周期+成长,AI重塑下的半导体投资攻略

雪球

2周前

2023年,受到全球半导体周期影响,根据SEMI数据,2023年全球半导体设备市场低迷,晶圆厂扩产动力不足,半导体设备规模略降,规模仅为1062.5亿美元,同比降低1%。

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风险提示:本文所提到的观点仅代表个人的意见,所涉及标的不作推荐,据此买卖,风险自负。

作者:我不是韭菜qaq

来源:雪球

在目前讲究股东回报和低风险偏好的市场中TMT行业已经调整了很多尤其是半导体但历史告诉我们风格不可能只有一种尤其是在降息预期下我们不去预测未来但是认识准备多元化弱相关性工具才能在不同市场环境中能活下来活得好

周期成长是半导体行业最显著的特征作为数字世界里的石油更小更快更高效的芯片可以使AI模型运行得更快处理更复杂的任务新的半导体技术如量子计算和神经网络芯片也为AI的发展打开了新的可能性反过来AI技术的突破也将带来半导体的需求爆发驱动半导体周期向上

好了让我们从周期成长两个维度展开认识一下半导体上游的重点环节设备和材料

成长国产安全+先进制程产能扩张叠加价值量提升

长期看半导体行业下游需求影响中游制造的资本开支而中游制造环节的资本开支决定了设备投资规模进而决定了上游设备厂商的收入未来行业的增长将主要由以下三个趋势驱动分别是产业数字化自主可控以及技术进步

1.1产业进一步数字化

虽然半导体有明显的周期性但全球数字化继续深化的趋势大概率不会改变各个行业中对于运算存储和传输等环节的需求大概率会持续增长

数据显示现在全球半导体市场规模超过5000亿美元美国半导体行业协会预期到2025年会超过6000亿美元2030年则有希望超过1万亿美元

1.2国产安全下的逆周期资本开支

2023年受到全球半导体周期影响根据SEMI数据2023年全球半导体设备市场低迷晶圆厂扩产动力不足半导体设备规模略降规模仅为1062.5亿美元同比降低1%

但中国大陆是增速最快的地区中国大陆受益于晶圆厂积极扩产带动对设备的需求高增中国大陆2023年半导体设备市场空间由2022年的282.7亿美元增至366.0亿美元市场份额由2022年的27%增至34%是全球最大且增速最快的地区

而且这个趋势大概率还会延续SEMI预计中国大陆在未来三年仍将引领全球半导体设备支出预计年CAPEX维持在300亿以上位居第一美国受益于本土芯片法案美国本土半导体设备CAPEX预计将从2024年的120亿快速扩张至2027年的247亿历史数据显示半导体设备市场规模占据行业资本开支的平均比重达到67%

相较IC设计封测环节晶圆制造是中国大陆当前半导体行业短板自主可控驱动本土晶圆厂逆周期大规模扩产中国大陆市场晶圆产能缺口较大2021年底晶圆全球产能占比仅为16%远低于半导体销售额全球占比

而且包含台积电海力士等外资企业在本土的产能外部制裁事件频发的背景下晶圆环节自主可控需求越发强烈本土晶圆厂逆周期扩产诉求持续放大在本土大型晶圆厂中中芯国际华虹长江存储华力等均已经明确相应的扩产计划对应也会有半导体设备出货量的提升

1.3技术进步带来设备环节的价值量提升

先进制程和存储是半导体行业最关键的技术之一随着技术的进步生产环节和流程也对设备提出了更高的要求

首先是先进制程国际上先进芯片线宽向7nm5nm及更先进工艺的方向升级但国内受光刻机波长限制芯片制造过程中需要结合刻蚀和薄膜设备采用多重模板工艺

刻蚀设备方面需要利用刻蚀工艺实现更小的尺寸使得刻蚀技术及相关设备的重要性进一步提升尤其是在7nm及以下节点刻蚀工艺的精确性和一致性直接影响到芯片的性能和良品率根据中微公司公告披露逻辑器件刻蚀次数随先进制程升级而增多5nm先进制程逻辑器件大约需要160次刻蚀相较于10nm增加50%极大地增加了刻蚀设备的需求

