本文來自微信公眾號(hào)“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫”，作者/暢秋。
對(duì)于全球半導(dǎo)體業(yè)而言，2019是青黃不接的一年，彼時(shí)，智能手機(jī)銷量見頂回落，受下游需求疲軟影響，云計(jì)算廠商的Capex（資本性支出）增速顯著下滑，電動(dòng)汽車等新興應(yīng)用市場(chǎng)體量尚小，對(duì)需求拉動(dòng)有限。
進(jìn)入2020年，在多重因素影響下，半導(dǎo)體上行周期開啟，特別是受疫情影響，居家辦公需求迅速興起，帶動(dòng)PC、平板電腦等消費(fèi)終端需求快速上升，線上活動(dòng)的增加推動(dòng)著數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模擴(kuò)充。同時(shí)，以新能源車為代表的新興應(yīng)用迎來技術(shù)、成本突破，市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)。在旺盛需求的帶動(dòng)下，晶圓廠產(chǎn)能利用率上升，同時(shí)，各晶圓代工廠/IDM都增加了資本開支預(yù)算。
進(jìn)入2021年，盡管大多數(shù)半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)格依然維持在高位，但價(jià)格增速顯著放緩，部分產(chǎn)品價(jià)格開始出現(xiàn)松動(dòng)。同時(shí)，終端客戶和分銷商手中的部分芯片庫(kù)存水位較高，隨著對(duì)未來半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)格的預(yù)期逐步發(fā)生變化，部分領(lǐng)域的拉貨速度放緩，從2021年底開始，芯片行業(yè)進(jìn)入下行周期。
進(jìn)入2022年以后，產(chǎn)業(yè)鏈下游的EMS企業(yè)拉貨動(dòng)力減弱，而上游晶圓廠的產(chǎn)能利用率在2022年前三個(gè)季度依然處于高位，芯片設(shè)計(jì)和分銷環(huán)節(jié)庫(kù)存壓力較大，據(jù)廣發(fā)證券統(tǒng)計(jì)，2022年第二季度，全球主要IDM的庫(kù)存周轉(zhuǎn)天數(shù)（DOI）為117.3天，環(huán)比增加0.1天，芯片設(shè)計(jì)公司的DOI為88.7天，環(huán)比增加4.6天，合計(jì)DOI為105.7天，環(huán)比增加1.5天。全球主要分銷商的庫(kù)存也持續(xù)上升，同一時(shí)段DOI達(dá)到59天，環(huán)比增加7.1天。
進(jìn)入2022年第四季度，全球芯片需求持續(xù)低迷，設(shè)計(jì)廠商承受著越來越大的庫(kù)存壓力，而進(jìn)入2023年以來，全球半導(dǎo)體業(yè)進(jìn)入全面蕭條期，產(chǎn)能利用率在2022下半年依然維持高位的晶圓代工廠，在2023年第一季度明顯下滑，各種“打折促銷”手段頻頻見諸報(bào)端，典型代表是臺(tái)積電，這家晶圓代工領(lǐng)域的“吸金獸”在該季度的業(yè)績(jī)表現(xiàn)一般，且第二季度將出現(xiàn)大幅下滑，受到業(yè)界高度關(guān)注。
綜上，從過去4年的情況來看，全球半導(dǎo)體業(yè)在產(chǎn)業(yè)周期中上下波動(dòng)，目前來到了非常困難的時(shí)段，而且，在未來半年內(nèi)，這種困難局面依然會(huì)延續(xù)，甚至?xí)^續(xù)“惡化”，那么，在未來一年左右的時(shí)間內(nèi)，整個(gè)半導(dǎo)體業(yè)是否會(huì)一直處于“黑暗期”呢？答案是否定的，行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了復(fù)蘇跡象，下面從芯片需求端和供給端來介紹一下。
01
需求端觸底
