半导体存储器行业专题报告:周而复始、砥砺前行

  • 来源:未来智库
  • 发布时间:2020/04/01
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一、核心投资逻辑

 行业展望:底部已现,期待回暖

我们通过对存储器价格变动趋势以及其他包括信息数据进行比较,认为目前存储器行业以及 半导体整体行业处于周期性底部区域。未来,长期我们仍然坚持上一篇报告中的观点,5G 带来 的网络连接能力以及物联网兴起将会是驱动半导体行业上行的主要因素,中短期(6~12 个月) 看存储器供需变化的话,我们认为整体从供过于求像供需平衡方向发展,服务器终端数量增加以 及智能终端单机用量的增长是主要的需求驱动因素,而供给端则主要来源于技术提升的增量。

 国产机遇:从无岁月静好,唯有负重前行

由于存储器的同质化以及产品价格的透明度特性,半导体存储行业在过去 50 年的时间内, 从美国起步开始,到日本、韩国、台湾持续进入到行业内,始终处于“大投入、逆周期”的发展模式,无论是行业领先地位的厂商,还是新进入的参与者。日韩台作为先后持续进入市场挑战者,初期阶段政府的支持起到重要的作用。从上述发展经验看,中国大陆地区的存储器发展仍然处于 早期阶段,未来 3~5 年预期能够产生可观的效果,更远的未来则需要考察投入的持续性。

 投资机会:等待行业与资金面的共同支持机会

我们通过对于半导体行业及资本市场均相对成熟的美股研究行业的投资规律,试图寻找属于 半导体的投资时钟,进一步探索国内 A 股市场的投资机会。从目前看,美国市场在行业上行过 程中板块和个股基本能够获得有效的超额收益,而资金面的影响则叠加之上。国内 A 股市场则 需要行业和资金面的共同支持才能更大概率的获得超额收益。

基于上述的行业判断,我们认为未来 6~12 个月拥有半导体存储器板块的投资机会,国内 A 股市场的相关标的中,我们主要推荐标的为太极实业(600667),建议关注标的为通富微电 (002156)、深科技(000021)、兆易创新(603986)、北京君正(300223)、澜起科技(688008) 等。

二、回顾过往:从无岁月静好,唯有负重前行

存储功能是计算机的基本功能之一,存储器的发展也是与整个计算机行业同步发展起来的。从产品的情况看,早期的存储器类主要由磁性材料来实现,随后光学、半导体材料存储器纷纷出现并且发展壮大。随着集成电路技术快速进步,半导体存储器成为重要的方向,也成为行业状况 的重要风向标,摩尔定律对于集成度提升的预测也是以存储作为重要的实践领域。

从历史发展的过程中看:1)半导体存储器行业的波动幅度高于行业整体的波动情况,竞争 激烈;2)即使能够成为行业领导者,持续的高投入也是不可或缺的;3)新进入半导体产业的国 家和地区均选择存储器作为重要的入口,无论成败,都需要投入大量的资源。

(一)存储的江湖,岁月从无静好

目前市场上主要的半导体存储器产品包括了以 DRAM 为代表的易失性存储器和以 NAND Flash为代表的非易失性存储器,尽管早在上世纪 60 年代末和 80 年代初,DRAM 和NAND Flash 分别问世并且实现了产业化,但是还是作为小品类产品使用,市场仍然由包括磁性、光学等存储技术的产品占据。随着日本、韩国、台湾等新的产业势力进入到行业中,并且实质性的将半导体 产业变成一个全球化分工的竞争格局后,半导体存储也在上世纪 90 年代成为了半导体行业重要 子版块。21 世纪以来,尤其在过去 10 年中,包括 U 盘,SSD 硬盘等产品单位容量价格的持续 下行,半导体存储设备进一步提升了市场的影响力。

我们观察全球半导体行业 2000 年之后的产业规模和年度增速的角度看,集成电路存储器行 业的波动率显著高于行业整体和非存储器板块部分。从下图中可以直观的看到,代表存储器行业 增速的黄色线条波动率显著高于半导体市场整体,按照过去 20 年的数据测算,波动率的贝塔值 几乎达到了 1.7 以上,而两者保持了高度的相关性。

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再观察季度的数据看,由于季度存储器行业的整体规模及盈利情况数据难以准确获得,我们 采用行业核心供应商美国美光科技和韩国SK海力士的季度业绩数据作为替代者来研究行发展的规律。(不选择三星业绩数据的主要原因是其半导体业务中晶圆代工占比持续提升,对于存储器 行业的波动性看有所偏差)。

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从上图中可以看到,尽管美光和海力士在波动率方面有所差异,但两者基本节奏保持较好的 同步,从过去 44 个季度的数据看,相关系数均达到了 0.8 以上,并且收入波动性远高于行业整 体的波动率。

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进一步对比两家公司各自的毛利率和收入增速之间的对比可以看到,两者基本呈现出了同等的变化趋势,在收入增长较快的季度中毛利率也出现上行。收入的增速出货量和价格共同影响作用,但毛利率的变动在半导体存储器厂商中则更大程度上反映了价格的影响作用,因此我们可以 认为,价格的变动更大程度上影响了半导体存储器企业的业绩变化。

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不出意外的是,两家公司的盈利能力方面的波动情况与收入增速的波动也保持了高度的一致 性,在过去 10 年的发展中,可以看到两轮半导体行业对于公司的盈利产生了较大影响,在行业 低谷中公司基本都出现季度亏损。

