2024年精智达研究报告:“精”于求索,“智”造卓越

  • 来源:东兴证券
  • 发布时间:2024/09/03
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1. 深耕新型显示器件检测设备十余年,进军半导体存储器件检测行业

1.1 深耕新型显示器件检测设备十余年,致力于检测设备的自主可控和国产化替代

精智达深耕新型显示器件检测设备十余年,致力于检测设备国产化,形成了相对完善的产品体系。精智达成 立于 2011 年 5 月,于 2023 年 7 月 18 日登陆科创板。公司为了结合现有市场布局及客户需求,先后布局了 触摸屏多功能测试设备,OLED 及 TFT-LCD 光学检测设备、老化设备、触控检测设备、半导体存储器测试 设备的研发和生产,逐步形成了相对完善的产品体系。

公司股权结构较为稳定,多家子公司从事新型显示器件检测设备和半导体存储器件检测设备的研发、生产和 销售业务。张滨为公司第一大股东及实际控制人,占有 18.59%的股权。前十大股东持股合计 47,537,787 股, 占总股本 50.57%。精智达拥有多家子公司,长沙精智达、苏州精智达从事信号发生器研发、生产及销售业 务;精智达智能装备从事新型显示专用设备的研发、生产、组装、销售业务;香港精智达负责原材料的境外 采购及产品的境外销售;精智达半导体负责半导体测试设备以及相关部件和辅件的研发、生产、销售及技术 服务。

董事长主要从事研究开发工作,公司高管团队行业经验丰富。董事长张滨主持了公司第一台线性测试机、第 一台全自动 Sensor 测试机、第一台 AMOLED Cell 自动光学检测设备、第一台 AMOLED Module 自动光 学检测设备等核心设备的研究开发工作,为公司 29 项发明或实用新型专利的主要发明人。公司副总经理徐 大鹏主要负责公司半导体存储测试器件测试领域的研发工作。副总经理曹保桂,主要负责公司新型显示器件 检测领域的研发工作。

1.2 公司积累维信诺、TCL 科技、京东方、深天马等客户资源,业绩快速增长

公司新型显示器件检测设备主要用于 AMOLED、TFT-LCD 等新型显示器件的光学特性、显示缺陷、电学特 性等各种功能检测及校准修复。公司新型显示器件检测设备包括光学检测及校正修复系统、老化系统、触控 检测系统、信号发生器及检测系统配件等。可用于 AMOLED、 TFT-LCD 等新型显示器件模组或屏体的缺 陷检测、产品等级判定与分类,以及对部分产品缺陷进行校准、修复及复判。 公司半导体存储器件测试设备主要用于半导体存储器件的晶圆裸片或成品芯片进行电参数性能和功能测试。 公司半导体存储器件测试设备主要有探针卡、DRAM 老化修复设备和 DRAM FT 测试机等。可在封装前测 试晶圆上每颗晶粒的性能,标记异常颗粒,减少后续封装测试成本以及在封装后测试芯片的功能实现及稳定 性。

公司新型显示器件检测设备应用广泛,积累维信诺股份、TCL 科技、京东方、广州国显、合肥维信诺、深天 马等客户资源。公司主要从事新型显示器件检测设备的研发、生产和销售业务,产品成功应用于维信诺股份、 TCL 科技、京东方、广州国显、合肥维信诺、深天马等知名新型显示器件行业公司的多条量产产线中,提高 产品良率和生产效率,有效降低国内新型显示器件厂商对进口设备的依赖及设备采购成本。

公司主要客户集中度较高,维信诺股份及其参股公司销售收入逾六成。根据招股书披露,2022 年公司前五 大客户销售收入合计占当期营业收入的比例为 86.93%,其中维信诺股份及其参股公司合肥维信诺、广州国 显的销售收入合计占当期营业收入的 62.16%。

