市場規(guī)模有望加速成長。同時從歷史周期維度看,存儲行業(yè)周期約為3-4年,上周期自2020Q1起始,于2022Q1價格階段性見頂,目前已連續(xù)6個季度降價,處于周期筑底階段。我們認為行業(yè)端H2或迎來全面價格反彈,持續(xù)堅定看好存儲大周期級別行情。
2.AISoC方面,大模型應用持續(xù)落地,AI有望成為下一輪成長動力。近期ChatGPT、天貓精靈阿里大模型、SAM、DINO、GooglePaLM2、聯(lián)發(fā)科天璣9300等事件可以看到,AI大模型從文字、語音到視頻圖像等應用不斷落地,終端智能化交互進一步提升用戶體驗,我們認為AISoC作為智能化核心芯片,有望迎來量價齊升黃金期。
3.封測代工方面,關注AI產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新+周期復蘇邏輯。封測方面,英偉達新一代DGX發(fā)布強化AI對Chiplet/先進封裝需求,臺積電CoWos訂單溢出或利好本土封測廠商,AMD發(fā)布MI300奮起直追。1)AI加速催化,高度重視Chiplet相關產(chǎn)業(yè)機遇。英偉達5月發(fā)布的DGXGH200,通過Chiplet工藝將72核的GraceCPU、HopperGPU、96GB的HBM3和512GB的LPDDR5X集成在同一個封裝中,2.5D、3DChiplet中高速互聯(lián)封裝連接及TSV等提升封裝價值量,我們預測有望較傳統(tǒng)封裝提升雙倍以上價值量,帶來較高產(chǎn)業(yè)彈性。AI服器的GPU供不應求,臺積電CoWos產(chǎn)能告急。國內(nèi)頭部封測廠長電、通富、華天等已深度布局Chiplet/CoWos相關技術,我們認為長電、通富、華天等有望承接部分CoWos產(chǎn)能。2)封測廠商23Q1稼動率&毛利率已達歷史相對低位,看好后續(xù)稼動率提升帶動全年業(yè)績較22年度顯著修復。代工方面,受益ChatGPT下AI發(fā)展,晶圓代工廠稼動率結(jié)構(gòu)性提高。英偉達加大了在臺積電的投片量,推升臺積電7/6nm和5/4nm這兩大制程工藝的產(chǎn)能利用率,后者的產(chǎn)能已接近飽和。
4.設備方面,日本加碼設備限制出口影響,國產(chǎn)替代邏輯持續(xù)強化,訂單量&中標量樂觀指引國內(nèi)設備環(huán)節(jié)景氣度或?qū)⒊掷m(xù)優(yōu)于全球。5月?lián)毡窘?jīng)濟新聞報道,日本正式將先進芯片制造設備等23個品類納入出口管制,涉及清洗、成膜、熱處理、曝光、蝕刻、檢查等23個種類,包括極紫外(EUV)相關產(chǎn)品的制造設備和三維堆疊存儲器的蝕刻設備等,建議重點關注有望對美、日設備形成國產(chǎn)替代的相關公司。國產(chǎn)設備廠商23Q1合同負債、5月中標量、23Q3訂單預期情況均較為樂觀,2023年5月主要設備廠商可統(tǒng)計中標設備數(shù)量共計68臺,同比+47.83%。1-5月,可統(tǒng)計設備招標數(shù)量643臺,同比+10.67%。5月全球多數(shù)設備廠商預期Q3訂單將穩(wěn)定/根據(jù)市場調(diào)整,國內(nèi)公司北方華創(chuàng)、中微公司則預計訂單量上升。
四大產(chǎn)業(yè)迎來AI機遇
服務器:AI驅(qū)動云計算基礎設施建設高峰
算力需求進入爆發(fā)階段。伴隨ChatGPT等新興AI產(chǎn)品的突破,數(shù)據(jù)海量增加,算法模型愈加復雜,應用場景的深入和發(fā)展,帶來了對算力需求的快速提升。根據(jù)《2022-2023中國人工智能計算力發(fā)展評估報告》,2021年中國智能算力規(guī)模達155.2 EFLOPS,2022年智能算力規(guī)模將達到268.0 EFLOPS,預計到 2026年智能算力規(guī)模將達到1271.4EFLOPS,2021-2026年智能算力規(guī)模年復合增長率達52.3%。
算力需求持續(xù)釋放帶動算力基礎設施產(chǎn)業(yè)迎來增長新周期。根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2022年全球服務器出貨量突破1,516萬臺,同比增長12%,產(chǎn)值達1215.8億美元。
云計算基礎設施作為算力AI服務資源,其重要性日益突顯。根據(jù)Gartner統(tǒng)計,2021年以 laaS、PaaS、SaaS 為代表的全球公有云市場規(guī)模達到 3307億美元,同比增長32.4%,預計2022年全球公有云市場規(guī)模將進一步增至4052億美元。全球基礎設施即服務IaaS市場高速發(fā)展。
根據(jù) Gartner統(tǒng)計,2021年全球IaaS市場規(guī)模增長至909億美元,同比增長41.4%。而亞馬遜以354億美元的收入和38.9%的市場份額繼續(xù)引領全球IaaS市場。