沉积设备方面以SMIC的180nm的8寸产线和90nm12寸产线为例在实现相同的芯片等效产能的情况下对薄膜沉积设备的需求量将相应增加4-5倍特别对于制程在14nm及以下的逻辑器件微观结构关薄膜设备的加工步骤显著增多

其次是存储器件目前3DNAND可以克服2DNAND的容量限制与存储单元水平堆叠的2DNAND不同3DNAND使用多层垂直堆叠在不牺牲数据完整性的情况下扩展到更高的密度以实现更高的密度更低的功耗更好的耐用性更快的读写速度和更低的成本

刻蚀设备方面对于3DNAND而言根据TokyoElectron的测算刻蚀设备支出占比从2D结构时的20%逐步提升至3D结构的50%

沉积设备方面堆叠需要在多个层次上进行精确的薄膜沉积以确保每一层的厚度和均匀性符合设计要求ALD原子层沉积技术设备能提供更出色的薄膜均匀性和精确的厚度控制因此脱颖而出

周期半导体周期走到哪一步

上一轮半导体周期的决定因素是地缘政治加上疫情导致的供求关系扭曲2022年下半年全球半导体市场进入下行区间库存水平较高和下游需求较弱这两个因素如同两座大山一样压制着本轮半导体周期

从需求侧看按照下游应用的分类如果将像智能手机部分PC以及娱乐广告数据流相关的数据中心统一计算通信消费类相关的市场将占到半导体总市场规模的接近60%是当前全球半导体的重要基本盘

在长跨度时间周期上全球半导体年度销售额历史增速呈现出大约每 10 年一个M形的波动特征,且每个阶段的在增长由不同的应用终端需求驱动中短期维度上由于终端应用存在消费电子的换机周期等因素需求呈现4-5年的周期性波动但需要注意的是周期低点出现了明显的抬升周期成长的特性明显

AI带来的半导体革命可能将会重塑本次半导体周期

半导体终端销售规模及增速

数据来源方正证券研究所

全球半导体在23年2月同比见底之后同比跌幅开始修复23年一季度全球半导体销售金额和销售量共振但之后的销售金额上涨主要由高价值AI芯片和存储产品驱动量的维度全球半导体直到23年3季度才开始同比见底量的修复对比销售金额要晚6-8个月

到了2024年全球芯片销售金额持续修复的趋势只有日本和欧洲出现调整主要原因是汽车和工业相对疲软美国亚太中国销售金额受益于AI和智能手机PC和消费电子的修复均继续实现了同比上升周期见底的概率进一步提升

判断这一轮半导体周期向上的强度核心驱动因素极有可能是AI革命当前全球角度AI芯片和HBM的高单价拉高了半导体销售金额的修复当然单独看量还在恢复过程中需要时间

随着AI下游应用的进一步拓展AI有望驱动全球实现一次可类比09年的超级周期

周期成长一键布局半导体上游产业链

半导体行业经济体量巨大由上游支撑产业中游制造产业和下游应用产业构成其中上游的半导体材料和设备是半导体产业的基石是实现半导体行业国产化的关键一环

半导体设备主要是指用于生产各类型集成电路与半导体分立器件的设备半导体工序众多包括硅片制造晶圆制造封装和测试等配套的半导体设备品类多元各个领域均具备较高的技术和市场壁垒在产业链中价值量极高历史数据显示半导体设备市场规模占据行业资本开支的平均比重达到67%

作为一个周期属性明显的行业使用指数类工具进行投资是一个不错的选择

中证半导体材料设备主题指数选取40只业务涉及半导体材料和半导体设备等领域的上市公司证券作为指数样本反映半导体材料和设备上市公司证券的整体表现

该指数从2021年底发布已经有不少基金公司进行布局。

从行业分布来看指数聚焦在半导体上游产业半导体设备行业权重过半占比最高53.09%其次为半导体材料行业22.57%半导体设备和材料两个核心行业累计占比达75.66%