对于半导体存储器行业波动幅度高于行业整体,并且在行业低谷时期,厂商通常处于季度性 亏损的状况,我们认为主要的原因来源产品的同质化特性。我们以动态存储器 DRAM 为例可以 看到,无论是用于大型服务器、PC 机还是移动终端中的 DRAM 类产品,均集中在三星、海力士 和美光三家厂商中。而对比上述设备的处理器部分我们可以看到,X86 架构的英特尔和 AMD 占 据了服务器端和 PC 端的市场份额,移动终端中则以 ARM 架构的高通、联发科、海思占据主要 市场,近年来兴起的 AI 类服务器则由包括英伟达、AMD、谷歌等厂商分占,而在物联网领域, RISC-V 架构厂商也有燎原之势,各板块相互之间存在较为明显的壁垒。

产品同质化带来的更重要的影响,使得进入 21 世纪之后的半导体行业通过深化“设计+代 工+封测”分担资本开支降低供给影响的波动,在存储器产业几乎无法推进。大型 IDM 厂商是行 业的主要参与者。

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存储器行业中 IDM 占据主要市场的格局,使得存储器行业的产品结构受到供给与需求双重 驱动的影响,而供给侧的厂商则在参与市场竞争的过程中,不仅需要持续在研发方面进行投入,还需要在资本开支方面保持强大的投入规模,造就了半导体存储器行业惨烈的竞争状况。纵观其 历史发展的过程,几乎从未有过岁月静好的时光,唯有持续拼杀,方能立于不败之地。

(二)执牛耳者,仍需负重前行

在经过了激烈的市场竞争,日本、台湾厂商在行业中的占比逐步降低,以三星、海力士、美 光为代表龙头企业占据了主要的份额和话语权,这三家厂商均涵盖了 DRAM 和 NAND Flash 两 个大的领域,而以铠侠(原东芝半导体存储器部门)、英特尔、西部数据、南亚科技等均仅在上 述两个主要领域中的其中一个开展业务,并且影响力相对有限。我们通过 DRAMeXchange 的数 据看,分别观察 DRAM 和 NAND Flash 的市场份额。

在 DRAM 行业中,根据 DRAMeXchange 的数据看 2019 年全球 DRAM 市场的整体规模为 622 亿美元,其中三星、海力士和美光科技的份额分别为 44.5%,29.1%和 21.5%,合计占比为 95.0%,在过去 3 年中,三者合计的份额占比均在 95%以上。

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同样在 NAND Flash 行业中,根据 DRAMeXchange 的数看 2019 年全球 NAND Flash 市场 的整体规模为 460 亿美元,其中三星、海力士和美光科技的份额分别为 33.5%,13.5%和 9.7%, 合计占比为 56.7%,而铠侠(东芝)、WDC(闪迪)分别占比 18.9%和 14.3%,占据行业第二第 三的位置。

从上述两表中我们可以看到,仅有三星、海力士和美光在两大板块中均拥有可靠的市场份额和话语权,然而,即便是三家龙头企业已经占据了行业的重要份额并且拥有了强大的话语权之后, 厂商的投入仍然不能有丝毫的懈怠。由于存储器行业以 IDM 为主,公司扩张的过程既需要如同 设计公司那样通过研发投入有效提升技术实力进而引领行业的发展方向,同样也需要像传统制造业一样通过大规模资本开支投入扩大生产能力,从规模上超越竞争对手保持领先地位。因此我们 从研发投入和资本开支(CAPEX)两个维度来观察三家龙头厂商的投入水平。

首先,我们先以科技企业发展角度观察研发投入规模。

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可以看到三星电子的研发投入增速基本保持了正增长的趋势,在过去的 12 年中,仅有 2015 年出现了同比下行的状态,相比来看收入下滑的年份达到了 3 年,并且可以看到的是研发投入占 收入的比例基本保持了上行的趋势,尽管净利润率的波动幅度较大。

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相较于三星在业务中包含了面板、晶圆代工、消费终端等其他产品,并且在研发中也需要对 相应业务做出相应的布局,韩国另外一家存储器巨头 SK 海力士则专注于在半导体存储器领域的 业务,其收入波动的规模也高于三星。与三星类似的情况是,研发投入增速也仅有 2 年出现同比 下滑,较收入下滑年份数为 5 年少,并且研发费用率也在过去几年稳步提升。

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同样美国的存储器供应商美光科技也是主要专注于半导体存储器相关业务领域,其研发投入 占收入的比例规模基本与海力士类似,高于三星的状况。从研发投入的增速角度看,由于 2008 ~ 2009 年的金融危机影响美国较大,其研发投入规模持续 3 年下降,但之后 9 年持续上行,比较 收入增速有 5 年下滑也是较少,研发费用率也是保持相对平稳上升的过程。

综合来看,从 2008 年金融危机之后主要存储器厂商的研发投入基本呈现持续上行的过程, 从占收入比例的角度看,尤其是在过去 5 年的时间内,宏观经济相对波动较小,存储器厂商基本 采取的是无论行业冷暖均加大研发投入占收入比例的策略,以其获得更好的市场竞争力或者能够 至少保持现有的市场地位。

我们再对比存储器厂商与半导体设计公司和 IDM 厂商的研发投入观察存储器厂商投入在行 业中不同产品品类和业态的情况。

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相较于设计公司和 IDM 厂商,存储器厂商的研发投入占比相对较低,主要是由于存储器厂 商不仅要通过研发提升技术能力,通过增加资本开支规模来提升生产能力同样不可忽视,其资本 的投入必须兼顾两个方面。接下来我们再从生产企业的角度观察资本开支状况。

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与研发投入不同,资本开支的波动幅度高于收入波动,更为重要的是,资本开支变化方向与 收入增速的变化方向存在显著的差别。以三星的数据看,在过去的 12 年内,有 5 年的资本开支 增速与收入增速相反。

