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半导体设计行业深度报告:周期探底雪中花开,静待春色倍还人

2024-10-27财经

【1 半导体:周期中前行,期待下一个黎明】

1.1 回顾:半导体行业于周期里发展。

人类社会经济活动的发展,还有信息化、电气化、智能化程度的提高,这些都是半导体产业发展的底层动力。1958年全球第一颗芯片问世之后,半导体产品就几乎渗透到人类生活的各个角落了。SIA的数据显示,1999年全球半导体销售额是1494亿美元,到了2021年就达到5589亿美元了,1999 - 2021年的复合年均增长率(CAGR)为6.15%。同一时期,按照世界银行的数据,全球GDP规模从1999年的32.74万亿美元增长到2021年的96.10万亿美元,1999 - 2021年的CAGR是5.02%。

半导体产业周期之所以会波动,是因为技术升级、产能投资、库存波动等多方面的因素。这里面周期最长的是由终端技术升级引发的技术周期,这种周期通常是由新技术领域、新的终端应用场景被开拓带动起来的,其周期时长能达到8 - 10年;而最短的是库存周期,因为产业供需关系会发生变化并且自身会进行调节,所以行业销售额和库存增速会出现时长大概为2 - 4年的周期波动。

2019年,全球经济的增长速度达到了2015年之后最慢的程度,贸易壁垒增多以及相关的不确定因素,让全球的商业信心遭受打击。世界银行的数据显示,2019年全球GDP是87.65亿美元,和上一年相比增长了1.43%。半导体行业也没逃过这一情况,除了全球宏观经济方面的因素之外,从半导体行业自身的特性来看,2019年是个青黄不接的年头。当时,智能手机的销量达到顶峰后开始下降,云计算厂商的资本支出(Capex)增速因为下游需求的景气程度受到很大影响而大幅下滑,电动汽车、光伏这些新兴的下游领域规模还小,对需求的拉动作用很有限。

2020年的时候,受到很多因素的影响,景气周期就开始了。从宏观方面来说,为了应对疫情给经济带来的冲击,各个国家都在努力增加流动性。10年期美国国债收益率在2020年年初是1.88%,到了2020年6月30日就降到了0.66%,全球宽松周期就这样开始了,也刺激了需求上升。再从微观层面看,有一些细分的领域增长得也很快。比如说因为疫情,居家办公的需求一下子就多起来了,这就使得PC、平板这些消费终端的需求很旺盛,线上活动变多也让数据中心的建设速度加快了。还有,像新能源车和光伏这些新兴的下游行业,在技术或者成本方面有了突破,需求增长得特别快。另外从库存方面看,由于地缘政治冲突,宏观上的不确定性增加了,产业链里有些环节就主动增加库存,这也让供需关系进一步发生了变化。

在旺盛需求的带动下,晶圆厂的产能利用率提高了,各个晶圆厂或者IDM也都增加了资本开支计划。中芯国际的数据显示,从2021年第二季度开始,它的产能利用率就达到了100.40%,而且在2021年第二季度到2022年第一季度这段时间里一直保持在高位。

到了21p的时候,供需关系变好了。虽然大部分半导体产品的价格还是挺高的,不过价格上涨的速度明显慢下来了,有些产品的价格已经开始下降了。并且,终端客户和经销商手里有一些特定产品的库存特别多(就是长短料这种情况)。随着对产品未来价格的预期慢慢改变,在某些特定的领域,拉货的动力明显减弱了,这个行业的周期也开始慢慢进入下行阶段了。

1.2 周期节奏判断:曙光到来前的黑暗

1.2.1 需求端:结构分化一直在持续。

从宏观方面来说,现在全球的需求还被流动性收缩、油价高等因素给压制着呢。就像我们之前回顾的那样,从历史角度看,半导体行业和全球经济之间有着明显的乘数效应。宏观经济要是波动起来,就会更强烈地反馈到半导体产业链的各个环节。现在在全球范围内,我们仍然能看到很明显的流动性收缩趋势,美国2022年9月的CPI同比增长8.2%,10月的CPI是7.70%,虽然下降了一些,但还是处于历史上比较高的水平。这么高的通胀对消费端的需求有压制作用,从历史上看,通胀水平到顶后开始下降,往往就意味着周期底部要来了。还有,油价高也挤压了消费需求。

从微观角度看,22Q3的时候,汽车、新能源这些下游产业的景气程度依旧比较高。就汽车而言,虽说上半年被疫情影响了,可是在疫情管控放松、购置税减征、地方出台了一系列促进汽车消费的政策,还有整车优惠策略的支持下,汽车市场不断地回稳、复苏,库存水平明显降低了,22Q3经销商的库存水平在荣枯线之下,汽车需求的景气程度比较高。另外,根据海关的数据,逆变器的出口也一直在增长,这表明新能源的需求很景气。

HPC这个赛道,因为宏观需求没有达到预期,再加上Intel和AMD的新平台推迟了,所以发展的节奏就慢下来了。不过,年后可能就会慢慢进入上升的周期。宏观需求的景气程度不高,把服务器的需求整体都给拉低了。从台湾信骅的月度营收数据来看,Aspeed在7月和8月的时候,收入增长的速度明显慢了很多。Intel新平台推迟也让DDR5的升级变慢了。到了9月,因为服务器客户拿货的情况又变好了,信骅的收入达到了历史上第二高的水平。

1.2.2供给端:产能稼动率开始走入下行通道了。

Omdia的数据显示,22Q2全球晶圆代工厂产能的稼动率是95.4%,预计到22Q3和22Q4会慢慢降到92.8%和91.9%。

晶圆代工厂的景气度也出现了分化,有头部集中的现象。世界先进(VIS)主要代工成熟制程的电源管理芯片、面板驱动IC,它预计22Q4的收入和毛利率环比都会大幅下滑,这表明产能利用率面临很大压力。联电(UMC)同样以成熟制程为主,不过制程水平总体更高些,其22Q3的产能利用率还保持在100%以上。对于22Q4,联电预计晶圆出货量环比会下降10%,产能利用率会降到90%。

封测的景气程度还是很低迷。看中国台湾主要封测企业的月度营收数据就能知道,从22年6月起,封测企业的收入增长速度明显下降,环比也一直在降。

1.2.3 库存方面:供需关系好转,存货有望见顶然后出清。

全球主要的EMS厂商,库存周转天数一直在往上走呢,不过到22Q2的时候,增长的速度已经慢下来了。,到22Q2为止,全球主要的EMS企业加起来,库存周转天数大概是86.1天,跟上一个周期比多了1.1天,和去年同期比多了23.4天。现在库存周转天数还是处在历史上比较高的位置(历史上中间水平大概是50天),而且22Q2的环比增长速度明显变小了。产业链想要减少库存的想法更强烈了,我们觉得在22Q3的时候,EMS/OEM环节库存上升的趋势会更慢,库存周转天数说不定就会往下降了。

下游的EMS企业拉货没那么积极了,上游的晶圆代工厂或者IDM呢,它们在22年第二季度到第三季度产能利用率也没怎么明显好转,这么一来,半导体设计和经销商这边在22年第二季度到第三季度库存压力就挺大的。我们统计过,22年第二季度全球主要的IDM公司库存周转天数是117.3天,跟上一季度比多了0.1天;设计公司库存周转天数是88.7天,比上一季度多了4.6天;总共算起来库存周转天数是105.7天,比上一季度多了1.5天。全球主要的经销商在22年第二季度库存水平也还在往上升呢,22年第二季度达到了59天,比上一季度多了7.1天。

22Q3的时候,虽然现在全球上市公司的报表还没披露完呢,但是从需求这边来看,全球的需求还是很低迷的。再考虑到下游的客户想要去库存,而且上游晶圆厂的产能稼动率下降得也不明显,我们觉得设计环节的存货压力还是会很大。从A股上市公司公布的数据来看,22Q3半导体设计/IDM公司的存货周转天数一直在快速上升,已经达到253.21天了,环比增加了49.88天。这里面图像传感器行业上升得最快,22Q3库存周转天数达到429.07天,环比增加了97.24天。

来看22Q4的库存水位情况,虽然需求方面有压力,EMS、经销商、芯片原厂这三个环节的库存水位还是比较高。不过从产能这边看呢,上游的晶圆代工厂产能稼动率已经开始降低了,这对改善供需关系是有帮助的,库存周转天数上升的趋势可能会慢下来,甚至达到顶点,等过了年可能就会开始下降了。

1.3 股价节奏的研判:怎样抓住周期反转的时机?