公司半导体存储器件测试业务稳步推进,开发了睿力集成(长鑫存储)、沛顿科技、晋华集成、通富微电等 半导体客户。公司在不断做大做强新型显示器件检测设备业务的同时,将检测设备的应用领域向半导体行业 进行延伸。公司逐步面向半导体存储器件行业布局了晶圆测试系统、老化修复系统、封装测试系统等产品线, 与韩国半导体存储器件测试设备企业 UniTest 成立合资公司精智达半导体,并参股投资冠中集创等,为半导 体存储器件行业客户提供测试设备及解决方案。公司半导体存储器件测试设备已在长鑫科技、沛顿科技等半 导体存储器厂商及其供应链的制造产线上批量应用。

精智达营收快速增长。2019-2023 年公司营业收入稳定增长,从 2019 年的 1.572 亿元上升至 2023 年的 6.49 亿元,五年复合增长率为 32.83%。公司 2023 年净利润达到 1.12 亿元,较 2022 年同比增加了 74.81%。

公司坚持“新型显示+半导体存储设备”双轮驱动。2019-2023 年新型显示器件检测领域收入稳定增长,2023 年新型显示器件检测领域收入为 5.65 亿元,同比增长 27.33%。2019-2023 年半导体存储器件测试设备营收 入四年复合增长率为 70.51%,2023 年收入达到 0.83 亿元,同比增长 45.52%。

2019-2023 年公司毛利率保持稳定,净利率逐步增长,盈利能力持续提升。2019-2023 年,公司的毛利率呈 稳步增长态势,2023 毛利率为 40.37%,较去 2022 年增长了 3.59pct。净利率大幅度提升,从 2019 年的 0.29% 提升至 2023 年的 17.27%。

公司持续加大对研发创新的投入,2023 年研发费用达 7185 万元,较 2022 年增加 56.03%。公司加大对 AMOLED 中尺寸显示检测设备、微显示检测设备,高端存储器 CP 测试机和 FT 测试机等产品的研发投入, 并取得阶段性成果, DRAM 老化修复设备及 MEMS 探针卡国产替代计划有序推进。截至 2023 年 12 月 31 日,公司拥有自主研发主要核心技术 18 项,公司及控股子公司合计拥有知识产权 355 项,其中发明专利 42 项、实用新型专利 59 项、外观设计专利 14 项,此外公司累计获得软件著作权 216 项。

2. DRAM 与 AMOLED 两大优质赛道共振,测试设备需求旺盛

2.1 DRAM 存储行业市场规模不断扩大,拉动上游测试设备需求增长

半导体存储器从易失性角度分为随机存储器 RAM 和只读存储器 ROM 两种,随机存储器 RAM 主要分为 静态随机存储器 SRAM 和动态随机存储器 DRAM。随机存储器 RAM 在断电后无法保存数据,主要用于存 储短时间使用的程序。常见产品包括 SRAM(静态随机存储)和 DRAM(动态随机存储)。DRAM 集成度高、 价格便宜、功耗低、存取速度慢;SRAM 由晶体管存储资料、速度快,但价格高、功耗大。而只读存储器 ROM 在电源关闭后资料仍可以保留。常见产品包括掩膜只读存储器 Mask ROM、可编程只读存储器 PROM、 可擦除只读存储器 EPROM、电可擦除只读存储器 EEPROM 和闪存等。

预计 2023 年全球半导体存储市场规模为 1658 亿美元 ,DRAM(动态随机存储)是主流的随机存取存储 器。根据华经产业研究院的数据,DRAM 销售额在 2021 年约占整个存储市场的 55.9%,闪存的比重约达 到 44.0%。DRAM 和 NAND Flash 占据主导地位,并且随着电子产品对即时响应速度和数据处理速度的要 求不断提高和 CPU 升级迭代,DRAM 器件的主流存储容量亦持续扩大。面对半导体存储市场的快速增长和 技术的不断进步,测试设备需要不断更新换代、提高测试效率和精度以确保半导体存储器件的质量和可靠性, 这给半导体存储测试设备行业带来了良机。

