本文來自：華泰證券研究所，作者：黃樂平

本篇為科技行業2030展望報吿之半導體篇，展望半導體行業未來十年發展機遇。我們認為，國產替代和半導體技術發展進入後摩爾時代是未來十年半導體行業投資的兩條主線。避免“卡脖子”問題是未來中國半導體行業重要發展路線。另一方面，半導體制造有望在2022年步入2nm時代，這之後的演進路線目前仍然是未知數。異構計算，Chiplet，先進封裝等後摩爾時代技術可能成為支撐Ai、雲計算、自動駕駛等半導體行業持續發展的動力。

半導體2030投資主線：國產替代和後摩爾時代

我們認為，國產替代和半導體技術發展進入後摩爾時代是未來十年半導體行業投資的兩條主線。受地緣政治影響，我們認為全球半導體行業的生產中心未來會從中國台灣一級集中走向全球分散佈局。發展製造，設備，材料等核心環節，避免“卡脖子”問題是未來中國半導體行業重要發展路線。另一方面，半導體制造有望在2022年步入2nm時代，這之後的演進路線目前仍然是未知數。異構計算，Chiplet，先進封裝等後摩爾時代技術可能成為支撐Ai、雲計算、自動駕駛等半導體行業持續發展的動力。

國產替代的發展機會：從模擬到數字，從設計到生產，設備，材料，EDA

2014年發佈的《國家集成電路產業發展推進綱要》，以及2019年推出的科創板是過去十年中國半導體行業發展的主要動力。根據2020年SIA數據，中國是半導體消費大國（全球34.4%），但還是設計製造的小國（全球7.1%）。半導體行業過去2年總市值上升4倍，半導體佔A股公募基金持股比重從科創板開板前19年7月的0.69%上升到1Q21的3.43%，成為重要投資板塊之一。展望下一個十年，我們認為設計的國產替代從最初的模擬，功率，MCU，逐步走向CPU/GPU/存儲器等數字芯片。產業鏈環節的替代也逐漸從設計，走向生產，設備，材料，EDA等產業鏈環節。

後摩爾時代核心技術：器件創新，異構計算，Chiplet，先進封裝

在AI，5G，汽車智能化，物聯網等下游應用推動下，我們預計全球半導體總需求未來十年仍然保持5.3%的穩定增長。另一方面，半導體制造有望在2022年步入2nm時代，基於線寬縮小的技術演進路線可能逐漸走向極限。未來十年，我們認為，器件創新（Gate-all-around代替FinFET）、異構計算、Chiplet、先進封裝等技術有望成為後摩爾時代支撐芯片PPA（Power-Performance-Area）表現持續提升的關鍵。建議關注（1）封測環節價值量提升，（2）汽車芯片有望領先，（3）晶圓代工本土需求廣闊。 

風險提示：新技術滲透不及預期、自主可控推進不及預期、宏觀經濟下行。 

一、半導體過去10年：

全球產業格局深刻變化，國產化大潮湧動

01 十年全球行業規模增長近五成，

費城半導體指數大漲7倍為投資黃金十年

2011-2020年半導體行業經歷多輪週期，費城半導體指數大幅上漲近7倍。從全球半導體銷售額增長率來看，近十年經歷了三次上行週期：2013-2014年4G手機普及帶動半導體需求上升；2016 -2017 年智能手機以及數據中心需求的快速增長帶動存儲顆粒需求快速提升；2020年5G手機興起以及新冠肺炎疫情蔓延意外帶動居家辦公、居家娛樂的“宅經濟”促進了PC、平板、電視等消費電子需求對各類半導體需求反彈。而1H18年至2020年期間中美貿易摩擦逐步加劇則導致全球半導體行業過去十年最大幅度衰退。根據WSTS數據，全球半導體銷售額從2011年2995.2億美元增長47%至2020年4403.9億美元，同期費城半導體指數從415.05上漲7倍至2895.5，過去十年成為投資全球半導體的黃金十年。 