回顾美股的历史,我们觉得库存周转天数降到最低是股价反转的一个积极信号。把费城半导体指数相对于标普500的超额收益,和全球半导体无厂(Fabless)/整合元件制造商(IDM)公司的库存周转天数放在同一个时间轴上看,就很容易发现,在历史上,费城半导体指数有超额收益的时间段,往往是从库存周转天数降到最低的那个季度开始的(前后可能有1 - 2个季度的误差)。

从估值方面来讲,现在费城半导体指数的估值已经处在历史低分位了。到2022年11月10日的时候,费城半导体指数的LTM PE倍数是18.8倍,这已经接近历史最低的13.6倍了。而且我们回顾多轮历史周期就会发现,在以往的下行周期里,费城半导体指数下降的幅度很少有超过35%的。这一轮半导体周期里股价下降的幅度在历史上都能排到前面了。

【2 行业增量:汽车、AR/VR、DDR5 世代更迭】

芯片设计行业的下游应用领域有很多,涉及到各行各业,总体上都在蓬勃发展。在当下这个阶段,我们觉得对芯片设计行业有明显增量推动作用的因素是:1)汽车朝着电动化、智能化发展,使得汽车半导体的需求增多;2)虚拟现实产业发展加快,促使AR/VR行业规模扩大;3)服务器CPU更新换代,推动DDR5内存相关产品更快地应用起来。

2.1 汽车:在电动化和智能化的趋势下,汽车半导体的需求增加了。

汽车行业正处于电动化、智能化革命之中。Research and Market估算,全球汽车电子市场规模会从2021年的2723亿美元增长到2027年的4156亿美元,年复合增长率是7.1%。新能源汽车不断发展、自动驾驶推进、智能座舱系统升级,在这样的情况下,未来汽车电子快速发展会给集成电路领域提供很大的成长空间。

2.1.1 汽车电动化趋势带来(催生)的结果。

汽车电动化主要改变的是汽车的动力和传动系统。这一变化让汽车电子电气架构革新,从而催生了大量对半导体器件的需求。在这之中,模拟类的BMIC以及碳化硅(SiC)功率器件有望持续在汽车电动化趋势里受益。BMIC:电池管理系统(BMS)专用芯片能分成保护芯片(Protector)、充电芯片(Charger)、电量计芯片(Gauge)、监测芯片(Monitor/AFE)、均衡芯片(Balancer)、认证芯片(Authentication)等类型。

电池监测与均衡器(Monitor/AFE和Balancer)主要功能是高精度监测电池参数,然后通过通讯接口把相关数据发给主控制器。通常在高串数系统里,要想让电芯电压、电量保持均衡,就需要把多个监测芯片级联起来,这样才能形成完整的监测系统。

BMIC可是电动汽车电池安全方面的核心部件。拿磷酸铁锂电池来说,单个电芯的电压范围大多是在3.2 - 3.6V之间(标称电压是3.2V),400V系统的电动汽车电池电压差不多在360V左右。要想达到这个电压等级,大概得把120个电芯串联起来。这么多电芯串联,就对电芯之间电量的一致性有了更高的要求,所以得大量用电池监测芯片来检测每个电芯的电压和电流。要是120个电芯串联(电芯并联的数量由电池容量决定),用常见的12 - 16S AFE芯片的话,那就需要大概8 - 10个AFE芯片。

现在新能源汽车的电池电压一般都在400V上下。按照电路原理,功率P等于电压U乘以电流I。在功率一样的情况下,电压越高,电流就越小,那电流在传导的时候产生的热损耗也就越小。所以呢,现在大部分车企都在搞高压平台,800V就成了车企高压平台电压的主要选择。要想实现更高的电压,差不多得按比例增加电芯串联的数量,这样对AFE芯片的需求也会大增。预计平台电压从400V提高到800V的时候,AFE的需求会翻倍增长。

我们是根据下面这些假设来测算全球新能源车BMIC市场规模的:1. 要是新能源车是400V系统的,那就假设它得有8颗AFE芯片和1颗隔离通讯芯片。2. 要是新能源车是800V系统的,那就假设它得有16颗AFE芯片和1颗隔离通讯芯片。3. 22年、23年、24年、25年、26年全球新能源车的销量分别是1200万、1500万、1900万、2240万、2500万辆。4. 监测芯片的单价大概是5美元,通讯芯片的单价大概是0.5美元。

SiC呢,它属于第三代宽禁带半导体材料。在禁带宽度、击穿场强、电子饱和漂移速度这些物理特性方面,SiC比Si更厉害。用SiC制作出来的器件,像二极管、晶体管还有功率模块,电气特性更加优秀。硅基满足不了高功率、高压、高频、高温等应用需求,SiC就能克服这个问题,而且它还是超越摩尔定律的突破方向之一。所以啊,SiC在新能源领域(像光伏、储能、充电桩、电动车这些方面)被广泛运用。

在汽车上使用SiC的话,电力电子系统的体积能变小,能量损失也会减少。SiC模块能实现50kHz以上的高频驱动,这一点传统IGBT模块可做不到。这么一来,电感等被动器件就能小型化了。还有,SiC模块开关损耗比较小,就算是高频驱动的时候,也不用把电流大幅降额,对散热系统的要求也没那么高,这也让器件的体积变小了。

SiC有一些特性,这让它在高效、高压和高频率这些领域的应用里很有优势。越是在那种频繁开关或者频繁刹车加油的低速工作状况下,它的效率优势就越大。所以要是在城市工况里运行的话,用SiC器件提高效率的优势就更显著。SiC器件的成本虽然比硅基器件高,可是用SiC器件能让系统体积变小、减少电池损耗,还能让续航里程变长,这么一来整车成本就能降下来。Wolfspeed(Cree)算过,新能源汽车要是用SiC逆变器的话,续航能提高5% - 10%,电池成本能省400 - 800美元,和新增的200美元SiC器件成本一抵消,单车成本还能节约200 - 600美元呢。以后,等SiC大规模量产之后,成本有希望慢慢降下来,这就能给整车成本留出更多降低的空间了。

