电子行业深度报告：Intel的历史转折与历史进程中的中芯国际.pdf

证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2020 年 08 月 02 日 行业研究 评级 :推荐 （ 维持 ） 研究所 证券分析师： 吴吉森 S0350520050002 wujs01ghzq Intel 的历史转折与历史进程中的中芯国际 电子 行业深度报告 最近一年 行业 走势 行业相对表现 表现 1M 3M 12M 电子 10.0 30.0 77.7 沪深 300 10.5 20.0 23.4 相关报告 电子行业周报：不惧调整，继续推荐半导体和消费电子龙头 2020-07-27 电子行业事件点评报告： 2020M8 面板价格持续上涨，强烈推荐面板龙头 2020-07-21 电子行业周报：台积电 2020Q2 业绩解读及Q3 展望 2020-07-19 电子行业周报：台湾电子板块核心公司2020M6 数据解读 2020-07-12 电子行业事件点评报告： 2020M7 面板价格涨幅大超预期，强烈推荐面板龙头 2020-07-07 投资要点： 英特尔 7nm 制程延期 ， IDM 巨头的 历史 转折 。 2020 年 7 月 23 日，英特尔披露 2020 年二季度财报，营收和每股收益均超预期，但由于生产上遇到“缺陷”，其 7nm 制程处理器的上市将 延期 6 个月， 最早 2022 年 最晚 则 要等到 2023 年 。 根据手机晶片达人 7 月 27 日信息， 英特尔已与台积电达成协议 ， 英特尔向台积电方面预订了 2021年 18 万片 6nm 芯片的产能。 我们认为 英特尔作为全球计算机处理器龙头，一直使用 IDM 模式进行 其核心处理器产品（酷睿、至强 等系列）的生产制造， 当前英特尔 IDM 模式陷入技术瓶颈，委托台积电进行晶圆制造，是半导体行业的里程碑事件， 有可能成为英特尔的 重要的历史转折点。 晶圆 代工行业战略 地位日益凸显 ，台积电一家独大 。 集成电路制造行业分为 IDM 模式和 Foundry 模式， IDM 是指集成电路企业除了开展设计业务，还拥有产业链下游的晶圆制造厂、 封测 厂 ； Foundry是集成电路行业中芯片代工厂的简称 ，最早集成电路行业以 IDM 模式为主，而代工模式凭借制程迭代速度快、客户更多元的优势快速崛起， 市场 前景 不断向好，根据 IC Insights 数据， 2019 年全球晶圆代工行业市场空间为 568.75 亿美元，其中，中国大陆地区晶圆代工市场规模为 113.57 亿美元（ +6%）。 我们认为在 当前全球半导体产业链中， 晶圆代工 的 战略地位日益凸显 ， IC 设计公司在高端制程方面对台积 电更加依赖。 中芯国际 ：肩负历史使命 ，站上历史的进程。 晶圆代工格局 呈现 台积电一家独大的局面， 市占率 超过 50%，占据大部分高端市场 ； 中芯国际作为国内晶圆代工龙头， 不断追赶先进制程 ， 成为中国大陆第一家提供国际领先的 14nm 技术节点的晶圆代工企业，同时加码研发 N+1（对应 10nm）、 N+2（对应 7nm）工艺。我们认为 14nm以下晶圆代工企业数量屈指可数，竞争格局 将 更为良性， 中芯国际已经站上历史的进程，未来 有望成为全球第 三 大晶圆代工厂 ；与此同时，先进制程的研发同样受到上游半导体设备和材料的制约，半导体设备和材料国产化的进程步入快车道。 行业 评级及投资策略 。 晶圆代工战略地位日益凸显 ， 新冠疫情不会改变产业趋势， 国内半导体行业正全面开花 ，给予“推荐”评级 。 -20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%电子 沪深 300 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2 重点推荐 ： 中芯国际、 北方华创、华峰测控、 斯达半导、圣邦股份、捷捷微电、卓胜微、韦尔股份；建议关注：中微公司、兆易创新、闻泰科技、 澜起科技、长电科技、安集科技 。 