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海力士的数据也基本呈现类似的情况,有 4 年的资本开支的增速与收入相反,其中在 2011 ~ 2012 年连续两年采用了反周期投资的方式。

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美光科技的数据比海力士波动更大,有6年的资本投入呈现反周期特性,包括了2015 ~ 2016 年的连续反周期投入。

在对于资本开支的分析中,我们可以看到反周期投资的特征较为明显。将存储器厂商与 IDM 和晶圆代工公司比较资本开支增速可以看到,Intel 在过去 12 年中仅有 3 年出现反周期的现象, 并且没有持续 2 年的反周期模式。而与晶圆代工厂商台积电和中芯国际看,两者分别有 4 年和 5 年呈现反周期,且均有连续的反周期现象,与存储器行业公司更为接近。

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综合来看的话,从之前的数据分析中我们认为,即便是三大存储器的龙头企业已经能够在行业中占据核心竞争力,仍然需要持续大规模的投入来维持其市场地位,并且通常会出现持续性的反周期投资。存储器行业的厂商,几乎持续处于负重前行的状态。即便是龙头企业的负重前行,但新势力仍然对于这个行业蠢蠢欲动,包括中国大陆在内的地区,都准备挑战行业的领导者,那 对于欲逐鹿中原的新来者,行业市场更加步步心惊。

(三)欲逐鹿者,唯有全情投入

存储器行业作为一个与半导体电子计算机几乎同步发展而来的行业,在其发展过程中,经历 了可以观察的几轮新旧势力的更替过程,从 DRAM 的前身上世纪 60 年代末在美国诞生之后,日 本在 70 年代,韩国在 80 年代以及台湾地区在 90 年代纷纷选择进入到半导体存储器板块中,而 中国大陆地区也以三大存储基地投资建设为代表,在 21 世纪第二个十年高调进入存储器行业。

目前中国大陆地区的存储器行业才开始起步不久,处于如火如荼的前进过程中。我们先从日本、韩国和台湾的发展过程,来研究行业发展的过程和各种必备的条件。值得注意的是,在目前的市场中,日本、韩国和台湾在行业中的状态大相径庭,日本曾经辉煌再到没落(仅有铠侠在 NAND Flash 领域中保持了发言权),韩国持续保持了强大的竞争力(三星和海力士占据了市场 的核心份额),而台湾则是雷声大雨点小的状况(目前仅有南亚、华亚科、旺宏在利基市场拥有 相应份额)。

首先,日本厂商从上世纪 70 年代进入到存储器行业中,以 DRAM 为主要产品,而到 2012 年尔必达宣布倒闭基本推出了 DRAM 市场,留下铠侠(东芝半导体)在 NAND Flash 行业中继 续支撑。日本存储器厂商经历“崛起  辉煌  坚持  下滑”的不同阶段,代表产品就是 DRAM 动态存储器。

日本 DRAM 的发展历程很长,期间也发生了很多具有影响力的事件,我们通过西村吉雄“日 本电子产业兴衰录”中这张被广为应用的图来简单了解一下日本的崛起历程。

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日本 DRAM 产业的发展基本上可以认为是从 1975 年之后,通过 10 年的时间达到了全球的 领先位置,更确切的说是从美国厂商手中抢走了份额,但是其领先地位持续的时间不长,并且持 续经历了较长的下行过程,直到 2012 年之后几乎完全退出了市场。

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对于整个历程中,我们认为在崛起过程中和下滑过程中的几个事件性节点值得关注。首先, 日本政府启动的“DRAM 制法革新”国家项目是最重要的崛起推手,720 亿日元的产学研一体化 投入规模,设立国家性科研机构——“VLSI 技术研究所”,技术攻关材料、设备、工艺、产品的 一体化全面技术能力提升,使得日本 DRAM 厂商从 64K 到 4M 的各节点上的 DRAM 产品在工艺 制程上都成为全球的领先者。在下滑的过程中,最直接的影响是 1986 年、1991 年各 5 年期的 的“美日半导体协议”,以及影响更为广泛的“广场协议”。从行业的反倾销到货币升值带来的产 品竞争力下降,日本 DRAM 厂商受到巨大影响后逐步进入下行通道。更为重要的原因是韩国企 业的崛起。

在存储器行业中,韩国厂商是当前市场中影响力最大的厂商,仅仅经历了“崛起  辉煌” 2 个阶段,可以说是值得学习的成功模式。韩国 DRAM 业务的发展史相当于三星的发展史,叠 加韩国政府在过程中,尤其是早期的助推作用。

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在上一篇系列报告中我们已经分析过了三星半导体的发展历程,在本篇报告中我们更多关注 三星在 DRAM 业务中发展过程。其官方网站上的发展历程中,2000 年之前公司在 DRAM 行业 中持续开发出不同节点的产品,在 1992 年开发出 64Mb 的 DRAM 成为了当时行业引领者,在 经过了整个上世纪 80 年代的追随后,终于实现了突破,并且在后续的 DDR 产品中保持了领先 地位。

韩国政府对于半导体产业的支持,也是韩国存储器发展重要推手,与日本政府类似的是,在产业发展的前期,资金的投入是最为主要的方式,投入的方向也是从材料、设备到工艺技术的全 方位。不过可以看到的是,随着产业规模做大之后(大约在启动相关计划的 15~20 年后),无论 是日本政府还是韩国政府,都逐步转变为辅助性的支持政策而非直接的资金投入。所不同的是,日本继续选择在基础科学和设备材料上下功夫,夯实基础,而韩国则深度拓展存储器板块,以及 逐步衍生到晶圆代工领域。