高压平台成了主流,这让SiC器件的替代需求增长起来了。市场对续航里程和充电速度的要求变高了,这样一来,电动车的电压可能会从传统的400V提高到800V - 1000V。高压平台看似只是把整车电压提高了,可对技术的开发和应用来说,这可是个「牵一发而动全身」的系统工程呢。1)电机电控方面:在800V平台的要求下,硅基IGBT的开关/导通损耗会大大增加,而SiC器件在耐压、开关频率、损耗等好多方面都表现得很好,所以电机控制器得用SiC MOSFET来替代硅基IGBT。2)车载OBC:其主流功率从3.6kW、6.6kW升级到11kW、22kW,还朝着双向逆变升级。双向OBC不但能把AC转化成DC给电池充电,还能把电池的DC转化成AC对外输出功率,这种情况下就需要用到SiC器件。3)DC/DC:直流快充桩原来输出的电压等级是400V,能直接给动力电池充电,但是车的系统平台升级到800V以后,就需要额外的升压产品把电压升到800V,配合OBC给动力电池直流快充。另外,DC/DC转换器还能把高的电池电压转变成低电压,给动力转向系统、空调和其他辅助设备提供它们需要的电力,这也同样需要能耐受高压的SiC器件。4)空调压缩机:它是由电动机驱动的,给系统提供主动制冷/制热的动力,在汽车热管理系统里很重要,随着动力源切换到更高电压,SiC器件就有很大的优势了。

大功率充电桩让SiC渗透率不断提高。对充电桩来说,用SiC模块能把充电模块功率提升到60KW以上,可要是用MOSFET/IGBT单管来设计的话,功率就还在15 - 30kW这个水平。而且,和硅基功率器件比起来,SiC功率器件能大大减少模块数量。所以,在城市大功率充电站、充电桩的应用场景里,SiC体积小这个优势是很独特的。

我们假定车规的SiC电驱模块价值量在3000 - 4000元左右,再算上OBC、DC/DC这些部件的使用,整车的SiC器件价值量大概是4500元。中压车和低压车会有一部分用上SiC器件,通过计算不同电压新能源车的渗透率,我们预估全球车用SiC器件的市场规模在2025年有望超过240亿元。

2.1.2 汽车下半场革命靠智能化引领,计算和感知需求要升级。

汽车智能化让人和车的关系发生了改变。车的产品形态正在从根本上发生转变,从单纯的移动工具变成生活伙伴。在未来,智能化的发展会把人们的双手和注意力解放出来,这就给汽车这个产品赋予了更多想象的可能。与此同时,汽车智能化很可能成为半导体行业新的增长亮点,智能座舱SoC和车载CIS传感器有望在智能化的趋势里持续获益。

智能座舱SoC:智能座舱的渗透率会逐渐提高,以后中国市场的渗透率会比全球高很多。现在全球和中国智能座舱配置新车的渗透率分别是49.7%和53.3%,目前中国汽车智能座舱的普及程度已经超过一半了,预计以后中国智能座舱产品渗透率的增长会在全球市场中领先。现在中国智能座舱大多装在中高端车型上,低端车型的装备率比较低。

智能座舱的兴起带来了新的硬件投资机会,也催生了对大算力SOC芯片的需求。传统多芯多屏方案和大算力单芯片解决方案相比,单芯片方案能大幅削减系统成本,还能实现多屏互动的智能互联体验,所以「一芯多屏」成了发展趋向,芯片自身也朝着小型化、集成化、高性能的方向发展。座舱SOC芯片的技术壁垒高,市场集中程度也高,在国产替代的趋势下,国产座舱SOC厂商有希望得到发展机会。

单车装多少智能座舱SOC芯片呢?现在智能座舱的核心通常是1到2颗SOC芯片。目前座舱屏幕数量大多是一两块,稍微多些的车型会用三四块。不过随着车辆屏幕数量增加,车内像音响、监测这类电子元器件也增多,单颗芯片处理这些信息可能就费劲了。这时候有两种处理办法:(1)用算力更高的芯片。但这种做法会让采购和开发成本升高,就像集度用高通8295,对应的芯片价值量就更高;(2)采用多SOC模式,让芯片分工。虽然一芯多屏能做到,但大量数据堆一起时,得配合比较复杂的算法。比如现在的理想ONE就用了这种多颗智能座舱芯片的方式,理想ONE搭载了一颗骁龙820A芯片和一颗德州仪器的Jacinto6芯片。骁龙820A芯片负责驱动16.2英寸的中央大屏和12.3英寸副驾驶娱乐屏使用的Android Automotive底层系统,Jacinto6芯片负责驱动液晶仪表盘和辅助驾驶显示服务使用的Linux系统。

单智能座舱SOC芯片的价格:低端座舱芯片,像售价20万以上的热销车比亚迪汉用的老款高通625芯片(高通骁龙625是消费级芯片,以前主要用在红米Note4、坚果Pro、小米5X这些手机上),成本大概15美元一颗(换算成人民币就是100元)。高通骁龙625虽是老芯片,不过好在成本低,性能也比较稳定。高通820A的价格是60美元;高端的高通骁龙8155P SOC大概250美元(折合人民币约1688元)。

根据中国汽车工业协会的数据,2021年中国乘用车卖了2148.2万辆。咱们假设以后按照年均复合增长率(CAGR)3%的速度增长,再假设单个智能座舱系统级芯片(SOC)的价格是750元来算的话,那预计到2025年,中国国内智能座舱SOC的市场规模能达到112亿元呢,年均复合增长率(CAGR)是24%,也就是说2025年中国智能座舱SOC市场规模测算下来是112亿元。

车载CIS,也就是CMOS Image Sensor(CIS),这是一种互补金属氧化物半导体图像传感器,属于高度集成的图像系统芯片。传感器里的感光单元阵列会因为光电效应产生电荷信号,这些信号对应着外界的色彩和亮度。之后呢,模数转换电路会把这些电荷信号转变成数字图像信号,这样就能还原出实际的影像了。

汽车智能化趋势让智能汽车有希望成为CIS行业的下一个增长点。现在汽车的ADAS(高级驾驶辅助系统)装车率提高得很快,要实现自动驾驶功能的话,单车的感知系统里摄像头的使用数量一直在增多。Yole的数据显示,当前L2++智能驾驶的摄像头装载量大概在8 - 15个,能覆盖整车360度的视野,还能进行舱内乘员监控。以后L3级别的自动驾驶大概需要20个车载摄像头。

汽车智能化让车载CIS的量和价都往上升。随着汽车智能化发展,FrostSullivan预计,2020 - 2025年期间,全球汽车CIS的出货量会从4.0亿颗涨到9.5亿颗,复合年均增长率(CAGR)是18.89%;全球汽车CIS的市场规模将从20.2亿美元增加到53.3亿美元,CAGR为21.42%。

中国车载CIS市场规模的增速,预计会在全球领先。自动驾驶、云计算、智能网联技术不断发展,中国智能电动汽车的产销量也大幅提升,所以中国车载CIS市场规模增速预估会领先全球。FrostSullivan预测,2021年 - 2025年期间,中国车载摄像头市场规模会从76.3亿元涨到231.6亿元,年均复合增长率大概是32.0%。

2.2 AR/VR已经到了拐点,交互体验会促使硬件方案得到优化。

2021年的时候,VR头显的出货量突破了一千万台。Quest2的销量把整个行业的销量都带动得大幅增长了,生态硬件也进入到良性循环的阶段,这个行业到了一个特殊的发展点。往以后看,Wellsenn XR预测,2021 - 2024年期间,全球VR的出货量会从1029万台增加到2570万台,全球AR的出货量会从28万台增长到400万台。

在AR/VR产品的核心模组里,芯片是算力的核心支撑,它全方位影响着VR的沉浸感;摄像头呢,作为定位、VST等功能的硬件基础,对提升使用体验也特别重要。拿最近发布的Pico4当作样本来拆解VR头显的成本。Wellsenn的数据显示,在硬件综合成本里,屏幕、SoC、光学、摄像头、RAM/ROM这些加起来的核心成本是253美元,总共占比69%。这里面SoC芯片成本大概60美元,占比16%;摄像头成本大概26美元,占比7%。这两者的成本占比分别排在第二和第四。