风险提示： 新冠疫情海外加剧导致下游需求不及预期； 国内半导体国产替代进程不及预期；贸易战持续恶化风险 。 重点关注公司及盈利预测 重点公司 股票 2020-08-02 EPS PE 投资 代码 名称 股价 2019 2020E 2021E 2019 2020E 2021E 评级 688981.SH 中芯国际 82.21 0.33 0.28 0.37 249.12 293.61 222.19 买入 603290.SH 斯达半导 244.0 1.13 1.11 1.55 215.93 219.82 157.42 买入 300661.SZ 圣邦股份 363.0 1.7 1.84 2.49 213.53 197.28 145.78 买入 300782.SZ 卓胜微 438.8 4.97 7.79 10.7 88.29 56.33 41.01 买入 688200.SH 华峰测控 295.55 2.22 2.54 4.13 133.13 116.36 71.56 买入 603501.SH 韦尔股份 205.64 0.54 2.62 3.39 380.81 78.49 60.66 买入 300623.SZ 捷捷微电 28.63 0.62 0.52 0.65 46.18 55.06 44.05 买入 688012.SH 中微公司 220.39 0.35 0.55 0.84 629.69 400.71 262.37 增持 002371.SZ 北方华创 208.49 0.63 1.0 1.44 330.94 208.49 144.78 增持 资料来源： Wind 资讯 ，国海证券研究所 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 3 内容目录 1、 IDM 巨头的历史转折，晶圆代工战略地位凸显 . 5 2、 晶圆代工格局：一超多强，台积电一家独大 . 8 3、 中芯国际：肩负历史使命，站上历史的进程 . 10 4、 行业评级及投资策略 . 13 5、 风险提示 . 14 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 4 图表目录 图 1： 7 月 24 日英特尔、台积电、 AMD 市值剧烈分化（亿美元） . 5 图 2：英特尔发展史 . 5 图 3： 2010-2019 年英特尔营业收入稳步增长（亿美元） . 6 图 4： 2015-2019 年英特尔盈利能力维持高位 . 6 图 5：在手机处理器领域 IDM 模式仅占 14.1% . 6 图 6：在计算机处理器 领域 IDM 模式仍占主导 . 6 图 7：每 5 万片晶圆产能的设备投资（亿美元） . 7 图 8：逻辑和存储 IC 建厂费用对比（十亿美元） . 7 图 9： 2011 年以来各家 晶圆制造企业制程节点对比 . 7 图 10：晶圆代工领域台积电一家独大 . 8 图 11： 2015-2019 年台积电营业收入稳步增长 . 9 图 12： 2015-2019 年台积电净利润稳步增长 . 9 图 13：智能手机、 HPC 是台积电芯片主要下游 . 9 图 14：先进制程为台积电 营收的主要来源 . 9 图 15：我国 Fabless 厂商迅速崛起为晶圆代工带来更大市场空间 . 10 图 16：中芯国际发展历程 . 11 图 17：中芯国际营收规模稳步提升 . 11 图 18：中芯国际归母净利润波动较大 . 11 表 1：晶圆代工行业可比上市公司经营情况（亿元） . 8 表 2：公司综合毛利率与可比上市公司的对比情况 . 11 表 3：公司核心技术团队强大 . 12 表 4：公司与主要竞争对手在关键技术节点的量产时间对比 . 13 表 5： 14nm 及以下工艺特点 . 13 表 6：公司募集资金投资计划 . 13 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 5 1、 IDM 巨头 的历史转折，晶圆代工 战略 地位 凸显 英 特尔二季报披露 7nm 制程 将 延期，半导体巨头股价 走势分化 加剧 。 