巴菲特重仓台积电,芯片行业前景如何?
行业|芯片行业科普
芯片行业七大领域:设计、晶圆制造、封装、测试、EDA工具、芯片原材料、半导体设备。
第一部分 设计领域
芯片行业的设计领域,指的是规格制定、架构设计可能很多朋友不清楚,那换个说法,对于芯片设计而言,简单通俗的说,就是芯片在晶圆厂生产之前的所有流程都属于设计领域。在芯片行业,国内的华为海思、紫光展锐、中兴微电子、比特大陆、寒武纪、汇顶科技、全志就是这类公司,美国的高通、博通也属于这一类型。而既有芯片业务,又有芯片晶圆制造业务的公司,我们称之为IDM(全流程生产),国内的士兰微属于这类企业,美国的英特尔,韩国的三星、海力士,意大利的意法半导体也属于这类企业。
其中包括几家公司(高通、博通、英伟达、AMD、赛灵思),四家中国台湾省的公司(联发科、联咏、瑞昱、奇景)。具体排名方面,高通继续稳坐全球第一,主要由于手机系统单芯片、物联网芯片销售分别年增51%与63%所带动,加上射频与汽车芯片业务的多元化发展,带动2021年高通营收成长达51%。英伟达在游戏显卡与数据中心营收年增分别达64%与59%的带动下,攀升至第二;而台湾IC设计的龙头联发科受惠于5G渗透率提升,手机产品组合销售劲增93%,营收暴增61%;联咏旗下的系统单芯片与显示驱动芯片两大产品线双双大幅成长,因产品规格提升、出货量增加且受惠于涨价效益,营收年增79%,增速为前十名之最;奇景是2021年首次进入全球营收十强的IC设计厂商,因大尺寸与中小尺寸驱动芯片营收均显著成长,分别年增65%与87%,且驱动芯片导入车用面板有成,总营收超过15亿美元,年增74%。
如果按照芯片的功能和应用来划分,具体的领域来对比一下国内芯片设计企业和国外的差距!我们将从处理器芯片、通信芯片、存储器芯片、消费电子芯片几大领域来比较一下!
1. CPU处理器类芯片
包括手机等移动端设备的处理器和台式电脑、笔记本电脑等微机处理器,以及嵌入式设备处理器。
(1) 手机处理器芯片
这一块国内和世界领先水平有较大差距。世界范围内的知名手机处理器厂商有高通、MTK(联发科),苹果和三星这两家也有自己的手机处理器芯片。而国内大部分手机厂商,比如小米等都是用高通或者联发科的处理器芯片!国内手机处理器设计的主要厂商是华为海思。但由于众所周知的原因,台积电不能给海思代工芯片,所以华为的麒麟芯片现在处境很尴尬!目前其他国内公司,据我所知,只有紫光展锐研发的虎贲T7510芯片,这一款芯片采用的是台积电12纳米工艺,按照网上的说法,这一款芯片相当于高通骁龙710系列。国内手机厂商里,好像只有海信用过这款处理器芯片。
(2) 微机处理器芯片
微机处理器芯片就是我们台式电脑或笔记本电脑的处理器芯片!这一块美国的英特尔是绝对的老大,从奔腾处理器到酷睿,英特尔一直领跑!这个领域能够对英特尔构成威胁的,估计只有AMD了。这一块目前国内和美国差距极大!目前国内企业有兆心在做x86的处理器,这两年好像出了一款性能等同七代英特尔产品的处理器。除此以外海光也在做微机处理器芯片,
(3) 微处理器和微控制器
微处理器和微控制器 现在的界限越来越模糊,把两者一起介绍。这一领域德州仪器(TI公司)、飞思卡尔,意大利的意法半导体,日本的瑞萨电子,领先这一块业务。而国内我只知道深圳的科创板上市公司芯海科技是主营这一块业务的。差距有多大,就不太清楚。
