半导体设计行业更新报告：周期探底雪中花开，静待春色倍还人

我们认为23年年中是值得关注的半导体周期底部位置，股价有望提前1-2个季度反应。需求端来看，尽管海外需求可能在通胀见顶后迎来衰退，但从国内需求趋势和行业库存去化的节奏来看，国内需求有望在23年迎来边际改善。产能端来看，22Q3和22Q4全球晶圆厂产能利用率呈现下行态势。 库存端来看，22Q3半导体产业链各环节库存水位维持上行；展望22Q4和23年，随着供需关系的改善，库存水位有望见顶并切入下行通道，历史上去库存一般持续2-3个季度，库存水位有望于23Q2-23Q3迎来见底。 汽车电动化催生BMIC、碳化硅用量提升。汽车电动化渗透率提升趋势明确。SiC器件能够实现更优的系统效率、更高的开关频率、更小的变换器体积，同时也将从系统层面降低整车成本。目前国内外主机厂纷纷布局SiC赛道，将带动从设备到模块全产业链的需求增长。BMIC是电动汽车电池安全的核心组件，随着汽车电动化升级，BMIC的需求亦有望大幅增长。目前BMIC市场被海外企业垄断，国产替代空间广阔。 智能化引领汽车下半场革命，计算+感知需求升级。车正在从根本上改变其产品形态。车内智能化感知、交互、场景应用升级，ADAS功能升级，带动大算力SoC需求提升。此外ADAS高级驾驶辅助系统装车率正在快速增长，为了实现自动驾驶功能，单车感知系统中，摄像头的使用量正在不断增加，带动CIS需求持续增长。 AR/VR拐点已至，交互体验驱动硬件方案优化。显示分辨率的上升致使需渲染的像素数成倍增加，多维度交互越来越多地依赖追踪精度和数据传输的速度提升，另外，在XR中更多的摄像头可以更好实现深度识别、眼动跟踪、头动跟踪等功能。画质提升+多维度交互推动高算力成为SoC的主要发展趋势之一，同时催生更多CIS使用需求。 DDR5世代更迭引领新兴内存接口及配套芯片需求。DDR5升级趋势明确，服务器内存模组搭配的RCD、DB接口芯片性能要求进一步提升，并且新增SPD、PMIC、TS芯片需求。PC市场DDR5升级则需要新增搭配SPD、PMIC； 到DDR5中期，PC端还将将新增CKD芯片。新兴增量市场将驱动接口芯片以及相关芯片应用大幅度增长。 建议关注：1）汽车电动、智能化相关标的：圣邦股份、纳芯微、思瑞浦、瑞芯微、晶晨股份、韦尔股份、斯达半导、时代电气、中颖电子、赛微微电、中瓷电子、；2）AR/VR相关标的：瑞芯微、晶晨股份、韦尔股份；3）DDR5相关标的：澜起科技、聚辰股份。 风险提示：宏观需求不及预期风险、行业竞争加剧风险、新能源汽车销量不及预期风险、国家产业政策变化的风险。 表1：重点公司投资评级: 1半导体：周期中前行，期待下一个黎明 1.1复盘：半导体行业在周期中前行 半导体产业发展的底层驱动力是人类社会经济活动的发展，以及信息化、电气化、智能化程度的提升。自从全球第一颗芯片在1958年被发明以来，半导体产品已经渗透到了人类生活几乎所有方面。根据SIA数据，1999年全球半导体销售额为1494亿美元，而2021年已达到5589亿美元，1999-2021年CAGR=6.15%。同期，根据世界银行数据，全球GDP规模从1999年的32.74万亿美元增长至2021年的96.10万亿美元，1999-2021年CAGR=5.02%。 图1.全球半导体销售额和全球GDP增长情况 半导体产业周期波动的原因来自于技术升级、产能投资、库存波动等多个维度。 其中维度最长的是由终端技术升级带动的技术周期，往往由新技术领域、新终端应用场景的开拓带动，周期长度可达8-10年；最短的是库存周期，由于产业供需关系的变化和自我调节，行业销售额和库存增速呈现长度约2-4年的周期波动。 图2.全球半导体周期复盘 2019年，全球经济创下2015年以后的最慢增长速度，贸易壁垒的增加和相关的不确定性打击了全球范围的商业信心。根据世界银行数据，2019年全球GDP为87.65亿美元，同比+1.43%。