华为半导体产业链

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价值投资的学习,最好的办法就是从行业研究开始。价值投资入门的最佳途径,就是选择几个投资者可能熟悉或者感兴趣的产业分析,从阅读行业报告开始。

价值投资培训的第一个投资分析的环节,就是让把行业研究作为价值投资入门的一个重要途径。

行业研究有一个固定的套路,那就是对产业政策行业空间行业增速行业壁垒行业格局等有一个清晰的认识,涉及到的数据最好能够记住。


关注晶圆制造和封测国产化的机会

华为自身半导体业务的定位和布局

2004 年,华为依托于其旗下的海思半导体公司大举进军芯片业。海思半导体作为华为的子公司,相当于华为的一级部门,主要的目标客户就是华为,为华为提供所需的芯片。海思已经成长为中国第一大IC芯片设计公司。海思的产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案,成功应用在全球 100 多个国家和地区,目前已经涉及智能手机芯片、服务器芯片、安防芯片、机顶盒芯片等领域。

1.安防芯片

安防行业市场规模急剧扩张 ,行业走向高清化、网络化、智能化从2011年到2017年,我国安防行业市场规模从 2773 亿元增加到 6200亿元,复合增长率达到了14%以上,考虑未来不确定性风险,预计未来5年市场需求将分别表现为 10%-20%的不同增速。前瞻产业研究院预计,到2022年,中国安防市场规模约为11799亿元。在安防行业总产值中,安防工程产值规模为3782亿元,占比61%;安防产品产值规模为1984亿元,占比32%;运维与其他产值规模为434亿元,占比7%。

安防行业正在走向高清化、网络化、智能化。智能安防视频监控系统在降低误报率、提高探测准确性和安装简易性等方面仍有较大发展空间,对更先进的安防 AI 芯片有着极大的需求,相关智能芯片厂商未来将持续受益。

华为海思在安防芯片的行业地位—专业安防芯片领域市占率超过 50%

在安防领域,根据我们的市场调研,海思已经在专业安防领域(即对芯片性能要求最高的领域),已经占有全球50%以上市场份额,产品已经广泛应用于海康威视、大华股份等一线安防厂商。而华为的目标不仅仅是专业安防领域,在消费级也在逐步扩展市场。例如视频会议系统、USB 即插即用运动相机等。

华为在安防领域的优势:

1)掌握底层核心技术:芯片。在这一系列扩张的背后都是有强大的技术做支持:从底层芯片到上层软件从而延伸到整个系统,缺一不可。而华为恰恰掌握了底层最核心的元器件——芯片,即掌握了整个系统的入口,在自家芯片上开发自家系统,无论从安全性与系统开发迭代速度角度看都有较大优势的。

2)掌握未来发展的入口:人工智能。未来安防向着智能化方向发展。而华为已经率先在自家芯片试验人工智能模块,例如应用于旗舰机Mate10的麒麟 970 芯片。虽然麒麟 970 的人工智能功能不是很明显,可以看做是一次试水,麒麟980创新的使用了双NPU,其AI计算力再次升级。麒麟980已经实现了每分钟 4500 张图的超高计算速度,比起上代提升了 120%。这个证明华为已经在未来科技入口处开始布局,并且是从芯片、软件、系统、产品全方位布局,可以推断华为会进一步将人工智能应用从智能手机扩展到智能安防领域。

目前华为在安防领域主要推出两类芯片,即监控IP相机芯片和监控IP存储芯片。


2.智能手机芯片

智能手机芯片市场规模增长变缓,行业集中度进一步提高后智能手机时代,一方面,手机微创新持续提升存量市场下半导体需求;另一方面,汽车电子、人工智能、物联网渐行渐近,带动行业成长。最新研究报告显示,2018 年全球智能手机芯片市场规模达到 300 亿美元,2013-2018 年年复合增长率为10.8%。考虑到全球手机市场需求疲软,我们认为未来3年的年均复合增长率为 0-5%左右。