半导体设备的高成长和竞争壁垒也在周期中得到验证从与同行业的指数收益对比看与自2018年基日以来与半导体芯片类指数相比半导体材料设备指数以更小的回撤取得了更好的收益在2019年-2021年的上行周期中半导体材料设备指数涨幅领先在2022年-2023年的下行周期内半导体材料设备指数跌幅更小

写在最后

回到目前的市场从短期看风格可能在变换短暂的风险偏好提升是真的中期是否切换又要看后续资金流向和基本面情况在目前热点轮动扩散的市场给自己的投资工具箱里多增加一些兵器绝对不是什么坏事


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【参与方式】

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② 海报分享好友,邀请助力

③ 完成邀请任务,领取奖励

邀请【2】位好友,得雪球“超级能赚”礼&手持《电风扇》

邀请【4】位好友,得雪球“收益翻倍”礼&精美《马克杯》

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2023年,受到全球半导体周期影响,根据SEMI数据,2023年全球半导体设备市场低迷,晶圆厂扩产动力不足,半导体设备规模略降,规模仅为1062.5亿美元,同比降低1%。

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在目前讲究股东回报和低风险偏好的市场中TMT行业已经调整了很多尤其是半导体但历史告诉我们风格不可能只有一种尤其是在降息预期下我们不去预测未来但是认识准备多元化弱相关性工具才能在不同市场环境中能活下来活得好

周期成长是半导体行业最显著的特征作为数字世界里的石油更小更快更高效的芯片可以使AI模型运行得更快处理更复杂的任务新的半导体技术如量子计算和神经网络芯片也为AI的发展打开了新的可能性反过来AI技术的突破也将带来半导体的需求爆发驱动半导体周期向上

好了让我们从周期成长两个维度展开认识一下半导体上游的重点环节设备和材料

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长期看半导体行业下游需求影响中游制造的资本开支而中游制造环节的资本开支决定了设备投资规模进而决定了上游设备厂商的收入未来行业的增长将主要由以下三个趋势驱动分别是产业数字化自主可控以及技术进步

1.1产业进一步数字化

虽然半导体有明显的周期性但全球数字化继续深化的趋势大概率不会改变各个行业中对于运算存储和传输等环节的需求大概率会持续增长

数据显示现在全球半导体市场规模超过5000亿美元美国半导体行业协会预期到2025年会超过6000亿美元2030年则有希望超过1万亿美元

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2023年受到全球半导体周期影响根据SEMI数据2023年全球半导体设备市场低迷晶圆厂扩产动力不足半导体设备规模略降规模仅为1062.5亿美元同比降低1%

但中国大陆是增速最快的地区中国大陆受益于晶圆厂积极扩产带动对设备的需求高增中国大陆2023年半导体设备市场空间由2022年的282.7亿美元增至366.0亿美元市场份额由2022年的27%增至34%是全球最大且增速最快的地区

而且这个趋势大概率还会延续SEMI预计中国大陆在未来三年仍将引领全球半导体设备支出预计年CAPEX维持在300亿以上位居第一美国受益于本土芯片法案美国本土半导体设备CAPEX预计将从2024年的120亿快速扩张至2027年的247亿历史数据显示半导体设备市场规模占据行业资本开支的平均比重达到67%

相较IC设计封测环节晶圆制造是中国大陆当前半导体行业短板自主可控驱动本土晶圆厂逆周期大规模扩产中国大陆市场晶圆产能缺口较大2021年底晶圆全球产能占比仅为16%远低于半导体销售额全球占比

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1.3技术进步带来设备环节的价值量提升

先进制程和存储是半导体行业最关键的技术之一随着技术的进步生产环节和流程也对设备提出了更高的要求

首先是先进制程国际上先进芯片线宽向7nm5nm及更先进工艺的方向升级但国内受光刻机波长限制芯片制造过程中需要结合刻蚀和薄膜设备采用多重模板工艺

刻蚀设备方面需要利用刻蚀工艺实现更小的尺寸使得刻蚀技术及相关设备的重要性进一步提升尤其是在7nm及以下节点刻蚀工艺的精确性和一致性直接影响到芯片的性能和良品率根据中微公司公告披露逻辑器件刻蚀次数随先进制程升级而增多5nm先进制程逻辑器件大约需要160次刻蚀相较于10nm增加50%极大地增加了刻蚀设备的需求