中美作為全球最大兩個半導體市場地位有望繼續鞏固。自2014年SIA和WSTS披露中國半導體銷售額以來，中國在全球半導體銷售額佔比從2014年27.3%提高至2020年34.4%，在2019年曾達到35.1%，全球最大半導體市場地位持續鞏固。在過去十年，其他市場呈現分化，2011年至2020年，美洲市場銷售額佔比從18.4%提升至21.7%，歐洲和日本分別從14.4%、12.5%下降至8.3%、8.5%。我們認為，作為全球智能手機產業鏈核心的中國以及引領智能手機核心芯片（核心SoC、射頻芯片等）技術創新的美國在過去十年充分受益。我們認為，中美有望繼續成為5G、新能源汽車、大數據、AIoT等新興產業創新中心，預計中美半導體市場地位仍將鞏固。 

手機智能化需求引領半導體十年發展。2010年，iPhone 4上市啟了手機智能化進程，手機智能化帶動半導體需求快速增長，根據IDC數據，應用於無線通訊的半導體銷售額從2011年752.3億美元增長至2020年1328.8億美元，佔比從23.3%提升至30.1%，並於2018年隨着存儲芯片漲價到達頂峯的1440.02億美元。根據IDC數據，全球智能手機出貨量自2016年到達出貨量頂峯後（14.73億台）逐年下降，但包括性能提升、5G、多攝、高清高刷新率顯示等智能手機創新持續推動單機芯片用量和價值提升。 

02 產業鏈垂直分工深化，

“Foundry+Fabless”模式大獲成功

從商業模式上來看，“代工+設計”模式在過去十年逐漸走向成功，在非Memory領域逐漸戰勝IDM模式。從增長率來看，根據Omdia和IC Insights數據，過去十年間除去2016-2018年由於存儲器價格上漲帶動存儲芯片IDM大廠營收大幅增長時期，芯片設計和芯片代工市場規模增速均高於IDM。從全球半導體公司排名來看，根據IC Insights數據，前十五名半導體公司中設計公司數量從2011年3家增長至2020年6家，而非存儲芯片IDM公司數量從7家減少至4家，產業鏈垂直分工不斷深化。  

設計：Fabless公司大洗牌，智能手機芯片公司發展迅速，巨頭併購潮起佈局未來

手機智能化帶動了手機SoC、基帶、通訊、顯示驅動等芯片等需求成長，智能手機fabless公司成為過去10年的大贏家。根據IC Insights數據，2020年全球前十大fabless中第一名高通、第四名聯發科、第五名蘋果以及1H20上榜的海思皆為智能手機SoC供應商，第二名博通、第八名美滿主業涉及通訊連接芯片產品，聯詠則為全球手機顯示廣泛使用的TDDI龍頭公司。 

過去十年鉅額併購重塑市場格局，巨頭爭相佈局未來。根據Thomson Reuters和我們統計，2011年至2021年間全球完成20宗交易金額超過30億美元涉及fabless的併購，其中安華高以310億美元收購博通，繼而重組新博通的交易金額最高，而英偉達以400億美元收購ARM以及AMD以370億美元收購賽靈思交易仍在進行。這些鉅額交易中不乏芯片巨頭對未來市場佈局的戰略收購，例如英特爾和AMD分別收購FPGA大廠Altera和賽靈思以圖加強其數據中心芯片性能、英偉達收購ARM意圖補全AI算力競爭中CPU短板、英特爾收購Mobileye佈局自動駕駛領域等。  

製造：台積電、三星接棒英特爾引領摩爾定律突進十年

台積電先進製程超過英特爾，成為摩爾定律的引領者。過去十年，從先進邏輯製程技術來看，台積電及三星LSI已經實現了對上一代領導者英特爾的趕超，成為摩爾定律的引領者，台積電更是成為過去十年智能手機大週期最大收益者之一，並通過承接AMD、Intel、蘋果M系列處理器繼續在電腦處理器領域提升市場地位。據台積電數據，其憑藉FinFET從28nm演進至5nm，性能提升2.7倍，同性能功耗降低為1/27，其3nm平台計劃於2021年投入風險生產。我們認為，在AI/5G/智能汽車趨勢提速的推動下，“Fabless+Foundry”模式仍將保持主流領先優勢，推動全球芯片代工市場規模繼續快速增長。台積電市值超過Intel成為全球市值最高的半導體公司是過去10年半導體行業一件標誌性事件。 