日韩的存储器快速发展之后,台湾地区在存储器行业的发展过程也是值得关注的部分,同样 以 DRAM 作为研究对象看,在全球三大厂商之后,尽管规模较小,但是南亚科技和华邦电子仍 然代表了台湾 DRAM 产业的从业者在全球有着自身的影响力。台湾存储器行业的发展从现状看, 只能说拥有了“崛起  下滑”的两个过程,几乎没有实现过有效的辉煌期。

台湾的存储行业发展与韩国类似,也是在上世纪的 80 年代,但是与韩国主要以三星作为突 破口不同的是,台湾的存储器厂商此起彼伏,多点开花,只是最后的效果并不理想,仅剩下南亚 科技等少数几家在行业内继续生存。

台湾存储器厂商发展历程中,同样也离不开台湾政府的支持,根据一些统计数据看,台湾 DRAM 企业合计投入的规模达到了 500 亿美元,尽管无法直接计算政府投入的规模,但是从台 湾 1990 年提出的“次微米制程技术发展五年计划”,投入的规模在 2 亿美元以上。

我们简单汇总了日本、韩国、台湾的 DRAM 产业发展过程,作为对于存储器行业发展的研 究入口,尽管 NAND Flash 与 DRAM 发展存在些许差异,并且产业格局也略有不同,但是基本 原则来看仍然是高投入的业务。从日本、韩国、台湾相似的起步过程,再到最终不同的结果看,尽管有很多总结性的分析,但是绕不开的还是持续大规模的投入是行业发展的基础,韩国作为贯 彻这一原则最为坚定的地区,目前也是获得最理想的结果。

中国作为全球最大的半导体产品销售地区,存储器一直几乎处于空白,仅有的中芯国际和华 虹半导体的存储器代工业务也随着客户退出而基本退出。从 2016 年开始,中国大陆也启动了存 储器行业的投资和推进,具备规模代表性的包括了武汉、合肥和厦门三大存储器基地。

从上述的表格总结看,三大存储器基地的正式启动基本都在 2016 年,借助国家和地方层面 对于产业支持的政策,前期三大生产基地均投入了大规模的资本进行推动,合计投入金额预计超 过 2500 亿人民币,并且也在设备、人才、技术方面同步发展,尽管三地面临的发展过程有着不 同的波折,但是整体仍然处于崛起的过程中。从日韩台的发展历程可以看得出,崛起的过程尽管有波折,但是只要持续就能够获得机会,而崛起后的坚持态度以及选择的方向,将会更加重要的 影响产业持续发展的前景。

总结来看,无论是日韩台还是目前的中国大陆,进入到存储器行业均采用“全情投入”的态度,由政府主导的大规模资本的持续投入是发展的必要条件,并且从投入的时机看选择半导体行业相对低谷期启动,有利于人才、资源的综合性调配。正如我们之前的描述可以看到,中国大陆的半导体存储器行业大规模的投资建设目前仍然处于较为早期的阶段,对于政策、市场、人才、 资源等情况看,我们保持长期持续的乐观态度。

三、展望未来:花谢花开总有日

通过上述的分析我们可以看到,存储器行业的波动性高于半导体行业整体,也成为了行业重要指导性表征,目前半导体存储器行业主要份额仍然集中在三星、海力士和美光三家产业龙头中,中国大陆的三大存储器基地已经先后有各类相关产品和业务拓展的消息,处于良好的发展趋势中, 但短期仍然无法对行业的发展趋势产生实质性的影响。

在前一个系列报告中我们可以看到半导体行业有着明显的周期性波动特性,其波动性体现在收入的增速层面,而存储器则表现出更加剧烈的波动性,也就更加强烈的显示出了周期性。从目前观察到的行业信息和数据分析,我们认为全球的存储器市场,乃至整个半导体行业处于底部回 升的起始阶段。

(一)现状:底部已现,期待回暖

首先,我们延续系列报告中前一篇的分析,由于存储器的同质性特征,存储器产品的价格也 较为透明。我们观察价格波动,尤其是过去 10 年存储器行业产品价格的数据可以看到,产品价 格的波动规律几乎可以非常有效的提前 1 个季度(此处与前篇有所调整,从 4~5 个月,调整为 3 个月)预示行业整体规模的变动方向。

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借助量化分析的工具我们可以看到,全球半导体行业三个月移动平均值同比增速与 DRAM 和 NAND Flash 相关价格同比数据看,两者的相关系数分别达到了 0.62 和 0.65,显示较好的相 关性。从目前的数据看,无论是 DRAM 还是 NAND Flash,进入 2020 年以来价格基本已经环比 实现了持平的状况,同比数据仍然为负,尚未实现增长,但是下滑幅度持续性的放缓,环比价格 出现了回升,因此从价格变化的趋势看,行业逐步进入到企稳回升的过程中。

再次观察同比数据看,我们基本可以观察到 3 个存储器产业波动周期,也如我们前面分析的 那样,存储器行业的波动性要高于行业整体的波动。我们还可以观察存储器行业波动性的周期时 间长度:

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上表中我们可以观察到,行业趋强上行周期的在 4 个季度左右,而趋弱下行周期则持续约 7 个季度,需要注意的是此处的周期划分与后篇中采用价格直接进行划分存在差异。我们认为,上述周期波动的主要原因来自于下游厂商的库存管理,由于存储器价格透明度高、同质化较强,以及产品在终端电子系统中的价值量较高,库存管理对于终端厂商带来的价值较为明显,因此“追 涨”和“杀跌”的特性明显。从目前的情况看,经过了 28 个月的价格同比下行过程,我们认为 行业市场价格见底回升符合历史发展规律。

