2024年赛腾股份研究报告:3C与半导体双轮驱动,受益产品技术升级

  • 来源:广发证券
  • 发布时间:2024/06/12
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赛腾股份研究报告:3C与半导体双轮驱动,受益产品技术升级。深耕果链,获得大客户认可。公司瞄准消费电子赛道持续发力,生产的智能制造装备产品得到了客户的广泛认可,2011年公司成功通过苹果公司合格供应商认证,开始为其供应定制化的自动化组装设备、检测设备及治具,应用领域也从笔记本延伸到了苹果公司的手机、手表、平板电脑、耳机等多种电子产品,双方建立了长期稳定的合作关系,消费电子业务占比长期维持在较高水平,基本盘稳固。苹果产品不断替代,公司有望受益。2023年9月苹果正式发布了iPhone15系列,旗舰机iPhone15ProMax首次搭载潜望式长焦镜头,根据Trendforce,2024年苹果可能将四...

一、赛腾股份:消费电子为基,积极拓展新兴领域

(一)自动化设备供应商,积极布局消费电子、半导体、新能源板块

苏州赛腾精密电子股份有限公司成立于2001年,主要从事自动化生产设备的研发、 设计、生产、销售及技术服务,为客户实现生产智能化提供系统解决方案,主要产品 包括自动化组装设备、自动化检测设备及治具类产品。 成立初期,公司深耕消费电子行业,积累自动化产业经验。自2001年成立以来,公 司瞄准消费电子赛道持续发力,生产的智能制造装备产品得到了客户的广泛认可, 在行业内树立了良好口碑;2011年,公司成功通过苹果公司合格供应商认证,开始 为其供应定制化的自动化组装设备、检测设备及治具。随着合作深度推进,公司设 备的应用领域也从笔记本延伸到了苹果公司的手机、手表、平板电脑、耳机等多种 电子产品,双方据此建立了长期稳定的合作关系,为公司的发展打下坚固的基本盘。 积极横向扩展,切入新能源、半导体等赛道。2018年,公司连续收购菱欧科技、智 冠光电、无锡昌鼎三家子公司,成功切入新能源车零部件设备、半导体封测设备等 领域;2019年,公司收购日本Optima公社,从事半导体晶圆设备的开发、制造及销 售服务,正式进入高端半导体设备领域。

公司目前主要提供自动化组装和检测设备、夹治具和配套技术服务,下游涵盖消费 电子、半导体、新能源等领域。 消费电子板块(2023年收入占比92.75%):消费电子领域,公司主要提供非标准化 的自动化组装设备和自动化检测设备两类,是公司最大的下游应用领域,主要客户 为苹果及其供应链企业,包括英华达、和硕联合等公司。自动化组装设备可以对电 子产品的零部件进行装配、贴合、覆膜、包装等一系列自动化操作;自动化检测设备 主要是对来料尺寸、外观、功能等进行高精度快速检测,并配合其他工序组成全自动流水线。2018年,公司收购成立昆山赛腾平成,横向提高消费电子行业自动化智 能装备及载治具类产品竞争力。 半导体板块(2023年收入占比5.93%):半导体领域,公司于2019年正式收购日本 公司Optima,进军半导体高端设备领域。Optima主要提供半导体前道所需的8/12英 寸晶圆缺陷检测设备,拥有硅片边缘缺陷自动检测设备BXW-1200、晶圆片用背面检 测设备BMW-1200、边缘/表背面符合检测设备RXM-1200和最终外观检测设备AXM1200。在Optima原有产品布局基础上,公司还推出了一系列半导体设备,如固晶设 备、分选设备,晶圆包装机、倒角轮廓机、倒角粗糙度量测、晶圆字符检测机、晶圆 激光打标机、晶圆激光开槽机等。目前公司在半导体领域拥有Sumco、SK海力士、 Samsung、奕斯伟、中环半导体、金瑞泓等优质客户。 新能源板块(2023年收入占比1.14%):新能源领域,公司于2018年收购菱欧科技, 切入新能源汽车零部件/锂电池智能装备领域。依靠菱欧科技深耕汽车零部件行业及 锂电池行业的产业经验,与日本电产、村田新能源等客户建立了长期稳定的合作关 系,主要提供汽车发动机IMS传感器装配线、电机转子组装线、磁铁支架传感器装配 线、轴承压装等设备。目前公司主要客户包括大陆汽车、日本电厂、村田新能源等。

公司实际控制人为孙丰先生与曾慧女士,合计共持股40.31%。截止2024年3月31日, 公司两位创始人孙丰先生与曾慧女士共持股8074.4万股,占比40.31%。2022年12月, 创始人夫妇孙丰、曾慧因离婚导致股权分割,双方中止一致行动人协议,公司控制 权可能发生变更,目前还需等待双方进一步协商安排。

