中芯國際是世界領(lǐng)先的集成電路晶圓代工企業(yè)之一,也是中國大陸集成電路制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,擁有領(lǐng)先的工藝制造能力。2020年12月,中芯國際被美國加入實(shí)體清單,一方面禁止中芯國際獲得芯片制造設(shè)備,另一方面禁止美國資本投資中芯國際。然而在這樣的背景下,中芯國際2021年?duì)I收“逆勢(shì)”增長54億美元,同比增長39%,2021全球同行成長最快。

本期的智能內(nèi)參,我們推薦富途的報(bào)告《中芯國際:成熟制程重獲歷史成長機(jī)遇》,探討中芯國際逆勢(shì)上漲的秘籍。

來源 富途

原標(biāo)題:

中芯國際:成熟制程重獲歷史成長機(jī)遇,價(jià)值重估未來可期

作者:Franky Lau 等

一、半導(dǎo)體開啟新一輪景氣周期

集成電路作為全球信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)與核心,被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)的糧食”,其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。從半導(dǎo)體發(fā)展史上,不同歷史時(shí)期,背后的發(fā)展動(dòng)力有所不同。目前,隨著滲透率的飽和,智能手機(jī)作為芯片第一大應(yīng)用終端對(duì)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)作用正在下降,而5G、HPC、AIOT、新能源車等新產(chǎn)業(yè)正在成為新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)力。

從歷史數(shù)據(jù)看,半導(dǎo)體是具備成長和周期雙重屬性的行業(yè),其中成長性是主旋律。自1975年以來,半導(dǎo)體產(chǎn)值由50億美元增長到近5000億美元,接近100倍的成長。

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全球半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模,億美元

從周期的角度來看,2019年是上一輪半導(dǎo)體行業(yè)周期的低谷,本輪景氣周期自 2020年下半年開啟,目前處于新一輪周期向上階段。

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近15年全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額,十億美元

IC Insights數(shù)據(jù)顯示全球晶圓代工行業(yè)2021年?duì)I收1101億美元,同比增長26%。

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16-22年全球晶圓銷售額及增速,十億美元

過去半個(gè)多世紀(jì),摩爾定律一直引領(lǐng)著世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向?qū)崿F(xiàn)更低的成本、更強(qiáng)的性能、更高的經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)前進(jìn)。然而,隨著半導(dǎo)體技術(shù)逐漸逼近硅工藝尺寸極限,原摩爾定律導(dǎo)出的“IC的集成度約每隔18個(gè)月翻一倍,而性能也將提升一倍”的規(guī)律將受到挑戰(zhàn)。

為此, ITRS組織(國際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖))針對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中遠(yuǎn)期發(fā)展的挑戰(zhàn),在技術(shù)路線制定上,提出選擇兩種發(fā)展方式:

1、CPU、GPU等數(shù)字邏輯芯片,沿著摩爾定律按比例縮小的方向前進(jìn),繼續(xù)使用先進(jìn)光刻技術(shù),追求先進(jìn)制程,以實(shí)現(xiàn)最佳性能。

2、模擬/射頻、高壓功率電源、MEMS傳感器、生物芯片技術(shù)及系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)等非數(shù)字邏輯芯片,使用3D 封裝技術(shù),以實(shí)現(xiàn)最佳性價(jià)比。

并且,隨著先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展,使部分原產(chǎn)業(yè)鏈下游利潤開始向游芯片制造聚攏。

自3Q20以來,全球半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)生嚴(yán)重芯片缺貨,汽車、手機(jī)、安防等行業(yè)均出現(xiàn)芯片缺貨現(xiàn)象。突如其來的“芯片荒”使得美國、日本、歐盟等開始通過立法、給大量補(bǔ)貼方式引導(dǎo)芯片制造回流。同時(shí),各IC企業(yè)通過長協(xié)訂單方式長期鎖定產(chǎn)能,并且出現(xiàn)供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)移至當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)偏好。需求旺盛疊政策利好,全球各地開啟破新晶圓廠建設(shè)熱潮。

根據(jù)SEMI預(yù)計(jì)2021年全球有19座新的高產(chǎn)量晶圓廠破土動(dòng)工,2022年預(yù)計(jì)會(huì)有10座。按地區(qū)分,2021-2022年中國大陸和中國臺(tái)灣地區(qū)各有8個(gè),其次是美洲有6個(gè),歐洲/中東有3個(gè),日本和韓國各有2個(gè)。IC Insights數(shù)據(jù)顯示,2021年全球產(chǎn)導(dǎo)體資本開支大幅增長36%總額達(dá)1539億美元,其中晶圓代工資本開支同比增40%以上,占比三分之一比重最大。IC Insights預(yù)測(cè)2022年,全球資本開支會(huì)繼續(xù)增長24%至1900億美元。

