浙商证券研究 中国 Investment Research 中国芯丨先进制程： SMIC成长契机与中国 Fab厂突围之路！先进制程： TSMC成功法则与 SMIC成长契机。中芯国际：六个维度解析 SMIC未来发展机遇。特色工艺与化合物半导体：摩尔定律的横向拓张。电子首席分析师 蒋高振 执业证书编号： S1230520050002电子研究员 蒋鹏2020/06/28 先进制程丨 TMSC成功法则与 SMIC成长契机。 TSMC承载全球科技发展底层基石， SMIC肩负中国芯自主化前行重任。 晶圆代工丨 3种典型模式：先进制程、特色工艺与化合物代工厂。三类晶圆厂延续摩尔定律宽度与深度！1. 综合性晶圆厂丨先进制程驱动： 摩尔定律下制程迭代升级，台积电 /三星（ IDM）格芯 GF/台联电 UMC/中芯国际。2. 特色工艺工厂丨多元场景驱动： 核心竞争力源自工艺多样性，如功率 IC、 CIS、 eVNM等。3. 化合物代工厂丨新兴需求驱动： 二代 GaAs全球格局已定、三代 SiC/GaN初始布局。资料来源：公司公告、集邦咨询、浙商证券研究所 晶圆代工：综合性晶圆厂依靠制程优势呈现双梯队格局，特色代工按下游产品瓜分细分赛道，化合物代工厂商初露头角全球晶圆厂（百万美元）2 0 Q 1 1 9 Q 1 Y o Y M / S台积电 1 0 , 2 0 0 7 , 0 9 6 4 3 . 7 % 5 4 . 1 %三星 2 , 9 9 0 2 , 5 8 6 1 5 . 9 % 1 5 . 9 %格芯 1 , 4 5 2 1 , 2 5 6 1 5 . 6 % 7 . 7 %联电 1 , 3 9 7 1 , 0 5 7 3 2 . 2 % 7 . 4 %中芯国际 848 669 2 6 . 8 % 4 . 5 %高塔半导体 300 310 - 3 . 3 % 1 . 6 %世界先进 258 224 1 4 . 9 % 1 . 4 %力积电 251 178 4 1 . 2 % 1 . 3 %华虹半导体 200 221 - 9 . 4 % 1 . 1 %东部高科 158 139 1 3 . 8 % 0 . 8 % 先进制程丨 SMIC成长契机：复刻 TSMC路径，研判 57年内大概率成为第二梯队龙头。与 ASML合作研发浸润式光刻机且成为主流丨增强供应商粘性28nm：三星前闸级与 TSMC后闸级丨后闸级获得认可16nm：格芯 SOI与 TSMC FinFet工艺丨 FinFet获得认可笔电时代：代工模式优势不显著移动时代：全球涌现新兴 Fabless与苹果共同推进推最优工艺制程代工龙头与客户共成长1. 尽享从 PC 智能机产业机遇 2. 绑定 Apple受益创新周期3. 28/16nm两次选准技术路径 4. 上游设备 /材料商合作共进国内设备厂如中微丨北方及材料商安集丨鼎龙等有望受益国产化趋势145nm：工艺完善短期无分歧3nm：三星 GAA与 TSMC FinFet华为与 SMIC合作打磨先进制程先进制程中海思占比达 7080%PC丨移动时代错过发展机遇国内新兴 Fabless多元化需求2. 华为海思为绝对主力大客户1. 国内 AIoT等新兴 Fabless机遇3. 短期技术暂无分歧 /追赶为主 4. 导入扶持国产设备材料厂商资料来源：公司公告、集邦咨询、浙商证券研究所 以客户资源及制程升级为重心的短期策略 +以产业自主化为核心的长期战略，是中芯国际先进制程发展模式的底层基础。 我们认为国内 Fab厂短期策略目标是争取获得更多国内 Fabless厂商先进制程订单，而非获取利润；通过与国内客户研发合作及量产阶段的工艺改进丨成本优化，以期吸引更多海内外 Fabless客户转单，逐步提升全球市场份额与竞争力，实现晶圆代工产业制程工艺及客户资源升级，是本土 Fab厂的长期战略。 本章将从资本开支丨成长动能丨制程追赶丨客户结构丨产业地位丨设备进展等 6个维度，深度剖析中芯国际未来发展契机。 中芯国际丨六个维度解析 SMIC未来发展机遇。 