电子行业2023年中期投资策略：人工智能算力时代开启半导体周期复苏与自主可控并重

第1页/第1页/共53页后一页各项声明登记编码：S0730520090001qiaoqiccnewcom586985人工智能算力时代开启，半导体周期复证券研究报告证券研究报告-行业半年度策略强于大市(维持) 电子沪深3009%5%0%-4%-8%-21%2022.062022.102023.022023.06资料来源：中原证券表现亮眼，关注存储芯片及自主可控方向》-25t商纷纷减少产出及调整资本开支计划，供给端产出在逐步收H器目前在手订单充足且节及具备突破先进制程能力的公司将充分受益于国产替代加速在延续海外龙头厂商第2页/第2页/共53页后一页各项声明路科技(688107)、先进封装全球龙头企业长电科技(600584)、先进制造国内领导者中芯国际(688981)、AI应用全球领先企业海康威视(002415)、国内存储器龙头企业兆易创新(603986)、国内平台型半导体设备龙头厂商北方华创(002371)、国内高纯靶材龙头厂商江丰电子(300666)。第3页/第3页/共53页后一页各项声明 I t H 录 第4页/第4页/共53页后一页各项声明 第5页/第5页/共53页后一页各项声明 28 第6页/第6页/共53页后一页各项声明 表15：国内主要半导体设备厂商合同负债情况(亿元) 44 5 第7页/第7页/共53页后一页各项声明1.人工智能算力时代来临，硬件基础设施迎来黄金发展期Meta谷歌、百度、阿里巴巴等科技巨头随后相继推出类似产品。来源：UBS，中原证券资料来源：腾讯研究院，中原证券识别其中的各个物体并将其与背景分割，SAM将开启计算机视觉领域革命。百度——赋能所有业务及服务，围绕文心一言建立新生态第8页/第8页/共53页后一页各项声明能客服、智能营销等代表性场景。推理，也融入了多模态理解，并提供多语言支持，阿里巴巴所有产品未来将接入通义千问进级原证券原证券谷歌——PaLM2是最先进的语言模型之一，支持云端大模型和终端小模型第9页/第9页/共53页后一页各项声明Google券GoogleAI需求呈指数级增长，AI芯片迎来高速成长期公司名称参数量练数据量5GBGPT240GBGPT345TBGPT4enAI法，避免计算任务从网络边缘传输到云中心的超长网络传输延迟，可以满足高实时性应用的需求；通过算力前置实现终端分布式算力与云端中心算力的动态平衡，可以大幅提升算算力效率。后一页各项声明原证券AI应S云端之间。应用场景典型计算能力典型功耗典型应用领域、硬件产品形态少>50瓦TOPS至4瓦至15瓦域态众多<5瓦gen后一页各项声明模型(PF-days)总训练计算量(PFLOPS)参数量(百万)(十亿)T-Small2.08E+00T5-Base64E+006.60E+20T5-Large2.67E+012.31E+21T5-3B.00E+21.82E+02.30E+22.33E+20004.93E+014.26E+2100PTSmall2.60E+002.25E+20PTMedium42E+006.41E+20PTLargeGPTXL2.75E+012.38E+21GPT.7B.52E+014.77E+2150GPT.7BGPT313B2.68E+022.31E+22GPT5B.64E+03enAIenAI后一页各项声明来算力需求爆发式的增长，以及人工智能在智慧交通、智慧金融、生物识别、智能制造、IDC证券2020年中国AI服务器市场规模将为35亿美元，2025年预计中国AI服务器市场规模将达到IDC证券IDC证券后一页各项声明IDC证券原证券UIIDC证券后一页各项声明资料来源：IDC，中原证券资料来源：IDC，寒武纪招股说明书，中原证券芯片和加速卡产品占据大部分市场份额。国内寒武纪、华为海思等企业市场份额相比于英伟达LiftrInsights花顺，中原证券U后一页各项声明商AMDA10021年程核心数量2560CUDACUs23.1TFLOPS-LOPS-OPS-0GB2GB2GB2093GB/sPUGB/s76GB/s400WW，中原证券能领域设计的芯片，其架构和指令集针对人工智能领域中的各类算法和应用作了专门优化，代，迎来高速发展期。商纪程24TFLOPS3.1TFLOPS96TFLOPSTLOPS0TFLOPS256TLOPS256TLOPS512TLOPS128TLOPS16TLOPS40TLOPSW8WW，中原证券AIGC、后一页各项声明原证券AIGC有望成为物联网应用的重要助手，推动物联网行业快速发展。