人工智能发展驱动基础设施升级,对存储器的容量和速度提出了更高的需求。AI 的发展对算力基础设施会 提出新的要求,从而对高性能处理器、存储器、通信芯片、计算服务器以及大容量存储等半导体产品产生巨 大的市场需求。算力作为 AI 的关键竞争点,对存储器的容量和速度也都提出了更高的需求。 Gartner 预计,2024 年全球半导体行业收入将增长 16.8%至 6240 亿美元,存储器市场将增长 66.3%。其中 NAND 闪存部分预计收入同比增长 49.6%至 530 亿美元,DRAM 预计增长 88%至 874 亿美元。预计至 2027 年,中国半导体存储测试设备的市场规模将达到 267.4 亿人民币。

全球半导体测试机市场由 SoC 测试占据绝大部分,而国内存储器测试市场份额最高。2020 年全球测试机 43 亿美元的市场中 SoC 测试、存储测试、模拟混合测试和 RF 测试规模分别为 25 亿、9 亿、6.3 亿、1.8 亿美 元左右,分别占比 60%、21%、15%以及 4%。而在中国,存储测试机和 SOC 测试机占据主要份额,其占 比分别达到 43.8%和 23.5%。

国内半导体测试机市场结构与全球整体有较大差异,主要是由下游市场需求所决定。由于国内目前高端芯片 的国产化仍然处于较低水平,所以 SoC 测试系统需求占比较全球整体水平有较大差距,未来伴随汽车电动化、 5G和人工智能等的迅速发展和未来中国在SoC芯片和封测领域的国产化,国内SoC测试需求有望持续攀升。 从全球测试机行业竞争格局来看,目前存储测试机当前主要被爱德万、泰瑞达等国外厂商占据主要市场份额, 国产替代空间大,需求广阔。2021 年泰瑞达、爱德万的半导体测试设备市场份额合计为 67%,是全球半导 体测试设备的主要提供商。国产替代空间大,半导体存储行业的发展有望带给其测试设备行业巨大发展机遇。

长鑫存储扩产计划为国内测试设备厂商带来发展机遇。目前,长鑫存储在合肥的新工厂已经开始量产采用 18.5nm 工艺的 DRAM 芯片,第一期生产线已经接近满负荷运转,初始的月产能已达到 10 万片晶圆,即将进行第二阶段产能提升。长鑫存储预计增加国内采购,这直接增加了对先进存储器测试设备的需求,为国内 存储器测试设备带来发展机遇。 AI 带动 GPU 需求激增,高带宽存储器 HBM 成为半导体存储技术新趋势。高带宽存储器(HBM, High Bandwidth Memory)是一种面向需要极高吞吐量的数据密集型应用程序的 DRAM,常被用于高性能计算、 网络交换及转发设备等需要高存储器带宽的领域。 HBM 通过将多个 DRAM 芯片进行立体堆叠,其内部堆叠的 DDR 层数可达 4 层、 8 层以至 12 层,从 而大幅提高了存储器的容量和数据传输速率。同时,HBM 解决了“内存墙”问题,采用了存算一体的近存计算 架构,不通过外部连线的方式与 GPU/CPU/Soc 连接,而是通过中间介质层紧凑快速地连接信号处理器芯 片,极大的节省了数据传输所使用的时间与耗能。这一特性完美契合了 AI 大模型对高吞吐量、低延迟和高密 度部署的需求,成为 AI 计算的首选内存。HBM 及先进封装技术的发展将推动半导体行业进入新的发展阶段, 为人工智能、大数据、物联网等新兴产业的发展提供强有力的技术支撑,同时也产生对相关测试设备的巨大 的需求。

受 AI 服务器带动,HBM 需求有望高增长。受益于人工智能和算力市场发展的推动,中国 AI 服务器市场规 模实现了逐年增长,预计 2024 年中国 AI 服务器出货量将达到 42.1 万台,市场规模将达 560 亿元。这极大 地推动对 HBM 的需求,半导体存储设备检测市场相应增长。