2.2.1 AR/VR SoC:芯片对体验有着全方位的影响,算力提升的趋势十分明显。

系统级芯片SoC是XR设备的核心器件之一,它把整个信息处理系统集成在一块芯片上。这是一种在中央处理器CPU基础上扩展了音视频功能和专用接口的超大规模集成电路,是XR设备的计算平台。现在,SoC已经是功能最多的硬件了,它集成了CPU、GPU、RAM、ADC、DAC、Modem、高速DSP等各种功能模块,有些还集成了电源管理模块或者控制其他外部设备的模块等。

市面上的头显设备差不多都用单主控芯片方案,所以全球AR/VR SoC市场的规模,估计会跟着整体头显设备出货量的增长,按比例往上提。再看全球VR头显主控SoC市场,高配靠着在手机终端积攒的技术优势,现在在AR/VR SoC市场占了绝大多数份额,以后在细分领域,国产替代的空间可大了。

2.2.2 AR/VR CIS:单机配备多颗摄像头,达成全方位交互。

在XR里,多一些摄像头就能更好地进行深度识别、眼动跟踪、头动跟踪这些功能。现在AR/VR里用得比较多的摄像头有彩色拍照、黑白拍照、结构光、ToF、空间定位、眼球追踪摄像头等。Meta在22年第四季度推出的Quest Pro一共用了16个摄像头(眼镜上10个,手柄上每个有3个,共32个),这里面15个摄像头是豪威提供的,还有1个是SONY提供的。

Wellsenn XR预测,2024年全球AR/VR的出货量总共会达到2970万台。要是按照平均每台装8颗摄像头来算的话,以后VR眼镜所带动的摄像头需求规模估计能到2亿颗左右,XR说不定会成为CIS企业重要的增长途径。

2.3 DDR5的世代交替催生了新兴内存接口以及配套芯片的需求。

常见的内存代数有DDR、DDR2、DDR3、DDR4,这些代数相互之间都不兼容。现在,最新的DDR5正在加速普及。按照DDR5内存标准,内存传输速度最高能达到6.4Gbps,这是DDR4最高传输速率的两倍呢。还有,DDR5也对DIMM的工作电压进行了优化,把电压从DDR4的1.2V降到了1.1V,朝着更低功耗发展。

JEDEC规定,DDR5这一代,服务器内存模组里的RDIMM/LRDIMM要配一个寄存时钟驱动器(RCD)、一个串行检测芯片(SPD)、一个电源管理芯片(PMIC)和两个温度传感器(TS)。LRDIMM还得配上10个数据缓冲器(DB)。跟DDR4比起来,SPD、PMIC和TS是DDR5新增加的配套芯片,相关芯片的市场规模很可能会大幅增长。

内存接口芯片有朝着更高传输速率和更大内存容量发展的趋势,价值量可能会大幅提高。DDR5升级后,内存容量从16 Gbit提升到64 Gbit,内存密度翻倍,速率也翻倍,性能有很大提升,这就使DDR5内存接口芯片的性能需求进一步提高了。DDR5第一子代内存接口芯片最高能达到4800MT/s的传输速率,和DDR4最后一代产品相比,提升了50%。而且,JEDEC组织已经明确规划了DDR5的第二子代、第三子代产品,它们的最高传输速率分别能达到5600MT/s和6400MT/S。以后,更高的传输速率和更大的内存容量会是内存接口芯片行业发展的趋势和动力,每一代产品升级都可能推动价值量和价格不断增长。

DDR5新增加了串行检测集线器(SPD)、电源管理芯片(PMIC)、温度传感器(TS)这些配套芯片,这就带来了增量需求。SPD里边集成了EEPROM、I2C/I3C总线集线器(Hub)和温度传感器,能增强系统管理能力;PMIC有直流 - 直流降压转换器、线性稳压器这些器件,主要是给内存模组上的其他芯片提供电源支持;TS呢,主要是对内存模组进行温度管理的。

PC市场的DDR5升级会让接口芯片有新增量。在DDR5时代,普通台式机和笔记本电脑常用的内存模组UDIMM/SODIMM得新搭配一颗SPD和一颗PMIC,相关芯片的市场规模很可能大幅增长。此外,到DDR5中期,PC端内存模组还会新增一颗时钟驱动器(CKD芯片)来对内存模组的时钟信号进行缓冲再驱动。

【3 重点公司分析】

3.1 汽车电动、智能化方面的重点公司

3.1.1圣邦股份

圣邦微电子股份有限公司在2007年成立,2017年于深交所科创板上市,这是一家专门研究、开发和销售拥有自主知识产权模拟集成电路的半导体设计公司。这家公司的产品种类很多,下游涉及的领域也很广,有25类共4000多款能售卖的产品型号,涵盖了信号链和电源管理这两大领域。公司一门心思研究高性能、高品质的模拟集成电路产品,在研发上很舍得投入,开发并且积累了达到全球先进水平的技术和产品,像高精度运放、高速比较器、高精度ADC、大动态背光LED驱动、高效低功耗电源管理芯片等都是。公司的模拟芯片产品能广泛应用在消费类电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子这些领域,还有物联网、新能源、智能穿戴、人工智能、智能家居、智能制造、5G通讯等各类新兴电子产品领域。

在汽车这一块,公司生产的高效锂电池充电器,还有超低功耗的升压DC/DC转换器、降压DC/DC转换器这些产品,汽车厂商都特别喜欢。另外呢,公司也在搞汽车领域的新产品研发。2021年的时候,公司就开始对电压基准芯片按照AEC - Q100车规标准进行升级了。到了今年,推出了第一款支持AEC - Q100车规标准的电压基准芯片LM431BQ,现在已经大规模生产,并且给用户交货使用了。LM431BQ能达到AEC - Q100 Grade 1的温度要求,在 - 40℃到125℃这个范围都能稳定工作,电压VREF能调整到36V,常温下参考电压的精度有0.5%,输出噪声也低。因为内部电路设计很独特,芯片对输出电容的大小没什么限制,这对终端客户使用来说方便多了。

公司在2022年前三季度,营收达到了24.12亿元,跟之前比上升了57.13%;归母净利润是7.51亿元,同比增长66.52%。2022年前三季度公司的毛利率是60.10%,比之前上升了5.35个百分点,净利率为30.72%,同比提高1.67个百分点。

3.1.2 纳芯微

纳芯微电子有限公司在2013年成立,这是一家半导体设计公司,主要干高性能、高可靠性模拟集成电路的设计、开发、生产还有销售这些业务。2022年的时候,这家公司在上交所上市了。它涉及的技术领域包括模拟和混合信号芯片,产品目录有很多内容,现在能提供1000多个可以销售的型号。

公司重点在信号感知、系统互联、功率驱动这三个方向发力,专门围绕各个应用场景去开发产品。从传感器信号调理ASIC芯片开始,向前后端延伸,推出了集成式传感器芯片、隔离与接口芯片、驱动与采样芯片,这样就有了信号感知、系统互联和功率驱动方面的产品布局,这些产品在消费电子、汽车电子、工业控制和信息通信行业都被广泛使用。公司在汽车电子领域积极布局,车规级芯片开发能力很强,量产经验丰富,品控能力也很优秀。现在公司有不少产品能用于汽车电子,像集成式压力传感器芯片、数字隔离芯片、隔离接口芯片、驱动芯片、采样芯片,而且正在对这些产品进行车规级的优化。公司推出的NSA9260系列是专门用于汽车级压力传感器信号调理的芯片,达到了AEC - Q100标准,集成度很高,支持过压和反压保护,能输出0 - 5V的模拟电压和PWM,还有很多传感器诊断功能,目前已经在汽车前装市场大量出货了。