自成立以来,公司已四次实施股权激励计划,利用利益绑定锁定高级核心人才。公 司分别于2018年、2019年、2022年和2023年四次实施股权激励计划,累计授予1297 人次,涉及2705.96万股。2023年9月,公司第四次股权激励计划向213名本次激励 计划的激励对象(董事、高级管理人员、中高层管理人员和核心业务人员等)授予共 988.70万股限制性股票,占总股本5.18%。

(二)业绩表现稳定增长,盈利能力逐步增强

营收净利规模稳步增长。得益于在消费电子板块和苹果公司的深度合作和品类拓展, 以及在半导体、新能源板块的逐渐起量,公司营收和净利规模持续扩大。2023年公 司实现营收44.46亿元,同比增长51.76%;实现净利润6.93亿元,同比增长115.73%。 2024年第一季度,公司营收规模7.74亿元,同比增长8.26%;净利润1.01亿元,同比 增长 35.93%。未来随着公司半导体和新能源板块的业务拓展,积极开拓新的增长曲 线,业绩有望继续维持增长。

毛利率/净利率企稳回升。公司在2020年经历了毛利率和净利率的短暂下滑,主要原 因系消费电子板块自动化设备盈利空间收缩,以及新能源车领域毛利率较低所致。 2021年起,随着公司在半导体领域的逐渐放量叠加半导体设备高毛利特点,公司毛 利率/净利率水平逐渐企稳回升,2023年公司整体毛利率和净利率分别为46.92%和 15.59%,达到了2019年以来的新高。未来随着公司半导体业务的持续扩张,有望在 打开新增长空间的同时进一步提高整体盈利水平。 分行业来看,公司半导体和消费电子板块毛利率较高,2023年分别达到47.29%和 47.18%,主要是因为半导体设备技术壁垒高以及消费电子板块产品非标属性强所致; 新能源车板块毛利率较低,主要系行业特征决定,但从整体趋势来看23年三大板块 的毛利率都有所提高。

分产品来看,自动化设备是公司的主要收入来源。公司提供的自动化设备包括自动 化组装和自动化检测设备,2023年销售收入35.06亿元,占比达到78.86%,是公司 最大的收入来源。治具类产品是用于自动化生产线上的一种辅助控制工具,具有和 设备规格强相关性和消耗品属性,2023年销售收入8.19亿元,占比有所波动。从毛 利率来看,公司自动化设备和治具类产品毛利率稳中有升,技术服务毛利率较高。

费用端来看,公司期间费用掌控力度较好,研发投入持续扩张。2023年公司三费费 率为17.77%,相较2019年的21.96%下降4.2pcts,整体呈现下降趋势,说明公司规 模化效益突显,对费用的管控力度较好。同期,公司在消费电子和半导体板块的研 发投入不断扩大,从2019年的1.31亿元扩大至2022年的3.88亿元,研发费用率在10% 左右小幅波动,持续的研发投入为公司实现长期扩张打下了坚实的技术基础。

公司存货周期与营收周期呈现出较好的拟合度,营收通常滞后存货1个季度。考虑消 费电子领域非标设备行业特征,公司在经营过程中采用“以销定产,以产定存”的订 单导向型模式,存货主要包括根据客户订单安排生产的各类原材料、在产和库存商 品。复盘公司近5年财务数据,可以发现公司21年前存货规模与营业收入规模之间存 在较强的关联性,一般营收变动滞后于存货变动一个季度,21年之后由于新领域业 务开展,库存周转率有所下滑,但仍对未来营收具有指引作用。截止2024年3月31日, 公司存货达到13.82亿元,为公司业绩持续兑现提供了强有力的支撑。

公司拥有良好的红利回馈机制。按照公司章程规定,每年公司可供分配的利润中用 以现金分红的占比不得低于15%。自公司2017年上市以来,公司6年共累计发放4.57 亿元现金红利,同期实现归母净利润10.00亿元,平均年股利支付率达到47.71%,拥 有较好的股东回馈机制。

二、消费电子:深度绑定苹果供应链,夯实公司基本盘

(一)深度绑定苹果供应链,公司业绩基本盘长期向好

公司深度绑定苹果公司,“果链”相关产品收入贡献占比高。公司生产的自动化设 备主要应用于苹果终端产品的组装、检测过程中,目前应用的范围主要包括手机、 手表、无线耳机、平板电脑、售后服务等领域。自公司2011年通过苹果公司合格供 应商认证之后,逐步拓展并稳固了与苹果公司的合作领域和合作关系,也使其在客 观上形成了消费电子领域对苹果公司的依赖。2014年-2017年,公司应用在苹果供应 链公司的终端产品占收入的比重均超过90%;2017年后,随着公司积极拓展其他领 域,苹果供应链相关销售收入占比下滑,但依然保持在50%以上,是公司消费电子 板块最稳定也是最主要的收入来源。

