根據全球半導體貿易統計協會(WSTS)預計 2019 年全球半導體銷售額預計4120 億美元, 同比下降 12.1%。從 1999 年至 2019 年 20 年間,全球半導體復合增速只有5.2%。如果僅從增長速度看,半導體行業并不是一個高增長的市場。另外,從每年的增速看,半導體行業增速不穩定。從規模的增速和穩定性看,半導體行業并不具有投資吸引力。
美國、日本韓國、歐洲的半導體產業發展遠早于國內,整體已經進入成熟穩定階段。另外,半導體是信息技術的基礎,終端用戶是計算機汽車通信,與宏觀經濟相關性較高,所以,從全球范圍看,半導體行業的增速和 GDP 相關性高是合理的。從半導體產業內部看,由于并購增多, 芯片制造商數量越來越少,資本支出占營收比穩定,全球GDP 與半導體市場增速相關性越來越高。
收入高增長難以為繼
上文已經論述,半導體行業整體增速慢, 所以行業內的個體的增速也較低。以美股大于 10 億美元的34 家芯片設計公司為例, 英特爾、 AMD 電腦 CPU 兩大巨頭 5 年復合增長率只有 6.1%、4.1%。模擬芯片龍頭 TI 德州儀器、過去 5 年復合增長率只有 4.9%。CPU和模擬芯片是技術壁壘最高的兩大領域,龍頭增速和行業增速基本一致。截至 2018 年連續兩年增速超過10%的有 9 家公司, 占比 26%;連續三年增速超過 10%只有 4家,占比 12%。增長驅動有三種:一是并購, 例如博通、微芯科技、賽普拉斯。
1) 5 年復合增長率最高的博通主要是靠收購帶來增長,例如在2014~2018 期間它收購了 PLX、 Emulex、 原博通、 Brocade Communications Systems、 CA Technologies。
2)5 年復合增長28%的賽普拉斯,主要靠 2014 年收購 spansion 拉動, 到 2018年收入增長率只有 6.7%。
5 年復合增速 22.6%的微芯科技,2016 年收購 Atmel當年收入增長 56.8%,2018年收購 Microsemi 當年收入增長 34.4%。
3) 5 年復合增速18.7%的 ADI(亞德諾) 主要靠 2017 年收購的Linear、 2018年收購的 Symeo,而其在 2012~2016 年的收入增速很不穩定,有2 年還是下降的。
二是需求短期爆發, 2016~2018年挖礦芯片帶動英偉達收入增長, 2016~2017手機存儲拉動增長的美光科技。
三是推出新品, 受到市場認可。例如 AMD 在 2017 年推出了 Radeo顯卡和銳龍處理器, 到 2018 年 AMD 繼續依靠升級的銳龍、霄龍、Radeon 顯卡產品帶動收入增長 23.3%。
銷量增長無法長期對沖單價下降
芯片雖然是硬件里面技術含量最高的產品, 但是技術壁壘不高的芯片,也不一定是很賺錢的生意。大部分芯片企業的出貨量小,芯片產品單價低,想要做大收入規模很難。與消費產品不同,除了特殊時期的存儲器和處理器芯片,一般的芯片價格是逐漸走低的。芯片設計公司想要提升業績的規模,只能靠提升銷量,用銷量的增幅對沖單價的下滑。但是芯片銷量不可能無限增長,各種智能終端是由很多芯片組成的,不可能出現某一款芯片銷量單獨增長,畢竟長期看,過去20 年半導體行業復合增速只有5.2%。
案例一:樂鑫科技,主要做 wifi 和藍牙芯片, wifi 和藍牙技術解決方案。產品用于移動設備、家用電器、工業設備和對安全性能要求高的應用場景中。2018樂鑫的芯片收入 3.2 億元,芯片銷量 7597 萬顆,芯片單價呈現下降趨勢。要擴大規模,只能靠提升銷量。
但是,由于藍牙芯片技術壁壘不高,競爭激烈, 從事 TWS 藍牙芯片的廠商不但有高通和 Cypress 等外商,還有來自中國臺灣的原相、絡達和瑞昱,中國大陸的恒玄、華為、鉅芯、紫光展銳、杰理和中科藍訊等廠商。想要提升銷量就得降價,中長期看,銷量增長無法對沖單價的下降。