半导体行业亦不能幸免，除了全球宏观经济层面的因素以外，从半导体行业的内生禀赋来看，2019年是青黄不接的一年。彼时，智能手机销量见顶回落，云计算厂商Capex增速亦受到下游需求景气度影响显著下滑，电动汽车、光伏等新兴下游领域体量尚小，对需求拉动有限。 图3.全球智能手机出货量（亿台） 图4.全球主要云计算厂商资本开支数据（亿美元） 图5.全球新能源车销量（万台） 图6.全球光伏装机量（GW） 进入2020年，多重因素影响下，景气周期开启。宏观层面来看，为了对抗疫情对经济的冲击，各国致力于增强流动性，10年期美债收益率从2020年年初的1.88%下降至2020年6月30日的0.66%，全球宽松周期启动，刺激需求上行。同时从微观层面看，部分细分领域亦呈现快速增长态势。例如疫情影响下，居家办公需求迅速兴起，带动PC、平板等消费终端需求旺盛，线上活动的增加也进一步推动了数据中心建设的节奏。另一方面，新兴下游行业（如新能源车和光伏）迎来技术或成本突破，需求快速增长。此外，库存端来看，受地缘政治冲突影响，宏观不确定性增加，产业链部分环节主动增加库存，亦进一步促进了供需关系的变化。 图7.10年期美国国债收益率 图8.全球PC出货量（万台） 旺盛需求带动下，晶圆厂产能利用率上行，同时各晶圆厂/IDM均加大了资本开支计划。根据中芯国际数据，2021Q2开始，其产能利用率达到100.40%，并在21Q2-22Q1期间维持高位。 图9.中芯国际产能利用率数据 进入21H2，随着供需关系的改善，尽管大多数半导体产品价格依然维持坚挺，但价格增速显著放缓，部分产品价格开始出现松动。同时，终端客户和经销商手中部分特定产品库存水位较高（长短料现象），随着对未来产品价格的预期逐步发生变化，部分特定领域的拉货动能显著放缓，行业周期开始逐步切入下行通道。 图10.存储器价格 1.2周期节奏研判：黎明前的黑暗 1.2.1需求端：结构分化持续 宏观层面来看，目前全球需求依然受到流动性收缩、高油价等因素的压制。如我们前文回顾，历史上来看，半导体行业与全球经济之间存在显著的乘数效应。宏观经济的波动将以更加剧烈的形式反馈到半导体产业链的各个环节。目前我们依然在全球层面看到显著的流动性收缩趋势，美国2022年9月CPI同比增长8.2%，10月CPI为7.70%，尽管有所下降，但仍处于历史高位水平。高企的通胀对消费端需求形成压制，回顾历史上来看，通胀水平的见顶下行往往预示着周期底部的到来。此外，油价的高企，也对消费需求形成了挤压。 图11.美国CPI和全球半导体销售同比增速对比 图12.布伦特原油期货结算价（美元/桶） 微观层面来看，22Q3汽车、新能源等下游依然维持较高景气状态。汽车方面，尽管上半年受到疫情影响，但在疫情管控降级、减征购置税、地方政府发布系列促进汽车消费政策、整车优惠策略的支持下，汽车市场持续回稳复苏，库存水位显著下降，22Q3经销商库存水位在荣枯线以下，汽车需求维持较高景气度。同时，根据海关数据，逆变器出口亦维持持续增长，体现新能源需求高景气。 图13.汽车经销商库存系数 图14.中国逆变器出口数量（万台） HPC赛道受到宏观需求不及预期和Intel和AMD新平台延后影响，节奏有所放缓，年后有望逐步切入上行周期。受宏观需求景气度压制，服务器需求整体走弱，根据台湾信骅月度营收数据，Aspeed在7、8月的收入增速显著放缓。Intel新平台延期亦压制DDR5升级进程。进入9月，受到服务器客户拉货回温带动，信骅收入创历史次高。 图15.Aspeed月度营收数据 1.2.2供给端：产能稼动率已进入下行通道 根据Omdia数据，22Q2全球晶圆代工厂产能稼动率为95.4%，预计22Q3和22Q4将逐步下降至92.8%和91.9%。 图16.全球晶圆代工厂产能利用率及预测 晶圆代工厂景气度亦有所分化，呈现头部集中效应。以成熟制程电源管理芯片、面板驱动IC代工为主的世界先进（VIS）指引22Q4收入和毛利率环比均显著下滑，体现较大的产能利用率压力。