2022年前三季度,公司营收有12.76亿元,和之前比上升了120.38%;归母净利润是2.42亿元,同比增长57.14%。2022年前三季度的时候,公司毛利率是51.18%,比之前下降了2.88个百分点,净利率达到18.97%,同比降低7.63个百分点。

3.1.3 思瑞浦

思瑞浦这个集成电路设计企业,专门搞模拟集成电路产品的研发和销售。它靠信号链和电源这两块一起推动,来融合着发展嵌入式处理器。从成立起,思瑞浦就一直研发那种高性能、高质量、高可靠性的集成电路产品,像信号链、电源模拟芯片、数模混合模拟前端这些,还慢慢把嵌入式处理器融合进来,给客户提供全方位的解决方案。现在,思瑞浦的产品大体就两类,信号链模拟芯片和电源管理模拟芯片,像运算放大器数据转换芯片、LDO、DC/DC转换器、电源监控电路、马达驱动还有电池管理芯片这些都在里面。它的产品已经进到很多有名客户的供应链里了,在信息通讯、工业控制、监控安防、医疗健康、仪器仪表、新能源汽车等好多领域都能用。2021年的时候,思瑞浦成立了嵌入式处理器事业部,研发MCU相关的产品,针对那些既要模拟产品又要数字处理能力的特殊应用推出各种各样的产品,这就让产品种类更丰富了,给客户的解决方案也更全面了。到2022年第四季度,思瑞浦的第一款MCU产品已经完成流片了。

一直推动平台化发展,强化车规级产品业务的建设。公司想要成为一家做模拟与嵌入式处理器的平台型芯片企业,在信号链和电源管理芯片的基础上,慢慢把嵌入式处理器融合进来,给客户提供更全面的芯片解决方案。2022年,公司依照上面的发展战略,稳稳地推进平台化业务布局,不断增加在车规技术和产品上的投入,踊跃参与汽车芯片标准体系的建设,强化车规功能安全体系建设,推动全车规流程的产品研发。2022年,公司是研究工作单位中的一个,积极加入汽车芯片标准体系建设,为集成电路产业和汽车产业协同创新发展出份力。与此同时,公司进一步加强车规功能安全体系建设,不断推进车规级产品的研发,第一颗汽车级放大器的销售规模一点点在提升,第一颗车规级低压差线性稳压器已经量产。现在已经能给新能源汽车的部分重要组件提供一整套应用方案了。

3.1.4 中颖电子。

中颖电子1994年成立,2012年在创业板挂牌上市。这家公司一开始的产品以8位单片机居多,主要在家电、消费等方面使用。2022年前三季度,公司销售收入有12.56亿元,跟同期比增加了14.87%;归属于母公司的净利润是3.11亿元,同比增长15.88%;毛利率是46.43%,跟同期比降低了0.23个百分点,净利率为24.34%,同比减少0.25个百分点。

在BMS这个领域,公司布局的时间比较早,它的下游主要是笔记本电脑、平板电脑和电动工具。2008年的时候,公司节能应用类的相关产品就已经有收入了,达到了0.16亿元。2022年前三季度,公司锂电池管理芯片在公司收入里占的比重差不多是三成。这家公司是国内那些大品牌手机厂主要的锂电池管理芯片供应商中的一个,技术积累已经达到了国际一流的水平,相关产品的种类很全。而且,公司会进一步把产品线布局得更好,发挥BMS+的优势,有秩序地增加充电管理、电源管理产品的种类,从工控级的锂电池管理芯片扩展到车规级的应用领域。

3.1.5 赛微微电

赛微微电在2009年就成立了,是咱们国内电池管理芯片行业里的主要供应商之一呢。这公司主要干的就是模拟芯片的研发和销售工作。它的主营产品是以电池管理芯片为核心的,然后延伸到了更多类型的电源管理芯片,像电池安全芯片、电池计量芯片还有充电管理等其他芯片都包括在内。2022年的前三个季度,这公司的收入是1.44亿元,和之前比下降了41.29%;归属于母公司的净利润是0.25亿元,同比下降了58.72%;毛利率是57.90%,和之前比减少了5.15个百分点,净利率达到17.70%,同比减少了7.47个百分点。公司收入下滑的主要原因就是消费需求不景气。

现在公司的BMIC下游主要是手机、可穿戴设备、PC、平板电脑、电动工具、两轮电动车这些应用场景。另外,公司靠着自己在BMIC领域扎实的技术积累,正在进行汽车BMIC芯片研发工作,以后很可能会取得突破。

2022年3月4日的时候,公司得到批准,能向社会公开发行2,000.00万股人民币普通股。每股的发行价是74.55元人民币,这样一来,募集到的资金总额就有149,100.00万元。在扣除了13,560.78万元的发行费用之后,募集资金的净额是135,539.22万元。这些募集来的资金都投到研发项目里了,还有一部分用来补充营运资金。

3.1.6 斯达半导

斯达半导在2005年就成立了,它可是国内IGBT模块的龙头企业呢。它主要做啥业务呢?就是设计IGBT、快恢复二极管等功率芯片,还有IGBT、MOSFET、SiC等功率模块的设计、制造跟测试。它家的产品在好多新兴领域都能用,像工控和电机节能、新能源、变频白色家电这些领域就广泛用到了。目前,国内的新能源汽车、光伏及风电逆变器、那些大的变频企业,都是斯达半导IGBT模块的主要客户。2021年的时候,按照Omdia的数据来看,斯达半导在全球IGBT模块市场上排第六名,是唯一一家能进入全球前十的中国企业。

公司的收入和利润一直在快速增长。因为行业芯片短缺,公司在工控、新能源这两个领域的市场占有率迅速提高。公司的营收在2017年是4.38亿元,到了2021年就增长到17.07亿元了,复合年均增长率(CAGR)达到40.5%。2022年前三季度(Q1 - 3)营收为18.7419亿元,和去年同期相比增长了60.53%。归属于母公司股东的净利润总体上也增长得比较快,2017年是0.53亿,2021年增长到3.98亿元,复合年均增长率(CAGR)为65.8%。2022年前三季度(Q1 - 3)实现归属于母公司股东的净利润5.90亿元,和去年同期比增长了121.43%。毛利率是41.07%,和去年同期相比增加了6.09个百分点,净利率达到31.60%,同比增加9.24个百分点。

公司早就进入SiC领域了,也推出了适用于不同应用领域的SiC模块产品。2019年的时候,公司在机车牵引辅助供电系统推出了低电感的SiC模块,在新能源汽车行业推出了低损耗的车用SiC模块。公司又多了好几个使用全SiCMOSFET模块的800V系统主电机控制器项目定点,车规级SiC模块也已经得到国内外多家车企和Tier1的项目定点了,公司的SiC模块进入了小鹏800V高压平台,用在了国内第一款基于800V高压SiC平台量产的小鹏G9车上。2022年上半年,公司应用于乘用车主控制器的车规级SiC MOSFET模块开始大规模装车使用了,同时公司又新增了不少使用车规级SiC MOSFET模块的800V系统主电机控制器项目定点,这会给公司2024 - 2030年主控制器用车规级SiC MOSFET模块的销售增长持续助力。