除了简单的从数字上判断行业市场预期逐步见底回升,我们还从其他供给端数据检验存储器 价格数据显示的行业见底趋势是否可信。

半导体生产商的设备采购意愿在一定程度上能够反应公司对于未来的市场供求关系的态度, 因此我们观察北美和日本半导体设备制造商的出货额增速。

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上图中我们可以看到,在历史上半导体设备上的出货额同比与半导体市场的增速也存在着较 强的相关性,相关系数数据作为参考值北美和日本的话,两者分别为 0.80 和 0.80。观察这两个 数据我们可以看到,北美半导体设备厂商的出货额从2019年的10月已经先连续4月同比上升, 日本数据则是从 12 月开始连续回升。从设备厂商收入规模重新回归到正增长的状况看,行业市 场的回升预期与存储器价格展现出一致的趋势。

另外一个对产业趋势预期有着重要指导意义的材料是半导体硅片。作为半导体行业的基础材 料,其出货量变动的趋势能够有效的反映行业的变化状况。

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从全球的晶圆出货量增速看,其改善的时间略落后于行业收入规模的增速,因此该数据并不 能够作为先行指标引导短期波动,但是值得关注的是,该数据从 2001 年 Q1 至 2019Q4 的 19 年中,仅有在 2001 年的互联网泡沫破灭才出现了连续 5 个季度的下行,而其他时间在连续最多 4 个季度下行后,均迎来行业的趋势性上行。由于 2019 年以来的行业状况不理想,全球半导体 晶圆出货量已经连续 4 个季度出现下滑,我们认为短期底部已经较为明显。

从我们观察的各项数据以及相关厂商的经营状况看,行业市场在 2019 年进入周期性底部已 经基本可以确认,即短期继续下行的可能性已经比较小,未来产业周期将会逐步开启上行过程, 因此我们接下来将会从需求和供给两个方面研究行业的周期波动预期。

(二)未来:短期需求望恢复,长期周期依旧在

无论是存储器行业还是半导体行业整体在 2019 年基本处于下行周期的底部阶段,我们对于 2020 年整体保持相对乐观的态度。从供需情况的角度看,需求端的驱动来自于包括 5G 在内各 种驱动力对于数据容量需求的增加,而供给端短期中国大陆地区的生产基地尚无法对全球的竞争格局产生决定性影响,因此短期的供需关系将会向供应商端倾斜。中长期来看,中国大陆地区三大存储器基地的建设推进,必然会对供应链格局产生影响,但是在现有的条件下,我们认为存储 器行业规律性的波动周期仍然将会持续。

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首先,我们来分析 2020 年行业市场的需求端变化情况。从 DRAM 和闪存市场(包括 NAND Flash 和 NOR Flash)来看,移动终端在两者的需求中均占据了重要的影响力。在 DRAM 市场 中,移动终端占总需求市场约 40%的比例,在闪存市场略低于 40%。从这个方面看,以智能手 机为代表的移动终端需求波动,在短期内将会是存储器市场需求的主要驱动力。

其次,我们可以看到个人电脑在闪存和 DRAM 市场也是重要的单独品类,各自占比约 20%。 对于 DRAM 市场中,我们可以看到,服务器占比在 2018 年为 22%,是第二大的需求来源,而 闪存市场则更为分散,包括了 U 盘、SSD 硬盘、穿戴设备、车载系统等。

移动终端智能手机和 PC 的整体出货量水平基本没有增长已经成为行业的共识,从目前主要 的市场主要研究机构对于 2020 年出货量预测看,受到新冠疫情影响,短期难以出现反弹。

出货量方面难以成长的情况下,由于 2019 年整体产品价格的下降带来终端厂商对于成本控 制的空间来看,2020 年单机的配置量预计将会有提升的机会。我们以主流终端品牌厂商的产品 作为重要参考。

可以看到2019年秋季到2020年春季新品,主流品牌厂商在存储容量中基本都实现了增加, 考虑到成本因素,通常选择在运行内存和存储器容量之一进行提升,提升的幅度在 30%左右, 上述产品尽管在下半年秋季新品发布后将会逐步让位于新的产品,但是也基本可以预示移动终端 容量的增长状况。

除了移动终端和个人电脑以外,闪存市场的需求较为分散,多数产品为与电脑和手机相关联的各类智能化设备中,我们预期相关产品在容量方面的提升速度与手机和电脑保持基本的同步。 DRAM 市场则有一个不可忽视的重要需求变动,即服务器需求。我们认为在 5G 带动的数据通信 量大幅度增加的背景条件下,数据中心的投资增量也将会是 DRAM 需求的重要来源。

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数据中心建设过程中不仅有总量的提升,同时也有单机柜所需要的存储器容量的提升,这种提升与虚拟机的容量有关,这对于数据中心存储器需求提升有着推动作用。上图中是从金额的方 面给与需求的增长预期,考虑到 2019 年价格同比下降幅度超过了 30%,2020 年环比价格企稳, 但前 2 个月同比仍有 20%以上,我们认为出货量方面的增长速度超过 25%。

简要分析需求的变化预期后,我们还需要观察测算供给端的变化情况。供给端的增量我们认为主要来源于产能建设和技术能力提升,也就是整体晶圆生产能力和单晶圆颗粒容量集成度的提 升,两者分别对应于厂商的资本开支和研发投入。

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从存储器厂商的资本开支我们可以看到,2019 年存储器行业整体的资本开支规模有所下滑, 而前一次发生类似的情况是在 2016 年,2017~2018 年连续两年的高额资本开支,与 2013~2014 年资本开支持续上行类似。从 IHS 的数据看,DRAM 行业 2019 年年底相对于 2018 年的 12 寸 硅片等效产能同比增速略高于 4%,而 NAND Flash 从晶圆厂的披露信息看,包括美观、英特尔、 海力士在内受到包括事故、贸易争端等影响,产能同比减少 5%~15%不等。不过包括三星、中 国大陆地区的长江存储在 2019 年仍然有新的 NAND Flash 生产线的投入。总体而言,我们认为 2020 年存储行业晶圆产能供给增长保持在低个位数水平。