資本開支和研發投入需求高企，追逐先進製程成為少數玩家遊戲。隨着先進製程工藝的升級，單位產能的資本支出將顯著提升，根據IBS數據，10kwpm 14nm產能需要約1.25億美元的資本開支投入。我們認為上述原因導致了晶圓代工行業研發密集、資本密集型的行業特性。2018年，格羅方德（Global Foundries）和聯電（UMC）相繼宣佈停止先進製程研發，各自最先進製程停留在14nm同時專攻成熟製程和較先進製程平台的拓展。目前，積極追逐先進工藝廠商僅剩下台積電、三星、英特爾以及中芯國際。

設備：先進製程+存儲推動行業快速成長

根據日本半導體制造裝置協會數據，全球半導體設備市場規模從2011年328.8億美元增長至2020年711.8億美元，過去9年複合增長率為9.0%，我們認為1）先進製程，2）存儲器擴產與3）中國本土需求是推動過去十年半導體設備發展的三大主要動力。從地域上看，中國大陸（先進製程、成熟製程、存儲器）、中國台灣（先進製程）和韓國（先進製程、存儲器）增速最高，複合增長率為34.2%、13.0%和11.9%，其中中國大陸從2011年13.3億美元增長至2020年187.2億美元。

先進邏輯製程及先進存儲製造需求擴大下，設備公司的龍頭效應不斷加強。一方面ASML、KLA等公司憑藉極高的技術壁壘在單品領域達到壟斷地位，另一方面AMAT（Applied Materials）、LAM（Lam Research）、TEL（Tokyo Electron Ltd）等公司通過不斷提升SAM的方式構建平台化能力，穩固市場份額。根據Bloomberg數據，2011年AMAT、ASML、LAM、TEL、KLA合計佔全球半導體設備市場份額66%，2022年增長至79%，其中LAM九年複合增長率達到17.4%。

03 大基金助燃國產半導體行業投資熱潮，

科創板推動半導體板塊擴容

過去十年，A+H股半導體上市公司總市值上漲超過十三倍。根據Wind數據，中國半導體行業A+H板塊總市值從2010年12月31日1671.4億元大幅提升至2020年12月31日24992.4億元，增長14.0倍，上市公司數量從19家增加至70家，增長2.68倍。

過去十年，中國半導體投資經歷三次催化：1）2014年，國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》以及國家集成電路產業投資基金（大基金一期）成立，開啟新一輪中國半導體投資加速進程；2）2018-2020年，中美貿易摩擦延伸至科技領域，華為、中芯國際等企業被列入“實體清單”引發國家到公眾對半導體自主可控關注，資本市場投資熱情助燃板塊估值快速提升；3）2019年6月，隨着科創板開板和註冊制推行，靈活准入制度推動半導體上市公司多元化，上市公司數量、總市值快速擴容。

大基金：全面點燃中國半導體投資熱潮

2014年6月，國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》，部署充分發揮國內市場優勢，營造良好發展環境，激發企業活力和創造力，帶動產業鏈協同可持續發展，加快追趕和超越的步伐，努力實現集成電路產業跨越式發展。2014年10月，工信部宣佈國家集成電路產業投資基金（大基金）成立，基金由國開金融、中國煙草、亦莊國投、中國移動、上海國盛、中國電科、紫光通信、華芯投資等企業發起，基金總規模為1387.2億元。大基金一期重點支持集成電路製造領域，兼顧設計、封裝測試、裝備、材料環節。2019年10月，規模為2000億元的大基金二期成立，我們認為，大基金二期有望接力助燃中國半導體產業投資熱潮。

科創板：助推A股半導體板塊快速擴容

半導體行業在科創板註冊制下充分受益。根據Wind數據，自2019年6月科創板開板至2021年5月28日，CS半導體板塊新增半導體上市公司35家，上市公司數量接近實現翻倍（截至2019年6月13日，CS半導體板塊公司數量為37家），其中科創板上市公司24家，佔新增半導體板塊公司總數68.6%，總市值為8441.7億元，佔CS半導體板塊37.1%，平均市值為351.7億元（CS半導體板塊平均市值315.7億元）。 

由於靈活的准入制度，科創板半導體公司具有以下特點1）細分行業多元化，遍及foundry、fabless、IDM、設備、材料、IP供應商等細分領域；2）規模多元化，根據Wind數據，截至2021年5月28日，科創板半導體企業含千億以上市值一家（中芯國際），500億-1000億市值公司四家（瀾起科技、滬硅產業、華潤微、中微公司）、300億-500億市值公司5家、100-300億市值公司4以及市值小於100億10家；3）所處發展階段多元化，其中芯原股份、滬硅產業處於發展前期大力投入研發的虧損企業，而中芯國際為已經發展20年，但仍需加大資本開支的企業。