SMIC丨资本开支：过往重心在于成熟制程扩产，未来核心锚定 14nm以上先进制程。 资本开支方向： TSMC以先进制程及战略布局为核心驱动力， SMIC主要用于成熟制程扩产丨利润率及 ROE走低。TMSC 1619年资本开支高企，战略布局南京厂 16nm+台厂 5/7nm产能。SMIC 1517年资本开支提升，扩产中芯北方 +北京 300mm等成熟制程；预计 14nm成功量产后公司资本开支以先进制程为主。 研发费用效果： SMIC研发费用多年持续增长，并于 2019年成功量产 14nm； 未来研发费用将继续围绕 N+1/N+2等先进制程。 科创板募投规划： 公司 2019年 6月提交科创板 IPO招股书，拟募集资金 200亿元，其中 SN1项目丨 80亿元，先进及成熟工艺研发项目储备资金丨 40亿元，补充流动资金丨 80亿元。资料来源：公司公告、浙商证券研究所 SMIC丨成长动能： 2019年成功换挡先进制程，海思麒麟 SoC奠定结构升级基础。 20132019年： SMIC成长动力主要来自于成熟制程扩产带来的份额提升。 SMIC 2019年营收同比下滑 2.4亿美元，主要系 0.18um及40nm下游需求波动；反观 TSMC 2019年营收仍维持增长（ +12亿美金），增量全部来自先进制程（ 7nm+65亿美元）。 2019至今：换挡先进制程， SMIC 14nm及 N+1产能积极推进，海思麒麟 SoC产品奠定公司先进制程成长基础。成熟制程方面， 国内其他新建晶圆厂仍继续投入，我们认为国内成熟制程市场竞争趋于红海，未来单纯依靠扩产带来的边际提升逐年降低。资料来源：公司公告、浙商证券研究所 SMIC丨制程追赶： 2021年超越 UMC/GF， 2022年与 TSMC代际缩减至 12代。 SMIC有望于 2021年制程代际超越 UMC/GF：预计 2021年 SMIC将在制程代际方面超越 UMC/GF（短期暂无 12nm以上制程研发计划），目前 TSMC/Samsung在 57nm领域处于绝对主导地位， SMIC制程追赶仍需时日。 SMIC与 TSMC制程代际差距有望于 2022年后缩减至 12代： 2019年 SMIC落 TSMC两代，预计 SMIC 2020年推出 N+1（类 10nm工艺）丨 2021年有望量产 N+2（类 7nm工艺）； TSMC法硕会公布 2022年推出 3nm工艺；彼时 SMIC与 TSMC差距有望减少至 12代。 由 16nm至 7/5nm制程升级带来的性能边际提升幅度递减： 从历史各代际制程 /性能走势看，制程升级带来的性能提升及功耗降低幅度呈边际递减趋势，有利于 SMIC缩减与 TSMC同时期产品性能差距。 SMIC丨 TSMC制程差距逐渐减小，制程所带来的产品性能提升幅度边际减小晶圆代工 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022ET SM C 1 6 n m 1 0 n m 7 n m 7 n m+ 5 n m 5 n m+ 3 n mGF 1 4 n m 1 2 n m 1 2 n m 1 2 n m 1 2 n m 1 2 n mU M C 1 4 n m 1 4 n m 1 4 n m 1 4 n m 1 4 n m 1 4 n mSM I C 2 8 n m 1 4 n m1 0 n m（ N +1 )7 n m(N +2 )7 n m(N +2 )SM I C 丨 T SM C制程代际差距2 3 3 4 2 2 1 2资料来源：公司公告、 Wikichip、 浙商证券研究所 SMIC丨客户结构： Fabless多元化创新及先进制程转单，推动 SMIC产品结构升级。 中国 Fabless厂商愈加倾向于选择 SMIC等大陆晶圆厂。 参照往年数据，2016年大基金产业扶持下中国新兴 Fabless数量增加 85%，按大陆客户营收 SMIC +35%丨 UMC +18%； 2018年贸易摩擦升级推动台厂客户回流大陆，大陆客户营收 SMIC +36%丨 UMC -5.8%。 