2.图像处理器GPU芯片
在GPU芯片这一块国内厂商和国外大厂差距极大。大家看看自己用的笔记本电脑的显卡是哪个公司的就知道了!整个GPU图形芯片领域,包括独立显卡和集成显卡。在具体市场份额方面,英特尔得益于笔记本电脑、传统PC行业的优势,其核芯显卡市占率超过全球市场的三分之二。如果只看独立显卡,美国著名企业英伟达是这一块绝对的王者。在独显领域,英伟达GPU芯片的市占率超过80%。
而我们国内做得比较好的景嘉微和中科曙光。但国内企业在GPU这一块和英伟达、英特尔、AMD的差距巨大,不是短时间能赶得上的。图像处理GPU这一块,国内必须要努力追赶。
2022年8月17日更新:去年和今年,又成立了几家新的GPU设计公司,比如壁仞和摩尔线程,这些公司的技术骨干都是英伟达或者AMD出来的团队,听说这些公司目前产品的进程挺不错的,期待他们的产品能够缩小和英伟达、AMD的差距。
3. 通信芯片
通信是一个很大的概念,很大的范畴!各种各样的通信芯片也是五花八门!主要包括WIFI芯片、蓝牙芯片、射频芯片芯片等等
(1)手机基带芯片
提到基带大家可能都听过但是不了解具体是什么,这个东西简单来说是手机通话和上网的必备组件,也就是说没了它,手机既不能通话又不能上网,重要性不言而喻。目前基带芯片这一块,美国的高通行业领跑,联发科和韩国的三星紧随其后。国内基带芯片做得比较好的只有华为海思。但华为之前也用高通的基带芯片,
(2) 射频芯片
射频芯片被誉为模拟芯片皇冠上的明珠。射频芯片又分为射频收发芯片和射频前端芯片。而目前射频前端芯片的复杂度更高,所以我们重点关注一下射频前端芯片。射频前端芯片又包括四种功能类型的芯片:滤波器、功率放大器(PA)、开关、低噪声放大器(LNA)。这四种器件 2020 年市场规模占比分别为 47%、32%、13%、8%。射频前端器件的技术难度从大到小为:滤波器、功率放大器(PA)、开关、低噪声放大器(LNA)。
市场格局方面,2020年,全球射频前端芯片的市场规模已经超过200亿美元。
(3)WIFI芯片
这个领域和世界先进水平差距较大!大部分高端手机里的WIFI芯片都是博通的!国际上知名的WIFI芯片厂商有博通、高通、美满科技,总部加州硅谷、TI,台湾的联发科、瑞昱半导体。大陆在WIFI芯片做得比较好的,我只知道珠海的全志!
(4)蓝牙芯片
做蓝牙芯片的企业相当多,这个领域我觉得技术含量不算特别高,个人认为比WIFI芯片简单多了。国内大大小小的芯片设计公司都有在做蓝牙芯片的。
4. 存储器芯片
存储芯片是一个高度垄断的市场,全球市场基本被前三大公司占据,且近年来垄断程度逐步加剧。受全球市场寡头垄断格局影响,中国企业的议价能力极低,我国存储器芯片发展受限。
近年来国内厂商奋力追赶,已在部分领域实现突破,逐步缩小与国外原厂的差距,其中,兆易创新位列市场前三,聚辰股份在EEPROM芯片领域市占率全球第三,长江存储128层3DNAND存储芯片,直接跳过96层,加速赶超国外厂商先进技术。但在市场份额方面,由于DRAM和NAND 占据了存储芯片95%左右的市场份额,我国部分企业虽然在NOR 方面有所突破,但仍未改变存储器芯片市场被韩美三巨头垄断的格局。中国的存储器芯片厂商追赶先进任重而道远。
5. 消费电子芯片领域
安防监控、机顶盒、人工智能、汽车电子、触控芯片五大板块,分开来说。
(1)监控芯片