二、半導體下十年投資機遇：

關注中國半導體國產化全面提速

01 無線通信+存儲+算力成為未來十年發展主力

AIoT（人工智能物聯網）=AI（人工智能）+IoT（物聯網）， AIoT融合AI技術和IoT技術，通過物聯網產生、收集來自不同維度的、海量的數據存儲於雲端、邊緣端，再通過大數據分析，以及更高形式的人工智能，實現萬物數據化、萬物智聯化。物聯網技術與人工智能相融合，最終追求的是形成一個智能化生態體系，在該體系內，實現了不同智能終端設備之間、不同系統平台之間、不同應用場景之間的互融互通，萬物互融。因此，在未來十年，我們建議關注支撐萬物互聯的無線通信半導體、存儲海量數據及計算的存儲芯片和算力芯片市場的發展空間，我們認為車載半導體在汽車智能化趨勢下有望接力手機半導體成為主引擎。 

根據IDC數據，2014年到2020年，中國半導體總產值全球佔比提升了7.1%，受國內5G、AIoT、自動駕駛等新興產業驅動，全球創新中心從美向中聚集，中國佔比有望進一步提升。然而，中國半導體行業自給率低，隨着中美摩擦加劇，半導體國產化愈加重要,我們認為，國產替代提速下，國內半導體將迎來投資黃金十年。

02 主動+被動，

半導體產業國產化勢在必行

隨着數字經濟在全國GPD比重的提高，芯片在各個經濟部門的滲透率也不斷提升，因此發展半導體產業關乎我國經濟安全。中美貿易摩擦成為影響我國半導體產業發展的重要因素，華為事件、中芯國際被加入實體清單事件表明半導體產業會成為美國製裁中國企業的重要抓手，半導體國產化是一個勢在必行的趨勢。根據IC Insights數據，2020年中國的集成電路的產量佔國內1434億美元集成電路市場的15.9%，高於2010年的10.2%。據IC Insights預測，到2025年，中國製造的集成電路製造將僅佔國內整體集成電路市場的19.4%，我們預計至2030年該比例有望提升至30%。 

從產業鏈環節來看，在半導體設計領域，雖然收購受限，但自主發展迅速，羣雄並起，已經湧現了諸如華為海思等具有國際競爭力的企業，下一步的發展邏輯應該是把握半導體代工，繼而帶動上游的原材料和設備。目前國內代工廠主要以成熟製程為主，唯有中芯國際一家在追趕先進製程，但我們預計中芯國際與台積電仍有3代/約6年技術差距。而上游的半導體材料、設備、設計軟件等環節主要依賴進口，美國把控全球市場，國產廠商自給能力薄弱，在華為事件中處於被動地位。

從細分領域看，我國核心芯片如MCU、微處理器、存儲器等極度缺乏，根據Gartner數據，2020年國產佔有率分別為3%，0%，1%。經過多年的發展，我國大部分中低端半導體產品實現了國產化替代，但是高端產品有待進一步的發展和提高。目前在消費類電子，如機頂盒芯片、監控器芯片等以及通信設備芯片，國內廠商能較好地兼顧性能、功耗、成本等因素，被市場廣泛認可。但在高端如智能手機、汽車、工業以及其他嵌入式芯片市場，我國仍落後。我們認為短期內微處理器領域很難實現進口替代，但存儲、邏輯IC、模擬IC、無線通訊芯片（包括射頻）、MCU、傳感器等細分領域國產化率有望快速提高。

國內發展集成電路國產化，需要半導體產業從原材料、設備，到設計、製造、封測整個產業鏈共同配合。2020年國家陸續出台政策，8月份發佈《國務院關於印發新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策的通知》（簡稱《若干政策》），12月份印發《關於促進集成電路產業和軟件產業高質量發展企業所得税政策的公吿》，從税收、融資等多個角度鼓勵整個產業鏈發展。

