當今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局,擺在半導體行業(yè)研究的一個根本問題是:

    中國半導體將走向何方?

    我們撥開迷霧,梳理出未來中國半導體的三大方向: 1、由單純追求先進工藝 -> 回歸成熟工藝 (“新55nm”遠大于“舊7nm”)

    2、由外循環(huán) -> 內(nèi)外雙循環(huán)(去A化,而不是國產(chǎn)化)

    3、補短板由干技術 -> 根技術(設計、制造其實不是根技術)

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    1、走向成熟工藝回爐再造:

    中芯國際進入實體名單說明一個道理:完全基于美系設備的7nm其現(xiàn)實意義遠小于基于國產(chǎn)設備的55nm,晶圓代工廠并不是半導體的最底層技術,而是設備、材料、工藝的集成商。

    中國半導體的主要矛盾已經(jīng)從缺少先進工藝,轉移到缺少國產(chǎn)半導體設備、材料。  

    設備是芯片制造的起點,沒有芯片生產(chǎn)能力,芯片設計是無根之木。以前道工藝七大設備為例,目前DUV已經(jīng)能實現(xiàn)0．13um到7nm的工藝制造,而且光刻機被歐洲荷蘭完全壟斷,目前并不卡中國,正常供應。所以關鍵點的當務之急就是要替代由美系廠商把控的刻蝕機、PVD、CVD、離子注入機、清洗機、氧化退火設備等領域。

    中國缺14/7/5nm先進工藝,但是中國同樣也缺90/65/55nm成熟工藝,從目前產(chǎn)業(yè)看,中國能實現(xiàn)光伏、LED、LCD面板的全面國產(chǎn)替代,成熟制程芯片能依靠國產(chǎn)設備、材料、工藝進行生產(chǎn)。美系廠商借助根技術優(yōu)勢將繼續(xù)打擊他國并把持高端制程、先進工藝的芯片制造,并且這種局面短期不會發(fā)生扭轉。

    我們預計,低緯度國產(chǎn)替代進程將持續(xù)下去,中國將從下而上把持泛半導體技術。在根技術,如設備、材料領域得到長足進步前,先做好成熟工藝回爐再造,再逐步向上攻克先進工藝壁壘,螺旋發(fā)展。

    回歸基于國產(chǎn)設備的成熟工藝再造,是未來中國半導體當下最現(xiàn)實的任務,完全基于美系設備的7nm其現(xiàn)實意義遠小于基于國產(chǎn)設備的55nm晶圓廠。

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    2、由單純外循環(huán),走向科技雙循環(huán):全球科技格局將重新洗牌,呈現(xiàn)逆全球化的返祖狀態(tài)。即使強如美國也只參與了半導體產(chǎn)業(yè)的小部分環(huán)節(jié),中、歐、日、美、韓、臺,各自占據(jù)了產(chǎn)業(yè)鏈不可或缺的部分。

    半導體是一個充分全球化分工的行業(yè),沒有哪個國家能單獨實現(xiàn)全部內(nèi)循環(huán),所以未來中國的科技格局關鍵在于實現(xiàn)供應鏈安全可控。

    所以半導體行業(yè)沒有所謂的全鏈路國產(chǎn)化,而只有在部分關鍵領域實現(xiàn)去美化,去A化的基礎就是聯(lián)合歐洲、日本的設備和材料、還有韓國、中國臺灣省的制造。

    而美國以高端制造業(yè)為根基,向下補全短板。第三象限指的是日本(材料)、韓國(存儲)、歐洲(設備)、中國臺灣省(代工),依靠在細分行業(yè)的領先優(yōu)勢,獨立在中國、美國內(nèi)循環(huán)外,成為全球硬科技市場外循環(huán)的中間介質(zhì)。

    依據(jù)自身發(fā)展的資源稟賦以及要素分布,將全球硬科技分成三大象限:

    第一象限:以美國為主導;

    第二象限:以中國大陸為主導;

    第三象限:以韓國,日本,中國臺灣省,歐洲為主導(中間介質(zhì))

    基于全球產(chǎn)業(yè)客觀規(guī)律,我們認為中美在以下環(huán)節(jié)的科技外循環(huán)仍將繼續(xù):

    1、設備:作為美國科技領先優(yōu)勢最后一張王牌,美國的應用材料、Lam、KLA都將依賴于龐大中國市場以支撐其龐大周轉和研發(fā)。

    2、芯片:由于美國已經(jīng)不參與終端制造環(huán)節(jié),其高通、Intel的芯片都將依賴中國小米、OV、聯(lián)想來實現(xiàn)其芯片的全球分發(fā)和生態(tài)成長。