物联网可以提供大规习各行业具体场景知识，输出更精准的信息，为行业经营者提供参考，加速产业数字化升级的业快速发展。根据IDC的数据，预计到2026年中国物联网设备连接数总量IDC证券人后一页各项声明Chiplet高性能计算场景，将助力于算力升级浪潮于异构计算，能极大提高异构核之间的传输速率，降低数据访问功耗，从而实现高速预处资料来源：Yole，中原证券资料来源：SiP与先进封装技术，中原证券1.3.1.Chiplet助力芯片制造实现降本增效，未来市场空间广阔现特定功能的芯片裸片，通过先进的集成技术(如3D集成等)封装在一起，从而形成一个片片。后一页各项声明观察，中原证券观察，中原证券观察，中原证券 mChipletChiplet提升。后一页各项声明WikiChipWikiChipIOD规格的服务器和个人电脑芯片，并且3代芯片的接口单元用了2资料来源：超摩科技，中原证券资料来源：AMD，中原证券后一页各项声明UCIeOmdia，中原证券1.3.2.海外巨头引领算力芯片应用Chiplet技术，建立基于Chiplet的大规模异构计算平台大提升，能耗比改善明显。后一页各项声明AMD券AMD券 AMD券AMD券后一页各项声明工智能算力进行加速。IntelIntel人工智能领域的一次革命性突破，开启生成式人工智能新时代。资料来源：英伟达，中原证券资料来源：英伟达，中原证券1.3.3.先进封装技术是提升芯片性能的最佳方案之一，未来成长空间广阔圆级封装(WaferLevelPackage)。2.5D封装是指采用了中介层(interposer)的集成方式，VD后一页各项声明SiP，中原证券增强功能和提高性能，可以对采用不同工艺、不同功能、不同制造商制造的组件进行封装，例同材料的芯片集成为一体，可产生尺寸小、经济性好、设计灵活性高、系统性能更佳的产封装内协同工作的场景。SiP，中原证券SiP，中原证券tDelet后一页各项声明AMD券AMD券SiP，中原证券AcconSysSiP，中原证券是提升芯片性能的最佳方案之一，未来成长空间广阔。随着电子产品进一步发展成为提升芯片性能的最佳方案之一，先进封装技术在整个封装市场的占比正在逐后一页各项声明长电科技拥有先进封装技术全方位解决方案，Chiplet工艺已稳定量产。近年来长电科技G富微电将构建国内最完善的Chiplet封装解决方案，充分受益于AI算力升级后一页各项声明2.静待半导体周期触底回升，产业链部分环节有望率先复苏2.1.供需失衡导致半导体行业呈现周期性经历几轮周期，通过分析全球半导体月度销售额数据，结合全球半导体月度销售额同比增速的趋势，按照一轮周期中同比增速的最小值为周期底部、同比增速的最大值为周期顶部，行1-2年时间。SIAWind证券后一页各项声明增长。WSTSWind原证券ICInsights思希姆，中原证券测ICInsights思希姆，中原证券，后一页各项声明求大幅下滑对全球半导体销售额下降产生较大影响。2020-2022年半导体产资料来源：IDC，Wind，中原证券资料来源：IDC，Wind，中原证券导致半导体行业呈现周期性，半导体周期所处阶段可以通过半导体销售额、库存后一页各项声明 (-20.5%)、亚太及其他地区(-23.9%)和中国(-31.4%)的销量均下降。SIAWind证券SIAWind证券后一页各项声明2.2.2.全球主要芯片厂商季度库存水位继续提升美)光国微)后一页各项声明2.2.3.晶圆厂产能利用率季度继续大幅下降，23H2有望逐步恢复，中原证券IDM，同比下降约22%，平均产能利用第Q格Q价格预测(美元)(美元)变化(美元)40nm6075427418nm60中原证券2.2.4.存储器月度现货价格跌幅明显趋缓后一页各项声明e图70：DRAM现货价格走势情况(美元)图71：NANDFlash现货价格走势情况(美元)WindDRAMexchangeWind2.2.5.日本半导体设备月度销售额同比恢复增长，全球半导体设备仍处于下行周期劲需求和对存储器需求的提升将推动支出增长。后一页各项声明累2.2.6.全球硅片季度出货量同比和环比下降幅度扩大后一页各项声明渐近。DRAMexchangeWind证券调整计划情况存储厂商产出调整计划计划铠侠2023年资本支出约70亿美元，同比减K三星半导体2023年资本支出与2022年基本持平，中原证券后一页各项声明SanjayMehrotra表示客户库存正在好转，行业供需平衡将逐步改善，预计库存周转天数已达到顶峰，未来有望逐步回到健康水平。Wind应用占比相对较小。