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全球半導(dǎo)體資本開支情況,億美元

另外,中國半導(dǎo)體行業(yè)在科創(chuàng)板注冊(cè)制下充分受益,設(shè)計(jì)公司快速增長。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)數(shù)據(jù)顯示(引用Wind數(shù)據(jù)),中國IC產(chǎn)業(yè)持續(xù)高增長。

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中國大陸IC產(chǎn)業(yè)值,億人民幣

二、代工龍頭,2021增速冠絕代工界

中芯國際總部位于中國上海。是世界領(lǐng)先的集成電路晶圓代工企業(yè)之一,也是中國大陸集成電路制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,擁有領(lǐng)先的工藝制造能力、產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)、服務(wù)配套,向全球客戶提供0.35微米到14納米不同技術(shù)節(jié)點(diǎn)的晶圓代工與技術(shù)服務(wù),包括邏輯芯片,混合信號(hào)/射頻收發(fā)芯片,高壓驅(qū)動(dòng)芯片,系統(tǒng)芯片,閃存芯片,EEPROM芯片,圖像傳感器芯片、電源管理芯片等。

全球運(yùn)營:上海,北京,天津,深圳,香港,臺(tái)灣,日本,美國及歐洲。生產(chǎn)設(shè)施:在上海、北京、天津、深圳建有三座8吋晶圓廠和三座12吋晶圓廠;在上海、北京、深圳各有一座12吋晶圓廠在建中。

中芯國際擁有全球化的制造和服務(wù)基地。在上海兼有一座300mm晶圓廠和一座200mm晶圓廠,以及一座控股的300mm的先進(jìn)制程晶圓廠;在北京建有一座300mm晶圓廠和一座控股的300mm先進(jìn)制程晶圓廠;在天津和深圳各有一座200mm晶圓廠;在江陰有一座控股的300mm凸塊加工合資廠。

中芯國際全資設(shè)立的生產(chǎn)基地位于北京、上海、天津和深圳,包括8寸和12寸產(chǎn)線,北京兩座12寸廠以及天津和深圳各一座8寸廠。中芯國際的技術(shù)工藝涵蓋14nm先進(jìn)邏輯工藝,28nm~0.35μm的成熟邏輯工藝以及包括模擬芯片、電源管理、混合信號(hào)/頻射、汽車電子、NVM、IGBT、DDIC等的特殊工藝。

中芯國際的主要業(yè)務(wù)有兩大類,分別是集成電路晶圓代工和配套服務(wù)。由中芯國際近年來公布的營收數(shù)據(jù)可以看出,集成電路晶圓代工是其主要業(yè)務(wù),平均營收占比超90%。

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中芯國際主營業(yè)務(wù)營收占比(截至2021年中報(bào))

公司自設(shè)立以來,一直以晶圓代工模式從事集成電路制造業(yè)務(wù),依靠自主研發(fā),逐步突破了多個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn),目前已具備量產(chǎn)0.35μm-14nm的力。

公司的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下階段:

奠基時(shí)期:2000 年~2004 年:2000 年,公司在上海浦東開工建設(shè),是中國大陸第一家提供 0.18 微米技術(shù)節(jié)點(diǎn)的集成電路晶圓代工企業(yè)。2001 年,公司建設(shè)完成上海 8 英寸生
產(chǎn)基地;2002 年,公司實(shí)現(xiàn) 0.18 微米的全面技術(shù)認(rèn)證和量產(chǎn)。同年,公司北京 12 英寸生產(chǎn)基地舉行奠基儀式。2003 年,公司陸續(xù)實(shí)現(xiàn) 0.35微 米~0.13 微米的全面技術(shù)認(rèn)證和量產(chǎn),標(biāo)志著公司集成電路晶圓代工技術(shù)完成初步積累。

積累時(shí)期:2004 年~2015 年:2004 年起,公司北京 12 英寸生產(chǎn)基地逐步投入生產(chǎn),標(biāo)志著公司成為 8 英寸和12 英寸集成電路晶圓代工業(yè)務(wù)兼?zhèn)涞钠髽I(yè)。公司分別在 2006 年、
2009年、2011 年順利實(shí)現(xiàn) 90 納米、65/55 納米、45/40 納米的升級(jí)和量產(chǎn)。