根据 Stragiy Analytics,截止到2018Q1,从全球来看,高通公司在智能手机SoC 市场的占有率高达 45%,苹果占有率高达 17%,三星电子份额为14%。

智能手机芯片行业未来科技看点:5G和和AI

AI: 智能手机正处于再度智能化的始点。由于 AI 专用芯片或 AI 模块植入终端,使得边缘智能计算能力大幅提升,将解决物联网基础尚未成熟下大数据和云计算在智能手机应用依赖云端局限性,智能计算在终端应用即边缘计算有望提前到来。软硬件结合全新体验对智能手机的二次颠覆。为了增加吸引力和提高运行速度,手机芯片厂商之间的竞争变得越来越直接,而人工智能现在已经成为系统芯片争夺的焦点。我们认为,到 2020年,至少会有三分之一的智能手机芯片会内置人工智能处理器。

5G:5G是第五代移动通信技术,相比 4G,5G的速度比 4G的速度还要快上 10 倍以上。5G与人工智能会相辅相成,5G 将帮助更多的人工智能应用落地,人工智能则可以让 5G 网络更灵活、更高效的被使用。在 5G+人工智能的“双核驱动”下,各行各业转型升级的门槛会不断降低,手机产业的发展将进入“快车道”。 当 5G 和人工智能全面普及后,5G 或人工智能成为不可或缺的硬件后,软件对于消费者购机的影响将会减弱,那么到时,手机厂商肯定会更侧重于各种搭配 5G 和人工智能的硬件研发。2019 年也被称为 5G 元年。随着世界各大运营商对 5G 网络布局的加速,各大手机品牌纷纷抢先布局 5G,伴随着高通骁龙 855的面世,预计最快今年下半年将推出5G 手机。手机在 5G 时代的竞争,主导权在高通和联发科等芯片供应商的手中。一款5G手机的核心技术在于一颗能够支持5G技术的芯片。

华为AI布局之芯片:麒麟970 、麒麟980

2017年9月,华为海思推出的麒麟970芯片,其最大的特征是设立了一个专门的 AI 硬件处理单元—NPU(Neural Network Processing Unit,神经元网络),用来处理海量的 AI 数据, 2018 年 10 月,华为在 970 的基础上研发除了 AI 性能更强的 980 芯片,该芯片也是华为整合寒武纪的专利IP算法后的第二代人工智能芯片,更擅长处理视频、图像类的多媒体数据。

华为5G布局之芯片:天罡 、巴龙5000

在今年的华为5G发布会上,华为正式面向全球发布了两大5G芯片:一是全球首款 5G 基站核心芯片——天罡芯片,二是 5G 多模终端芯片—Balong 5000(巴龙 5000)。天罡芯片,全球首款 5G 基站核心芯片,其性能比以往芯片增强约2.5倍,支持200M运营商频谱带宽,一步到位满足未来网络的部署需求。巴龙 5000 芯片,能够在单芯片内实现 2G、3G、4G和 5G 多种网络制式,同时,还在全球率先支持 NSA 和 SA 组网方式,支持 FDD 和 TDD 实现全频段使用。换句话说,巴龙5000就是全面开启 5G时代的钥匙。在国内手机产商中, 天罡芯片和巴龙5000 的问世,使得华为的 的 5G  硬件布局走在了世界前列。从5G网络,到5G芯片,到5G“路由器”,再到5G手机,华为已经全面领先5G时代。


3.机顶盒芯片

机顶盒市场规模与发展状况:伴随着互联网的高速发展和智能化进程的持续推进,电视机顶盒从数字机顶盒逐步发展为网络智能机顶盒。从 2016年开始,网络智能机顶盒出货量已超过传统数字机顶盒。目前,网络智能机顶盒主要包括 IPTV 机顶盒和OTT 机顶盒。我们认为,未来智能机顶盒还会保持高出货量,一方面受益于国家推动 4k 电视普及的政策,另一方面在于,相比升级智能电视,升级

