摘要:提起芯片板块,我为什么对芯片封装板块情有独钟呢?其实很简单就是估值便宜。比照动辄四五倍、五六倍市净率的芯片行业平均水平来说,封装行业三巨头长电科技,通富微电,华天科技,它们的市净率水平都在3倍以内,估值相对比较低。另外半导体封装还是我们国产化率最高的行业,可以
提起芯片板块,我为什么对芯片封装板块情有独钟呢?其实很简单就是估值便宜。比照动辄四五倍、五六倍市净率的芯片行业平均水平来说,封装行业三巨头长电科技,通富微电,华天科技,它们的市净率水平都在3倍以内,估值相对比较低。另外半导体封装还是我们国产化率最高的行业,可以说是全面自主可控。第三点,先进封装技术是我们打破西方芯片壁垒,提升我国AI芯片算力的有力武器。
那么何谓先进封装技术呢?
先进封装技术是区别于传统封装的新兴技术,通过改变芯片连接方式与架构,提升性能、降低成本。
概念与技术特点
系统级集成:将多个芯片、无源器件等集成为功能系统,如2.5D、3D封装,通过硅中介层或垂直通孔实现芯片间高速互联,提高性能与集成度。
小型化与高性能:缩小芯片尺寸,缩短信号传输距离,减少干扰与延迟,提升电性能,如扇出型封装,将芯片功能引脚重分布在更大面积上,实现更多连接与小型化。
优势
提升性能:加快芯片间数据传输,降低功耗与发热,如英伟达用先进封装让GPU性能大幅提升。
降低成本:相比开发新制程,先进封装在成熟制程上实现相近性能,成本低、周期短。
增强设计灵活性:可混合搭配不同工艺芯片,满足多样应用需求。
应用领域
智能手机:推动手机轻薄化,提升处理速度与续航。
人工智能与数据中心:满足高算力、低延迟需求,提高服务器性能。
物联网:使设备更小、功耗更低,适应多样化场景。
1、摩尔定律面临瓶颈,先进封装大势所趋
摩尔定律面临放缓和瓶颈。自2008年45nm节点以来,台积电只能做到每隔3年让AMD的CPU内核晶体管密度翻倍,能效要每隔3.6年才能实现翻倍。摩尔定律主要面临以下瓶颈:芯片内单个晶体管大小逼近原子极限,硅芯片将达到物理极限(原子尺直径约为0.1nm,1nm的晶体管沟道长度不到10个硅原子);漏电流,当栅极(Gate)的宽度小于5nm时,将会产生隧道效应,电子会自行穿越通道,从而造成“0”、“1”逻辑错误;功耗和散热,单位面积的功耗会由于晶体管集成度提高而提高,温度太高影响晶体管性能;成本,5nm制程的芯片设计需要超过5亿美元成本,制造成本更高。
先进封装是超越摩尔定律、提升芯片性能的关键。随着硅芯片将达到物理极限,通过缩小晶体管实现芯片性能提升成本越来越高,以芯粒异质集成为核心的先进封装技术,成为了集成电路发展的关键路径和突破口。相比传统封装,先进封装具有小型化、轻薄化、高密度、低功耗和功能融合等优点,不仅可以提升性能、拓展功能、优化形态、降低成本。目前最有代表性且已经实现大规模量产的先进封装是采用TSMCCoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)封装形式的英伟达GPU芯片。
2、算力时代,先进封装有望迎来加速发展
生成式AI热潮持续带动全球AI服务器出货增长。各大云端服务商正竞相布局大型语言模型(LLM)和生成式AI应用,如OpenAI的ChatGPT、Google推出Gemini、Amazon在训练新的LLM,以及国内各大厂商的大模型。LLM和生成式AI应用的大发展带动了全球AI服务器的需求,MIC预估,2024年全球AI服务器出货量为194.2万台,且将一路成长至2027年320.6万台,2022-2027年间年复合成长率(CAGR)为24.7%,其中包含价格昂贵并采用高端GPU的AI训练服务器,以及采用中低端GPU、FPGA、ASIC的AI推理服务器。
算力时代,先进封装有望迎来加速发展。先进封装可以突破带宽瓶颈,提升芯片性能。存储器的“存储墙”限制了计算芯片性能的发挥,GDDR5的带宽极限为32GB/s。由逻辑芯片和多层DRAM堆叠而成的HBM技术可以突破带宽瓶颈,HBM1和HBM2的带宽分别为128GB/s和256GB/s,HBM3可突破1.075TB/s。通过先进封装,如台积电CoWoS技术,将HBM和处理器集成,可以显著提升芯片性能。英伟达从2020年开始采用台积电CoWoS技术封装其A100GPU系列产品。随着AI及HPC等高算力芯片对先进封装技术的需求日益提升,先进封装行业有望迎来加速发展。