在剛剛過去的2023年第一季度，終端需求出現(xiàn)觸底復(fù)蘇信號(hào)，從智能手機(jī)市場(chǎng)來看，據(jù)CINNO Research統(tǒng)計(jì)，2023年1月，中國(guó)大陸市場(chǎng)智能手機(jī)銷量約2766萬部，同比下滑10.4%，同比降幅收窄，環(huán)比上升44.6%。射頻前端芯片巨頭Qorvo預(yù)計(jì)中國(guó)安卓手機(jī)市場(chǎng)在2022年第四季度達(dá)到谷底，向上拐點(diǎn)將出現(xiàn)在2023年第二季度，手機(jī)需求將在2023下半年明顯改善。高通預(yù)計(jì)2023上半年客戶將繼續(xù)減少庫(kù)存，市場(chǎng)需求將在2023下半年明顯改善。
PC方面，行業(yè)大廠預(yù)計(jì)2023年呈現(xiàn)弱復(fù)蘇態(tài)勢(shì)。AMD表示，2022年第四季度持續(xù)去庫(kù)存，渠道庫(kù)存已縮減，2023年第一季度繼續(xù)去庫(kù)存，AMD的PC業(yè)務(wù)營(yíng)收在2023年第一季度觸底，預(yù)計(jì)2023下半年P(guān)C行業(yè)將復(fù)蘇。
在顯示面板市場(chǎng)，Omdia預(yù)計(jì)2023年第二季度液晶電視面板訂單有望實(shí)現(xiàn)同比增長(zhǎng)19%的反彈，50英寸及更大尺寸的面板訂單將達(dá)到1614億個(gè)，同比增長(zhǎng)8%，整體市場(chǎng)有望恢復(fù)到2020年的峰值水平。今年3月初以來，主流市場(chǎng)的HD畫質(zhì)TDDI芯片報(bào)價(jià)已上漲一成，該類芯片供不應(yīng)求的局面將延續(xù)至4月，到了5月，產(chǎn)能恢復(fù)正常后價(jià)格會(huì)下落，這反映出部分細(xì)分市場(chǎng)的芯片供需關(guān)系開始從供過于求向供需平衡轉(zhuǎn)變，這是個(gè)積極信號(hào)。
02
供給端：晶圓廠產(chǎn)能利用率有望恢復(fù)
如前文所述，進(jìn)入2023年以來，全球晶圓廠，特別是晶圓代工廠的產(chǎn)能利用率持續(xù)下滑，收入減弱，以聯(lián)電為例，該公司預(yù)計(jì)2023年第一季度產(chǎn)能利用率進(jìn)一步降至70%左右。
晶圓廠產(chǎn)能利用率下降，迫使部分晶圓產(chǎn)線采取以價(jià)換量的策略，從而減小了芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的成本壓力，以改善盈利能力。Sigmaintell預(yù)計(jì)，2023年，8英寸晶圓和12英寸55nm以上制程晶圓代工價(jià)格有望同比下降15%-17%，12英寸40nm及以下制程晶圓代工價(jià)格同比有望下降約5%-12%，晶圓代工行業(yè)整體價(jià)格同比下降約10%-15%。
總體來看，在晶圓產(chǎn)線降價(jià)和未來需求復(fù)蘇的驅(qū)動(dòng)下，從2023年第二季度開始，晶圓廠的產(chǎn)能利用率有望逐步修復(fù)，據(jù)Sigmaintell預(yù)測(cè)，全球主要晶圓產(chǎn)線的產(chǎn)能利用率在2023下半年有望溫和恢復(fù)。不過，考慮到2023年晶圓制造整體供需關(guān)系，即使2023年第二季度客戶下單量有所恢復(fù)，使得晶圓廠產(chǎn)能利用率上升，制造芯片的價(jià)格在2023年依然處于下行周期，因此，芯片設(shè)計(jì)公司的成本壓力雖然有所改善，在2023全年依然要過苦日子。
可見，相對(duì)于前文介紹的芯片需求端，供給端在2023年的日子更難，這主要是因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)鏈供需關(guān)系傳導(dǎo)需要時(shí)間（3-6個(gè)月），只要市場(chǎng)需求持續(xù)改善，晶圓廠和芯片設(shè)計(jì)公司的苦日子將在2023年底或2024年初結(jié)束，到那時(shí)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)將重新進(jìn)入上行周期。
