发布时间:2023-06-25 作者:艾科电子
最近人工智能,特别是ChatGPT大火,当人们把目光都集中在这些东西的时候,有一个问题却一直被大家所忽略,那就是算力,也就是支撑人工智能背后的软硬件。从ChatGPT多次宕机的事件出发,支撑算力的芯片半导体又被大家关注了起来,虽然现在手机,电脑这些3C用品尚未得到全面的恢复,但是也在主动去库存的路上逐渐走向了平衡。
本文结合这两件事聊聊芯片行业未来的产业趋势预测。
从最近多国联合起来封锁中国的芯片制成开始,随着半导体行业走向成熟以及竞争环节产生剧变,全球半导体产业政策也进入密集区,政策主要围绕“强化自身供应链”和“加强研发力度”两条主线。美国将维持技术优势,吸引全球芯片制造龙头在美建厂,2022年通过的《芯片与科学法案》计划是未来五年向半导体行业提供约527亿美元的资金支持,并为企业提供价值240亿美元的投资税抵免;提供约2000亿美元的科研经费支持。此外,美国加入“中国护栏”条款,禁止获得联邦资金的公司在中国大幅增产先进制程芯片。而欧洲方面则加紧先进技术突破,抢占全球市场份额,向半导体行业投入超过430亿欧元公共和私有资金。其中,110亿欧元将用于加强现有研究、开发和创新。
从长期目标来看,在2030年将欧洲半导体市场份额从2021年的9%提升至20%。日本则将财政预算加码,设备补助提升。也就是只要申请企业提出的生产计划符合“持续生产10年以上”、“供需紧绷时能增产应对”等条件,最高将可获得设备费用“半额”的补助金。此外,日本2021财年预算修正案显示,约在半导体行业投入7740亿日元(约合人民币423亿元)。
Chiplet将满足特定功能的裸芯片通过Die-to-Die内部互联技术,实现多个模块芯片与底层基础芯片的系统封装,实现一种新形势的IP复用。Chiplet不仅是延续后摩尔时代的关键,也是国内布局先进制程的解决方案之一,将成为未来行业发展的主线:从优点上来看,Chiplet可以大幅提高大型芯片的良率,在高性能计算、AI等方面的巨大运算需求,使得整个芯片晶体管数量暴涨,芯片的面积也不断增大,固有不良率带来的损失增大。而Chiplet可以切割成独立小芯片,有效改善良率,降低不良率带来的成本增长。此外,它还可以降低设计的复杂度和设计成本,如果将大规模SoC按不同模块分解成芯粒,做到类似模块化设计,可以重复利用在不同的芯片产品中。这样可以大幅降低设计难度和成本,并且有利于后续产品的迭代,加速产品上市周期。并且Chiplet是国内突破技术封锁,布局先进制程的重要方案。
刚刚提到的《美国芯片与科学法案》其中的政府补贴吸引芯片企业赴美和加入“中国护栏”条款限制美企投资中国等条款,都是标志着半导体行业将由全球化大分工,转向反全球化。中国内循环逐步开始建立自己的芯片体系,用精准放水刺激芯片企业增长,用科创板来扶持优质的芯片公司上市,从消费端来看,目前中国是最大的芯片消费市场,这个在未来几年也不会出现重大改变,我国半导体产业全而不强,半导体产业链的几乎每一个环节都有中国企业,但是整体处于落后位置。由于产业链上下游的中国企业缺乏深度联系,单个企业的进步很容易受美国制裁影响。因此,培育良好的产业生态,实现全自主制造,打通内循环,依托国内的市场优势,实现半导体产业链的不断升级,所以一旦产业链完善,那么就标志着内循环即将开始。