说实话,监控芯片是国内做得相当不错的芯片领域!可以说监控芯片,国内处于世界第一梯队!世界一流!目前国内安防监控企业比如,海康威视和大华。世界范围内,老牌的监控芯片厂商有美国的德州仪器(TI公司)。
(2)机顶盒芯片
这一块国内做得还不错。华为海思这一块国内最强,另外中兴微电子、福州瑞芯微、晶晨半导体都在做机顶盒芯片,
(3)人工智能芯片
世界范围内知名的人工智能芯片有美国的英伟达、英特尔,荷兰的恩智浦。国内知名的人工智能芯片设计企业有华为海思、寒武纪、地平线等等。现在国内做人工智能芯片的很多,字节跳动、阿里平头哥、百度、腾讯,这些互联网公司也都挤进来内卷了。但芯片行业不等同于互联网,他们玩得转互联网,但芯片行业没那么好整,我们拭目以待,看他们做出的芯片究竟怎样。
(4)汽车电子芯片
其实汽车电子芯片是一个很大的范畴,汽车电子芯片是汽车电子所有芯片的统称。前面提到的MCU芯片也在汽车电子领域有很多应用,除了MCU芯片以外,无人驾驶芯片是近几年一个比较热门的领域,但目前无人驾驶芯片落地还有些困难,各大厂商都想抢跑。除此之外,汽车电子领域的芯片还包括传感器芯片、一些模拟芯片。
在汽车电子芯片整体的格局方面,荷兰企业恩智浦、美国企业德州仪器、德国企业英飞凌、日本企业瑞萨电子、意大利的意法半导体是这一领域龙头。
欧洲企业在这一领域有极大话语权。恩智浦、英飞凌、意法半导体、博世四家欧洲企业就占据全球30%的市场份额。恩智浦目是由荷兰的飞利浦发展出来的企业,2015年12月,恩智浦收购了飞思卡尔之后,开始成为汽车半导体和通用微控制器市场的领导者。美国企业以德州仪器为代表,日本企业以瑞萨电子为代表。欧美日三足鼎立。国内在汽车电子这一块我就只知道比亚迪半导体做得不错。其他没有特别有分量的公司。今年2022年上半年,其他车厂也逐渐进入到芯片设计领域。比如某蔚,也成立了芯片设计公司。不少猎头还联系了我,他们公司确实出手大方。十年经验的芯片开发工程师普遍能拿到年薪1200K以上。希望他们也好好做芯片,在汽车芯片和新能源车领域都能弯道超车。
(5) 触控芯片
这一块国内做得不错。深圳企业汇顶科技是这个领域龙头,据我所知,触控芯片如果不涉及指纹识别的话,本身并没有特别高的技术含金量。如果涉及指纹识别,那触控芯片难度增加不少。而近一两年,汇顶科技的触控芯片业务也受到强有力挑战。希望中国芯片企业能在挑战中成长。
6. 时钟芯片
不同于消费电子行业,时钟芯片偏向模拟,好多产品可以卖好多年!时钟芯片主要的市场都被美国公司把持!国内的有成都天奥电子、宁波奥拉半导体、浙江赛思电子、新港海岸。
第二部分 晶圆制造领域
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能的IC产品。晶圆的原始材料是硅,而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。晶圆制造是根据设计出的电路版图,通过炉管、湿刻、淀积、光刻、干刻、注入、退火等不同工艺流程在半导体晶圆基板上形成元器件和互联线,最终输出能够完成功能及性能实现的晶圆片。
从目前的新工艺的推进和老工艺的成熟度来看,承载中国大陆芯片生产希望的中芯国际勉强处于第二梯队,而大陆芯片制造第二的华虹,目前仅仅能够量产28纳米芯片。芯片生产这一块,大陆企业追赶先进制造,任重而道远!