7 月23 日，英特尔 在 二季报 中披露 其 7nm 制程处理器上市将延期 6 个月， 当日 英特尔股价重挫 16%，台积电大涨 16.5%，截至收盘英特尔较前一天跌去 405 亿美元市值，而全球晶圆代工龙头的台积电市值较前一天上涨 339 亿美元，作为英特尔在计算机处理器 领域 的竞争对手，超威半导体（ AMD）市值较前一天 大 涨115 亿美元。 市值 分化的核心原因为 ： 英特尔制程迭代受阻，无法在使用自身制造技术的同时 保障 产品的竞争力，因此将采用制造外包的模式，台积电等代工企业在先进制程的议价能力将抬升英特尔芯片的单位制造成本，最终导致产业链利润将更多地流向以台积电为代表地晶圆代工企业，整体是一个此消彼长的逻辑。 图 1： 7 月 24 日英特尔、台积电、 AMD 市值 剧烈分化 （亿美元） 资料来源： wind、 国海证券研究所 英特尔用 IDM 模式打造了计算机处理器芯片王国 。 Intel 成立于 1968 年，是 采用 IDM 模式的 全球计算机 CPU 龙头， IDM 是指集成电路企业除了开展设计业务，还拥有产业链下游的晶圆制造厂、封装测试厂，主要代表企业为 Samsung、Intel。 英特尔 先后发布了世界上第一款 4 位、 8 位、 64 位微处理器， 1991 年成为全球 最重要 的半导体供应商，个人电脑 、数据中心 为主要 应用 下游 。 图 2： 英特尔发展史 1 9 6 8 1 9 6 9 1 9 7 1 1 9 7 2 1 9 7 4 1 9 8 3 1 9 9 1 1 9 9 3 2 0 0 1 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 1 0 -戈登 摩尔和罗伯特 诺伊斯创立英特尔研制了世界上第一个金属氧化物半导体 （ MOS ）发明了第一个4 位微处理器发明了第一个8 位微处理器发布了 8080 ，世界第一个通用微处理器收入达到 10 亿美元成为全球最大半导体供应商发布奔腾系列微处理器发布至强系列处理器英特尔芯片进入苹果电脑发布第一款 64位双核处理器发布酷睿系列微处理器资料来源：国海证券研究所 整理 3469 3517 3554 3494 3833 2589 2570 2585 2557 2152 673 668 724 698 813 01,0002,0003,0004,0005,0002020-07-20 2020-07-21 2020-07-22 2020-07-23 2020-07-24台积电 英特尔 (INTEL) 超威半导体 (AMD) 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 6 公司 财务状况优秀 ， 盈利能力 依然 强劲 。 2010-2019 年，英特尔营业收入从 436.23 亿美元增长至 719.65 亿美元， CAGR 为 5.72%， 在被台积电赶超前，英特尔长期作为全球 最领先 的半导体制造公司，其营收长期占据半导体产业链接近 20%的比重，同时，英特尔盈利能力 极好 ，作为一家 IDM 半导体企业，毛利率始终维持在 60%附近， 2019 年 净利率达到 了 29.25%， 从财务层面来看， 英特尔 财务状况优良，现金流充沛。 图 3： 2010-2019 年 英特尔 营业收入 稳步增长 （亿美元） 图 4： 2015-2019 年 英特尔 盈利能力维持高位 资料来源： wind、 国海证券研究所 资料来源： wind、 国海证券研究所 晶圆代工模式兴起 ， 英特尔 护城 河 受到挑战 。 20 世纪 80 年代集成电路行业厂商多以 IDM 模式为主，随着市场的不断细分，从 20 世纪 90 年代开始，台湾集成电路行业出现了分工模式，即每一家公司都只负责半导体产业链中的某一个环节：例如负责设计的企业不再拥有自己的生产线，这类企业专注于半导体产品的版图设计，这类企业被称为 fabless 厂商；而负责制造的企业被称为 Foundry，Foundry 只做晶圆代工 。 