IDC，中原证券IDC，中原证券4.6%；IDC预计2023年全球智能手机出货量后一页各项声明产品年出货量(百万台)年同比增速货量预测(百万台)同比增速-3.2%292.3250.1-3.3%服务器4.7%-2.9%ForceIDC证券Q显现度强劲需求的拉动下，CanalysCanalys后一页各项声明快速增长的需求。CanalysCanalysPCanalys资料来源：Canalys，中原证券后一页各项声明DC，迎来小幅回暖。产品年出货3年同年市场年出货年市场022-2027年量(百万台)份额(%)量(百万台)份额(%)复合增速(%)TWS耳机5.0%.1404.0.7%0205.398-3.4%74.9.2-合计3.2%44.5IDC证券o费电子行业逐步回暖，下游及终端需求有所增强，新增智能穿戴产品线带来一定的市场增量，后一页各项声明3.半导体自主可控势在必行，设备及零部件国产替代正当时3.1.1.半导体设备及零部件市场空间广阔半导体设备市场空间广阔。由于数字化基础设施的零部件市场约为全球半导体设备市场规模的50%-55%。备公司名称利率直接材料占比43.83%.84%45.74%.24%49.27%.17%.40%.71%47.72%.45%48.90%.23%.75%.69%，中原证券后一页各项声明3.1.2.美日欧厂商主导全球半导体设备及零部件市场市场。况排名厂商名称所在国家市场份额1应用材料8.432荷兰3.02345科磊640.53.8%7迪恩士27.868荷兰25.399EMES国22.4921.84SCO21.3220.81vac佳能uku，彭博，中原证券 s后一页各项声明排名厂商名称所在国家要产品收入规模(亿美元)1MFC空产品.4722.823超科林件23.744模块化气体输送系统及其他组件5件6AdvancedEnergy17389械手45，彭博，中原证券3.1.3.外部环境监管趋严加速半导体设备及零部件国产替代的进程半导体出口限制政策涉及到对中国的先进计算、半导体先进制造进行出口管制；具体要限制美V口管理的管制对象。在外部环境监管日益趋严的背景下，智能手机、家电、工业、汽车等国端厂商都非常重视供应链安全，加速国产芯片的导入，国内晶圆厂也在加快国产半导体设备及零部件、材料国产化进程。低，未来国产替代的空间巨大，外部环境监管趋严进一步加速半导体设备零部件国产替代的进3.2.1.国内半导体设备先进制程有望逐步突破，国产化率继续提升将是大势所趋后一页各项声明平，未来国产替代空间广阔。专用设备工业协会，中原证券设备占半导体设备市场比重较高。在半导体设备中半导体前道设备中国半导体设备招标采购中越来越青睐国产品牌，未来国产化率继续提升将是大势所趋。后一页各项声明备-90%SK40-50%-40%体料设备-40%科磊-40%应用材料20-30%子子应用材料、亚舍立业研究院，半导体行业观察，中原证券并且中微公司的刻蚀设备、屹唐半导体的去胶机等设备已经达到先进制程节点。随着国政治冲突加剧，国内半导体设备先进制程节点有望逐步突破，半导体设备国产化的进程设备种类5-0.13umnm5/55nm40nm8nm子(CVD)(PVD)(ALD)设备精测电子(膜厚中科飞测(缺陷后一页各项声明检测设备)研发中/验证中益表15：国内主要半导体设备厂商合同负债情况(亿元)证券代码证券名称21Q121Q221Q321Q422Q122Q222Q322Q423Q123Q123Q1002371.SZ44.9447.43.03.46.90.785.129822.67%7%688012.SH4.584.33321.9523.20.67%9%688037.SH2.222.8834.34280450688072.SH2.184.454.882688082.SH2.332.6744.4386224688120.SH6.57%2.30%告，Wind，中原证券国内半导体设备公司2023年有望继续保持高速成长，国产化率较低的环节及具备突破先Wind国产化率较低的环节及具备突破先进制程能力的公司将充分受益。后一页各项声明证券名称总市值(亿元)营业收入(亿元)归母净利润(亿元)PEPS20222023E2024E20222023E2024E20222023E2024E20222023E2024E北方华创1562146.923.532.944.666483586中微公司97747.462.480.814.384685421芯源微23813.827.62.02.73.988619拓荆科技51017.128.540.03.75.48.1956330盛美上海48628.838.649.46.77.89.8736350华海清科35716.526.935.95.07.49.9714836223.3.