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作者 | 宋昌浩
头图 | AI生图
核心看点：
半导体芯片设计细分行业，和行业的景气度以及创新周期密切相关；
制造和封测，是半导体细分领域中率先反映行业景气度变化的板块；
设备和材料作为支撑性环节，是国产化的重要方向。
近期，市场行情反复活跃，半导体有望成为弹性板块，跑出超出市场收益的阿尔法。
半导体中细分环节极多，可以分为设计、设备、材料、制造、封测等，各个细分领域之间的投资逻辑又有所差异，那么各个板块之间又有什么投资逻辑的不同？又该如何根据相关逻辑，选出核心的投资标的？本文将一一梳理。
芯片设计——行业景气度、创新周期密切相关
芯片设计是半导体的重要环节，其中细分品类又极多，主要分为逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片等，其中逻辑芯片又可以分为CPU、GPU、FPGA、SOC、MCU等多类。
其中CPU和GPU是半导体中的核心板块，也是目前国产化程度最低的方向。在CPU领域，AMD和英特尔基本垄断的整个市场，行业的壁垒不仅在于设计和制程之上，更在于对于生态的影响，也就是说很多时候CPU会和系统并不兼容。
在国内市场中，行业的主要逻辑在于国产化替代，即越来越多的公司开始逐渐的用到国产核心芯片，信创招标情况以及公司的技术突破是重要的观察方向。
目前在CPU领域，上市公司中主要是两家公司较为技术及生态较为领先，一家为海光信息，其前期的技术背景主要是来自AMD的授权，其产品生态应用较好，目前已经在服务器等市场大规模应用；另一家为龙芯中科，其自主化程度更高，产品主要在信创市场应用较多。
在GPU领域，和CPU一样，海外公司如英伟达等占据了主要的市场。其主要的路线分为两条，一条是传统意义的GPU，强调图形图像处理能力；另一条是GPGPU，作为运算协处理器，增加了各种运算指令，主要用在近期比较火的算力领域。
在国内市场中，其逻辑主要是AI浪潮下国产GPU的替代，行业的壁垒主要在技术方面，即国内的产品和国外有着明显的差距，加上同样的生态问题，国内相关公司通过技术的突破，获得更大的市场。
GPU领域的上市公司中主要有寒武纪、海光信息、景嘉微等几个公司比较正宗，其中寒武纪和海光信息的产品主要用在AI服务器领域，相对而言，寒武纪的产品比较领先，产能是目前最大的困境（收到美国制裁），所以一旦其产能问题解决，对于寒武纪将会是不小的利好。
逻辑芯片中另外一个壁垒比较高的是FPGA芯片，FPGA中文全称为现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array），是逻辑芯片的一种。其主要特点是可以快速发布，后期客户可以根据自己的需求改变特别的功能。
FPGA芯片在通信、军工以及数据中心服务器应用较多，国内的投资逻辑仍然是国产替代为主，海外的赛灵思（2022年被AMD收购）与Altera（2019年被英特尔收购）占据了整个市场80%以上的份额，国内的相关公司和海外在技术和客户上还有比较大的差距。
目前，国内的上市公司中有安路科技、紫光国微、复旦微电相关业务涉及到FPGA产品，其中安路科技主要面向民用领域，复旦微电主要是面向军用领域，紫光国微面向民用+军用领域，相对于民用领域，军用领域的毛利率更高，能达到80%以上，但是整体市场较小。商用市场规模较大，但同时也需要产品技术的突破，因此FPGA行业需要关注各家公司的技术情况。
SOC是逻辑芯片的另一个细分领域，其主要是将处理器、存储器、模拟电路模块、数模混合信号模块以及片上可编程逻辑等多个芯片集成在一起的系统集成芯片。全球市场中，有名的SOC公司包括华为、高通、联发科等企业，产品技术壁垒高，下游主要是在消费电子最大手机市场。
国内的上市公司SOC企业主要包括晶晨股份、瑞芯微、全志科技、恒玄科技、北京君正等，其下游主要应用主要在平板、智能音箱、扫地机器人、机顶盒、蓝牙耳机等领域，行业的成长性主要来自于下游新的应用带来的创新周期，给相关公司带来业绩弹性。