高速發(fā)展時(shí)期:2015 年至今:2015 年,公司成為中國大陸第一家實(shí)現(xiàn) 28 納米量產(chǎn)的企業(yè)。2019 年,公司取得重大進(jìn)展,實(shí)現(xiàn) 14 納米 FinFET 量產(chǎn),第二代 FinFET 技術(shù)進(jìn)入
客戶導(dǎo)入階段。

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中芯國際技術(shù)節(jié)點(diǎn)量產(chǎn)時(shí)間表

晶圓代工行業(yè)是技術(shù)、資本和人才密集型行業(yè),市場(chǎng)集中度較高,寡頭壟斷格局比較穩(wěn)定。目前全球領(lǐng)先的晶圓代工企業(yè)有臺(tái)積電、三星代工、聯(lián)華電子、格羅方德、中芯國際等。TrendForce集邦咨詢?cè)?022年3月發(fā)布的一份最新數(shù)據(jù)顯示,截至2021年第四季度,前十大晶圓代工廠前五名占了全球近90%的市占率。其中,臺(tái)積電市占率為52.1%,占據(jù)全球晶圓代工市場(chǎng)的半壁江山。三星代工市占率約為18.3%,近年來上升趨勢(shì)明顯。聯(lián)華電子、格羅方德市占率分別約為7.0%、6.1%。中芯國際全球晶圓代工市占率約為5.2%,排名全球第五,中國大陸第一。后五位分別是華虹半導(dǎo)體、力積電、世界先進(jìn)、高塔半導(dǎo)體和晶合集成,前十大代工廠市場(chǎng)占有率總和達(dá)到全球市場(chǎng)的97.6%。

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全球晶圓代工市場(chǎng)格局(截至2021Q4)

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全球前十大晶圓代工企業(yè)市占率(截至2021Q4)

根據(jù)IC Insights公布的世界主要半導(dǎo)體公司先進(jìn)制程研發(fā)情況,目前,僅有三星電子和臺(tái)積電能夠提供量產(chǎn)7nm及以下工藝,三星、臺(tái)積電近年來從28nm一路升級(jí)到5nm工藝,預(yù)計(jì)2022年可以量產(chǎn)3nm。因特爾在2021年完成了7nm工藝的研發(fā),并預(yù)計(jì)在2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。格羅方德和聯(lián)華電子已經(jīng)宣布放棄7nm以下的先進(jìn)制程,退出先進(jìn)制程的賽道。位列晶圓代工行業(yè)市占率第五的中芯國際目前已實(shí)現(xiàn)14nm工藝的量產(chǎn),以及 12nm工藝的研發(fā),并預(yù)期近期將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。中芯國際是中國大陸唯一實(shí)現(xiàn)14nm FinEFT量產(chǎn)的企業(yè),雖然受到美國禁令的制裁,先進(jìn)制程的研發(fā)有所放緩,但綜合資金體量、先進(jìn)技術(shù)及人才方面,從長遠(yuǎn)來看中芯國際仍然代表中國大陸自主研發(fā)集成電路的最先進(jìn)水平。

中芯國際的產(chǎn)能與臺(tái)積電和聯(lián)電相比雖然仍有較大差距,但遠(yuǎn)超中國大陸市占率第二的晶圓代工企業(yè)華虹半導(dǎo)體,2021年中芯國際的晶圓產(chǎn)量是華虹半導(dǎo)體的兩倍左右,公司晶圓產(chǎn)能在中國大陸處在領(lǐng)先地位。根據(jù)各公司財(cái)報(bào)數(shù)據(jù),在晶圓產(chǎn)能利用率爆滿的情況下,2021年臺(tái)積電產(chǎn)能3190萬片位列全行業(yè)第一,聯(lián)電986萬片,中芯國際676萬片,華虹半導(dǎo)體333萬片。中芯國際2021的擴(kuò)產(chǎn)超預(yù)期,公司原來預(yù)計(jì)2021年12英寸增長1萬/月,8英寸增長4.5萬/月,實(shí)際12英寸和8英寸增長都超過預(yù)期,共計(jì)10萬/月8英寸當(dāng)量;預(yù)計(jì)2022年總產(chǎn)量增長13-15萬片/月8英寸當(dāng)量,產(chǎn)能增長將超過去年。

