根据全球半导体贸易统计协会(WSTS)预计 2019 年全球半导体销售额预计4120 亿美元, 同比下降 12.1%。从 1999 年至 2019 年 20 年间,全球半导体复合增速只有5.2%。如果仅从增长速度看,半导体行业并不是一个高增长的市场。另外,从每年的增速看,半导体行业增速不稳定。从规模的增速和稳定性看,半导体行业并不具有投资吸引力。
美国、日本韩国、欧洲的半导体产业发展远早于国内,整体已经进入成熟稳定阶段。另外,半导体是信息技术的基础,终端用户是计算机汽车通信,与宏观经济相关性较高,所以,从全球范围看,半导体行业的增速和 GDP 相关性高是合理的。从半导体产业内部看,由于并购增多, 芯片制造商数量越来越少,资本支出占营收比稳定,全球GDP 与半导体市场增速相关性越来越高。
收入高增长难以为继
上文已经论述,半导体行业整体增速慢, 所以行业内的个体的增速也较低。以美股大于 10 亿美元的34 家芯片设计公司为例, 英特尔、 AMD 电脑 CPU 两大巨头 5 年复合增长率只有 6.1%、4.1%。模拟芯片龙头 TI 德州仪器、过去 5 年复合增长率只有 4.9%。CPU和模拟芯片是技术壁垒最高的两大领域,龙头增速和行业增速基本一致。截至 2018 年连续两年增速超过10%的有 9 家公司, 占比 26%;连续三年增速超过 10%只有 4家,占比 12%。增长驱动有三种:一是并购, 例如博通、微芯科技、赛普拉斯。
1) 5 年复合增长率最高的博通主要是靠收购带来增长,例如在2014~2018 期间它收购了 PLX、 Emulex、 原博通、 Brocade Communications Systems、 CA Technologies。
2)5 年复合增长28%的赛普拉斯,主要靠 2014 年收购 spansion 拉动, 到 2018年收入增长率只有 6.7%。
5 年复合增速 22.6%的微芯科技,2016 年收购 Atmel当年收入增长 56.8%,2018年收购 Microsemi 当年收入增长 34.4%。
3) 5 年复合增速18.7%的 ADI(亚德诺) 主要靠 2017 年收购的Linear、 2018年收购的 Symeo,而其在 2012~2016 年的收入增速很不稳定,有2 年还是下降的。
二是需求短期爆发, 2016~2018年挖矿芯片带动英伟达收入增长, 2016~2017手机存储拉动增长的美光科技。
三是推出新品, 受到市场认可。例如 AMD 在 2017 年推出了 Radeo显卡和锐龙处理器, 到 2018 年 AMD 继续依靠升级的锐龙、霄龙、Radeon 显卡产品带动收入增长 23.3%。
销量增长无法长期对冲单价下降
芯片虽然是硬件里面技术含量最高的产品, 但是技术壁垒不高的芯片,也不一定是很赚钱的生意。大部分芯片企业的出货量小,芯片产品单价低,想要做大收入规模很难。与消费产品不同,除了特殊时期的存储器和处理器芯片,一般的芯片价格是逐渐走低的。芯片设计公司想要提升业绩的规模,只能靠提升销量,用销量的增幅对冲单价的下滑。但是芯片销量不可能无限增长,各种智能终端是由很多芯片组成的,不可能出现某一款芯片销量单独增长,毕竟长期看,过去20 年半导体行业复合增速只有5.2%。
从单价看,汇顶科技整体芯片单价下降到2018 年的 6.33 元。公司近 3 年未公布指纹识别芯片的价格,从招股说明书发现,公司指纹识别芯片的价格从 2014年的61.1 元下降到 2015 年的 22.8 元,下降幅度达到 63%。
利润率很难提升
产品决定利润率,只要产品的种类不变,芯片设计公司的利润率很难提升,能够维持在一定的水平已经很不错了。虽然英特尔是 PC 处理器的龙头、 高通是手机处理器的龙头, 二者的毛利率也是从 2010 年至2018 年呈下降趋势(高通去掉专利费,毛利率也是下降的)。过去的 9 年间,大部分芯片设计公司的毛利率只能维持或者下降,原因有:
一是竞争激烈,最顶端的处理器芯片, 联发科、展讯等和高通竞争, AMD和英特尔竞争, 其他技术壁垒较低的芯片竞争更加激烈。
二是英特尔、高通的处理器是数字芯片,对工艺要求高,先进工艺带来高制造成本。
三是单一芯片产品出货量小,市场分散,单一设计企业无法形成对下游代工厂的议价能力,不能从成本端提升毛利率。例如乐鑫科技 wifi 与蓝牙芯片的毛利率从2018 上半年的 52.5%下降到 2019 年上半年的 47.6%。
只有个别公司的毛利率稳定向上突破,例如德州仪器、英伟达、 恩智浦、 2015年之后的美光科技、 美信、意法半导体、思佳讯。毛利率上升的公司有以下特征:
一是短期旧需求激增,例如美光科技,因为手机存储需求激增导致存储芯片价格上涨。
二是短期新应用需求出现,例如英伟达的GPU 用于比特币挖矿和人工智能计算。
三是德州仪器、恩智浦等模拟芯片设计公司,虽然营业收入微增,但是毛利率却在提升。
原因有:
1)电源管理、信号转换、汽车电子三大需求推动,ICinsights预测模拟芯片增速 6.9%超过芯片市场整体增速;
2)处理器、存储器等数字芯片需要经常提升工艺,例如10nm 到 7nm,导致制造成本高。而模拟芯片使用的工艺更新速度慢,成本随着产线折旧完成,利润率会逐渐提升
在此我们可以得出另一个结论:有自己的晶圆厂是模拟芯片设计厂商成长壮大的必要条件。从商业模式来看,高品质的模拟产品需要设计和工艺紧密结合,晶圆厂和设计商双方充分的交流才能开发出有特色、有竞争力的产品。
一方面是因为模拟芯片工艺更新慢,晶圆厂的使用时间超过折旧时间,这种自建晶圆厂的 IDM 模式有利于未来降低成本提升毛利率。另一方面,模拟芯片厂在设计和生产制造环节,都有多样性需求、定制化程度高,如果没有自身的晶圆厂,就无法在产品的质量、性能,甚至产能上得到保证。国外厂商一般会根据应用需求定义开发新的产品——设计、工艺、应用构成了一个产品定义的稳定三角,国内缺少代工厂的支持,很难形成设计和工艺结合的机会。
(关键字:半导体)