3、全球先进封装市场市场规模有望从2023年的43亿美元增长至2029年的280亿美元
根据Yole预估,2023-2029年全球先进封装市场规模将从43亿美元增长至280亿美元,期间CAGR达到约37%。从2023年先进封装终端市场规模占比来看,“电信和基础设施”市场规模占比超过67%,位居第一。从2023-2029年先进封装终端市场规模复合增速来看,“移动和消费者”市场规模复合增速为50%,增长最快。
根据Yole数据,3D堆栈内存(HBM、3DS、3DNand和CBADRAM)是先进封装最重要的贡献者,预计到2029年将占据70%以上的市场份额。而CBADRAM、3DSoC、有源Si中介层、3DNand堆栈和嵌入式Si桥是增长最快的平台。
好多人不太看好芯片封装行业,认为技术含量低,成长空间有限,其实不然。由于整个全球正在进入到智能化时代,作为智能化产品基础的芯片需求,正在不断的增加,新能源汽车,智能家居,智能交通,智慧政务,智慧医疗,智慧社区,智慧教育,智能玩具,等等无论是芯片的用量,还是新增的芯片使用场景都在大幅度增加。即便是传统封装也会以每年几个点的速度在增长,而采用先进封装技术的芯片增速则更快。先进封装的技术含量自然明显提高,而且价格也更贵。因此作为芯片封装行业的龙头企业,自然就获得了新的成长空间。同时由于产业转移和国产替代的加强,芯片封装行业龙头的市场份额也会获得较大的增长,其股价的想象空间变得益发的诱人。
长电科技:
长电科技是全球领先的集成电路制造和技术服务提供商,提供全方位的芯片成品制造一站式 服务,包括集成电路的系统集成、设计仿真、技术开发、产品认证、晶圆中测、晶圆级中道封装 测试、系统级封装测试、芯片成品测试并可向世界各地的半导体客户提供直运服务。公司在中国、 韩国及新加坡设有八大生产基地和两大研发中心,在 20 多个国家和地区设有业务机构,可与全球 客户进行紧密的技术合作并提供高效的产业链支持。
根据芯思想研究院(ChipInsights)发布的 2023 年全球委外封测(OSAT)榜单,长电科技以 预估 294 亿元营收在全球前十大 OSAT 厂商中排名第三,中国大陆第一。公司在品牌领导力、多 元化团队、国际化运营、技术能力、品质保障能力、生产规模、运营效率等方面占有明显领先优 势。
2024 年,半导体产业呈现出明显的分化态势。一方面,AI 芯片、存储芯片等领域需求持续攀 升,展现出强劲的发展势头。另一方面,全球汽车电子产业呈现出调整库存,增长乏力的局面, 但公司在车载芯片领域依然保持正向成长的态势。与此同时,台积电、英特尔等大厂纷纷加大对 先进封装的投资力度,给半导体封装企业带来更多机遇和挑战。2024 年上半年,公司有效应对市 场变化,聚焦高性能先进封装,强化创新升级,推进经营稳健发展,实现了显著的经营增长。
2024 年上半年,公司实现营业收入人民币 154.9 亿元,同比上升 27.2%;其中一季度同比上 升 16.8%,二季度同比上升 36.9%,环比上升 26.3%。2024 年上半年,公司实现归母净利润人民币 6.2 亿元,同比上升 25.0%;其中一季度同比上升 23.0%,二季度同比上升 25.5%,环比上升 258.0%。 2024 年上半年,公司经营活动产生净现金人民币 30.3 亿元,扣除资产投资净支出人民币 18.7 亿 元,上半年自由现金流为人民币 11.6 亿元,持续保持正向自由现金流产出。
作为国内封装行业老大,长电科技重组信息不断,一方面推动收购晟碟半导体 80%股权项目, 扩大公司在存储及运算电子领域的市场份额,另一方面其控股股东于去年11月正式变更为磐石润企,中国华润成为了长电科技的实际控制人。这也意味着长电科技后面仍会有不断的重组动作,市场份额会继续增加。
通富微电:
公司是集成电路封装测试服务提供商,为全球客户提供从设计仿真到封装测试的一站式服务。公司总部位于江苏南通,拥有全球化的制造和服务网络,在南通、合肥、厦门、苏州、马来西亚槟城布局七大生产基 地,实现了高效率和高质量的生产能力,为全球客户提供快速和便捷的服务,在全球拥有近两万名员工。