2019 年 10 月,珠海杰理和中科藍訊的TWS 藍牙耳機芯片的售價已經殺到了 1.6 元人民幣,而其他廠商的芯片還處于1.6 美元的階段, 這兩家廠商的藍牙芯片月出貨量高達 50KK、70KK
從宏觀的行業角度看, 預計到 2023 年藍牙設備出貨量 54 億部,假設每部設備使用 1 片藍牙芯片,一共出貨 54 億顆藍牙芯片,假設未來藍牙芯片價格到 3元,市場規模只有 162 億元。
案例二:圣邦股份, 主要做模擬芯片,有 16 大類 1200 余款產品,平均每顆芯片銷售單價只有 0.3 元左右,且呈現下降趨勢。2018 年銷量 20.2 億顆芯片,平均每款芯片銷售量 169 萬顆。
案例三:匯頂科技, 主要做指紋識別芯片和電容觸控芯片。2018 年電容觸控芯片銷售量 10.7 億顆,指紋識別芯片銷售量12 億顆,其中 83%來自手機。手機的銷量決定了指紋識別芯片的市場規模,2018 年全球智能手機銷量 14 億部,從此角度看 2018 年指紋識別芯片市場飽和度達到 86%。指紋識別芯片的市場規模的天花板就是手機銷量的天花板。
從單價看,匯頂科技整體芯片單價下降到2018 年的 6.33 元。公司近 3 年未公布指紋識別芯片的價格,從招股說明書發現,公司指紋識別芯片的價格從 2014年的61.1 元下降到 2015 年的 22.8 元,下降幅度達到 63%。
利潤率很難提升
產品決定利潤率,只要產品的種類不變,芯片設計公司的利潤率很難提升,能夠維持在一定的水平已經很不錯了。雖然英特爾是 PC 處理器的龍頭、 高通是手機處理器的龍頭, 二者的毛利率也是從 2010 年至2018 年呈下降趨勢(高通去掉專利費,毛利率也是下降的)。過去的 9 年間,大部分芯片設計公司的毛利率只能維持或者下降,原因有:
一是競爭激烈,最頂端的處理器芯片, 聯發科、展訊等和高通競爭, AMD和英特爾競爭, 其他技術壁壘較低的芯片競爭更加激烈。
二是英特爾、高通的處理器是數字芯片,對工藝要求高,先進工藝帶來高制造成本。
三是單一芯片產品出貨量小,市場分散,單一設計企業無法形成對下游代工廠的議價能力,不能從成本端提升毛利率。例如樂鑫科技 wifi 與藍牙芯片的毛利率從2018 上半年的 52.5%下降到 2019 年上半年的 47.6%。
只有個別公司的毛利率穩定向上突破,例如德州儀器、英偉達、 恩智浦、 2015年之后的美光科技、 美信、意法半導體、思佳訊。毛利率上升的公司有以下特征:
一是短期舊需求激增,例如美光科技,因為手機存儲需求激增導致存儲芯片價格上漲。
二是短期新應用需求出現,例如英偉達的GPU 用于比特幣挖礦和人工智能計算。
三是德州儀器、恩智浦等模擬芯片設計公司,雖然營業收入微增,但是毛利率卻在提升。
原因有:
1)電源管理、信號轉換、汽車電子三大需求推動,ICinsights預測模擬芯片增速 6.9%超過芯片市場整體增速;
2)處理器、存儲器等數字芯片需要經常提升工藝,例如10nm 到 7nm,導致制造成本高。而模擬芯片使用的工藝更新速度慢,成本隨著產線折舊完成,利潤率會逐漸提升
在此我們可以得出另一個結論:有自己的晶圓廠是模擬芯片設計廠商成長壯大的必要條件。從商業模式來看,高品質的模擬產品需要設計和工藝緊密結合,晶圓廠和設計商雙方充分的交流才能開發出有特色、有競爭力的產品。
一方面是因為模擬芯片工藝更新慢,晶圓廠的使用時間超過折舊時間,這種自建晶圓廠的 IDM 模式有利于未來降低成本提升毛利率。另一方面,模擬芯片廠在設計和生產制造環節,都有多樣性需求、定制化程度高,如果沒有自身的晶圓廠,就無法在產品的質量、性能,甚至產能上得到保證。國外廠商一般會根據應用需求定義開發新的產品——設計、工藝、應用構成了一個產品定義的穩定三角,國內缺少代工廠的支持,很難形成設計和工藝結合的機會。