03
增長(zhǎng)動(dòng)力
以上，主要是從產(chǎn)業(yè)宏觀層面講。芯片業(yè)要恢復(fù)增長(zhǎng)，必須有實(shí)實(shí)在在的動(dòng)力源，從目前及可預(yù)見未來的情況來看，芯片業(yè)增長(zhǎng)引擎主要靠以下幾類芯片帶動(dòng)。
高性能計(jì)算芯片
AIGC的發(fā)展正在帶動(dòng)相關(guān)芯片需求實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，AIGC大模型的訓(xùn)練和推理需要大量高性能計(jì)算（HPC）算力支持，除了算力芯片（GPU、CPU等），AI服務(wù)器內(nèi)部的存儲(chǔ)芯片（DRAM、NAND、HBM等）、NVLink+NVSwitch、光芯片、高速接口芯片、多相電源供電方案等配套產(chǎn)業(yè)鏈都將充分受益于AI服務(wù)器的需求擴(kuò)容。
考慮到各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭正在訓(xùn)練的AI模型參數(shù)量仍在持續(xù)增加，未來模型訓(xùn)練參數(shù)量可能達(dá)到萬億級(jí)別。Trendforce預(yù)估，2022年搭載GPGPU的AI服務(wù)器出貨量占整體服務(wù)器比重近1%，即約14萬臺(tái)，預(yù)計(jì)2023年出貨量同比增長(zhǎng)可達(dá)8%，2022~2026年CAGR達(dá)10.8%。
AI服務(wù)器的核心是GPGPU/ASIC，單價(jià)較普通服務(wù)器大幅提升。AI服務(wù)器與通用服務(wù)器不同，除了兩個(gè)CPU，一般還要配備4-8個(gè)GPGPU，以及一系列配套芯片。以英偉達(dá)DGX A100為例，包含8個(gè)A100 GPU，2個(gè)64核AMD Rome CPU，2TB RAM，30 TB Gen4 NVME SSD，6個(gè)NVSwitch，以及10個(gè)Connext-7 200Gb/s網(wǎng)卡。一臺(tái)通用服務(wù)器的價(jià)格一般為幾千美金，而一臺(tái)主流AI服務(wù)器的價(jià)格達(dá)到10-15萬美金。在AI行業(yè)快速發(fā)展的背景下，這樣的需求量以及單價(jià)，在帶動(dòng)整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇和發(fā)展方面，將起到關(guān)鍵作用。
存儲(chǔ)芯片
目前，DRAM和NAND現(xiàn)貨及合約價(jià)格已接近周期底部位置，存儲(chǔ)芯片庫(kù)存情況已達(dá)歷史新高，而美光等廠商預(yù)期公司DOI已觸頂，且下游客戶庫(kù)存水位預(yù)計(jì)在2023下半年逐漸恢復(fù)正常。
除了傳統(tǒng)DRAM和NAND，新興的存儲(chǔ)芯片正在進(jìn)入主流市場(chǎng)，是未來行業(yè)發(fā)展的新動(dòng)力，典型代表是DDR5 DRAM和HBM。
來自AMD的信息顯示，采用DDR5的CPU Genoa導(dǎo)入了140多個(gè)平臺(tái)，同比增長(zhǎng)超過40%，該公司計(jì)劃在2023上半年推出采用DDR5的第二代CPU Bergamo。英特爾于2023年1月發(fā)布的新一代服務(wù)器CPU Sapphire Rapids支持DDR5，該公司表示，客戶對(duì)Sapphire Rapids需求強(qiáng)勁，并預(yù)計(jì)年中前出貨100萬個(gè)，此外，英特爾預(yù)計(jì)在2023下半年發(fā)布支持DDR5的第二子代CPU，即DDR5-5600 CPU Emerald Rapids。