MCU可以理解为缩减版的SOC，集合众多外设，将内存、计数器、USB、A/D转换等周边接口集成在单一芯片上，形成芯片级计算机，可实现智能化和轻量化控制，主要应用在消费、工控、以及汽车等领域。
相对而言，MCU的产品壁垒并不算高，特别是消费级的MCU产品行业竞争激烈，因此目前行业得主要逻辑一方面是下游消费电子的复苏，行业景气度上升，另一方面在于国内的上市公司MCU产品应用领域逐渐的从消费级市场向壁垒更高的工控以及汽车等领域突破。
国内的MCU上市公司有兆易创新、中颖电子等超过20家，2021年MCU是半导体价格涨幅最多的板块之一，但是近些年随着产能的逐渐释放，MCU行业的价格持续下跌，相关公司毛利率持续承压，后续关注MCU产品价格的止跌情况。
半导体芯片中第二类占比较大的是存储芯片，占比且仅次于逻辑芯片，在各领域有着丰富应用并起重要作用，由于存储产品类似大宗商品的特征，其周期和全球半导体整个行业一样，受到需求端、供给端的影响明显，具有明显的周期性。
供给端，由于行业的集中度较高，因此国际大厂如三星、海力士等公司的产能调整对于行业有着至关重要的影响，需求端，每一波新的创新周期，都将会带来存储需求的增加，目前AI正给存储带来新的需求，价格是反映存储行业景气度的最直观指标。
存储行业的上市公司同样不少，但主要集中在中低端领域，行业内的两家龙头企业长江存储、合肥长鑫均没有上市。上市公司中又分为存储模组、存储芯片、存储接口芯片等各种方向，不过整体来看，各个细分方向的景气度和存储的整体景气度密切相关。
行业的龙头公司包括江波龙、佰维存储、兆易创新、东芯股份、北京君正、澜起科技等，其中江波龙和佰维存储在前期的业绩弹性将会更大，兆易创新的逻辑产品的升级打开更大的空间；北京君正的存储下游主要集中在汽车领域，汽车行业的变化对其影响较大；澜起科技主要和存储芯片的升级有较大的关系。
聊完逻辑芯片和存储芯片，集成电路的另一大细分是模拟芯片。模拟芯片通俗语言理解就是将声音、光线、温度等转化成可以被数字芯片识别的信号的一种芯片，可以说，模拟芯片是现实世界和数字世界的重要桥梁。
相对而言，模拟芯片的并不依赖先进的制程，其制程多在130nm、180nm左右，其主要逻辑在于并购和料号数量的增长来获得成长性。模拟芯片由于下游分散，因此品类的增加就可以打开新的应用领域，营收增长和品类数量呈现正相关的特征。正是由于公司产品品类的增多，推动了公司营收的不断增长。
其中并购是模拟芯片公司实现跨越式成长的重要途径。全球模拟芯片行业龙头中，TI（德州仪器）共计经历过35次并购，ADI（亚德诺）共计经历过21次并购，最终成就了目前公司的龙头地位。在近期并购浪潮中，模拟芯片是最可能率先有相关动作并能真正收益的板块之一。
模拟芯片同样由于竞争壁垒相对较低，国内上市公司较多。其中，圣邦股份，思瑞浦、艾为电子、纳芯微等四家公司受到的关注度较高。圣邦股份是上市公司中在售料号最全的公司，超过5000种，思瑞浦和艾为电子均和华为有一定的关系，分别在通信市场和消费市场有一定的影响力，纳芯微的主要下游在车规领域。
制造和封测——率先反映行业景气度板块
由于当前行业内多采用Fabless模式，因此制造和封测板块也是半导体行业的重要板块。
晶圆制造是半导体生产的重要环节，没有制造就意味着再先进的设计终归是一纸空谈。其逻辑一方面是和行业景气度密切相关，随着行业景气度的变化，晶圆厂的产能利用率随之变化，进而影响公司的业绩；另一方面，国内的晶圆厂重要成长逻辑还在于先进制程的突破，承接更多的国内产能需求。
目前，国内的上市公司中主要有中芯国际、华虹公司、晶合集成、芯联集成等几家公司，其中中芯国际主要负责向国内高端制程的突破，打破国外对于国内的封锁；华虹公司专注于特色工艺，其来自功率半导体以及MCU的营收占比较大，这两个行业景气度的变化将会对公司有较大的影响；晶合集成的代工产品主要为DDIC芯片，手机及消费电子行业景气度的变化将会对其有重要影响。
封测是半导体晶圆制造的下一环节，和国内的其他半导体细分领域存在被卡脖子的风险不同，作为国家大基金扶持的第一个半导体细分行业，封测行业通过海外的并购，已经成为了我国半导体领域强势产业。