苹果供应链进入门槛较高,公司依靠其出色的产品能力维持合作黏性。苹果公司作 为国际顶级的消费电子品牌商,以其严格、高效的供应链管理体系著称,其推出的 库存削减管理理念要求供应链快速对订单响应,因此苹果的平均库存周转天数可以 控制在10天内。基于此,苹果公司会对供应商进行严格的考察和全面的认证,确保 供应商的研发能力、生产规模、质量控制与快速反应能力、管理水平等都能达到认 证要求,才会考虑与其建立长期的合作关系。 根据公司招股说明书,公司与苹果公司合作模式为:(1)研发设计:苹果向公司提 出实现产品批量生产所需设备的需求,公司据此制作设计方案(DFM)并提交苹果 公司技术团队,经双方多次沟通、讨论、修改,最终确定方案;(2)样机生产:公 司按照确定的设备设计方案生产样机,并送至苹果公司进行性能测试及验证;(3) 小批量验证:样机通过打样测试后,公司会按照苹果公司的要求将样机送至其代工 厂商(如和硕联合、英华达、富士康等)的生产线上,进行小规模量产测试,整个周 期将持续6个月左右时间;(4)签署订单:在进行打样测试及小批量验证的同时, 赛腾电子与苹果公司进行订单价格及份额的谈判,主要按照设备全部投入成本加计 一定利润率的方式报价及议价,在通过小批量验证后双方签订正式销售订单。在该 合作模式下,公司与苹果公司建立了较强的黏性。

消费电子经历疲软期后有望迎来恢复性增长。经历了智能手机和PC的强力推动后, 全球消费电子市场暂时陷入了增长疲软期。根据艾媒咨询数据统计,2022年全球消 费电子市场收入略微下降至10566.9亿美元,预计2023年全年市场将小幅回升至 10794亿美元,边际逐渐改善,到2026年持续保持小幅增长态势。根据Wind,全球 智能手机出货量也在2021年后经历了持续的下滑,23Q4出货量约为326.1百万部, 较20Q4的385.9百万部下滑15.50%。与之对比,苹果iPhone的市场份额依旧保持稳 中向上的态势,目前仍是全球最大的消费电子公司,市场份额较为稳定。

TWS耳机、智能手表等智能穿戴设备渗透率逐步提高,有效支撑苹果收入。智能穿 戴设备是指综合运用各类识别、连接、传感和云服务等交互及储存技术,以代替手 持设备或其他器械,实现用户互动交互、生活娱乐、人体监测等功能的新型日常穿 戴移动智能终端,主要包括智能手表、TWS耳机(True Wireless Stereo,真正无线 立体声耳机)等。 根据Statista数据,2015-2022年全球智能穿戴设备市场经历了一轮快速扩张期,出 货量从8200万部迅速扩大至4.92亿部,CAGR约为29.9%。从竞争格局来看,目前苹 果公司凭借其前沿的产品体系(Airpods系列、iWatch系列等)一家独大,22年市场 份额达到29.7%,超过小米、华为、三星份额之和(22.6%)。从苹果公司的收入结 构来看,其Airpods、iWatch、iPods等系列产品收入占比在近5年持续提升,目前维 持在10%左后。作为和智能手机配套的消费产品,智能穿戴设备有望在随着智能手 机出货量的回暖持续提高渗透率,成为苹果公司产品销量的有力支撑。

(二)代工厂产能全球重构,公司有望受益

苹果积极推进供应链重构。尽管苹果推行的削减库存战略可以将公司的库存压力降 到最低,但面对一些突发情况时供应链的响应能力会对公司正常经营造成重大影响。 之前富士康旗下最大的郑州iPhone组装工厂全面停产,这就导致富士康必须以“闭 环系统”的方式运行工厂,继续进行有限规模的生产,也就导致了iPhone 14 Pro在 节假日的供应受到了限制。根据Counterpoint,顾客下单后拿到苹果iPhone产品的等 待时间正越来越长,2022年发布的iPhone 14甚至需要消费者等待近30天才能拿到 产品,这就极大程度上削弱了产品对顾客的吸引力。面对特殊情况下果链生产进度 难以把控的问题,苹果意识到供应链过于集中的风险,因此苹果一直在推动供应链 的多元布局,将部分产能转移至东南亚等地区。