沉积设备方面以SMIC的180nm的8寸产线和90nm12寸产线为例在实现相同的芯片等效产能的情况下对薄膜沉积设备的需求量将相应增加4-5倍特别对于制程在14nm及以下的逻辑器件微观结构关薄膜设备的加工步骤显著增多

其次是存储器件目前3DNAND可以克服2DNAND的容量限制与存储单元水平堆叠的2DNAND不同3DNAND使用多层垂直堆叠在不牺牲数据完整性的情况下扩展到更高的密度以实现更高的密度更低的功耗更好的耐用性更快的读写速度和更低的成本

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沉积设备方面堆叠需要在多个层次上进行精确的薄膜沉积以确保每一层的厚度和均匀性符合设计要求ALD原子层沉积技术设备能提供更出色的薄膜均匀性和精确的厚度控制因此脱颖而出

周期半导体周期走到哪一步

上一轮半导体周期的决定因素是地缘政治加上疫情导致的供求关系扭曲2022年下半年全球半导体市场进入下行区间库存水平较高和下游需求较弱这两个因素如同两座大山一样压制着本轮半导体周期

从需求侧看按照下游应用的分类如果将像智能手机部分PC以及娱乐广告数据流相关的数据中心统一计算通信消费类相关的市场将占到半导体总市场规模的接近60%是当前全球半导体的重要基本盘

在长跨度时间周期上全球半导体年度销售额历史增速呈现出大约每 10 年一个M形的波动特征,且每个阶段的在增长由不同的应用终端需求驱动中短期维度上由于终端应用存在消费电子的换机周期等因素需求呈现4-5年的周期性波动但需要注意的是周期低点出现了明显的抬升周期成长的特性明显

AI带来的半导体革命可能将会重塑本次半导体周期

半导体终端销售规模及增速

数据来源方正证券研究所

全球半导体在23年2月同比见底之后同比跌幅开始修复23年一季度全球半导体销售金额和销售量共振但之后的销售金额上涨主要由高价值AI芯片和存储产品驱动量的维度全球半导体直到23年3季度才开始同比见底量的修复对比销售金额要晚6-8个月

到了2024年全球芯片销售金额持续修复的趋势只有日本和欧洲出现调整主要原因是汽车和工业相对疲软美国亚太中国销售金额受益于AI和智能手机PC和消费电子的修复均继续实现了同比上升周期见底的概率进一步提升

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半导体行业经济体量巨大由上游支撑产业中游制造产业和下游应用产业构成其中上游的半导体材料和设备是半导体产业的基石是实现半导体行业国产化的关键一环

半导体设备主要是指用于生产各类型集成电路与半导体分立器件的设备半导体工序众多包括硅片制造晶圆制造封装和测试等配套的半导体设备品类多元各个领域均具备较高的技术和市场壁垒在产业链中价值量极高历史数据显示半导体设备市场规模占据行业资本开支的平均比重达到67%

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该指数从2021年底发布已经有不少基金公司进行布局。

从行业分布来看指数聚焦在半导体上游产业半导体设备行业权重过半占比最高53.09%其次为半导体材料行业22.57%半导体设备和材料两个核心行业累计占比达75.66%

半导体设备的高成长和竞争壁垒也在周期中得到验证从与同行业的指数收益对比看与自2018年基日以来与半导体芯片类指数相比半导体材料设备指数以更小的回撤取得了更好的收益在2019年-2021年的上行周期中半导体材料设备指数涨幅领先在2022年-2023年的下行周期内半导体材料设备指数跌幅更小

写在最后

回到目前的市场从短期看风格可能在变换短暂的风险偏好提升是真的中期是否切换又要看后续资金流向和基本面情况在目前热点轮动扩散的市场给自己的投资工具箱里多增加一些兵器绝对不是什么坏事


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③ 完成邀请任务,领取奖励

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