通过产业基金的支持，长电科技、通富微电以及华天科技已经分别成为全球前十大封装测试企业，分列国内第一、第二、第三位，全球第三、第五、第六位。
中芯国际是长电科技的第二大股东，也是长电科技的实际控制人，两者之间实现了深度的绑定。通富微电是AMD为公司最大客户，也是AMD最大的封装测试供应商，占其订单总数的80%以上，2021年对通富微电的营收贡献占比已超过50%，相对而言，华天科技的客户相对分散，不过也和长江存储达成了战略合作，未来有望深度绑定。
随着半导体设计公司的去库存接近尾声，在补库存的需求推动下，芯片设计公司面向晶圆制造和封测的订单有望恢复至正常水平，晶圆制造和封测公司的业绩将率先迎来拐点。
设备和材料——国产化急迫方向
国产化作为半导体行业的重要方向，设备和材料等基础支撑行业，是目前国产环节中最紧迫的方向。
半导体设备作为半导体行业的重要细分方向之一，可以分为前道设备和后道设备，前道设备主要用在晶圆制造过程之中，其主要逻辑是行业景气度的上升以及国产化率的提高，带来半导体设备行业的景气。
一方面，随着半导体行业市场景气度上行，晶圆厂的产能利用率高，晶圆厂就有较大的扩产动力，而半导体行业景气度下行，晶圆厂的产能利用率低，晶圆厂就会缩减相关的资本开支，因此晶圆厂的资本开支指引是观察半导体设备行业景气度的重要指标。
另一方面，从国产化的角度来看，国内半导体设备公司从0到1的过程基本完成，但整体设备的整体国产化率在16%左右，随着晶圆厂与国产设备材料零部件供应商全面加速紧密合作，远期来看，设备国产化的空间有望进一步打开。
相对而言，半导体设备是半导体行业中竞争格局最好的方向。在其更细分的方向，半导体设备又可以分为光刻机、刻蚀设备、薄膜沉积设备、检测量测设备、涂胶显影设备、清洗设备、CMP设备、离子注入机等多样设备，由于行业壁垒较高，目前国内的上市公司中每个方向基本只有几家公司进行竞争。
国内的上市公司中主要包括北方华创、中微公司、拓荆科技、芯源微等，行业公司的投资逻辑一方面看晶圆厂的资本开支，另一方面看上市公司的在手订单合同负债变化，此外在更大赛道获得布局、以及产品技术取得更高制程突破、所布局细分赛道国产化率更低的方向市场将会给予更高的弹性。
半导体材料是国产化另一个亟需突破的方向，不过和半导体设备相比，半导体要的品类要更多，更加分散。从分类上来看，半导体材料可以分为硅片、光刻胶、掩模版、电子特气、CMP抛光材料、靶材等7大类。相对而言，由于硅片的价值量最高、光刻胶的国产化率最低，因此受到市场的关注度最高。
硅片作为半导体材料领域占比最高的晶圆制造材料，占比高达35%，是晶圆厂采购材料中最重要的环节。硅片行业的逻辑仍是景气度以及国产替代，一方面，硅片的使用量和晶圆厂的产能利用率密切相关，当行业景气，晶圆厂的产能利用率高时，硅片供不应求，相关公司有涨价空间，带来业绩的增长。
另一方面，对于国内的硅片公司来讲，硅片的整体国产化率还仍然较低，特别是十二寸晶圆国产化率仅有10%左右，未来具有巨大的国产替代空间，随着公司的技术突破，在晶圆厂取得验证通过，将会给相关公司带来增量。
光刻胶作为目前国产化率最低、壁垒最高的材料，一直是市场炒作的热点。光刻胶的国产化率却极低，当前国产替代迫切。市场上日美企业占据约80%以上份额，国内只在低端的i/g线部分产品实现了量产，在中高端光刻胶领域，如KrF光刻胶国产化率不及5%，ArF几乎空白，EUV光刻胶更是处于早期研发阶段。
其壁垒一方面体现在技术上需要在化学领域多年的积累，能够不断调试其配方；另一方面，光刻胶的验证周期极长，一般需要12-18个月，下游的晶圆厂切换光刻胶成本较高，客户切换光刻胶意愿不强；此外，光刻胶的研发生产需要光刻机进行配套测试，数量有限且供应可能受国外限制。
因此，在光刻胶领域，在上游原材料研究较深、和晶圆厂关系较好、有先进光刻机布局的企业竞争力将会更强。
总的来讲，虽然半导体出现联动时，会有整体的上涨行情，但是半导体的各个板块都有其特有的逻辑，我们梳理好各板块的小逻辑，希望大家跑出超额的阿尔法。
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