资本开支仅仅是影响存储器行业供给的一方面因素,另一方面各家厂商对于资本开支的投入 规模看,通过技术升级提升实际产能规模以及降低成本也是不可忽视的去动力。

DRAM 行业看,三星、美光等大厂均在 2019 年上半年就宣布了向 1znm 工艺发展,并且三 星已经采购 EUV 设备用于 DRAM 的华城产线,而三星 3 月宣布开发出的第三代 10 纳米级 1znm 8Gb 双倍数据速率的 DDR4,在不使用 EUV 设备的情况下能够将产能规模提升 20%左右,EUV 的使用将会进一步增加良率。考虑到另外两大厂商的技术发展与三星的步伐基本保持一致,我们 预计在 DRAM 业务中,2020 年通过技术提升带来的产能规模扩张仍然可以保持 20%以上的速 度。

NAND Flash 行业看,主要的厂商已经基本完成了从 2D 向 3D 的演进过程中,通过持续的 增加层数,在单位面积的晶圆片上可以增加有效的容量。

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2020 年的预期看,92/96 层 TLC 是市场的主流技术水平,而 128 层的产品也将陆续进入到 量产的阶段,在线宽基本不变的情况下,预计能够实现的密度增长带来的产能拓展水平能够达到 25%以上。

结合上述资本开支和技术能力演进的双重驱动下,我们预计 DRAM 和闪存市场的整体供给 水平在 2020 年分别能够提升 20%~25%左右。

上述对于中短期供求关系的分析我们认为,全球市场将逐步向供求平衡或者供给略低于需求 的卖方市场变化,因此对于 2020 年行业市场整体的发展方向保持谨慎乐观的态度。尽管 2020年第一季度中新冠肺炎疫情对于供需两端均产生了不可忽视的影响,并且未来存在不确定性,但 是我们仍然保持对于信息通信和数字化生活渗透带来行业发展需求的积极态度。

中长期来看,目前行业市场最为主要的变化预期是中国大陆的存储器产业加入到行业的竞争中,形成对于传统产业竞争格局的冲击。我们基本的观点是市场参与者的变化并不会实质性影响产业自身的发展规律,从目前的情况看,中国大陆地区的存储器基地建设与过往日韩台进入到行中采取的方式基本是类似的,通过资本投入实现产能扩张和技术提升,目前产品的技术指标处于追赶先进厂商的过程中,从过去的行业发展规律看,这种模式下仅能改变行业的市场占有率格局 而不会决定整体的行业走向。

半导体存储器行业专题报告:周而复始、砥砺前行

从上图我们可以看到,随着新进入者在行业中投入和产出逐步产生效果/趋于沉寂,行业中 的蛋糕分配比例会发生变化,总体而言处于持续集中的过程。如前一章节中的分析,我们认为中 国大陆地区的投入在未来的 3~5 年中将会看到明确的产出成果,长期的竞争力依赖于长期持续 的投入水平,按照行业发展规律的有效投入将会为中国大陆地区的存储器厂商带来可观的汇报, 但是不会从根本上改变行业的发展趋势,周期性的波动仍然是可以预期的状况。

四、投资浅究:寻找属于半导体存储器的投资时钟

在先前的分析中我们可以认为,由于存储器产品在功能上的相对同质化和价格的透明度较高, 并且作为终端产品中核心部件之一,成为了半导体行业的重要风向标,以 DRAM 和 NAND Flash 为代表的产品价格能够较为有效的指引行业短期的变化趋势。对于二级市场的研究而言,我们希 望进一步分析由行业变化趋势对我们投资机会的指导作用,寻找属于半导体的投资时钟。

从行业的投资机会分析,我们的主要前提假设为行业市场的走势基于行业基本面变化情况, 以及市场风险偏好度对于估值的影响,因此我们需要寻找两方面的影响因素:1)行业市场的基 本面变化我们以存储器价格为参考,参考价格及同比变化趋势;2)市场风险偏好度以国债收益 率趋势作为参考。

鉴于美国在半导体和资本市场的成熟度在全球市场均较高,因此我们首先分析美国市场的状 况,并基于结论再推演国内市场的情况。

(一)他山之石:美股半导体投资时钟浅析

在美国资本市场,鉴于我们行业数据信息的可获取性,以及对于未来的投资指引作用,我们 研究的时间窗口从 2009 年 1 月到 2019 年 12 月末的 11 年时间,从产品市场价格和金融市场的 资金松紧程度两个维度来研究半导体行业及存储器类个股的机会。

我们以存储器价格和 2 年期国债收益率作为指标,对行业市场和金融市场的资金面情况进行 时间上的划分。

半导体存储器行业专题报告:周而复始、砥砺前行

根据上图的产品价格变动,DRAM 和 NAND Flash 在波动方向上基本保持一致,我们基本 认为行业经历了 3 个周期波动(第一个和最后一个周期属于不完整周期),因此按照价格变动划 分的行业周期为:1)价格趋强、行业上行:2009 年 1 月至 2009 年 12 月、2012 年 10 月至 2013 年 12 月,2016 年 7 月至 2018 年 9 月;2)价格趋弱、行业下行:2010 年 1 月至 2012 年 9 月、 2014 年 1 月至 2016 年 6 月,2018 年 10 月至 2019 年 12 月。