苹果将目光转移到印度、东南亚等区域寻找对策。根据AppleInside,自2018年以来, 苹果的供应商已经花费了大约160亿美元用于将生产资产从中国分散到印度、墨西哥、 美国和越南等地。根据TD Cowe预测,印度工厂目前的产能可以支持约2500万部 iPhone的年产量,这解决了当地约1000万部的需求,并占美国iPhone年需求量7000 多万部(约占全球需求量的30%)的约20%;Mac和iPad在东南亚新增产能的带动下 也取得了良好的再生产进展,近年来越南已发展成为Mac的主要生产中心,小批量的 MacBook、iPad和Apple Watch已经在那里生产,预估越南的未来产能可以满足美国 Mac/iPad年需求量的40%。 响应苹果供应链重构,代工厂加快海外产能建设。根据澎湃新闻报道,早在2017年 苹果就开始通过纬创资通印度厂本地生产智能手机业务线,随后富士康、和硕这两 家组装厂也加入其中,扩大了印度生产iPhone的比例,并在印度组装 iPhone XR和 iPhone 12的部分组件;根据EET China,富士康已经宣布了在印度境内的多个项目, 包括卡纳塔克邦的6亿美元项目和特伦甘纳邦的5亿美元工厂,以扩大在印度的产能 投放。与此同时,越南也成为果链转移的承接地,苹果的合作企业立讯精密和富士 康等都积极在越南北部地区Bac Giang开始试生产Apple Watch。

公司积极布局海外产能。为了紧跟代工厂出海投产的步伐,2022年公司分别在美国、 越南等地购置研发和生产用地,积极推动全球化布局。公司在越南成立了赛腾越南 智能制造有限公司和越南赛腾有限公司,负责在当地开展自动化设备、半导体设备 及配件有关的技术服务和售后服务。同时,公司还设立了泰国赛腾售后基地、赛腾 精密(泰国)有限公司、印度赛腾私立有限公司等分支机构,全面协助下游代工厂的 海外产能布局,深化与客户之间的绑定关系。

(三)机型改版叠加 AI、MR 等新需求,产品创新将带来全新增量

公司作为自动化设备供应商,充分受益于全球消费电子产品竞争迭代过程。在全球 消费电子市场规模长期趋势向好的同时,激烈的行业竞争也加快了苹果、三星、谷 歌、华为等主要消费电子产品制造商产品更新换代的速度,产品迭代和创新成为推 动这些主要厂商的核心竞争力。新产品、新技术的出现往往伴随着新功能模组以及 新机型的推出,从而导致消费电子行业对自动化生产设备以及定制化升级改造的需 求不断提高。公司作为杰出的消费电子自动化组装、检测设备供应商,将受益于新 机型、新技术所带来的相关产线设备升级和创新需求的推动。

1. 潜望式模组下放、耳机机型升级带来的替换需求

潜望式镜头或将下放iPhone 16 Pro系列,带来产线端自动化组装设备新需求。2023 年9月,苹果正式发布了iPhone 15系列,除了Type-C和钛合金中框设计,旗舰机 iPhone 15 Pro Max首次搭载潜望式长焦镜头成为了本系列的重要突破之一。通过四 重反射棱镜设计,iPhone 15 Pro Max可以达到120毫米焦距,ƒ/2.8光圈的1200万像 素5倍长焦。尽管目前安卓手机阵营早已实现了潜望式镜头的配置,且在硬件规格上 与苹果的潜望式模组差异不大,但苹果依靠其优秀的软硬件协同以及算法调校技术, 对于手机整体影像质量仍有很大提升。根据Trendforce报道,预期2024年将把原本 仅搭载在旗舰iPhone 15 Pro Max机型的四棱镜式潜望式模组配置于iPhone 16 Pro 上,届时将带动潜望式模组产量需求进一步提高,推动相关组装产线

Airpods 4发布在即,机型改版有望衍生新的组装需求。自苹果于2016年发布第一 款TWS耳机Airpods 1以来,苹果Airpods系列一直是市场份额最大的TWS耳机品牌, 仅23年Q3就销售出2340万部,市场份额遥遥领先。据彭博社记者Mark Gurman报道, 苹果耳机的供应商将于24年5月份开始生产两款新的AirPods第四代机型,新款 AirPods 4将在今年9月或10月发布,届时第四代 AirPods 机型都将采用新设计,充 电盒接口也升级为USB-C端口。另外,高端款的AirPods 4还将具有主动降噪功能, 充电盒中有一个扬声器,可以播放声音进行“查找我的位置”跟踪。时隔2年多苹果再出Airpods新品,在市场预期和产品改版推动下,相关产线设备将会再次迎来一批 更新迭代的机会。