03 芯片設計：

傳統高端芯片尋求突破，自動駕駛芯片有望領先

過去十年，中國IC設計產業廠商技術發展僅限於低端產品的狀況已逐步改善，海思的高端手機應用處理芯片率先採用了5nm先進製程，寒武紀、地平線的AI佈局可達國際先進水平，展鋭、大唐、海思的5G部署穩步推進。2020年國產芯片在分立器件、傳感器、無線通訊芯片、應用處理器等細分領域的全球市場份額超過45%，合計覆蓋了全球半導體市場空間的51%。然而在高端芯片設計方面，我國與發達國家差距巨大，主要依賴進口。根據中國海關統計口徑，我國集成電路每年超過2000億美元的進口額中，處理器和存儲器兩類高端芯片合計佔70%以上，目前國產化率接近於0。展望2030年，我們認為國產CPU、存儲器領域國產化率亟待提高，將成為本土企業重點佈局的領域。 

傳統芯片領域國產替代空間廣闊，差距有望縮小

汽車進入智能化十年，中美自動駕駛芯片有望並駕齊驅領先全球

車載自動駕駛計算芯片是為高級輔助駕駛（ADAS）和自動駕駛提供算力的核心芯片。隨着汽車電子化的發展，車載傳感器數量和種類日漸增多，傳感器與ECU（Electronic Control Unit，電子控制器）一一對應使得車輛整體性下降，線路複雜性也急劇增加，此時DCU (Domain Cotrol Unit, 域控制器)和MDC(Multiple Domain Control，多域控制器)等更強大的中心化架構逐步替代了分佈式架構。自動駕駛時代，控制器需要接受、分析、處理的信號大量且複雜，原有的一個功能對應一個ECU的分佈式計算架構或者單一分模塊的域控制器已經無法適應需求，同時，攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等傳感器採集的海量數據受限於時延及可靠性無法在雲端進行計算，車載計算芯片成為自動駕駛控制核心。 

根據Gartner數據，2020年全球汽車半導體市場規模為387億美元，受新冠疫情衝擊下全球汽車銷量下滑影響市場規模同比下滑5.6%，根據Gartner數據及我們預測，在“電動化、智能化、網聯化”的大趨勢下，我們預計2030年全球汽車半導體市場規模有望達到1,123億美元，十年年均複合增長率為11.2%，有望成為繼智能手機後下一個千億級別市場。汽車算力需求提升將帶動車用處理器迅速擴大，我們預計2030年全球車用處理器市場規模將從2020年34.8億美元增長至213.4億美元，複合增長率為19.8%。

國內在汽車算力芯片領域已經湧現出達到國際水平公司，有望與美國並駕齊驅引領未來十年。地平線、黑芝麻、華為等公司相繼發佈針對L2-L4自動駕駛的算力芯片或算力平台，部分自動駕駛方案已經落地量產（5月25日，地平線發佈消息稱，地平線征程3芯片已正式上車並在理想2021款ONE車型中得到應用）或進入試驗。目前全球範圍內，全球主要自動駕駛芯片提供商Mobileye（英特爾收購）、英偉達、特斯拉以及上述本土企業都集中在中美兩國，隨着中美兩國新能源汽車發展領先，我們認為，未來十年中美汽車算力芯片有望並駕齊驅領先全球，建議投資者關注本土自動駕駛芯片公司投資機會。

04 晶圓代工：

聚焦成熟製程，後FinFET時代尋找趕超新機遇

聚焦成熟製程，代工國產化需求廣闊

台積電主導全球晶圓代工市場，並在先進製程處於壟斷地位，中國代工廠主要聚焦成熟製程。根據Omdia預計，2020年台積電在全球純晶圓代工市場（不包括IDM代工廠）中的市佔率為59%，聯電（市佔率為8%）和格芯（市佔率為7%）分列第二、第三位。國內晶圓代工廠中芯國際和華虹集團（包括華虹宏力和上海華力微）在2019年分列第四和第五名，市佔率分別為5%和3%。考慮到20年中國半導體需求在全球半導體市場佔據20%左右的份額，我們認為未來國內本土代工廠的市佔率仍有很大的上行空間。 

