芯片業(yè)的「苦日子」快到頭了

對于全球半導體業(yè)而言，2019 是青黃不接的一年，彼時(shí)，智能手機銷(xiāo)量見(jiàn)頂回落，受下游需求疲軟影響，云計算廠(chǎng)商的 Capex（資本性支出）增速顯著(zhù)下滑，電動(dòng)汽車(chē)等新興應用市場(chǎng)體量尚小，對需求拉動(dòng)有限。

進(jìn)入 2020 年，在多重因素影響下，半導體上行周期開(kāi)啟，特別是受疫情影響，居家辦公需求迅速興起，帶動(dòng) PC、平板電腦等消費終端需求快速上升，線(xiàn)上活動(dòng)的增加推動(dòng)著(zhù)數據中心建設規模擴充。同時(shí)，以新能源車(chē)為代表的新興應用迎來(lái)技術(shù)、成本突破，市場(chǎng)需求快速增長(cháng)。在旺盛需求的帶動(dòng)下，晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能利用率上升，同時(shí)，各晶圓代工廠(chǎng)/IDM 都增加了資本開(kāi)支預算。

進(jìn)入 2021 年，盡管大多數半導體產(chǎn)品價(jià)格依然維持在高位，但價(jià)格增速顯著(zhù)放緩，部分產(chǎn)品價(jià)格開(kāi)始出現松動(dòng)。同時(shí)，終端客戶(hù)和分銷(xiāo)商手中的部分芯片庫存水位較高，隨著(zhù)對未來(lái)半導體產(chǎn)品價(jià)格的預期逐步發(fā)生變化，部分領(lǐng)域的拉貨速度放緩，從 2021 年底開(kāi)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(chǎng)的產(chǎn)能利用率在 2022 年前三個(gè)季度依然處于高位，芯片設計和分銷(xiāo)環(huán)節庫存壓力較大，據廣發(fā)證券統計，2022 年第二季度，全球主要 IDM 的庫存周轉天數（DOI）為 117.3 天，環(huán)比增加 0.1 天，芯片設計公司的 DOI 為 88.7 天，環(huán)比增加 4.6 天，合計 DOI 為 105.7 天，環(huán)比增加 1.5 天。全球主要分銷(xiāo)商的庫存也持續上升，同一時(shí)段 DOI 達到 59 天，環(huán)比增加 7.1 天。

進(jìn)入 2022 年第四季度，全球芯片需求持續低迷，設計廠(chǎng)商承受著(zhù)越來(lái)越大的庫存壓力，而進(jìn)入 2023 年以來(lái)，全球半導體業(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(chǎng)，在 2023 年第一季度明顯下滑，各種「打折促銷(xiāo)」手段頻頻見(jiàn)諸報端，典型代表是臺積電，這家晶圓代工領(lǐng)域的「吸金獸」在該季度的業(yè)績(jì)表現一般，且第二季度將出現大幅下滑，受到業(yè)界高度關(guān)注。

綜上，從過(guò)去 4 年的情況來(lái)看，全球半導體業(yè)在產(chǎn)業(yè)周期中上下波動(dòng)，目前來(lái)到了非常困難的時(shí)段，而且，在未來(lái)半年內，這種困難局面依然會(huì )延續，甚至會(huì )繼續「惡化」，那么，在未來(lái)一年左右的時(shí)間內，整個(gè)半導體業(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)出現了復蘇跡象，下面從芯片需求端和供給端來(lái)介紹一下。

需求端觸底

在剛剛過(guò)去的 2023 年第一季度，終端需求出現觸底復蘇信號，從智能手機市場(chǎng)來(lái)看，據 CINNO Research 統計，2023 年 1 月，中國大陸市場(chǎng)智能手機銷(xiāo)量約 2766 萬(wàn)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 預計中國安卓手機市場(chǎng)在 2022 年第四季度達到谷底，向上拐點(diǎn)將出現在 2023 年第二季度，手機需求將在 2023 下半年明顯改善。高通預計 2023 上半年客戶(hù)將繼續減少庫存，市場(chǎng)需求將在 2023 下半年明顯改善。