2019 年 ，全球智能手机处理器中， IDM 模式份额仅有14.1%（三星）， 在计算机处理器领域， IDM（英特尔）暂时占据主导 （ 85.2%） ，然而在产品性能上 ，英特尔已优势不再 ，目前 在生产力和内容创造方面 ， 不论是主流桌面处理器还是高端处理器， AMD 的芯片都要比英特尔的性能高很多 。 图 5： 在 手机处理器 领域 IDM 模式 仅占 14.1% 图 6： 在计算机处理器领域 IDM 模式仍占主导 资料来源： Counterpoints、 国海证券研究所 资料来源： Mercury Research、 国海证券研究所 晶 圆制造是半导体产业链上资金门槛最高的环节 ，英特尔作为 IDM 厂商 ，-5%0%5%10%15%20%25%30%0100200300400500600700800营业总收入 净利润 营收同比 0%10%20%30%40%50%60%70%毛利率 净利率 高通 , 33.4% 联发科 , 24.6% 三星 , 14.1% 苹果 , 13.1% 海思 , 11.7% 其他 , 3.1% 英特尔 , 85.20% AMD, 14.80% 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 7 在 制程迭代 时除了升级电路图，还 需要同时迭代晶圆 制造 厂和封测厂 ， 成本更大， 迭代频率 更 低 。 集成电路越先进，制造工艺就越加难，所需设备也越加贵重。以刻蚀环节为例， 20nm 工艺所需要的全工序步骤约 1000 道，刻蚀步骤大约 55道，而 7nm 所需要的工序为 1500 道，刻蚀步骤增加至 150 道，工序的大幅增加意味着更多的制造设备。根据 IBS 数据，一条 5 万片 /月产能的产线，在 28nm节点地设备投资额约为 39.5 亿美元，而同样产能地 7nm 产线则要花 114.5 亿美元。另外， TEL 估计每月 10 万片产能的工厂，以 1y nm DRAM 与 9XL NAND等级的工厂要 70 亿美元，如果是逻辑芯片则是 180 亿美元。 图 7： 每 5 万片晶圆产能的设备投资（亿美元） 图 8： 逻辑和存储 IC 建厂费用对比（十亿美元） 资料来源： IBS、 国海证券研究所 资料来源： Digitimes、 TEL、 国海证券研究所 短短五六年 ，英特尔从制程 工艺 领先者成为追赶者 ，外包制造 成历史 必然 。从各家晶圆 厂 制程时间节点可以看到， 2011 年，英特尔对台积电还领先一代，但到了 2017 年，台积电 10nm 成功量产，英特尔则还停留在 14nm，如今台积电、三星已在制程上领先英特尔两到三年， 我们认为 在不久的将来， 作为我国大陆晶圆代工龙头的 中芯国际也有望在制程节点上 赶超 英特尔 。 图 9： 2011 年以来各家晶圆制造企业制程节点对比 资料来源：国海证券研究所 整理 先进制程产能 资源 将更加紧张， 晶圆代工行业战略地位大幅提升。 我们认为， 当前全球 10nm 以下的产能主要由台积电和三星两家企业把控，三星 7nm-302070120170220每 5万片晶圆产能的设备投资（亿美元） 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024台积电 2 8 n m 2 0 n m 1 6 n m 1 0 n m 7 n m 7 n m +5 n m6 n m3 n m 2 n m三星 2 8 n m 2 2 n m 1 4 n m 1 0 n m 8 n m7 n m E U V6 n m5 n m 3 n m英特尔 2 2 n m 1 4 n m 1 4 n m + 1 4 n m + + 1 0 n m 1 0 n m + 1 0 n m + + 7 n m格罗方德 2 8 n m 1 4 n m 1 2 n m联电 2 8 n m 1 4 n m中芯国际 4 0 n m 2 8 n m 1 4 n m证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 8 良率不佳，因此所有优质产能资源掌握在台积电手中，加之台积电先进制程当前已经满载，如果英特尔体量的订单加入产能争夺，必将大幅加剧晶圆代工产能的竞争， 因此 对整个晶圆代工行业 是比较大的利好 ， 更加凸显了晶圆代工行业的战略地位 。 