电车智能化进程可分为智能座舱和智能驾驶两条线。智能座舱在经历三段式发展后,未来3-5年将成为电车智能化主战场。以1986年第七代别克Riviera标配9英寸触摸屏为起点,历史上第一辆搭载触屏技术的汽车诞生,开启座舱智能化进程。特斯拉ModelS创新性地采用大尺寸车载显示屏,取消绝大部分机械按键,标志着智能座舱进入电子化时代。理想L9开创智能化交互模式,采用五块大屏,即HUD+安全驾驶交互屏+中控屏+副驾屏+后舱娱乐屏,并且拥有6音区、3DToF传感器及21个扬声器等,实现三维交互,此后智能座舱发展聚焦于人机交互的智能体验。随着人机交互与座舱感知技术突破,传统车企和造车新势力开始打造以理想L9为典型代表的新一代智能座舱,通过车舱软硬件一体化聚合,实现视觉、听觉、触觉、嗅觉等全方位交互,为乘客提供更加舒适、便捷、智慧的出行体验,形成产品差异化,提升竞争力。预计未来3-5年内,智能座舱领域是电车智能化进程中的竞争焦点。短期内,智能驾驶无法成为智能电车发展重点的主要原因,首先是缺少芯片代工:虽然我国有先进制程的设计能力和封测能力,但先进制程的生产制造水平落后,其次缺少掌握先进工艺的芯片代工厂,高性能芯片供给受约束,还有就是缺少算法算力:尽管以地平线、海思为代表的国产芯片厂商具备大算力优势,但整体来看,仍难以满足由传感器数量提升带来的爆发式增长的算力需求。
在半导体研究框架中,短期看库存周期,中期看创新周期,长期看国产替代。典型的库存周期可分为四个阶段:主动去库存(量价齐跌):晶圆厂产能供过于求,全行业芯片库存达到高点,以手机和家电为代表的下游需求紧缩,于是降价以去库存,消费芯片呈现出量价齐跌状态。被动去库存(量跌价平/升):随需求复苏,库存继续减少,价格保持,随后逐步涨至正常利润线水平。主动补库存(量价齐升):需求增加的速度高于供给增长,库存持续下行,库存去完后供需平衡,厂商扩大供给,进入补库存阶段,量价齐升,处于盈利最佳状态。被动补库存(量升价平/跌):需求相对平稳,而厂商为了应付未来可能的需求,继续增加产量,存在供给惯性,导致供给侧产能过剩。从历史上来看主动补库存(21Q1~21Q3):经济刺激叠加线上经济崛起,带动电脑、电视、视频会议、游戏机等硬件需求大幅增长;同时美国经济刺激政策拉动部分需求,出现缺货涨价潮。被动补库存(21Q4~22Q3):全球芯片需求逐渐疲软,主要由于三大市场受不利影响——欧洲由于俄乌冲突,经济严重衰退;美国持续高通胀,导致市场需求低迷;中国受全球疫情不景气影响,下游市场需求承压。需求紧缩直接导致先进工艺和消费侧的价格开始趋于平稳。而该阶段各大晶圆厂加大先进工艺的资本支出,供给侧持续增加,供过于求,全行业芯片库存积压,Q3达到库存高点。主动去库存(22Q4~23Q2):晶圆厂产能过剩,消费芯片供过于求,于是开始降价以去库存,供给紧缩,行业整体表现出量价齐跌。而当下预计(23Q3~23Q4)进入被动去库存预计随着全球经济回暖,手机、智能家电、智能汽车等下游消费电子市场需求复苏,芯片库存持续去化,价格趋于平稳,到了主动补库存24年一季度,需求侧增长驱动供给侧产能逐步释放,供需错配或将催化价格上涨,预计2024年消费半导体将步入量价齐升的上行通道。所以半导体板块基本面最差的阶段已经过去,按照历史规律,股价会对库存拐点和价格拐点反应,看多消费芯片的库存拐点和国产半导体的国产化率拐点行情。
综上所述,即是对芯片半导体行业的五大趋势预测,所以不论是面对国外的封锁,还是国内芯片制成的限制,中国在发展芯片的这条道路上都是任重而道远。