公司的募投项目进一步加码SiC芯片,朝着产业链上游的芯片领域拓展。2020年12月,公司发公告说,打算投资搞全SiC功率模组产业化项目,总共要投2.29亿元,建一个年产8万颗车规级全SiC功率模组的生产线和研发测试中心,这个项目会根据市场需求逐步投入资金。2021年11月,公司准备通过非公开发行股票募集35亿资金,其中有5亿是用于SiC芯片研发和产业化项目的,要通过新建厂房、买设备这些配套设施,来开展SiC芯片的研发和产业化工作,这个项目计划建设周期是3年,预计项目建成投产后能有年产6万片6英寸SiC芯片的生产能力。

时代电气3.1.7。

时代电气是中国中车旗下的股份制企业,它的前身中车株洲电力研究所1959年就成立了。这个研究所一直专注于电力机车和相关产品的研发,在我国轨道交通行业里,它可是牵引变流系统方面很有领导地位的供应商呢。2006年的时候,时代电气在香港联交所主板上市了,到了2021年又在科创板上市,这样就达成了A + H股两地上市。

往产业链的上下游持续延伸。这家公司重点进行轨道交通装备产品的研发、设计、制造、销售工作,也会提供有关服务,有着「器件+系统+整机」的产业布局,轨道交通电气装备、轨道工程机械、通信信号系统等是其主要产品。此外,公司还积极在功率半导体器件、工业变流产品、新能源汽车电驱系统、传感器件、海工装备等方面开展业务。在功率半导体器件方面,公司的产品涵盖IGBT/FRD模块、SiC芯片及器件、整流管及晶闸管等,其IGBT产品在轨交、电网领域已批量交付,2021年在全国的市场占有率是第一名。现在,在全球范围内,像这家公司这样同时掌握IGBT、SiC、大功率晶闸管及IGCT器件及其组件技术,并且把器件开发、生产与应用集合在一起的IDM模式企业是不多的。随着海外需求的复苏,加上复工复产让行业需求得到释放,2022年轨道交通业务稳定回升,新兴装备业务增长了一倍。前三季度,公司总的营业收入达到108.76亿元,和上年同期相比增长了27.56%,归母净利润为15.63亿元,同比增长29.97%,这两个同比增速都是2015年以来最高的;毛利率是33.26%,同比降低了4.61个百分点,净利率达到14.47%,同比提高了0.26个百分点。

公司在新兴装备业务上积极布局。从营收构成看,新兴装备业务发展迅猛,2020年其收入占比才12.04%,到了2022年前三季度就涨到32.45%了,22Q3单季度占比更是达到39.11%。尽管新冠疫情老是反复,可新能源汽车、新能源发电这些领域的市场需求很旺盛,会不断推动公司的功率半导体、新能源车电驱、工业变流器、传感器等新兴业务发展。

提前在SiC领域布局。2011年的时候,公司就和中科院微电子所合作成立了研发中心,正式开启SiC半导体方面的布局,到了2018年,国内首条6英寸SiC生产线被建成。现在呢,公司已经掌握了MOSFET芯片以及SBD芯片设计和制造技术,这些技术都有着核心的自主知识产权。公司还构建了一个专业的碳化硅芯片制造平台,这个平台兼容4英寸和6英寸,有全套特色的先进碳化硅工艺技术,全电压等级的MOSFET和SBD芯片产品能用于新能源汽车、轨道交通、工业传动等不少领域。产品已经在地铁领域得到应用。公司和深圳地铁集团一起自主研发出国内第一台地铁列车全SiC牵引逆变器,这个逆变器用的是3300VSiCMOSFET。截至2021年6月,这个牵引逆变器在深圳地铁1号线的车辆上已经无故障运行了5个月,运行里程达6.5万公里,跟传统硅技术比起来,能节能10%以上。2021年12月,公司的C - Car平台产生了新一代产品C - Power220s,这是国内第一个基于自主碳化硅的大功率电驱产品,系统效率最高能达到94%。

2022年4月12日,公司发公告说打算投资4.62亿元搞个SiC芯片生产线技术能力提升建设项目。这项目建设期是24个月,等建好了呢:能把现有的平面栅SiC MOSFET芯片技术能力提高到能满足沟槽栅SiC MOSFET芯片研发的水平;把现有的4英寸SiC芯片生产线升级成6英寸的;还能把现有的4英寸SiC芯片生产线每年1万片的产能提升到6英寸SiC芯片生产线每年2.5万片的产能,这些主要是面向新能源汽车和轨交领域的。2022年8月,公司投资者关系活动记录表显示,公司现在SiC芯片的产能是每年2.5万片。按照公司的计算,这个产能能满足10 - 12万台汽车的需求。公司要从技术和产能两方面对SiC生产线进行提升改进,先在原来生产线的基础上跟车企做验证工作,下一步就根据改造后的情况推动产品验证。

3.1.8 中瓷电子

中瓷电子在2009年就成立了,这是一家专门搞无线通信、激光、消费电子、汽车电子这些领域电子产品研发、生产和销售的高新技术企业。它是做电子陶瓷系列产品的,通过收购的方式进入第三代半导体领域。2021年1月的时候,这个公司说要在深圳交易所中小盘上市。到了2022年1月,公司又说打算收购控股股东中电科十三所的氮化镓/碳化硅资产,这样就正式迈进第三代半导体领域了。

公司以电子陶瓷为主要业务,产品走高端路线,这使得公司业务不断快速发展。公司的产品有光通信器件外壳、无线功率器件外壳、5G通信终端模块外壳、氮化铝陶瓷基板、陶瓷元件、集成加热器等等。其中,通信器件用电子陶瓷外壳是公司的主要产品,这个产品的市场需求很旺。公司总的营业收入一直在增长,2017年的时候是3.43亿元,到2021年就变成了10.14亿元了,复合增长率是34.38%,国内销售收入占比每年都在上升。2022年前三季度,公司营收会达到9.99亿元,跟去年同期比增长了22.79%。2017 - 2021年,公司归属于母公司的净利润复合年增长率是35.2%。2022年前三季度,归属于母公司的净利润是1.23亿元,同比增长22.79%;毛利率是27.68%,跟去年同期比减少了1.39个百分点,净利率是12.28%,同比减少了0.27个百分点。

通过收购进入三代半导体的优质领域。2022年1月,公司宣称打算收购中国电科十三所氮化镓通信基站射频芯片业务、博威公司和国北万众的股权,从而进军三代半导体行业。2022年8月28日,公司调整了并购方案,准备以每股46.06元发行8317.38万股,募资大概38.31亿元,用来收购博威公司73%的股权、中国电科十三所氮化镓通信基站射频芯片业务的资产与负债、国联万众94.6029%的股权。同时,公司以询价的方式非公开发行股份,募集不超过25亿元资金。在支付重组相关费用之后,打算把这笔钱用于目标公司的「氮化镓微波产品精密制造生产线建设项目」「通信功率放大器」项目、「微波集成电路研发中心建设项目」「第三代半导体工艺及封装测试平台建设项目」「碳化硅高压电源模块关键技术研发项目」,还有补充上市公司或者标的公司的营运资金。

公司收购的国联万众有SiC业务,在公司营业收入里占比不大,不过以后占比有望不断提高。国联万众的碳化硅业务涵盖功率模块的设计、生产和销售。它负责碳化硅电源模块及其芯片的设计、制造和检测,模块封装则交给相关厂家来做。碳化硅电源模块主要用在新能源汽车、工业电源、新能源逆变器这些领域。现在已经和比亚迪、智旋等重要客户签了供货协议,也在供货了。2021年,公司的SiC相关业务在总营收里占5.27%,以后随着公司投入增加、产能提高,营收占比有望再提高。