智能机顶盒的成本要小得多,这也是智能机顶盒会长期存在的一个重要因素。

空间有多大:随着基于互联网提供内容服务平台的日益增加,IPTV/OTT机顶盒的需求不断释放。全球 IPTV/OTT 机顶盒市场销售总量由 2012 年的3,130 万台增长至 2017 年的 16,200 万台,复合年增长率达到 38.93%,2017 年同比增长 57.13%。预计未来三年复合年增长率达到 15.00%。

竞争格局:主要玩家有海思、晶晨、瑞芯微、全志、联发科和高通。华为海思市占率最高,在全球范围内超过50%,主要集中在IPTV机顶盒领域,晶晨在国内 OTT 机顶盒芯片领域占据 50%市场份额,在全球范围内约占30%。

机顶盒芯片技术发展趋势:

第一,双模芯片。例如四联微电子针对有线与 IPTV市场推出双模高清解码芯片已投入量产,并即将部署,成为该领域有力的竞争者之一;ST 推出的STi7162 高清机顶盒芯片和 STi5262 标清机顶盒芯片,每款产品都在机顶盒解码器内整合 DVB-C 有线电视和 DVB-T 地面广播电视解调器,并提供以太网支持选项。 第二,高度集成。首先,芯片将集成更多的模块,调谐器、解码芯片、解调芯片、图像处理芯片、各种外置接口等都有可能集成到一颗芯片中去,从而减少系统复杂度。其次,芯片通过高集成度以提高性价比,降低成本,来应对市场对降低机顶盒整机BOM成本的需求。第三,低功耗。例如海思半导体推出首款内置 QAM 的超低功耗 DVB-C 单芯片Hi3110Q。

空间有多大:随着基于互联网提供内容服务平台的日益增加,IPTV/OTT机顶盒的需求不断释放。全球 IPTV/OTT 机顶盒市场销售总量由 2012 年的3,130 万台增长至 2017 年的 16,200 万台,复合年增长率达到 38.93%,2017 年同比增长 57.13%。预计未来三年复合年增长率达到 15.00%。

竞争格局:主要玩家有海思、晶晨、瑞芯微、全志、联发科和高通。华为海思市占率最高,在全球范围内超过50%,主要集中在IPTV机顶盒领域,晶晨在国内 OTT 机顶盒芯片领域占据 50%市场份额,在全球范围内约占30%。

机顶盒芯片技术发展趋势:

第一,双模芯片。例如四联微电子针对有线与 IPTV市场推出双模高清解码芯片已投入量产,并即将部署,成为该领域有力的竞争者之一;ST 推出的STi7162 高清机顶盒芯片和 STi5262 标清机顶盒芯片,每款产品都在机顶盒解码器内整合 DVB-C 有线电视和 DVB-T 地面广播电视解调器,并提供以太网支持选项。 第二,高度集成。首先,芯片将集成更多的模块,调谐器、解码芯片、解调芯片、图像处理芯片、各种外置接口等都有可能集成到一颗芯片中去,从而减少系统复杂度。其次,芯片通过高集成度以提高性价比,降低成本,来应对市场对降低机顶盒整机BOM成本的需求。 第三,低功耗。例如海思半导体推出首款内置 QAM 的超低功耗 DVB-C 单芯片Hi3110Q。

华为海思在机顶盒芯片领域的优势:

1.华为在 IPTV 上是端到端的全把控,设计和制造 IPTV 的机顶盒硬件,终端自己配套。

2.客户是电信(网通),传统关系比较好,也比较集中。

3.华为还有众多视频编解码技术的专利。

服务器芯片行业现状:高利润率,高度垄断

英特尔2018财年全年营收约为708.5亿美元,毛利率高达61.73%。其中数据中心业务(主要是服务器芯片)约占总营收的 32%,为230 亿美元。

在全球服务器芯片市场,英特尔以X86 架构占据着约 96%的份额,由此推断市场整体规模约为 240 亿美元。

服务器芯片架构 —X86 架构和ARM 架构之争:以服务器的代表性芯片架构分别是 X86 和 ARM,其中 X86 占据绝对的主流地位(市占率约 96%)。

由于 X86 的垄断地位,长期以来,在服务器芯片市场,英特尔是一家独大。

主要原因还是在于,深耕服务器市场多年的 Intel 已经在该领域建立了强大的生态系统,并在其中占据了主导地位。因此要向挑战 Intel,就等于是要挑战整个服务器行业的生态系统。