2. AI手机、MR头显等创新产品的增量需求

生成式AI手机将成为重要的AI终端产品,驱动下一代移动手机变革。移动手机自推 出市场以来经历了两次重大变革,第一次是自苹果2007年推出iPhone4以来,电容屏 的推广引起了交互革命,让手机形态发生了重大变化,移动手机也逐渐从功能机迈 向智能机;第二次是AI技术带来的改变,与传统智能手机中各个智能化功能分散在 不同APP上的做法不同,AI手机通过智能助手等统一入口,以AI Agent的形态整合并 联动各种功能应用,从而更高效地完成用户的目标。

根据《生成式AI手机产业白皮书》,生成式AI手机的必要特征包括:(1)支持大模 型的本地部署,或是通过云端协同的方式执行复杂的生成式AI任务;(2)手机本身 具备强大的AI算力,无须完全依赖云端服务器;(3)具备多模态能力,即可以处理 文本、图像、语音等多种形式的内容输入,以生成各种形式的输出,典型用例如翻 译、图像生成和视频生成等;(4)确保流畅、无缝的用户体验,设备能够以自然而 直观的交互方式,快速响应用户的请求。

龙头手机厂商相继入局,2024年或成AI手机主流化“元年”。24年1月三星打响AI手 机第一枪,将多项AI功能引入Galaxy S24系列,包括但不限于视频AI处理、本地AI 聊天机器人、影像画面处理、通话实时翻译等。随后小米、Vivo、荣耀和Oppo等国 产厂商也相继推出了AI手机系列,主要方向是通过将AI集成到操作系统来赋能人机 交互体验。截止2024年5月底,苹果目前还没有明确的AI手机产品推出,但根据 Stocklytics报道,截至2023年苹果总共收购了32家AI公司,为科技公司中收购AI公 司数量最多,其表明了苹果对于AIGC与智能手机融合的积极态度。

AI手机市场空间潜力巨大,预计2028年渗透率达到54%。随着大模型在端侧的部署, 生成式AI应用已经逐步呈现出爆发的势头,具备大算力平台支持的手机将经历一场 崭新的升级变革。根据Canalys预测,受消费者对AI助手和端侧处理等增强功能需求 的推动,预计2024年全球AI手机的渗透率将达到16%,到2028年这一比例将激增至 54%,2023-2028年AI手机市场规模的CAGR将达到63%。同时,预计AI手机的转变 将先出现在各厂商的高端机型上,随后逐渐向中端智能手机渗透。

参考AIPC,AI为终端产品的赋能聚焦在提供更佳的人机交互体验。2023年12月,英 特尔推出了其新一代AIPC芯片酷睿Ultra,旗舰型号Ultra 7 165H在多线程性能超老 款i7-1370P 2%,超竞品锐龙7840U 11%。与此同时酷睿Ultra在CPU和GPU的基础 上新加入一个NPU(神经处理单元,处理 AI任务的效率更高),通过将任务进程分 配给不同的加速器来对AI软件的运行进行优化,并支持在离线情况下本地部署运行 大模型,以支持更多的AI应用。以搭载了酷睿Ultra的联想YOGA笔记本系列为例,在AI芯片的加持下,联想在电脑中内嵌了本地运行的天禧大模型,依托本地算力可以 根据用户的指令快速生成图片创作、自动提炼复杂文档信息生成纲要、自动快速绘 制与完成PPT排版、生成视频会议虚拟影像应对突发事件等。

除了性能和功能的提升,参考人形机器人,手机AI化有望带来多模态传感器的需求。 目前AI对于手机的赋能更多集中在软件交互层面,还没有带来硬件层面的改变,因 此消费者对于AI手机的转变认知并不明显。参考另一大AI终端的关键产品——人形 机器人,多模态大模型(指将不同媒体数据如文本、图像、音频和视频等进行融合的 大模型)将会是未来AI落地的主流形态,对感知模块提出了更高的要求——需要更 多模态、更多数量的传感器来给予AI模型多维度的输入数据,以此提高大模型的表 现。基于这样的判断,预计未来AI手机相较于传统智能手机将加入更多的视觉、触 觉、听觉、姿态等感知模块,这势必会带来手机部分关键模组乃至整体结构的变化, 从而带来全新的组装需求,而赛腾股份作为苹果产业链中领先的自动化组装和检测 设备供应商,将充分受益于相关产线自动化设备的创新需求。