3.1.9 瑞芯微

瑞芯微在2001年就成立了,这20多年来一直深入钻研智能应用处理器芯片呢,还在2020年于上交所主板挂牌上市了。它主要做的就是大规模集成电路和应用方案的设计、开发与销售,给客户提供芯片产品和技术服务。它的主要产品有智能应用处理器芯片、电源管理芯片还有其他芯片,同时也提供专业的技术服务。这家公司旗舰产品的通用性,让它下游有很多应用场景。像消费电子、智能物联(汽车电子也在其中)这些细分的应用领域,下游的厂商能按照自己的需求构建生态。瑞芯微现在的产品高端、中端、低端都有涉及,在通用型和专用型领域都做了全方位的布局。在车载处理器这一块,2021年1月的时候,瑞芯微首次推出了符合AEC - Q100标准的RK3358M芯片,现在已经在好几个车型的液晶仪表等产品里用上了。瑞芯微新发布的RK3588M芯片解决方案,主要是用在智能汽车领域的智能座舱和ADAS产品方面。这个芯片采用8nm的先进架构,有四核A76加四核A55总共八核的CPU,大核的主频是2.1GHz,小核主频是1.7GHz。它还有8K显示/视频、原生七屏显示、6TopsNPU、QNXHypervisor、原生2路TypeC、双16MISP加上至少12路摄像头这些特性。瑞芯微的RK3568M和RK3588M已经被有名的车厂采用了,整车预计2023年就会陆续上市。

公司在2022年前三季度的营收是15.7亿元,和之前比下降了23.68%,归属于母公司股东的净利润是2.76亿元,同比下降了32.35%。2022年前三季度公司的毛利率为38.47%,跟以前比降了2.27个百分点,净利率达到17.58%,同比也下降了2.25个百分点。

3.1.10 晶晨股份

晶晨股份在2003年成立后,就一门心思搞泛音视频SoC的研发,2019年在上海证券交易所科创板挂牌上市了。晶晨主要做的事就是多媒体智能终端SoC芯片的研发、设计还有销售。过去差不多20年里,晶晨不断扩大产品范围,在家庭智能物联网这个大赛道上使劲儿,也在汽车芯片领域进行布局,弄出了挺丰富的产品矩阵。除此之外,晶晨还积极开发海外市场,有很多海内外的优质客户资源。

公司原本在音视频业务上有优势,靠着这个优势,公司进入到汽车电子领域里的车载娱乐SoC赛道。公司推出了一款V901D车载信息娱乐系统芯片,这个芯片采用的是业内领先的12纳米制程工艺。芯片里有神经网络处理器,能支持图形、视频、影像处理,还有远场语音功能,也支持AV1解码,是符合车规级要求的。现在,公司的这个产品已经进入了好多全球知名的车企。

公司在2022年前三季度的营收有44亿元,和之前相比增长了36.1%;归母净利润是5.85亿元,同比增长35.46%。2022年前三季度的时候,公司毛利率是37.45%,比之前下降了4.41个百分点,净利率达到15.45%,同比下降0.51个百分点。

3.1.11 韦尔股份

上海韦尔半导体有限公司在2007年成立,这是一家主要做半导体器件设计和销售的公司,自主研发、销售服务是它的主体业务。2017年的时候,这家公司在上海证券交易所上市了。它主要经营四类产品,分别是保护器件、功率器件、电源管理器件、模拟开关,有700多个产品型号呢,这些产品在很多领域都被广泛使用。该公司的半导体产品设计业务主要包含三大业务体系,就是图像传感器解决方案、触控与显示解决方案以及模拟解决方案。韦尔半导体可是全球著名的芯片设计公司,能提供先进的数字成像解决方案,它的产品在消费电子和工业应用的很多领域都得到了广泛应用,像智能手机、平板电脑、笔记本电脑、网络摄像头、安全监控设备、数码相机、汽车和医疗成像这些领域都有用到。

公司的CMOS图像传感器在分辨率与像素尺寸上处于世界领先地位。公司的OVB0B智能手机CIS分辨率达2亿像素,像素尺寸为0.61微米,这让公司在开发像ADAS和驾驶室内监控应用这类汽车解决方案时,竞争优势很明显。在汽车解决方案方面,公司推出了升级版的300万像素、1/2.7英寸的CIS产品OS03B10。OS03B10基于公司先进的2.5微米OmniPixel?3 - HS技术,能提供可编程模式和全方位的图像控制功能,正面照明灵敏度高,不管是明亮还是黑暗的环境下都能呈现真实色彩,能用于行车记录仪和其他视频应用。OS03B10在低光灵敏度、信噪比、全井容量、量子效率和低功耗这些方面的表现也很卓越。

公司在2022年前三季度的营收是153.83亿元,和之前比下降了19.05%,归属于母公司股东的净利润是21.49亿元,同比降了10.49%。2022年前三季度,公司的毛利率是32.65%,比之前降了1.21个百分点,净利率达到13.85%,同比下降5.70个百分点。

3.2 对AR/VR重点公司的分析

3.2.1 瑞芯微

在虚拟现实这个领域,瑞芯微靠着自己研发的芯片来提供VR解决方案,客户能拿这个方案去开发VR类的产品。瑞芯微有两款比较主流的芯片,RK3288和RK3399,这两款芯片都能达到VR行业的三个新标准,也就是「延时低于20ms、屏幕刷新率在75Hz以上、1K陀螺仪刷新率」。瑞芯微在2014年就推出了RK3288芯片,这个芯片主要面向比较低端的入门级市场。它用的是28nmHKMG工艺;CPU是很强的四核Cortex - A17,主频最高能到1.8GHz;GPU是Mali - T764,这个GPU支持AFBC,而且里面有高性能的2D加速硬件,还支持OpenGLES1.1/2.0/3.1、OpenCL、DirectX9.3。2016年年底的时候,富士通和瑞芯微一起发布了FV200一体机,这个一体机搭载了RK3288芯片,它是第一个能用智能语音控制、实现人机交互的VR一体机。从国内下游的VR设备厂商这边来看,RK3288芯片很受一大批中端一体机厂商的欢迎。比如说Highglass嗨镜,它搭载RK3288芯片后,就有2D/3D视频播放、4K全高清、全格式视频解码这些特点;Nibiru一体机搭载RK3288芯片后,游戏性能和体验都提升了。

2016年的时候,瑞芯微正式推出了RK3399芯片,这个芯片是面向中高端VR设备市场的。它的CPU用的是big.LITTLE核心架构,简单说就是两个Cortex - A72大核心加上四个Cortex - A53小核心这样的结构,频率最高能到1.8GHz。它的GPU是Mali - T860,这个GPU支持AFBC,还有OpenGLES1.1/2.0/3.0/3.1、OpenCL,性能挺高的,也有可扩展性。2017年,大联大控股旗下的世平集团弄出了以RK3399芯片为核心的VR一体机解决方案。2017年2月24日,瑞芯微宣称RK3399对应的Linux系统正式开源了,还会给开发者提供源代码下载、技术文档、硬件设计参考以及开发板这些支持服务。