我们认为 英特尔 委托台积电进行晶圆制造，是半导体行业的里程碑事件，有可能成为英特尔的重要的历史转折点 ， 一方面 将加深美国的 IC 设计公司对台积电等代工厂的依赖程度， 进一步凸显 晶圆代工 行业的重要性 ， 另一方面以 中芯国际为代表的 国内 晶圆代工企业 迎来了 良好的发展契机，中芯国际 有望加速 追赶先进制程 ， 抓住关键窗口 实现 快速 崛起 。 2、 晶圆代工格局：一超多强，台积电一家独大 台 积电是全球晶圆代工龙头，行业格局稳定。 全球晶圆代工格局十分稳固，2020 年排名前十的格局和 2017 年相比没有明显变化，除了三星从 2017 年的第四上升至了 2020 年的第二，主要原因为 三星集团将晶圆代工业务分拆独立出来后 造成的影响，抛开三星拆分 晶圆厂 的影响，全球晶圆代工市场稳如磐石。 图 10： 晶圆代工领域 台积电一家独大 资料来源：拓璞产业研究院、国海证券研究所 晶圆代工行业 赢者通吃， 国内 企业任重道远 。 从晶圆代工行业可比上市公司经营情况来看， 除台积电外，其余业者的平均毛利率在 20%左右，而台积电毛利率稳定在 50%左右，大幅高于行业平均水平，加之台积电在晶圆代工领域份额超过 50%，可以推测其在晶圆代工行业的净利润份额 超过 80%。 表 1：晶圆代工行业可比上市公司经营情况 （亿元） 公司名 2019 年 2018 年 2017 年 总资产 收入 净利 毛利率 总资产 收入 净利 毛利率 总资产 收入 净利 毛利率 台积电 5,285 2,466 816 46% 4,686 2,233 786 48% 4,391 2,228 787 51% 中芯国际 1,148 220 13 21% 988 230 4 23% 779 214 9 25% 联华电子 855 342 11 14% 813 327 7 15% 862 340 15 18% 华虹 252 64 11 30% 211 62 12 33% 136 55 10 33% 高塔 135 85 6 19% 123 86 9 22% 109 94 20 26% 华润微 101 57 5 23% 100 63 5 25% 97 59 -1 18% 50.1% 53.70% 54.30% 52.9% 55.9% 56.1% 50.3% 0%20%40%60%80%100%2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019台积电 三星 格罗方德 联电 中芯 高塔半导体 华虹 力晶 世界先进 其他 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 9 资料来源：公司招股说明书、国海证券研究所 台积电： 晶 圆代工开创者，制程领先，全球晶圆代工领头羊 ，业绩规模稳步扩张 。 台湾积体电路制造（台积电）成立于 1987 年，是全球最主要的晶圆代工半导体制造厂，总部与主要工厂位于中国台湾省新竹市科学园区。台积电创立了半导体专用集成电路铸造业务模式，在 2019年，台积电就以 272种制程技术，为 499 家客户提供服务，并生产超过 10,761 种产品 ， 长期 占据晶圆代工市场超过 50%的份额 。 2019 年，得益于 5G SoC 带来的需求，台积电营收规模逆势增长， 2015-2019 年公司营业收入从 1665.91 亿元增长至 2490.93 亿元， CAGR达 10.58%，远高于全球半导体市场同期增速，净利润方面， 2015-2019 年，公司净利润从 598.13 亿元增长至 823.99 亿元 图 11： 2015-2019 年 台积电营业收入 稳步增长 图 12： 2015-2019 年 台积电净利润 稳步增长 资料来源： 驱动之家 、 国海证券研究所 资料来源： Counterpoints、 国海证券研究所 消费电子、高性能计算是台积电下游主要应用领域，大部分营收来源于先进制程。 