初代MR头显产品市场关注度高,未来可期。2023年6月6日,苹果公司正式公布了一 款名为Apple Vision Pro的MR(混合现实)头显设备,售价高达3499美元(约2.5万 元人民币)。2024年1月19日,苹果Vision Pro在美国地区正式发售,一经推出迅速 受到市场持续关注。作为苹果初代MR产品,Vision Pro虽然存在用户体验不够完善、 设备不够轻巧等诟病,但其惊艳的视觉清晰度和全新的空间交互体验依旧呈现出了 出色的应用潜力。

XR产品有望引领下一代消费电子变革。根据德勤发布的《元宇宙系列白皮书》,XR 是指通过计算机将真实与虚拟相结合,打造一个人机交互的虚拟环境,是VR(Virtual Reality,虚拟现实)、AR(Augmented Reality,增强现实)、MR(Mixed Reality, 混合现实)等多种技术的统称,且XR作为下一代硬件载体,当前的发展的状态十分 类似于智能手机进入高速发展期的拐点阶段,且随着元宇宙概念的出圈,市场已接 近高速发展的拐点。在传统智能手机逐渐疲软的当下,Vision Pro作为苹果推出的第 一代XR产品,显示了其引领下一代消费电子行业变革的信心,未来也将带动相关产能布局的逐渐落地,为消费电子行业贡献全新的增量空间。

综上所述,消费电子产品换代速度较快,产品多样化和智能化发展趋势加快,对自 动化制造和检测设备及其更新换代会衍生出持续需求。同时,随着消费电子带来的 市场规模扩大,也拉升了对上游中高端电子产品测试设备的市场需求,以自动化、 智能化为主导的中高端电子产品测试设备也在逐步打开市场空间,自动化产线融入 电子产品生产线逐渐成为市场主流。 基于公司与苹果的深度合作关系,随着公司设备在苹果生产线中的种类不断渗透以 及苹果供应链产能转移、新建需求的旺盛,预计未来消费电子板块将为公司创造持 续稳定的收入来源,支撑公司坚实的业绩基本盘。

三、半导体:进军半导体量测,受益于 HBM 扩张

(一)AI 训练卡供不应求,HBM 成为 AI 芯片升级的关键部分

大模型时代到来,算力储备成为云厂商核心战略资源。由ChatGPT引爆的大模型浪 潮下,各大科技企业竞相推出了自家的大模型产品,各行业企业也对大模型保持着 高度关注,一些其他行业的企业也纷纷跨界布局大模型相关产品。面对着全球都在 追逐的大模型浪潮,底层算力需求持续高涨,但供给相对有限,“缺口”或许将影响 人工智能的发展。根据《LLaMA: Open and Efficient Foundation Language Models》, 以训练LLaMA模型为例,LLaMA模型拥有650亿参数量,1.4T tokens的训练集,按 照A100 80GB 380 tokens/second/GPU的速度计算,如果使用单张A100 80GB GPU 训练一次需要花费约43000天,而如果希望在一个月内训练完成,则需要2048张 A100 GPU大约训练21天。根据State of AI统计,截止2024年2月,各家全球AI服务 巨头均加快了算力争夺的步伐,Meta公司拥有近2万张A100与35万张H100训练卡, 成为目前全球算力储备最为丰厚的公司。

HBM作为一种高带宽存储器,能够有效应对“内存墙”问题。目前生成式AI的训练 对GPU进行大规模并行计算的速率要求在持续提升,但计算过程本身需要算力、存 力、运力三者同时匹配,存力将直接限制大模型最终训练的参数量,因此如何突破 存力限制成为了AI训练卡升级迭代的主要方向。在此背景下,HBM(High Bandwidth Memory, 高带宽存储器)应运而生,HBM是一种基于3D堆叠工艺的内存芯片,通过 引入TSV(硅通孔)和3D芯片堆叠等先进封装技术,将多层DRAM芯片之间形成连 接并垂直堆叠在逻辑芯片上方,再在封装环节通过2.5D封装工艺(CoWoS工艺)将 HBM与GPU直接通过硅中介层连接,以此突破单个DRAM芯片的带宽瓶颈。

HBM拥有更高的带宽和更低的能耗,成为AI芯片的关键升级方向。根据SK海力士报 告显示,相比GDDR6,HBM2和HBM2E的带宽分别能够扩大4.5/6.5倍,而能耗可以 降低近50-60%。得益于AI芯片对于高算力、高存储、低能耗的主要诉求,HBM被越 来越多的厂商采纳作为高端AI芯片的显存方案,例如目前市场上主流的NVIDIA的 A100和H100就分别搭载了80GB HBM2E和80 GB HBM3,而性能更加优异的H200 则首次搭载了141GB HBM3E,容量几乎翻倍。2024年3月英伟达公布了最新的 Blackwell架构,并推出全新的算力芯片B100与B200,将HBM容量扩大到了192GB, 传输速率8TB/s;此外,多数CSPs自研的加速芯片无论架构如何改动,大部分也均 以HBM作为主流显存规格。