2024 年起,随着计算和移动设备等消费电子产品市场的回暖,全球半导体行业迎来了明显复苏势头。 上半年,在消费市场方面,公司持续紧抓手机及消费市场复苏机遇,传统框架类产品市场稳定,营收实现不断提高。 在新兴市场方面,射频产品市场国产替代势如破竹,公司把握先机,系统级(SiP)封装技术的射频模组、通讯 SOC 芯片等 产品不断上量,持续扩大市场规模;同时,存储器(Memory)、显示驱动(Display Driver)、FC 产品线也展现出强劲增长 势头,保持超 50%的高速增长,展现了公司新兴产品线强劲的市场竞争力和生产效率。
公司客户 AMD 的数据中心业务超预期增长,得益于云客户和企业客户对 Instinct GPU 和 EPYC 处理器的强劲需求,其中 MI300 GPU 单季度超预期销售 10 亿美元,AMD 上修今年数据中心 GPU 收入为 45 亿美元,此 前为 40 亿美元。随着 AI 芯片需求的暴涨,先进封装产能成为了 AI 芯片出货的瓶颈之一,在先进封装市场方面,公司持续发力服务器和客户端市场大尺寸高算力产品。依托 与 AMD 等行业龙头企业多年的合作积累与先发优势,基于高端处理器和 AI 芯片封测需求的不断增长,公司上半年高性能封 装业务保持稳步增长。同时,随着 AI+行业创新机会增多,人工智能产业化进入新阶段,公司配合 AMD 等头部客户人工智 能发展的机遇期要求,积极扩产槟城工厂,全方位满足客户需求。
在先进封装布局方面,公司面向高端处理器等产品领域持续投入,进一步加大研发力度,布局更高品质、更高性能、 更先进的封装平台,全方位配合海内外客户的发展需求,拓展先进封装产业版图,为新一轮的需求及业务增长夯实基础, 带动公司在先进封装产品领域的业绩成长。
截至 2024 年 6 月 30 日,公司在知识产权方面取得了显著成果。累计申请专利达 1,589 件,其中发明专利占比近 70%。同时,累计软著登记 93 件。在江苏省高价值专利培育项目中期检查中,公司获评“优秀”。
依托于AMD等大厂,通富微电在AI算力芯片封测领域表现更加的突出。
华天科技:
公司的主要生产基地有天水、西安、昆山、南京、韶关、Unisem 以及刚投产的江苏和上海。天水基地以引线框架类产品为主,产 品主要涉及驱动电路、电源管理、蓝牙、MCU、NOR Flash 等。 西安基地以基板类和 QFN、DFN 产品为主,产品主要涉及射频、 MEMS、指纹产品、汽车电子、MCU、电源管理等。南京基地以存 储器、射频、MEMS 等集成电路产品的封装测试为主。昆山基地 封装晶圆级产品,主要产品包括 TSV、Bumping、WLCSP、Fan-Out 等。韶关基地以引线框架类封装产品、显示器件和显示模组产品 为主。Unisem 封装产品包括引线框架类、基板类以及晶圆级产 品,主要以射频类产品为主。华天科技(江苏)有限公司、上海 华天集成电路有限公司今年刚投产,华天江苏封装的产品有 Bumping、WLCSP、Fan-Out 等晶圆级产品,华天上海主要开展晶 圆测试和成品测试业务。
公司重视集成电路封装技术和产品创新工作,不断加大研发 投入,确定以先进封装测试为研发发展方向,近年来公司研发投 入占营业收入的比例保持在 5%以上。2024 年上半年公司研发投 入 4.23 亿元,占营业收入比例为 6.29%,目前公司重点研发内 容包括 Fan-Out、FOPLP、汽车电子、存储器等先进封装技术和 封装产品。
公司于 2019 年 1 月完成以要约方式收购 Unisem 股份事项, 并将 Unisem 纳入合并范围,目前公司持有 Unisem 42.75%股份。 后续,公司仍将积极寻找符合公司发展战略的并购项目,通过资 源整合,不断提升公司封装技术水平,优化客户结构,提高市场 份额,促进公司稳健发展。
2024 年上半年公司固定资产支出 20 多亿元,主要是先进封 装相关的投入,大概占比 70-80%,剩下的投入为公司根据客户 需求和一些产能填平补齐所进行的投资。预计全年资本开支 35 亿左右。
华天科技对先进封装技术的资本投入高达35亿的水平,其重视程度可见一斑,借助国内芯片行业的整体发展,半导体封装前景可期。
来源:觉悟理财智慧