20Q1季度 SMIC 0.180.11um+6540nm制程合计收入占比高于 80%，主要为 CIS丨音射频丨存储等泛消费电子类产品，因此 终端景气度及产品创新（ 豪威 CIS新品、汇顶屏下指纹、兆易 TWS Nor ）对 SMIC成熟制程稼动率有直接关联影响 ；而目前 14nm先进制程则主要依赖海思麒麟SoC 7系及部分网通产品，产能扩张及大客户转单进度值得关注。 SMIC产品序列：从成熟制程模拟类产品向先进制程处理器芯片升级！各代制程2 0 Q 1营收占比处理器丨基带音视频丨网通芯片等M C U / e N V M 存储器 C I S 驱动I C0 . 3 5 丨0 . 2 5 u m 4.3%手机丨银行丨公交卡芯片华大半导体0 . 1 8 丨0 . 1 1 u m 33.4%汽车电子丨可穿戴丨智能卡N X P丨海 思丨华大半导体PM I C海思丨高通丨博通光学屏下丨电容汇顶丨思立微低像素豪威丨格科微6 5 / 5 5 n m 32.6%Pad丨 移动处理器丨音视频全志丨君正丨瑞芯微N o r Fl as h兆易创新中高像素索尼丨豪威4 0 / 4 5 n m 14.9%安防丨音视频丨机顶盒丨D S P海思丨N X P丨全 志N an d兆易创新2 8 n m 6.5%低端丨音视频丨机顶盒丨基带海思丨展锐等1 4 n m 1.3%麒麟7系丨网通产品海思为主 S M I C 客户及产品结构分析：1 ，2 8 0 . 1 8 u m 制程：主要客户为国内处理器丨音射频丨网通芯片丨M C U 丨C I S 等F a b l e s s 厂商，及部分海外射频丨模拟厂商中低端产品；对应S MI C 稼动率，主要跟踪下游行业景气度及终端客户产品需求表现。2 ，1 4 n m 先进制程：目前主要为海思麒麟S o C 7 系及部分网通产品，关注产能扩张及大客户转单进度。R F 丨P M I C 丨指纹识别EEPROM聚辰股份L ED /L C D 驱动吉迪恩丨集创北方M PS 丨晶丰明源汽车电子丨消费电子海思丨N X PRF：射频丨蓝 牙丨W if i海思丨高通丨博通丨展锐 SMIC丨产业地位：中芯南方 /北方达产后有望超越 UMC/GF，成为全球代工厂 TOP 3！ 借力 7nm制程，三星于 2018年营收规模超越 UMC丨 GF： 2018年三星与 TSMC同时推出 7nm工艺，获得高通丨英伟达丨 IBM等主力客户认可，当年三星营收（ 96亿美金）超越 UMC（ 62亿美金）丨 GF（ 49亿美金），成为全球第 2大代工厂。 先进制程突破进展， SMIC未来有望超越 UMC丨 GF，位居全球晶圆代工第二梯队龙头。 14nm及以上丨 中芯南方总规划 70K/月， 2020年底 14nm产能达 15K/月， 2021年 7nm有望量产；而 UMC暂停 7nm研发，且 14nm营收长期处于低位，扩产概率低。 45/40nm丨 中芯北方规划 70K/月， 2019年底 41K/月，未来扩产 40nm/28nm工艺。 0.11/0.35um丨 中芯国际天津厂规划 150K/月， 19年底 58K/月，未来扩产 0.18/0.11um工艺。 三星于 7nm制程节点营收超越 UMC丨 GF， SMIC有望依靠成熟制程扩产超越 UMC。2 0 Q 1 S M I C v s . U M C百万美元丨%0 .2 5 丨0 .3 5 u m 147 10.5% 39 4.3%0 . 1 8 u m 182 13.0% 302 33.4%0 .1 1 丨0 .1 3 u m 154 11.0% 49 5.4%9 0 n m 210 15.0% 14 1.5%6 5 丨5 5 n m 224 16.0% 295 32.6%4 0 n m 350 25.0% 135 14.9%2 8 n m 126 9.0% 59 6.5%1 4 n m 7 0.5% 12 1.3%合计 1400 905U M C营收丨占比S M I C营收丨占比资料来源：公司公告、 IC Insights、浙商证券研究所