我们观察的指标包括标普 500、费城半导体指数及美光科技和西部数据两家公司的个股走势。

首先我们仅考虑行业市场走势的变化。

半导体存储器行业专题报告:周而复始、砥砺前行

可以看到的是,在行业走强的状况下,行业指数获取超额市场整体收益,并且相关个股能够超越行业指数获得超额收益,符合理解,但是在下行过程中,行业市场指数也有超越市场整体的 表现预期,但是个股基本属于弱于行业整体的状况。

我们再增加行业资金面指标进行观察,以国债收益率曲线月度波动作为指标,基本上可以把 过去 11 年的分为 3 个部分,在 2016 年 8 月之前处于宽松期,2016 年 9 月起至 2018 年 12 月 为收紧过程,2019 年 1 月则再次回归到宽松预期。

我们可以看到的是,通过行业市场的价格变动数据以及资本市场的国债收益率数据大致可以 把行业分为 7 个时间段,我们分别观察资本市场整体指数、行业市场指数、个股走势在不同时期 的情况,并且做相应的比较。

我们首先观察从上表中,“宽松 + 强市”,即资金层面的宽松以及行业市场的强势在过去的 11 年中出现过 2 次,在行业和资金共同驱动下,半导体市场和存储器个股预计会获得正向超额 受益。而“紧缩 + 弱市”,即资金层面的收紧以及行业市场的弱势在过去的 11 年中出现过 1 次, 在行业和资金均趋弱的情况,半导体市场和存储器个股则会出现负向超额受益。这与我们的直观 认知预期一致。

我们再来观察上表中资金状况与行业趋势对于资本市场产生相反预期的情况下。“紧缩 + 强 市”,即 资金层面的宽松以及行业市场的强势在过去的 11 年中出现过 1 次,行业整体及个股获得 超额正收益,显示行业市场指标的影响力强于资金面。

情况在“宽松 + 弱市”条件下,即资金层面的宽松以及行业市场的强势在过去的 11 年中出 现过 3 次,变得略有复杂。我们把这一阶段单独罗列出来。

我们发现在市场宽松但是行业走势相对疲弱的情况下,在 3 个不同区间内出现不同的超额收 益率。在前两次的行业指数及个股股价均为超额亏损,而第三次则为超额收益。对此,我们认为由于最后一个周期尚未明确确认底部,因此未来仍然存在变化的预期,同时我们也可以再观察一 下前两次周期中的短期表现。

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从上述走势图形中,我们认为在“宽松 + 弱市”条件下,资金对于走势的影响略强于行业 变化趋势的影响。这也从一定程度上解释了最近一个时间段内市场走势的原因。

综合结论看,行业市场的强势情况下,无论资金层面的情况如何,半导体行业指数和个股均能够获得超额收益,而行业弱市的条件下,资金面变动对于中短期可以形成影响,但是在整体周 期中获得超额收益的概率较低。

我们再以月度行业指数涨跌幅来研究不同区间行业指数、个股相对市场整体的超额收益机会, 这也可以从一定程度上反应行业的投资机会。

首先,仍然是仅考虑行业状况的条件。

我们将上述表格中能够获得类似于区间收益率的对比结论:1)行业强市条件下:行业指数 获取超额收益的月份数占比为 61.1%,而个股合计获取超额收益的月份数为 61.1%。2)行业弱 市条件下:行业指数获取超额收益的月份数占比为 57.7%,而个股合计获取超额收益的月份数为 47.4%。

其次,我们再考虑市场资金层面的影响。

再结合资金面情况进行比对可以看到,资金面对于投资走势的影响于之前的区间涨跌幅基本 一致,除了 2019 年的行业下行周期中,宽松资金面对于行业走势带来实质性改变外,其他时间 段内,资金面仅改变幅度,不改变趋势。

最后,我们借用统计学工具来观察一下存储器个股的股价与半导体指数收益之间的关系,费 城半导体指数与美光科技在过去 11 年中月度收益的相关系数为 0.69,与西部数据则为 0.60,均 表现出较强的相关性。

再观察产品价格与相关个股价格的变动趋势,我们发现,将产品价格延迟 3 个月后的曲线与 股价之间的走势有着较强的拟合度。其中以 DRAM 为主要产品的美光科技股价走势与 DRAM 价 格的拟合度从上图直观观察看,更加优于以 NAND Flash 为主要产品的西部数据。

总结前面的分析我们认为,存储器产品价格对于相关个股的价格走势有着较为显著的指导意 义,可以提前 3 个月左右的时间预期个股价格的走势,进而对于半导体行业整体的走势有着指导 意义。而资本市场中资金面的影响相对于行业较为有限,在行业上行过程中能够增加行业指数及 个股的波动性,下行过程中难以阻止个股的下行预期,但是 2019 年以来的显著异于过往的走势 仍然需要持续观察。

考虑到我们之前借助统计学工具进行分析的过程中,并未对数据源进行严格的统计学理论测试和回归分析,因此对于走势的指导意义更多是定性分析。我们认为,行业走势基本反映了我们在前序行业中分析的情况,即存储器的产品同质化和价格透明度高的特点使其在行业周期性波动 中形成了良好的指导作用,并且在美国资本市场的投资过程中获得了体现。

(二)梅雪争春:寻找 A 股市场的投资机会

通过前面的分析我们认为存储器价格波动,反映了行业状况的变化趋势,同时也能够在较大程度上指导美国半导体行业以及相关个股的投资机会,而美国资本市场的资金面影响较小。那么, 在本节中,我们采取类似的方法研究在 A 股市场中,上述投资机会将要如何把握。

我们仍然考虑市场资金面和行业情况,行业情况用和美国市场一致的数据代表,而国内资金 面我们也采用 2 年期国债收益率的曲线进行区间划分。

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由于国内 A 股市场存储器个股中与 DRAM 和 NAND Flash 价格直接相关的个股几乎没有, 即便是以存储器为主业的个股例如兆易创新等上市时间有限,因此我们研究对象包括申万半导体 二级指数和沪深 300 指数的变化趋势。