同样以成熟制程为主、制程水平整体更高的联电（UMC）的产能利用率在22Q3依然维持100%以上水平，展望22Q4，UMC预计晶圆出货将环比下降10%，产能利用率回落至90%的水平。 图17.VIS产品收入结构 图18.UMC收入结构 表1.全球主要晶圆厂22Q3收入和22Q4指引情况 封测景气度依然低迷。从中国台湾主要封测企业月度营收数据来看，自22年6月开始，封测企业收入增速显著下行，环比亦持续下降。 图19.中国台湾封测企业月度营收数据（亿元TWD） 1.2.3库存端：供需关系改善有望促进存货见顶出清 全球主要EMS厂商库存周转天数处于上行通道，22Q2增速已有所放缓。根据我们统计，截至22Q2，全球主要EMS企业总计库存周转天数约为86.1天，环比+1.1天，同比+23.4天，目前库存周转天数依然处于历史高位（历史中位数约为50天），而22Q2环比增速显著缩窄。产业链去库存意愿增强，我们判断22Q3EMS/OEM环节库存上升趋势将进一步放缓，库存周转天数或有望下行。 图20.全球主要EMS企业库存周转天数 下游EMS企业拉货动能减缓，而上游晶圆代工厂/IDM产能利用率在22Q2-22Q3未见显著缓解，导致半导体设计和经销商环节22Q2-22Q3库存压力较大。根据我们统计，22Q2全球主要IDM公司库存周转天数为117.3天，环比+0.1天；设计公司库存周转天数为88.7天，环比+4.6天；合计库存周转天数为105.7天，环比+1.5天。全球主要经销商22Q2库存水位亦继续上行，22Q2达到59天，环比+7.1天。 图21.全球主要IDM和Fabless公司库存周转天数数据 图22.全球主要经销商库存周转天数 22Q3，尽管目前全球上市公司报表披露尚未结束，但从需求端来看，全球需求依然维持低迷，考虑到下游客户去库存意愿叠加上游晶圆厂产能稼动率下行不明显，我们判断设计环节仍将承受较大的存货压力。从A股上市公司披露数据来看，22Q3半导体设计/IDM公司存货周转天数维持较快上行趋势，达到253.21天，环比+49.88天。其中上升速度最快的是图像传感器行业，22Q3库存周转天数达到429.07天，环比+97.24天。 图23.A股半导体设计/IDM公司库存周转天数数据 展望22Q4的库存水位，尽管需求端承压，EMS、经销商、芯片原厂三个环节库存水位依然维持较高水平，但从产能端来看，上游晶圆代工厂产能稼动率已开始下降，有望助力供需关系改善，库存周转天数上行趋势有望减缓甚至见顶，年后有望进入下行通道。 1.3股价节奏研判：如何把握周期反转的机会？ 复盘美股历史，我们认为库存周转天数见底是股价反转的积极信号。将费城半导体指数相对标普500的超额收益与全球半导体Fabless/IDM公司库存周转天数放在同一时间轴上，我们容易发现，历史上费城半导体指数有超额收益的区间往往起始于库存周转天数见底的季度（前后误差1-2个季度）。 图24.费半-标普500相对收益与半导体库存周转天数对比 从估值层面来看，目前费城半导体指数估值已处于历史低分位数水平。截至2022年11月10日，费城半导体指数LPE倍数为18.8倍，接近历史最低的13.6倍。 同时我们复盘多轮历史周期来看，在历轮下行周期中，费城半导体下行亦较少有超过35%的幅度。本轮半导体周期中股价的下行幅度已经处于历史前列水平。 图25.费城半导体指数估值情况 表2.费城半导体指数历轮下行周期股价变化情况 结合我们前文对库存周期的判断，我们认为23年年中是值得关注的半导体周期底部位置，股价有望提前1-2个季度反应。需求端来看，尽管海外需求可能在通胀见顶后迎来衰退，但从国内需求趋势和行业库存去化的节奏来看，国内需求有望在23年迎来边际改善。产能端来看，22Q3和22Q4全球晶圆厂产能利用率呈现下行态势。 库存端来看，22Q3半导体产业链各环节库存水位维持上行；展望