國產化趨勢有望推動成熟製程本土需求在21-25年內翻倍。過去幾年，在美國對華為實施技術限制以及科創板帶動創業潮等因素的催化下，半導體國產化需求呈現明顯加快趨勢。我們預計國內芯片設計公司有望在21-30年內保持快速增長，整體芯片自給率有望從2020年的18%（不含存儲器）提升至2025年的30%；基於上述假設，我們預計2025年國內本土芯片設計公司對12英寸成熟製程晶圓代工的需求有望翻倍，假設國內晶圓代工廠產能沒有額外的擴張計劃，那麼2030年供給缺口或擴大到4倍，達到供需失衡頂峯。我們認為，國產設備、材料在成熟工藝應用瓶頸有望在2025年逐步破除，國內晶圓代工廠產能擴充有望提速，預計2030年12英寸成熟製程晶圓代工缺口有望縮小至1倍。 

受新冠疫情爆發帶來的供應鏈混亂及下游市場需求復甦影響，全球晶圓代工產能自2H20以來呈現緊張局面。國內晶圓製造公司相對較少，我們預計在本土芯片設計行業快速增長的驅動下，中國的12英寸成熟製程晶圓代工需求在21-25年有望翻番。

後FinFET時代，關注憑藉顛覆技術實現換道超車機遇

Gate-all-around（GAA）nanosheet晶體管結構將面世接替FinFET。2012年，英特爾率先在22nm邏輯製程上引入FinFET工藝，FinFET工藝代替傳統平面工藝在過去近十年推動先進製程工藝沿着摩爾定律指引演進。根據IMEC模擬數據表明，5nm製程上FinFET晶體管性能將趨於飽和，溝道更好的控制、寄生電容和電阻問題能得到顯著改善的GAA nanosheet晶體管應運而生。根據各公司官網，三星、英特爾和台積電已分別宣佈在3nm、5nm以及2nm製程上放棄FinFET轉而應用GAA，GAA製程芯片有望在2022年量產。

未來十年GAA仍不是終點,革命性創新或將孕育新機遇。根據IMEC研究報吿，在GAA晶體管結構之後，垂直堆疊圓柱體納米線全包圍柵場效應晶體管（CFET）有望成為具革命性的器件，起到節省面積，提高晶體管集成密度的作用，從而有望推動摩爾定義繼續發展。根據IC Knowledge LLC預測，CFET有望在2025至2030間實現量產。由於先進邏輯製程開發難度大幅提升，研發及產線建設開支大幅提升，我們認為未來十年芯片製造市場份額仍將持續向台積電、三星聚集，半導體設備市場同樣持續向ASML、KLA、LAM、TEL等龍頭聚集。同時，我們認為晶體管結構出現革命性創新需求有望帶給國產半導體產業鏈換道超車的機遇。

05 封測：

先進封裝日漸關鍵，本土封測產業

摩爾定律發展接近極限，先進封裝日漸關鍵

封測產業從1970年代發展至今，所採用的技術方案從最初的DIP（插入式封裝）逐步演變出PQFP（塑料方塊平面封裝）、PGA（插針網格陣列封裝）、BGA（球柵陣列封裝）、QFN（方形扁平無引腳封裝）等多種形式。隨着消費電子產品不斷向輕薄化、高集成化方向發展，在摩爾定律先進製程研發難度增大、進度放緩之際，僅依靠縮小線寬的方法已無法滿足性能、功耗、面積及信號傳輸等多方面的要求，封裝技術開始向系統集成、高速、高頻、三維等方向演進，以WLP（晶圓級封裝）、SIP（系統級封裝）為代表的非焊線形式的先進封裝方案被視為滿足半導體複雜性能需求和微型化需求的理想選擇。 

目前主流先進封裝技術平台包括Flip-Chip（倒裝芯片）、WLP（晶圓級封裝）、Embedded IC（嵌入式IC封裝）、3D WLCSP（3D 晶圓級芯片封裝）、3D IC堆疊、2.5D interposer（硅中介層）、TSV（硅通孔技術）等。WLP可分為Fan-In和Fan-Out兩種，其中Fan-In是在晶圓切片前進行封裝，切片分割後尺寸與芯片大小相近；Fan-Out是基於晶圓重構技術，將芯片重新佈局到一塊人工晶圓上，然後按照與標準WLP工藝類似的步驟進行封裝，以滿足IC引腳數目增加情況下PCB排線對IC封裝後尺寸及引腳位置的調整要求。