首先,我们仍然仅考虑行业波动的影响情况。

半导体存储器行业专题报告:周而复始、砥砺前行

从超额收益率的分布看,国内 A 股市场的超额收益率与行业的强弱影响有限,我们看到上 行周期中和下行周期中均有与预期明显的反向超额收益(即弱市下的正收益和强市下的负收益) 。 我们需要再考虑市场资金面的影响。

以国债收益率为代表的资金面,我们可以划分为 6 个主要区域,其中:1)收紧:2009 年 1 月至 2011 年 8 月、2012 年 8 月至 2013 年 9 月、2017 年 1 月至 2017 年 12 月;2)宽松:2011 年 9 月至 2012 年 7 月,2013 年 10 月至 2016 年 12 月,2018 年 1 月至 2019 年 12 月。

如美国的研究方法一样,我们增加了资金状况对行业指数的走势进行进一步细分的区间收益 率测算。

从区间收益率看,即使增加了资金面条件的情况下,行业市场区间整体涨跌幅与大盘的超额 收益涨跌幅之间仍然没有获得明确的结果。因此,我们认为在国内 A 股市场在行业波动周期中 持续持有相关行业股票整体而言无法有效获得超额收益。

再研究月度超额收益可能性观察行业波动情况。首先,仍然是仅考虑行业市场的波动情况

从上表中看出,在行业趋强的情况下,申万半导体指数获得超额收益的月份数占比为 55.1%, 而行业趋弱中,该比例为 51.8%,显然行业的强弱与收益概率差异较小。

同样,我们再结合资金面进行分析。

结合资金面的情况看,我们也只能发现,在“强市+宽松”的情况下,半导体行业的走势得 到了显著的正向超额收益机会,月度超额收益数量占比达到了 71.4%,而其他条件下区间内月度 收益的概率并没有显著的趋势。

从过去 11 年较长的周期看,国内 A 股市场的半导体行业走势似乎与行业基本面波动规律以 及市场资金层面并没有显著的关系,仅仅在两者都有利于上涨的条件下,表现出较好的可预期 性,但是仍然不支持整体区间持有。考虑到国内 A 股市场的半导体行业上市公司在全球半导体 行业中的影响力相对有限,因此从长周期看股价走势与行业走势的相关度不高。

五、投资建议及标的推荐

从我们之前的分析中可以看到:1)半导体存储器行业市场目前我们认为已经处于底部回升 的过程中,尽管近期受到新冠病毒对于全球的宏观经济和消费终端的影响,但是行业自身的供求 关系的变化已经基本具备了回升的基础条件;2)半导体存储器行业的发展过程中存在着波动性 明显高于半导体行业整体的情况,新进入者需要通过高投入、长时间的发展才能获得成果,但无 论新进入者如何变化,行业周期的波动性不会受到实质性的影响;3)相较于美股资本市场的投 资机会而言,A 股市场需要在行业和基本面均较理想的情况下才能够大概率实现超额收益。

基于上述的判断,我们对于未来 6~12 个月的投资机会保持乐观态度,建议关注三季度开始 “产业旺季+5G 建设推进周期”中的机会。一方面我们之前对于行业景气周期的判断为“回暖”, 新冠疫情仅影响回升速度,另一方面,基于目前全球包括中国政府在内倾向于采用相对宽松的货 币环境支持经济,因此符合我们之前的“趋强市场+宽松资金”的良好投资机会。

个股选择方面,国内 A 股市场的存储相关产业链公司主要是在设计和封装两个部分,我们 更建议关注封装厂商,设计厂商仍然需要更多。主要推荐标的为太极实业(600667),建议关注 标的为通富微电(002156)、深科技(000021)、兆易创新(603986)、北京君正(300223)、 澜起科技(688008)等。

1、太极实业:存储器封测与半导体工程建设双轮驱动

核心关注点:

1)与海力士合作超过 10 年,拥有领先的存储器封装技术:1)公司从 2009 年开始与韩国 海力士合作进入存储器封装行业,目前是海力士封装的核心供应商;2)新一期协议落地后,公 司进一步加强与海力士的合作关系,为公司的业绩和技术来源得到保障;3)苏州太极半导体存 储器封测业务也在稳步推进,产能和客户开拓保持合理速度。

2)工程建设业务拥有优质资质,受益国内半导体产业建设发展:1)公司通过收购十一科 技进入到工程施工行业,在半导体集成电路生产厂房建设方面拥有国内领先资质,能够有效受益 国内持续的建设投资;2)除了半导体业务外,包括医药、食品等需要洁净度较高的项目也是公 司能够获取的项目资源。

主要财务数据:

公司 2019 年三季度业绩报告,前三季度销售收入同比增长 11.1%为 124.7 亿元,归属于上 市公司股东的净利润同比增长 23.0%为 4.53 亿元。第三季度单季度销售收入同比增长 15.7%为 41.0 亿元,归属上市公司股东净利润同比增长 1.8%为 1.66 亿元。

盈利预测及投资建议:我们公司预测 2019 年至 2021 年每股收益分别为 0.30、0.33 和 0.38 元。净资产收益率分别为 8.7%、9.2%和 9.6%,维持买入-B 投资建议。

风险提示:存储器市场需求不足带来公司封测订单的下降;建筑施工行业的订单规模降低带来收入下降风险;光伏行业的政策变化带来需求不足风险;毛利率受到成本变动影响较大的风险。

……

(报告来源:华金证券)

如需完整报告请登录【未来智库官网】。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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