半导体设备零部件赛道坡长垒高，国产替代正当时3.3.1.半导体设备零部件是半导体设备的核心零部件是半导体设备的基础和核心。半导体设备零部件是指在半导体设备制造。半导体设备是半导体行业技术演进的关键，其绝大部分关键核心技术需件具有高精密、高洁净、超强耐腐蚀能力、耐击穿电压等特性，生产工艺密机械制造、工程材料、表面处理特种工艺、电子电机整合及工程设计等多个领域和学而半导体精密零部件是半导体设备制造环节中技术壁垒较高的环节，是半导体设备的基液体/真空系统类、仪器仪表类、光学类等类别，每一大的类别中包含很多细分品类。根据芯谋研究后一页各项声明墨件、塑料件、真空件、密封件、过滤部件、运动部件、电控部件以及其他部件，其中各大类还细分很多品类，例如真空件里就包括真空规(测量工艺真空)、真空压力计、气体流量计、件、真空泵等。成本比例零部件具体类别所应用的设备要作用械类20%-40%腔、内衬、匀气盘等铸钢平台等机械件：石英、陶瓷件、硅部静电吸盘、橡胶密封件等应用于所有设备起到构建整晶圆反应环境和实现零部件特殊功能射频匹配器、远程等离子应用于所有设备在设备中起到控制反应制程的作用电一体类控系统等浸液系统仅用于光刻设备在设备中起到实现、温度控，部分产械类产品等在设备中起到传输作用仪器仪表类应用于所有设备在设备中起到控制、温度等数值的作用、光栅、激光源、物镜等等在光学设备中起到控制和传输光源的作用%应用于所有设备用10亿美元，中国晶圆制造厂商采购的设备零部件中石英(Quartz)、射频发生器(RFGenerator)、各种泵(Pump)、各种阀门(Valve)、静电吸盘(Chuck)、反应腔喷淋头(ShowerHead)占c密封圈(O-Ring)等。后一页各项声明3.3.2.半导体设备零部件行业技术壁垒高、客户粘性强壁垒和客户认证壁垒。核心技术和原材料形成极高的技术壁垒。半导体设备零部件种类较多，不同细分领域的零。制造技术需要围绕精准的加工工艺路线和程序的开发、材料科学和材料力学与零件结构和技零部件焊接区域的零气孔、零裂纹、零瑕疵，保证半导体设备零部件的产品性能及使用寿命，以最终实现真空环境下的半导体设备工艺制程的稳定。后一页各项声明寸公差精度标寸公差精度产品名称产品形态何气泡孔隙率(多孔物体的孔隙体积和总体积之比)达到较低水平LPC液态粒子检测(在标准体积的溶液要低于一定数量)和ICP金属元素检测(每平方厘米允许含有的不同金属原英寸膜厚的耐击穿电压需达形位公差精度(零件位置的精度差值)平行度平行度形位公差精度小于几十微米尺寸公差精度(零件大小的精度差值)股说明书，中原证券英制品因其直接与硅片接触，且在半导体氧化、扩散过程中会遇到很多腐蚀气体，其质量要求通常较高，产品参数主要体现在外观、尺寸(公差标准)、应力(应力检测)、理化性能 (杂质含量)等维度，上述指标是决定产品质量的关键。产品参数形空穴1.0mm-2.0mm的气泡数量为12个。棱状空穴。的可见细线或平面伤过150mm。寸5%，椭圆度±2%.3%体由于外因而变形在应力仪下视场颜色与比色卡进行对应力检验要求为：＜0°/cm，其余应力股说明书，中原证券后一页各项声明应商可以获得首件试制资格，仅通过认证的特种工艺可以试制首件，首件样品备零部件厂商具有极高的客户认证壁垒。股说明书，中原证券产化方面相对薄弱。表20：2021Q1部分半导体设备零部件供应商及国产化率情况称石英器件eraeus德石英、太平洋石英先锋、江丰电子sEbaraAdvancedEnergy，MKS械手阀n3.3.3.国内半导体设备零部件厂商国产替代正当时，未来成长空间巨大后一页各项声明s进入国外半导体设备厂商供应链。国内厂商目前的成长速度远高于海厂商名称主要产品及收入占比22年财务指标进入海外设备厂商情况进入国内设备厂商和晶MFC、空室(腔体)、泵、阀、法兰、27.75%应用材料合肥长鑫代工25.79%厂进入应用材料、泛等增 (MFC)、焊接件等。应用材料、泛林，中原证券成长空间巨大。后一页各项声明4.投资建议体周期复苏与自主可控同样为重要投资方向。AI，带动算力需求爆发。AI服务AI服务器算力的核心组成，人工智能的各类应用场景，从云端溢出到边缘端，或下沉到终端，发浪潮。(3)半导体自主可控。美日欧厂商主导全球半导体设备及零部件市场，去年以来美日荷分受益于国产替代加速的进程。国内半导体设备零部件厂商目前正在延续海外相关标的：建议关注算力芯片FPGA解决方案的国内优秀厂商安路科技(688107)、先进封装全球龙头企业长电科技(600584)、先进制造国内领导者中芯国际(688981)、AI应用全球领先企业海康威视(002415)、国内存储器龙头企业兆易创新(