服务器芯片的发展趋势:

  1. 边缘计算。更多的服务器将应用在边缘侧,对服务器要求密度更密、功耗更低、延时更少,对芯片的需求也朝向安全、网络连接、AI 等迈进,ARM 架构芯片将成为好的选择。

2. 数据多元化导致算力需求提升。

到 2025 年新增数据量180ZB,是2018年新增数据量的18倍,面对如此巨大的数据增长,对计算和存储都提出了很高的要求。算力供应问题,存在严重的供需不平衡。而AI的算力增长30万倍,到 2025 年企业对AI的采用率将达到 86%,算力需求每年将增加10倍,这将驱动一个指数级增长的巨大计算空间,同时也带来了大量异构计算的需求。

华为海思的机遇与优势:

对中国而言,考虑到垄断X86专利的英特尔不会对外授权开发X86架构服务器芯片,中国的芯片企业要研发服务器芯片就只能采用其他架构,其中商业化最成功的就是 ARM 架构。

2019年1月,华为推出基于ARM架构的7纳米64核服务器芯片组:鲲鹏920(KunPeng 920),以及使用该芯片的 ARM 服务器:泰山。主要应用于大数据、分布式存储、ARM 原生应用等场景。由此,华为自研芯片已经覆盖移动终端、AI 人工智能以及服务器三大领域,全面迈向智能化。

自产自销路线: 鲲鹏芯片不对外销售,只用于华为自己的服务器和云,和英特尔也将长期保持战略合作,避免了同垄断者的正面竞争,有利于为华为赢得战略时间。

3.晶圆制造和封测国产化的机会

台积电及中芯国际是主要晶圆代工厂

虽然华为海思在 2018 年占中芯国际近 16-17%的营业额,远高于海思占台积电近 8-10%的营业额,但是台积电晶圆代工拥有华为海思超过 80%的整体晶圆代工需求, 除了之前提到的智能手机芯片麒麟 970,980,Balong 5000(巴龙 5000) 之外,还有各种12纳米的人工智能芯片如 Ascend 昇腾310及7纳米的昇腾910,而且海思的麒麟985芯片,甚至可能领先苹果成为第一个使用台积电7纳米EUV制程工艺的产品,预估其效能将比麒麟 980 提升 10%,晶体管增加 20%。为了因应中美贸易战下的半导体器件备货潮,我们预期海思于2019年占台积电营收比重应该会轻易的超过10%。

不同于台积电专注于先进制程,中芯国际主要提供华为海思28/40/45 纳米制程及未来的14及12纳米制程,但因为目前28纳米晶圆代工制程供过于求,售价低于成本,中芯国际将28纳米营收比重控制在5%,14/12 纳米已经将于今年下半年试产,我们预期中芯国际14及 12 纳米明年量产可期,华为海思当然是其重点客户,尽力扶持中芯国际,加速进口替代,但就短期而言,中芯国际的14及12纳米的 5,000-6,000 美元价格也落在成本之下,为了避免亏损扩大,我们估计中芯国际也会将 14及 12纳米 2020年的营收比重控制在 5%。

日月光及长电是主要的封测厂

类似于晶圆代工,华为海思主要是使用日月光/矽品的半导体封测服务,日月光集团共计占了近 9 成的封测份额,而 10%給长电科技,我们预期当中芯国际帮华为海思量产 14 及 12 纳米制程工艺,长电有机会接下大部分的后端封测份额,加速进口替代,完成自主可控,我们因此预期华为海思占长电科技的营业额将从 2018 年的 2-3%,提升到明年的 6-10%,达到二倍的增长。

文章来源:互联网 文章整理:唯常思价值投资网

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