ODM白牌市占率持續(xù)提升。據(jù)Counterpoint數(shù)據(jù)顯示,從2016年起,ODM市場占有率快速增長,截止2021年,ODM市占率達到31%。而在白牌服務器市場中,2021年工業(yè)富聯(lián)(601138)占比約為 42%,排名第一。
我國云計算市場持續(xù)高速增長。據(jù)信通院《云計算白皮書(2022)》顯示,2021年中國云計算市場規(guī)模達3229億元,較2020年增長54.4%。其中,公有云市場繼續(xù)高歌猛進,規(guī)模增長70.8%至2181億元,有望成為未來幾年中國云計算市場增長的主要動力,預計2022年中國公有云服務市場規(guī)模將達到3694億元。
AI芯片:GPT開啟AI商用普及加速 驅(qū)動算力芯片新成長
OpenAI于2022年12月推出的對話AI模型ChatGPT,一經(jīng)面世便受到廣泛關注。大模型預訓練數(shù)據(jù)量已增加到TB量級。AI算力是ChatGPT模型訓練與產(chǎn)品運營核心基礎設施, AI芯片是AI算力基礎設施的關鍵組成。以ChatGPT為代表的的AI應用蓬勃發(fā)展,對上游AI芯片算力提出了更高的要求,AI新時代有望加速AI芯片成長。
ChatGPT的火爆,開辟了AI產(chǎn)業(yè)化的新路徑,為了滿足大模型應用的巨大算力需求,AI芯片進入了人們的視野。ChatGPT的卓越性能是GPU的強大算力支撐,ChatGPT的技術基底是“大模型”。算法是大模型成功的首要條件,再配合海量的數(shù)據(jù),最后搭配強大的發(fā)動機——大算力,才能獲得基礎的大模型。
隨著網(wǎng)絡模型參數(shù)量的增加,計算量明顯伴隨著增加,目前較火熱AIGC的參數(shù)量已經(jīng)超過千億。參數(shù)量往往是計算空間的復雜程度,模型空間越復雜,往往意味著龐大的計算量,計算量和參數(shù)量呈現(xiàn)正比關系。這也是隨著AI的功能強大,AI對算力呈現(xiàn)指數(shù)級別根本需求的本質(zhì)原因。
PCB:電子之母 AI之基
AI驅(qū)動算力需求提升,催生高端PCB強勁需求。AI熱潮帶動應用場景逐漸落地,圖像、語音、機器視覺和游戲等領域數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。本輪AI產(chǎn)業(yè)革新趨勢,有望加速 400Gbps和更高速度的數(shù)據(jù)中心交換機的采用及服務器的更新?lián)Q代,路由器、數(shù)據(jù)存儲、AI加速計算服務器也有望迎來高速長。由此將催生對大尺寸、高層數(shù)、高階HDI及高頻高速PCB的強勁需求,并對其技術、層數(shù)、材質(zhì)、品質(zhì)等提出更高要求。
數(shù)字經(jīng)濟加速IDC建設,推動百億級服務器PCB市場持續(xù)擴張。數(shù)字經(jīng)濟未來將衍生出更多產(chǎn)品形態(tài),有望帶動作為算力載體的數(shù)據(jù)中心加速建設。隨著全球數(shù)據(jù)流量的指數(shù)級增長及全球信息化建設速度加快,其中服務器作為最重要的算力基礎設施,全球范圍內(nèi)的出貨量與市場規(guī)模有望實現(xiàn)明顯增長。
據(jù)Prismark預測,未來5年,5G、人工智能(AI)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、云端服務器、存儲設備、汽車電子等將成為驅(qū)動PCB需求增長的新方向,且將持續(xù)朝高階技術升級。其中,服務器是目前PCB下游應用領域增速最快的賽道。2022年服務器及存儲相關PCB全球產(chǎn)值達 98.68億美元,預計2027年達142億美元,2022-2027年CAGR為7.6%,行業(yè)市場空間潛力大,成長性充足。
AI光芯片:AI發(fā)展對光芯片提出更高要求
Chat GPT等AI技術的發(fā)展推動AI服務器發(fā)展,對其內(nèi)部連接芯片提出更高要求。應用數(shù)據(jù)處理集中在數(shù)據(jù)中心AI服務器進行,使得數(shù)據(jù)流量迅速增長,而數(shù)據(jù)中心需內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)流量遠大于需向外傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量,使得數(shù)據(jù)處理復雜度不斷提高,對AI服務器數(shù)據(jù)傳輸能力提出更高要求。光模塊是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連和數(shù)據(jù)中心相互連接的核心部件,其核心組件為相應傳輸速率的光發(fā)射及接收芯片,在AI的推動下,其傳輸速率正往更高速演進。