Yole預計2025年全球先進封裝市場晶圓出貨量為0.43億片，對應2020-2025年CAGR為7%。其中，受益於3D存儲（HBM、3D DDR DRAM）相關的3D IC堆疊技術以及人工智能、HPC高寬帶存儲HBM所需的Fan-Out應用需求增加，Yole預計2025年3D IC堆疊和Fan-Out技術在先進封裝市場的出貨佔比將達到12%、8%，對應2020-2025年CAGR為25.0%和12.3%。嵌入式芯片佔比雖低，但受益於電信、基礎設施、汽車等市場需求，Yole預計其2020-2025年出貨量CAGR有望達到17%。我們認為，隨着器件尺寸微縮難度和成本大幅提升，先進封裝在推進摩爾定律發展中的重要性有望不斷提升，預計至2030年，全球先進封裝市場晶圓出貨量有望達到一億片，為2025年2.3倍。 

關注本土封測產業再上一層樓

本土封測產業具有較強配套能力，全球前十大封測廠商本土三家榜上有名。根據TrendForce，3Q20本土廠商長電/通富/華天分別以14.5%/5.9%/4.7%的市佔率位居全球封測市場的第三/第六/第七。根據各公司官網，2014年華天通過收購美國FlipChip及其子公司獲得WLCSP、Flip-Chip以及Wafer Bumping等先進封裝技術及專利；2015年長電通過收購全球排名第四的星科金朋進一步市場領先地位；2016年通富收購AMD蘇州及檳城工廠，通過與AMD形成“合資+合作”的強強聯合模式，深度綁定AMD實現技術能力及客户資源的顯著提升。

本土封測廠搶佔先進封裝先進。芯謀研究數據顯示，2020年中國封測產能持續擴張，通富微電蘇通廠二期、華天科技南京廠等主要封測代工廠新產線逐步投產，中國封測代工廠市佔率提升至22.95%。2020年中國先進封裝產值達到840億元，先進封裝佔比持續提升，達到33.5%。隨着5G帶來的新應用逐步落地和現有產品向SiP、WLP等先進封裝技術轉換，先進封裝市場需求將維持較高速度的增長，同時封測廠主要投資將集中在先進封裝領域，帶動產值快速提升。 

本土封測產業仍有長足發展空間。芯謀研究預計，到2025年，中國集成電路設計產業銷售額將超過1000億美元，設計企業數量及規模持續增加，帶動封測需求大幅增長，同時伴隨中國資本進一步併購境外封測廠商，中西部城市加大封測產線建設力度，全球封測產能加速向中國聚集，到2025年中國封測產值將在2020年基礎上翻一番，總值超過5000億元，先進封裝產值增長速度更快，將超過2300億元，佔比超過45%。我們預計，至2030年，中國封測產值將在2025年再增長50%，總值超過7500億元，封測上游設備、材料國產化有望隨之取得長足進步。

06 EDA軟件進口替代難度大，

未來需加強與先進代工廠以及IP公司的合作

在半導體產業鏈中，EDA軟件處於上游位置，是芯片設計的“基石”，是推動芯片設計創新的重要輔助工具之一。從競爭格局來看，根據ESDAlliance數據，2019年全球EDA市場規模達到105億美元，全球EDA軟件供應者主要是國際三巨頭Synopsys、Cadence和Mentor Graphic，三大EDA企業佔全球市場的份額超過60%。目前中國市場EDA銷售額的95%由以上三家瓜分，剩餘的5%還有部分被Ansys等其它外國公司佔據，給華大九天、芯禾科技等國產EDA公司留下了極少的份額，且後者在工具的完整性方面與三強相比，有明顯的差距。 

中國在EDA設計軟件國產替代方面雖然有所進展，但顯然前路依舊漫漫。2019年，我國EDA市場規模約為5.8億美元，僅佔全球市場的5.6%。與國外巨頭企業相比較，國內的EDA企業普遍成立時間較晚，因此趕超並不容易。自美國發布對華為的禁令之後，自2019年9月以來，芯華章、全芯智造等企業相繼成立，中國半導體市場伴隨着資本和政策的簇擁，如火如荼。中國的人工智能產業發展，通信射頻、汽車電子、MEMS（微機電系統）等各領域資本的瘋狂佈局，催生出以國產化替代為主的EDA浪潮，通過產業下游催生產業上游的國產化改良和產業流程的再造。 