PC 方面，行業(yè)大廠(chǎng)預計 2023 年呈現弱復蘇態(tài)勢。AMD 表示，2022 年第四季度持續去庫存，渠道庫存已縮減，2023 年第一季度繼續去庫存，AMD 的 PC 業(yè)務(wù)營(yíng)收在 2023 年第一季度觸底，預計 2023 下半年 PC 行業(yè)將復蘇。

在顯示面板市場(chǎng)，Omdia 預計 2023 年第二季度液晶電視面板訂單有望實(shí)現同比增長(cháng) 19% 的反彈，50 英寸及更大尺寸的面板訂單將達到 1614 億個(gè)，同比增長(cháng) 8%，整體市場(chǎng)有望恢復到 2020 年的峰值水平。今年 3 月初以來(lái)，主流市場(chǎng)的 HD 畫(huà)質(zhì) TDDI 芯片報價(jià)已上漲一成，該類(lèi)芯片供不應求的局面將延續至 4 月，到了 5 月，產(chǎn)能恢復正常后價(jià)格會(huì )下落，這反映出部分細分市場(chǎng)的芯片供需關(guān)系開(kāi)始從供過(guò)于求向供需平衡轉變，這是個(gè)積極信號。

供給端：晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能利用率有望恢復

如前文所述，進(jìn)入 2023 年以來(lái)，全球晶圓廠(chǎng)，特別是晶圓代工廠(chǎng)的產(chǎn)能利用率持續下滑，收入減弱，以聯(lián)電為例，該公司預計 2023 年第一季度產(chǎn)能利用率進(jìn)一步降至 70% 左右。

晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能利用率下降，迫使部分晶圓產(chǎn)線(xiàn)采取以?xún)r(jià)換量的策略，從而減小了芯片設計企業(yè)的成本壓力，以改善盈利能力。Sigmaintell 預計，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(lái)看，在晶圓產(chǎn)線(xiàn)降價(jià)和未來(lái)需求復蘇的驅動(dòng)下，從 2023 年第二季度開(kāi)始，晶圓廠(chǎng)的產(chǎn)能利用率有望逐步修復，據 Sigmaintell 預測，全球主要晶圓產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能利用率在 2023 下半年有望溫和恢復。不過(guò)，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(hù)下單量有所恢復，使得晶圓廠(chǎng)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，芯片設計公司的成本壓力雖然有所改善，在 2023 全年依然要過(guò)苦日子。

可見(jiàn)，相對于前文介紹的芯片需求端，供給端在 2023 年的日子更難，這主要是因為產(chǎn)業(yè)鏈供需關(guān)系傳導需要時(shí)間（3-6 個(gè)月），只要市場(chǎng)需求持續改善，晶圓廠(chǎng)和芯片設計公司的苦日子將在 2023 年底或 2024 年初結束，到那時(shí)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)將重新進(jìn)入上行周期。

增長(cháng)動(dòng)力

以上，主要是從產(chǎn)業(yè)宏觀(guān)層面講。芯片業(yè)要恢復增長(cháng)，必須有實(shí)實(shí)在在的動(dòng)力源，從目前及可預見(jiàn)未來(lái)的情況來(lái)看，芯片業(yè)增長(cháng)引擎主要靠以下幾類(lèi)芯片帶動(dòng)。

高性能計算芯片

AIGC 的發(fā)展正在帶動(dòng)相關(guān)芯片需求實(shí)現指數級增長(cháng)，AIGC 大模型的訓練和推理需要大量高性能計算（HPC）算力支持，除了算力芯片（GPU、CPU 等），AI 服務(wù)器內部的存儲芯片（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)器的需求擴容。

考慮到各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭正在訓練的 AI 模型參數量仍在持續增加，未來(lái)模型訓練參數量可能達到萬(wàn)億級別。Trendforce 預估，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(wàn)臺，預計 2023 年出貨量同比增長(cháng)可達 8%，2022~2026 年 CAGR 達 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 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。一臺通用服務(wù)器的價(jià)格一般為幾千美金，而一臺主流 AI 服務(wù)器的價(jià)格達到 10-15 萬(wàn)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)復蘇和發(fā)展方面，將起到關(guān)鍵作用。