从台积电 2019 年 Q1-2020 年 Q1 的营收拆分来看，主要下游为智能手机和高性能计算（ HPC），主要制程为 20nm 以下的先进制程。目前，台积电 5nm 工艺已进入量产，且预计 2020 年 5nm 新工艺就将贡献营收超过 30 亿美元。3nm 方面预计 2020 年建厂、 2021 年试产， 2022 年下半年量产。 图 13： 智能手机、 HPC 是台积电芯片主要下游 图 14： 先进制程为台积电营收的主要来源 资料来源： 台积电 、 国海证券研究所 资料来源： 台积电 、 国海证券研究所 巨头纷纷退出最先进制程的追追，竞争格局趋向良性发展 。 2018 年 8 月，格罗方德宣布，将无限期搁置 7 纳米投资计划并调整相对应研发团队来强化产品-10%0%10%20%30%05001,0001,5002,0002,5002015 2016 2017 2018 2019营收（亿元） 同比（ %） -5%0%5%10%15%20%02004006008001,0002015 2016 2017 2018 2019净利润（亿元） 同比（ %） 0%20%40%60%80%100%2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020Q1 2020Q2智能手机 HPC 物联网 汽车 DCE 其它 0%20%40%60%80%100%2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020Q1 2020Q27nm 10nm 16/20nm 28nm40/45nm 65nm 大于 65nm 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 10 组合，以便将资源转移到更加专业的 14nm 和 12nm FinFET 节点的持续开发上 ， 格罗方德表示停止追逐先进制程的原因为经济方面的考虑，而非 7nm 制程有任何技术障碍 ；也是在 2018 年，另一家巨头 联电 也几乎同时宣布退出 10nm以下节点的研发。 我们认为，随着制程节点上升 ，晶圆厂 的资本开支加速上升，若不能领先对手获得市场，并拥有较高良率，企业将可能面临 较 大的财务负担，格芯和联电的退出，将优化最先进制程的市场格局， 有望 中芯国际的制程追赶铺平 了 道路 。 3、 中芯国际： 肩负历史使命， 站上历史的进程 与英特尔不同 ， 我国优秀 Fabless 企业的处境比英特尔更为艰难 ， 晶圆代工 国产替代需求前所未有 。 和英特尔 由于自身技术瓶颈 跟不上 不同， 华为海思遇到的困难则艰巨许多，英特尔遇到工艺问题了可以找更先进的晶圆代工厂代工，而华为 海思则是在美国的制裁下完全无法使用先进制程。 今年美国 再次 升级了对华为制裁的力度， 全世界公司，只要利用到美国的设备与技术，帮助了华为生产产品，都必须得到美国政府批准。 在此条例下， 9 月 14 日以后，台积电将无法再为华为芯片进行代工，意味着华为旗下海思将面临 较大问题 ，中芯国际作为我国晶圆代工龙头，被市场寄予厚望， 晶圆代工 国产化需求强烈 。 图 15： 我国 Fabless 厂商迅速崛起为晶圆代工带来更大市场空间 资料来源： IC Insights、国海证券研究所 中 芯国际： 国内 晶圆代工龙头， 肩负历史使命， 站上历史的进程 ， 有望成为全球第三大晶圆代工企业 。 中芯国际于 2000 年 4 月成立于中国上海，自成立以来，一直专注于晶圆代工业务，公司作为中国大陆规模最具优势、技术最先进、配套服务最完善的专业晶圆代工企业，主要为客户提供 0.35um 至 14nm 多种技术节点、不同工艺平台的集成电路晶圆代工及配套服务。 2019Q4，中芯国际14nm 制程贡献收入。我们认为 中芯国际 作为 全球第五大、中国大陆最领先的集成电路晶圆代工企业 ， 有望乘 晶圆代工 市场大发展契机，实现跨越式发展 。