短期EDA軟件進口替代仍然有很大難度，長期來看需加強與先進代工廠以及IP公司的合作。國內EDA廠商都比較缺乏PDK（工藝設計套件）基礎，EDA企業和國際先進晶圓廠的合作較弱，國內晶圓廠提高自身的製造技術水平有限，難以針對先進工藝設計、改良EDA軟件，即使是作為本土最大的EDA公司，華大九天目前也只能夠提供產業所需EDA解決方案的1/3左右，面臨着如Synopsys、Cadence和Mentor等國際EDA供應商的巨大挑戰。長期來看，國產EDA軟件公司需要強化與國內外晶圓廠的工藝合作，以及與IP公司的配合，迭代出全流程的EDA軟件平台。

07 國產刻蝕設備、薄膜沉積設備和

測試設備有望成為國產化的突破口

全球半導體設備市場：根據Gartner數據，綜合晶圓前後道加工，以及封測設備來看，北美和日本則處於絕對的優勢地位。就晶圓處理設備而言，美國實力非常強勁，在2020年全球晶圓處理設備供應商前5名中，美國就佔據了3席，分別是排名第一的應用材料，市佔率19%左右；第二的Lam Research，市佔率13%左右；以及排名第5的KLA，市佔率6%左右。日本企業佔全球半導體設備總體市場份額高達37%。在電子束描畫設備、塗布/顯影設備、清洗設備、氧化爐、減壓CVD設備等重要前端設備、以劃片機為代表的重要後道封裝設備和以探針器為代表的重要測試設備環節競爭力強勁。 

隨着半導體產能向大陸轉移、製程和硅片尺寸升級、政策的大力支持，大陸半導體設備增長強勁。目前國內Stepper光刻機基本可以滿足當前量產封裝需求，性價比高，客户需求響應度快；Mask Aligner光刻機目前主要應用於小尺寸晶圓和低精度應用，4/6英寸可以滿足量產要求，但精度、穩定性需要繼續提高。另外，8英光刻寸設備國內自主研發不足，未來亟需填補國內市場空白。除此之外，國內幹法去膠機、幹法蝕刻機和薄膜沉積設備基本成熟，已經具備量產應用，而研磨設備國內目前尚處於起步階段，未來有望實現國產替代。我們認為國產刻蝕設備、薄膜沉積設備和測試設備有望成為半導體設備國產化的突破口。 

發展至今，國內半導體產業在設備、核心部件等方面仍然落後於世界領先水平。但在“國產替代”浪潮下，設備供應商針對市場需求進行積極研發，將與國內領先的封測企業一同成長。未來生產步入量產階段，有望通過持續優化研發提升競爭力。設備與封測行業共同努力，有望通過單點突破實現國產替代。“國產替代”浪潮將持續推動產業向前發展，助力國內半導體企業發展成為世界級供應商。     

隨着中美貿易摩擦反覆，我們認為近年來中國半導體設備行業的格局及商業模式發生了明顯變化，主要體現在長江存儲、華虹、中芯國際等製造廠商開始加強對國產設備的支持力度，國產設備廠商也有望通過加強與下游製造廠商合作加快在國內客户的驗證進度和設備能力。 

我們認為在國產替代需求的推動下，中國半導體設備行業的成長性將強於週期性，同時由於目前設備的低自給率，我們看好未來10年半導體設備國產化的投資機會。清洗設備、後道檢測設備有望率先突破。晶圓加工核心設備技術難度高，但在國家大力支持與企業持續不斷的研發投入下，具備研發實力的公司一旦突破核心技術，有望享受到巨大的市場紅利，同時可以從EUV之外的ArF設備廠商進行技術引進和學習。

風險提示：

發射端模組研發及導入客户進展不及預期的風險。發射端模組是公司新的盈利增長點，研發需要投入大量的人力資源與資本開支，若研發及導入客户進展不及預期，我們認為可能會對公司的遠期盈利造成負面影響。

手機出貨量以及5G進展不及預期的風險。公司遠期收入預測主要依託手機出貨量增長以及5G滲透率快速提高的假設，若手機出貨量以及5G進展不及預期，存在公司收入增速不及預期的風險。

射頻前端市場競爭加劇的風險。目前國內射頻前端廠商數量較多，但能全面佈局射頻濾波 器、射頻模組和5G基站射頻器件的廠商數量較少，若射頻前端市場競爭加劇，公司存在產品價格下滑且利潤率不及預期的風險。