美光預(yù)計(jì)，PC和服務(wù)器端DDR5的滲透率在2024年中將達(dá)到50%的水平，該公司正在向數(shù)據(jù)中心客戶大量交付DDR5。隨著英特爾和AMD最新一代服務(wù)器處理器Sapphire Rapids和Genoa對(duì)DDR5需求的提升，2023下半年，DDR5有望正式放量。
目前，HBM是高端GPU實(shí)現(xiàn)高帶寬的主流方案，AIGC熱潮拉動(dòng)HBM需求增加。GPU主流存儲(chǔ)方案是GDDR和HBM，與GDDR相比，HBM由多個(gè)Die垂直堆疊而成，每個(gè)Die上都有多個(gè)內(nèi)存通道，可以在很小的物理空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高容量和高帶寬，有更多的帶寬和更少的物理接口，而物理接口越少，功耗越低。同時(shí)還具有低延遲的特點(diǎn)。HBM在2023年需求明顯增加，價(jià)格也隨之上漲。Omdia預(yù)測(cè)，2025年HBM市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)25億美元。
模擬芯片
相對(duì)于數(shù)字芯片，模擬芯片市場(chǎng)發(fā)展較為穩(wěn)定，受市場(chǎng)波動(dòng)影響相對(duì)較小，而且，受益于新能源汽車、工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的旺盛需求，2022年全球模擬芯片銷售同比增長(zhǎng)20.8%，明顯高于其它芯片品類。另外，在下行周期，相較于其它類型芯片，模擬芯片會(huì)有一定的滯后性，預(yù)計(jì)2023年模擬芯片市場(chǎng)的供需關(guān)系拐點(diǎn)會(huì)滯后整個(gè)芯片業(yè)一個(gè)季度出現(xiàn)。
作為模擬芯片的重要分支，射頻芯片也將在2023下半年恢復(fù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。從庫(kù)存水平來看，Skyworks和Qorvo的庫(kù)存水位和DOI在2022年逐季創(chuàng)新高，但庫(kù)存增速逐漸放緩，2022年第四季度，安卓手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈渠道和終端總庫(kù)存減少了20%以上，行業(yè)去庫(kù)存力度較大，傳導(dǎo)到產(chǎn)業(yè)鏈上游，PA晶圓代工廠大幅降低產(chǎn)能利用率。2023第一季度，射頻芯片業(yè)繼續(xù)去庫(kù)存，但庫(kù)存水位增速已連續(xù)兩個(gè)季度放緩。據(jù)Skyworks預(yù)測(cè)，2023下半年，該公司DOI將回落至正常水平，Qorvo也預(yù)計(jì)渠道庫(kù)存在今年下半年恢復(fù)正常。
04
結(jié)語(yǔ)
在經(jīng)歷過2020、2021年的產(chǎn)業(yè)“高熱期”后，在慣性引導(dǎo)下，全球半導(dǎo)體業(yè)走過2022上半年的“虛幻繁榮”后，下半年行情急轉(zhuǎn)直下，全球芯片業(yè)大面積供過于求。
進(jìn)入2023年以來，情況越來越糟，終端需求不振，原本是賣方市場(chǎng)的晶圓代工廠也不得不低下原本高昂的頭，為了提升產(chǎn)能利用率，推出各種促銷手段。尷尬的是，眾多芯片設(shè)計(jì)公司在2022年積壓了大量存貨，即使晶圓代工廠降價(jià)或變相降價(jià)，也難以提升產(chǎn)能利用率，這下，代工廠要看客戶的“臉色”了。
不過，隨著芯片設(shè)計(jì)公司庫(kù)存減少，以及全球各種終端對(duì)芯片需求量的提升，芯片供需和買賣雙方關(guān)系走向“融洽”，整個(gè)半導(dǎo)體業(yè)有望恢復(fù)正增長(zhǎng)，不過，在那一天到來之前的6-12個(gè)月內(nèi)，芯片設(shè)計(jì)、制造等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)還是要過一段時(shí)間的苦日子。