3.2.2 晶晨股份

在AR/VR这个领域呢,2020年发布的新一代AR眼镜RokidGlass2用上了AmlogicS905D3芯片。这个芯片制程工艺是12nm的,它的CPU是四核的ARMCortex - A55,GPU是ARMMali - G31MP2,能支持OpenGLES3.2、Vulkan1.1还有OpenCL2.0,里面还内置了算力为1.2TOPS的NPU呢。另外啊,公司在2022年推出了Wi - Fi6 22,这是个Wi - Fi加蓝牙的二合一集成芯片,能在AR/VR、4k/8k之类的场景里使用。

3.2.3 韦尔股份

公司的半导体产品设计业务,主要有图像传感器解决方案、触控与显示解决方案、模拟解决方案这三大业务体系。公司是全球出名的能提供先进数字成像解决方案的芯片设计公司,它的产品在消费电子和工业应用领域已经得到广泛使用,像智能手机、平板电脑、笔记本电脑、网络摄像头、安全监控设备、数码相机、汽车、医疗成像等领域都有用到。今年8月,公司推出了业内首个三层堆叠背照式(BSI)全局快门图像传感器。据说,OG0TB的外形尺寸非常紧凑,图像质量优异,功耗超低,还有眼球与面部追踪等特性,在市面上应用于AR/VR/MR和消费级元宇宙市场等场景的图形传感器里是最紧凑的,封装尺寸仅1.641.64mm,并且在1/14.46英寸的光学器件里有2.2μm的像素尺寸。CMOS图像传感器本身分辨率是400400,功耗超低,而OG0TBBSIGS图像传感器在30fps的帧率下能耗能低于7.2mW。

3.3 重点分析DDR5升级的公司

3.3.1 澜起科技

有一家在国际上处于领先地位的数据处理和互连芯片设计公司。这家公司呢,一心想要给云计算还有人工智能领域提供高性能、低功耗的芯片解决方案。现在,公司有两大产品线,一个是互连类芯片产品线,另一个是津逮服务器平台产品线,公司采用的是「Fabless」运营模式。互连类芯片产品包含内存接口芯片和内存模组配套芯片这两种。服务器内存模组(也叫「内存条」)的核心逻辑器件就是内存接口芯片,它是服务器CPU存取内存数据必须要经过的通路,主要功能就是让内存数据访问的速度变快,还能增强稳定性。目前在DDR4和DDR5标准下,内存接口芯片按照功能能够分为寄存缓冲器(RCD)和数据缓冲器(DB)。内存模组配套芯片呢,就是在内存模组里除了内存颗粒和内存接口芯片之外的配套芯片,在DDR5标准下,这种配套芯片分别是串行检测集线器(SPD)、温度传感器(TS)以及电源管理芯片(PMIC)。

公司能给DDR5系列内存模组提供完整的内存接口以及模组配套芯片解决方案,在全球范围内,是仅有的两家可提供全套解决方案的公司之一。津逮服务器平台包含公司的津逮CPU和混合安全内存模组(HSDIMM)。这个平台有芯片级实时安全监控的能力,在信息安全方面能起到重要作用,能给云计算数据中心提供更安全、可靠的运算平台。这个产品主要面向中国本土市场,到现在,已经有不少服务器厂商使用津逮服务器平台相关的产品,开发出了一系列高性能且有独特安全功能的服务器机型,涉及政务、交通等领域以及高科技企业。津逮CPU是公司推出的一系列x86架构处理器(HPC),有预检测、动态安全监控功能,能用于津逮或者其他通用的服务器平台。现在的产品是津逮CPU三代,采用先进的10nm制程工艺,支持64通道PCIe 4.0,最高能支持8通道DDR4 - 3200内存,单插槽最大容量能到6TB。它最高核心数是28核,最高基频是3.1GHz,最大共享缓存是42MB,性能有了很大提升。目的是满足服务器市场对CPU性能和安全性越来越高的要求,适用于金融、交通、政务、能源等对硬件安全要求比较高的行业。经过多年在市场上的拓展,津逮服务器平台已经有了一定的客户群和市场份额,不断的更新迭代让津逮CPU的产品竞争力增强了,持续不断的客户引入和及时的本地服务也慢慢得到了客户和市场的认可。津逮服务器平台产品线在2022年上半年销售额达到6.90亿元,和上年同期相比增长了17.3倍。

DDR5产品的研发进度在行业中处于领先地位,能从行业的更新换代里获益。2021年第四季度,这家公司研发的DDR5第一代内存接口芯片就已经量产了。2022年5月呢,这个公司又在业界首先试产DDR5第二代RCD芯片,现在正在做产品质量和客户认证等工作,预计下半年就能把量产版本研发出来。与此同时,这个公司还在研发DDR5第三代内存接口芯片呢。2021年第四季度,内存接口芯片行业就开始从DDR4向DDR5时代转变了。在DDR5时代,由于行业有了对相关配套芯片的新需求,再加上内存接口芯片价值提高了,DDR5相关芯片的市场规模相比DDR4时代会大幅增长。这家公司是行业的领跑者,靠着自身的技术优势和市场优势,渐渐开始从时代升级带来的发展红利里受益。2022年第一到三季度,这家公司的DDR5内存接口芯片和内存模组配套芯片的渗透率在稳步上升,推动公司的营业收入和归母净利润大幅增长。这个公司的业绩一直在稳定增长。随着DDR5内存接口芯片和内存模组配套芯片不断出货,再加上津逮CPU业务发展得很稳,2022年第一到三季度,公司实现营业收入28.81亿元,跟去年同期相比增长了80.88%,归属于母公司股东的净利润达到9.99亿元,同比增长94.94%;毛利率是43.70%,同比减少5.43个百分点,净利率为34.68%,同比增长2.50个百分点。

3.3.2 聚辰股份

这家公司是全球化的高新技术企业,专门搞集成电路设计。它做高性能、高品质集成电路产品的研发、设计、销售,还提供应用解决方案和技术支持服务。公司现在有三条主要产品线,分别是非易失性存储芯片、音圈马达驱动芯片和智能卡芯片,产品在很多领域都能用,像智能手机、液晶面板、计算机及其周边设备、汽车电子、工业控制、通讯、蓝牙模块、白色家电、医疗仪器等。非易失性存储芯片在2022年上半年的销售额占公司整体销售额的86.05%,是公司主要的收入来源。

内存模组换代的时候,SPDEEP ROM成了业务增长的源头。2021年第四季度,内存模组开始从DDR4向DDR5转换。对于新的DDR5内存技术,公司和澜起科技合作开发了给新一代DDR5内存条配套的SPD产品。这个产品系列里有SPDEEP ROM,它能存储内存模组的相关信息,还有模组上内存颗粒和相关器件的所有配置参数,并且集成了I2C/I3C总线集线器(Hub)和高精度温度传感器(TS)。这种产品主要用在计算机领域的UDIMM、SODIMM内存模组和服务器领域的RDIMM、LRDIMM内存模组里,是DDR5内存模组必不可少的部分,也是内存管理系统的关键部分。2022年上半年,在DDR5内存技术商用的推动下,DDR5内存模组用的SPD产品需求量猛涨。公司是业内为数不多拥有完整SPD产品组合和技术储备的企业,抓住了SPD市场发展的机会,SPD产品的销量和收入增长得很快,成了业绩增长的重要动力。2022年前三季度,因为SPD和汽车级EEPROM等高附加值产品大量供货,公司营业收入达到7.1763亿元,和上年同期比增长了82.89%;归属于上市公司股东的净利润是2.5838亿元,同比增长212.82%;毛利率达到65.20%,比上年同期增加30.20个百分点,净利率达到35.30%,同比增加14.98个百分点。

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精选报告来源:【未来智库】。「链接」