全球HBM市场寡头垄断,主要玩家聚焦在韩国厂商。目前HBM市场的主要参与者为 SK海力士(SK hynix)、三星(Samsung)和美光(Micron),根据TrendForce统 计,2022年三家存储厂的市场份额分别为50%、40%和10%。目前SK海力士(SKhynix)HBM3产品较为领先且HBM3E产品率先通过验证,是NVIDIA Server GPU的 主要供应商;三星则着重与AMD的合作,随着后续数个季度MI300逐季放量,与SK 海力士的市占率差距会大幅缩小,预计2023~2024年这两家存储厂的HBM市占率将 会持平,合计拥HBM市场约95%的市占率,仅在客户组成方面、季度出货表现上或 有先后。美光则宣布放弃HBM3的研发,专注开发HBM3E产品,相较前两家韩厂在 HBM3的争夺,美光的市占率会受排挤效应而略为下滑。

HBM持续供不应求,成为限制AI训练卡产能的主要瓶颈之一。根据Trendforce报道, 目前英伟达和其他公司的高端GPU供应紧张,市场呈现出明显的供不应求态势。追 溯高端GPU供给紧张的影响因素,除了CoWoS封装工艺产能受限外,HBM产能也是 极为重要的瓶颈之一。由于HBM相较同制程与同容量的DDR5,Die Size尺寸大35~ 45%、良率(包含TSV封装良率)低约20-30%、生产周期(包含TSV)较DDR5多 1.5~2个月不等,因此急欲取得充足供货的买家往往需要更早的锁定订单。 根据海力士官网,2024年2月21日SK海力士副总裁Kim Ki-tae发言称尽管2024年才 刚开始,但海力士今年的HBM产能已经全部被预订售罄,公司已经开始为25年进行 规划。持续的供不应求推动下,HBM市场规模不断扩大,根据Trenforce统计预测, 2023年HBM产值占比之于DRAM整体产业约8.4%,至2024年底有望扩大至20.1%。

为了应对产能不足的现状,各家扩产步伐加快。针对目前全球HBM产能严重不足的 情况,各家HBM厂商均积极加大了资本开支计划,加快扩产进程。根据TrendForce 统计,2024年SK海力士和三星的HBM产能规划最为积极,三星HBM总产能至年底 将达约130000片/月(含TSV),SK海力士则约为120000-125000片/月,依据HBM 3E验证进度与客户订单持续情况变化。预计未来伴随AI需求持续火热,HBM厂商扩 产节奏仍将继续。

(二)收购优质海外资产切入量检测设备赛道,做 AI 时代“卖铲人”

前道量检测设备性能对芯片良率有重要影响。前道制程和先进封装的质量控制可划 分为检测(Inspection)和量测(Metrology)环节,贯穿光刻、刻蚀、薄膜沉积、清 洗、CMP等各个环节,主要起到质量控制和及时发现缺陷的作用。根据《中国集成 电路检测和测试产业技术创新路线图》援引Yole数据,工艺节点每缩减一代,工艺 中产生的致命缺陷数量会增加50%,每一道工序的良率都要保持在非常高的水平才 能保证最终的良品率。28nm工艺节点的工艺步骤有数百道工序,此外由于采用多层 套刻技术,14nm及以下节点工艺步骤增加至近千道工序。当工序超过500道时,只 有保证每一道工序的良品率都超过99.99%,最终的良品率方可超过95%;当单道工序的良品率下降至99.98%时,最终的总良品率会下降至约90%。因此,制造过程中 对工艺窗口的挑战要求几乎“零缺陷”,在此背景下半导体量检测设备重要性不言 而喻。

检测+量测环节贯穿前道制程和先进封装全过程,光刻和刻蚀等工艺均需至少7种类 型检测+量测设备。检测+量测设备主要应用于前道制程和先进封装,基本覆盖了各 子环节,是保证芯片生产良率的关键要素之一。根据VLSI Research 数据,检测设 备销售额占比较高,约为62.6%,其中纳米图形晶圆缺陷检测设备为销售额占比最高 的设备,2020年销售额为18.9亿美元;量测设备中关键尺寸量测设备销售额占比最 高,2020年销售额为7.8亿美元。在前道以及先进封装的具体工艺当中,光刻、刻蚀 以及CMP对于检测和量测设备需求较高,均需至少7种不同类型的检测+量测设备。