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中芯國際及其可比公司季度產(chǎn)量情況(Wafer Shipment),千片(折合8寸)

三、中芯國際未來三大看點(diǎn)

1、有望成為“芯片界ETF”

截至2021年末,中芯國際月度產(chǎn)能62萬片(折合8寸),比2020年增長10萬片。2022年,中芯預(yù)計(jì)投資50億美元在北京、上海、深圳三地同時(shí)擴(kuò)建12寸成熟制程,預(yù)計(jì)2024年全部達(dá)產(chǎn),到時(shí)中芯產(chǎn)能將比現(xiàn)在增長一倍以上。中芯國際12寸成熟制程主要面向90nm-22nm,目前主要產(chǎn)能集中40nm和55nm,40nm中的specialty memory、MCU、WiFi5、WiFi6、高壓驅(qū)動(dòng)IC、TDDI等最為缺貨,55nm中的高電壓產(chǎn)品、中屏的顯示驅(qū)動(dòng)IC、speatialty memory、CMOS很缺貨。中芯國際在21Q4財(cái)報(bào)中表示,40nm目前競(jìng)爭非常激烈,存在結(jié)構(gòu)性缺口,因?yàn)榍?0年全球40nm建設(shè)不多。

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中芯國際新增12寸晶圓廠概況

2、成熟制程持續(xù)加碼,未來3年產(chǎn)能有望增長1倍以上

中芯聚源是中芯國際于2014年發(fā)起成立的芯片股權(quán)投資機(jī)構(gòu),公司專注于集成電路行業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域,對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈中的材料、設(shè)計(jì)、裝備、IP和服務(wù)等環(huán)節(jié)的優(yōu)質(zhì)企業(yè)進(jìn)行投資,并為被投資企業(yè)提供全面的增值服務(wù)。一方面,隨著A股科創(chuàng)板的開通,中芯國際芯片股權(quán)投資能更好“變現(xiàn)”,另一方面,中芯國際也能通過股權(quán)投資實(shí)現(xiàn)更好的產(chǎn)業(yè)鏈上下游整合。

2021年中芯聚源獲中國半導(dǎo)體投資聯(lián)盟頒發(fā)的“年度最佳投資機(jī)構(gòu)獎(jiǎng)”。2021年中芯聚源新增投資項(xiàng)目70余家,投資數(shù)量和出資總規(guī)模均創(chuàng)歷史新高,已有十余家中芯聚源已投企業(yè)于2021年完成過會(huì)或上市,其中包括東芯半導(dǎo)體、唯捷創(chuàng)芯、華海清科、思特威、拓荊科技、納芯微、東微半導(dǎo)體、好達(dá)電子等各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域頭部企業(yè)。天眼查數(shù)據(jù)顯示,在半導(dǎo)體領(lǐng)域,中芯聚源投資已經(jīng)成功投資超190家企業(yè),以下為部分投資企業(yè):

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中芯聚源部分投資項(xiàng)目

3、國產(chǎn)28nm芯片生產(chǎn)線的突破有望推動(dòng)中芯國際估值回歸

受美國制裁影響,投資者擔(dān)心中芯國際不但不能進(jìn)行14nm以下的先進(jìn)產(chǎn)能建設(shè),就連28nm以上的成熟制程設(shè)備也被切斷,導(dǎo)致中芯國際的估值遠(yuǎn)低于聯(lián)電、華虹等同行。隨著未來28nm芯片生產(chǎn)設(shè)備的全部國產(chǎn)化有望成中芯國際估值均值回歸的催化劑。

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國產(chǎn)半導(dǎo)體覆蓋情況

智東西認(rèn)為,近兩年來,美國政府針對(duì)中國高科技企業(yè)出臺(tái)了“實(shí)體清單”、“臨時(shí)出口限制”等一系列打壓政策,一度讓外界對(duì)中芯國際發(fā)展前景充滿擔(dān)憂。面對(duì)危機(jī),中芯國際選擇迎難而上,主攻成熟制程,在解除生存危機(jī)的同時(shí),也打開了公司發(fā)展的新局面。2018年開始,聯(lián)電、格羅方德相繼宣布退出更高制程的探索,10nm工藝以下的玩家,只剩下臺(tái)積電、英特爾和三星。因此,中芯國際就是第二梯隊(duì)中唯一一家仍在追趕先進(jìn)制程的公司。這也給中國半導(dǎo)體行業(yè)的未來留下了希望。