    3、軟件:主要是Google/微軟的OS,加上Cadence、CAD工業(yè)軟件,都依賴龐大的中國市場和中國全產(chǎn)業(yè)鏈補全其生態(tài)和研發(fā)支出。 受到外部環(huán)境壓力,中國的本土Fabless、Fab都面臨上游供應鏈危機,但中國自主發(fā)展的道路不會因為外部打壓而改變。隨著內(nèi)循環(huán)政策提出,未來中國以成熟Fab為根基,跟第三象限進行外循環(huán)。

    所以未來中國將維持最低內(nèi)循環(huán)在成熟工藝進行底層根技術(設備、材料、EDA/IP )的自主創(chuàng)新,回顧中國泛半導體發(fā)展之路,未來數(shù)年,我們認為中國半導體最大的機會就是在成熟工藝實現(xiàn)全鏈路的國產(chǎn)替代。

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    3、走向根技術補短板:

    長板是矛,決定了走多遠,是最高外循環(huán)的基礎;短板是盾,決定了底線最低內(nèi)循環(huán)的基礎。在半導體科技領域,經(jīng)歷10多年的逆周期投資,中國有三大產(chǎn)業(yè)長板+一大短板:長板:芯片設計(Fabless)、半導體能源(光伏)、半導體照明(LED)+第三代半導體、半導體顯示(LCD);短板:集成電路(設備、材料、EDA/IP、制造)。

    我們將科技分為四個層次:

    1、根技術:半導體設備、材料、OS

    2、干技術:晶圓代工、IDM、EDAIP

    3、枝技術:芯片設計、AI、5G、云計算

    4、葉技術:互聯(lián)網(wǎng)平臺、手機終端、網(wǎng)站和APP

    根技術的核心領域全部被美國把持,美國擁有微軟、應用材料、KLAC、Cadence等巨頭把持的最底層核心技術,從而號令全球巨頭,日本和歐洲也在材料和設備領域具備領導優(yōu)勢。

    干技術被韓國三星、海力士、LG和中國臺灣省的臺積電把持,他們基于美國、日本、歐洲的技術,建立起全球最大的存儲IDM和最先進的晶圓代工Fab。

    枝技術以5G的大集成和芯片的設計為主,華為海思在芯片設計領域具備全球競爭力,中國特別是在5G集成創(chuàng)新方面領先全球。

    葉技術以中國的互聯(lián)網(wǎng)平臺(騰訊、阿里、美團、頭條)在電商、娛樂、打車、外賣領域領先全球,另外在終端制造領域(華為、小米、OPPO、聯(lián)想)也是全球龍頭。

    在四大泛半導體領域中,光伏、LED、LCD領域中國已經(jīng)做到了全球第一,在全球范圍內(nèi)的領導地位支撐了其供應鏈安全。基于泛半導體領域的巨大成功,未來中國半導體的重點將轉向短板(集成電路)

    美國的兩張王牌是設備和軟件,中國將在低維度進行替代。所以未來中國將維持最低內(nèi)循環(huán)在成熟工藝進行底層根技術(設備、材料、EDA/IP )的自主創(chuàng)新,回顧中國泛半導體發(fā)展之路,未來數(shù)年,我們認為中國半導體最大的機會就是在成熟工藝實現(xiàn)全鏈路的國產(chǎn)替代。

    建議關注:1、基于半導體主動補庫存的漲價周期鏈

    2、基于國產(chǎn)替代的中芯國際上游供應鏈

    3、基于創(chuàng)新周期的數(shù)字、模擬芯片設計

    具體而言:

    上游設備:北方華創(chuàng)、屹唐半導體、盛美半導體、中微公司、萬業(yè)企業(yè)、精測電子、華峰測控、長川科技、芯源微、至純科技、上微集團、華海清科、華卓精科

    上游材料:中環(huán)股份、立昂微、滬硅產(chǎn)業(yè)、神工股份、江豐電子、杉杉股份、安集科技、雅克科技、鼎龍股份、上海新陽、金宏氣體、南大光電 EDA/IP:芯原股份、華大九天、芯和半導體、芯華章

    成熟工藝制造:華潤微、聞泰科技、華虹半導體、士蘭微、捷捷微電、揚杰科技

    泛半導體領域:TCL科技、京東方A、三安光電

     風險提示:終端需求不及預期的風險;中美關系緩和帶來國產(chǎn)替代不及預期的風險;產(chǎn)品研發(fā)不及預期的風險。