第三部分 EDA工具
EDA是电子设计自动化的英文简称。EDA工具是指利用计算机辅助设计软件,来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的设计方式。
在芯片行业,我们把提供EDA工具的企业称之为EDA设计服务供应商。
而我们目前国内使用的EDA工具,几乎现在开发流程就没有使用国产的工具!国内做EDA工具最厉害的应该是华大九天,另外国微集团好像也在做EDA工具。
第四部分 芯片原材料
芯片生产需要大量的原材料,比如硅晶圆、光刻胶等等。对于大家经常听说的光刻机,我们用最通俗的语言来概括它的原理,就是投影仪+单反的原理,将激光光束透射过画着线路图的掩模,将芯片线路图成比例缩小投射到涂了光刻胶的硅晶圆上,最终形成芯片的电路图。所以硅晶圆和光刻胶是芯片生产过程中非常重要的原材料。
芯片制造所需的原料有很多,其中需求量最大的当属硅晶圆。数据显示,硅晶圆在芯片制造材料中占比最高,达到37%。硅晶圆制造行业整合现象早在上世纪90年代就已经出现,经过三十年时间厮杀,目前90%的市场份额都被日韩四巨头占据。它们分别是信越化学、环球晶圆、胜高以及SK。
在光刻胶领域,全球有超过87%的市场份额都被美国罗门哈斯、日本JSR、东京应化、日本信越与富士电子材料这五家企业所垄断,其中美国企业占到了15%市场份额,而日本企业市场份额更是超过了75%;
美日垄断!2019年,日本和韩国打芯片战,禁止日本企业出口高纯度氟化氢及光阻剂等材料原材料给韩国,韩国半导体制造厂只能停工,即便不停工,使用替代原料进行风险量产,会使得到的芯片的可靠性问题受到客户们的强烈怀疑,无疑将会引起不小的业内地震。
目前国内在芯片原材料方面和国外差距较大!
第五部分 封装
封装这一块,目前国内这一块做得不错!可以说处于第一梯队!但封装这一块本身的技术含量和难度在芯片行业的各领域里是比较低的!封装国内最强就是长电了,但封装是依赖于晶圆制造的,与工艺相关!除了长电之外还有华润微、硒品等企业。参考一下2021年大陆十大封测厂商的营收排名。
第六部分 测试
个人感觉芯片行业技术难度最低的就是测试和封装。测试的话包括CP测试、FT测试等等,包括了芯片的功能测试、可靠性测试、老化测试等等。芯片测试这一块,国内目前和国外没有什么特别的差距。国内目前的芯片测试由封测厂来完成,某些企业同时完成封装测试工作,这些企业被称为封测厂,而某些企业只进行测试工作,这类企业被称为测试厂。
第七部分 半导体设备
芯片行业的设备业务主要指的是芯片生产、封装、测试过程中需要使用的设备,比如晶圆制造过程中需要使用的光刻机、蚀刻机,测试过程中需要使用的ATE测试基台。光刻机这个大家都耳熟能详了,知道国内目前光刻机的差距,就不再多说!先进光刻机这一块荷兰的阿斯麦尔独家供货,日本的佳能也生产一些低工艺的光刻机设备。
封测厂用的ATE测试基台等设备基本都是爱德万或泰瑞达等公司的产品。爱德万是日本公司,而泰瑞达是美国公司,总部在马萨诸塞州。这一块的市场份额几乎没有国内公司的蛋糕。
第八部分总结
目前整个芯片行业,国内最被卡脖子的地方就是半导体设备和晶圆制造两大领域。这两大领域就是中国芯片的后劲项。EDA工具、芯片原材料、芯片设计都存在不同程度的差距,追赶道路任重而道远!
最后,我们知道巴菲特一直以来都偏好消费行业,很少接触科技行业,但继苹果和惠普之后,这次他选择了台积电,对芯片领域无疑是一个巨大的利好。因此,目前芯片行业值得大家关注。
消息面和估值分析
11月15日,半导体板块整体大涨6.91%,居两市涨幅第一,多只个股涨停。
其主要原因是:
11月14日美国证监会披露巴菲特旗下的伯克希尔哈撒韦公司提交的三季度报显示,该公司本季度内购买台积电6006万股,持仓市值共计41亿美元。
受此消息刺激,台积电美股当日大涨10%,A股半导体板块也相应做出反应。
那目前是投资的好时机吗?首先,受国产替代的影响,芯片板块三季度均显示不同程度的增长,从基本面来看表现不错;其次,目前半导体行业整体市盈率处于过去十年历史低位,安全边际较大。
$芯片ETF龙头(SZ159801)$ $兆易创新(SH603986)$ #“聪明钱”入场芯片股# $半导体(BK1036)$ @东方财富新媒体
本文作者可以追加内容哦 !