全球半导体量检测设备市场规模高速增长,中国市场份额不断爬升。随着制程越来 越先进、工艺环节不断增加,行业发展对工艺控制水平提出了更高的要求,制造过 程中检测设备与量测设备的需求量也在迅速增加。根据VLSI Research统计,2016 年至2022年全球半导体检测与量测设备市场规模从47.6亿美元扩大至92.1亿美元, 年均复合增长率为11.6%。同期,中国半导体检测与量测设备市场规模从7亿美元扩 大至31.1亿美元,年均复合增长率为28.2%,超过全球增速,市场份额从14.7%扩大 至33.8%。

在市场竞争方面,全球半导体检测和量测设备行业呈现垄断的市场格局,主要企业 包括科磊半导体、应用材料、日立等。根据VLSI Research与QY Research数据显示, 全球半导体检测和量测设备行业科磊半导体一家独大,市场份额占全球半导体检测 和量测设备行业总规模的50.8%,市场规模达38.9亿美元。同时,全球半导体检测和 量测设备行业市场集中度较高,CR5超过了82.4%,并且均来自美国和日本。在中国 市场,由于国外知名企业凭借着规模大、产品线覆盖广度高、品牌认可度高等优势, 占据我国主要市场份额,国产企业推广难度较大,导致我国半导体检测与量测设备行业国产化率较低。科磊半导体在中国市场的占比仍然最高,领先于所有国内外检 测和量测设备公司,并且得益于中国市场规模近年来的高速增长,根据VLSI Research的统计,科磊半导体市场份额最高达58.4%。应用材料市场份额9.0%。

HBM对量测检测提出了新的要求。HBM作为3D封装的技术,对量测检测提出了新的 要求,诸如DRAM芯片叠加前后的变形、颗粒物等,以Onto为例,针对HBM的要求, Onto针对Crack(裂缝、裂纹)、Particle(颗粒)的检测,相比竞争对手,关键缺陷 检测的识别率是竞品的3倍,而错误检测的概率只有1/3。

收购无锡鼎盛和OPTIMA,从SMT设备切入,逐步向高端设备布局。考虑到公司过 往消费电子业务对苹果供应链的过度依赖,公司早在2018年就开始规划拓展半导体 板块业务。2018年,公司收购无锡昌鼎电子有限公司,率先导入高端一贯机和全自动焊接组等SMT设备。2019年,公司又以现金方式花费27.01亿日元(约合人民币 1.64亿元)购买Kemet Japan株式会社持有的日本Optima株式会社20,258股股份, 占标的公司股权比例为67.53%,并通过赛腾国际增持至总股权的75.02%,正式切入 半导体高端设备赛道。 OPTIMA是日本老牌半导体检测设备公司,客户涵盖全球顶级半导体厂商。Optima 株式会社前身成立于1984年,主要主要从事半导体晶圆检查设备和曝光设备,目前 销售的主要产品包括硅片边缘缺陷自动检测设备BXW-1200、晶圆片用背面检测设 备BMW-1200、边缘/表背面符合检测设备 RXM-1200和最终外观检测设备AXM1200。凭借过硬的产品质量和多年的行业积累,OPTIMA受到全球头部半导体厂商 的青睐,收购前固有客户群体包括全球硅片龙头厂商SUMCO、HBM龙头厂商三星 和SK海力士等,收购后还积极拓展了国内优质的新兴半导体厂商例如奕斯伟、中环 半导体、金瑞泓等。

设备供应国际领先的HBM厂商,已取得批量订单。根据公司23年年报披露,公司积 极配合一线国际客户的新需求,在晶圆边缘检测系统中开发明暗场结合激光光学技 术,针对晶圆键合工艺中thinning、trimming、bonding、coating制程段增加了晶圆 修边幅度、加工尺寸检测、晶圆bonding对准检测、粘合物工艺监测、EBR监测以及 bonding过程中出现的气泡、碎片、剥落、聚合物残留等新的缺陷检测功能,完善了 对HBM、TSV制程工艺的不良监控,获得客户的充分认可并成功获得批量设备订单。 在半导体领域,行业增长来自于AI算力及存储环节的半导体需求快速爆发,GPU、 HBM等细分领域供不应求,产能扩张对高端半导体设备的需求也随之大幅增长,成 为半导体领域智能装备的重要增长点;而晶圆检测作为半导体检测赛道中壁垒最高 的环节之一,未来市场空间前景广阔。公司自身方面,依靠国际老牌厂商OPTIMA作 为基础,公司顺利导入国际HBM巨头供应链,龙头扩产计划逐步推进的过程中,并 在开展国内客户,公司作为重要的设备供应商将持续受益。


(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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