存儲芯片

目前，DRAM 和 NAND 現貨及合約價(jià)格已接近周期底部位置，存儲芯片庫存情況已達歷史新高，而美光等廠(chǎng)商預期公司 DOI 已觸頂，且下游客戶(hù)庫存水位預計在 2023 下半年逐漸恢復正常。

除了傳統 DRAM 和 NAND，新興的存儲芯片正在進(jìn)入主流市場(chǎng)，是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的新動(dòng)力，典型代表是 DDR5 DRAM 和 HBM。

來(lái)自 AMD 的信息顯示，采用 DDR5 的 CPU Genoa 導入了 140 多個(gè)平臺，同比增長(cháng)超過(guò) 40%，該公司計劃在 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(hù)對 Sapphire Rapids 需求強勁，并預計年中前出貨 100 萬(wàn)個(gè)，此外，英特爾預計在 2023 下半年發(fā)布支持 DDR5 的第二子代 CPU，即 DDR5-5600 CPU Emerald Rapids。

美光預計，PC 和服務(wù)器端 DDR5 的滲透率在 2024 年中將達到 50% 的水平，該公司正在向數據中心客戶(hù)大量交付 DDR5。隨著(zhù)英特爾和 AMD 最新一代服務(wù)器處理器 Sapphire Rapids 和 Genoa 對 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)現高帶寬的主流方案，AIGC 熱潮拉動(dòng) HBM 需求增加。GPU 主流存儲方案是 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)內存通道，可以在很小的物理空間內實(shí)現高容量和高帶寬，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 預測，2025 年 HBM 市場(chǎng)規?？蛇_ 25 億美元。

模擬芯片

相對于數字芯片，模擬芯片市場(chǎng)發(fā)展較為穩定，受市場(chǎng)波動(dòng)影響相對較小，而且，受益于新能源汽車(chē)、工業(yè)等應用領(lǐng)域的旺盛需求，2022 年全球模擬芯片銷(xiāo)售同比增長(cháng) 20.8%，明顯高于其它芯片品類(lèi)。另外，在下行周期，相較于其它類(lèi)型芯片，模擬芯片會(huì )有一定的滯后性，預計 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。

作為模擬芯片的重要分支，射頻芯片也將在 2023 下半年恢復增長(cháng)態(tài)勢。從庫存水平來(lái)看，Skyworks 和 Qorvo 的庫存水位和 DOI 在 2022 年逐季創(chuàng )新高，但庫存增速逐漸放緩，2022 年第四季度，安卓手機產(chǎn)業(yè)鏈渠道和終端總庫存減少了 20% 以上，行業(yè)去庫存力度較大，傳導到產(chǎn)業(yè)鏈上游，PA 晶圓代工廠(chǎng)大幅降低產(chǎn)能利用率。2023 第一季度，射頻芯片業(yè)繼續去庫存，但庫存水位增速已連續兩個(gè)季度放緩。據 Skyworks 預測，2023 下半年，該公司 DOI 將回落至正常水平，Qorvo 也預計渠道庫存在今年下半年恢復正常。

結語(yǔ)

在經(jīng)歷過(guò) 2020、2021 年的產(chǎn)業(yè)「高熱期」后，在慣性引導下，全球半導體業(yè)走過(guò) 2022 上半年的「虛幻繁榮」后，下半年行情急轉直下，全球芯片業(yè)大面積供過(guò)于求。

進(jìn)入 2023 年以來(lái)，情況越來(lái)越糟，終端需求不振，原本是賣(mài)方市場(chǎng)的晶圓代工廠(chǎng)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(xiāo)手段。尷尬的是，眾多芯片設計公司在 2022 年積壓了大量存貨，即使晶圓代工廠(chǎng)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(chǎng)要看客戶(hù)的「臉色」了。

不過(guò)，隨著(zhù)芯片設計公司庫存減少，以及全球各種終端對芯片需求量的提升，芯片供需和買(mǎi)賣(mài)雙方關(guān)系走向「融洽」，整個(gè)半導體業(yè)有望恢復正增長(cháng)，不過(guò)，在那一天到來(lái)之前的 6-12 個(gè)月內，芯片設計、制造等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節還是要過(guò)一段時(shí)間的苦日子。