2.2 AMOLED 产能向国内转移,上游测试设备市场有望持续增长

AMOLED 是目前主流显示技术之一,2024 年全球 AMOLED 有望增长至 544 亿美元。 AMOLED 具有适应 高分辨率、色彩表现良好、响应速度快的相对优势广泛应用于高分辨率的面板如:手机、电脑、平板、VR 设备等。据中商产业研究院预测,2024 年全球 AMOLED 市场规模有望增长至 544 亿美元。

全球 AMOLED 产能逐步向国内转移。中国大陆地区业已成为 TFT-LCD 最主要的产地,AMOLED 产能也 正在快速向国内转移。根据 CINNO Research 报告预测,全球 AMOLED 产能预计将从 2020 年的 2,980 万平方米增长至 2025 年的 11,710 万平方米,年平均复合增长率达 31.5%,其中中国地区的产能占比逐 步增长。

中国新型显示产业规模不断扩大,国内下游客户仍持续存在大规模 AMOLED 产线投建计划。中国新型显 示产业规模从 2017 年的 2758 亿元增长至 2022 年的 7087 亿元,预计 2024 年中国新型显示产业规模将达 到 9000 亿元。截至 2022 年 11 月,中国大陆已建成产能 2.34 亿平方米 TFT-LCD 和 0.17 亿平方米 AMOLED 的新型显示器产线。

2024 年 AMOLED 渗透率有望增长至 41%,中低端手机市场 AMOLED 渗透率将进一步提升。成本驱动下 AMOLED 屏幕已经开始抢占中低端手机市场,预计未来 AMOLED 渗透率将进一步获得提升。

下游新型显示器产线仍在扩张,带动新型面板检测设备需求增长。受下游手机、电脑、平板、VR 设备、车 载屏幕等应用推动,京东方等下游新型显示器制造商持续投资并新建 8.6 代新型显示面板生产线。这一趋势 不仅促进了新型显示技术的快速发展,同时也极大地增加了对新型显示检测设备的需求。据中国国际招标网 近日发布的信息,精智达在 2024 年 5 月成功中标京东方位于重庆的第 6 代 AMOLED(柔性)生产线项目,负责提供先进的自动光学检查机和平板显示器老化设备,以满足该生产线对高精度、高效率检测设备的迫切 需求。

AR/VR 产品逐步实现商业化,有望带动测试设备市场。根据 CINNO Research 统计数据显示,2023 年国内 消费级 AR 设备销量 22.7 万台,同比增长 138.9%,并预计未来 2-3 年将成为消费级市场的主流产品。Micro OLED 微显已经成为消费级 AR 设备的主流选择,根据 CINNO Research 统计数据显示,在 2023 年其占据 国内消费级市场93.0%的占比。2023 年 6 月,苹果首款头显产品 VisionPro 发布,采用了2块索尼4K Micro OLED 屏幕。在此环境下,国内微型显示屏制造厂商不断新增投资,在技术上不断沉淀和突破为国产显示检 测设备厂商带来新的机会。

3. 复盘半导体测试设备龙头爱德万的成长之路,我们得到了哪些启示?

3.1 爱德万:全球领先的半导体测试设备提供商

爱德万测试是全球顶级的芯片测试解决方案供应商,并与日本电子工业同步发展。爱德万成立于 1954 年, 初创时是电压表和频率计数器的开发商和制造商。于 20 世纪 60 年代末开始开发半导体测试系统,1972 年 推出第一个日本制造的半导体测试系统 T-320/20 和 T-320/30,并于 1985 年实现了全球份额主导地位,之后 一直保持着市场领先的地位。

广泛的产品组合是爱德万竞争力的关键之一。目前,爱德万形成了以集成电路测试系统为核心、电子束光刻 系统、SSD 测试、系统级测试等为辅助的三大业务板块。其中,半导体和元件测试系统包括 SoC 半导体测 试器和存储半导体测试器,是公司的核心业务;机电一体化系统是处理测试系统的外围设备。

爱德万收入来源多元,半导体及元件测试业务贡献最大。爱德万的半导体和元件测试系统是公司的主要收入 来源,占销售额的 70%左右,其中SoC 测试机业务占半导体及元件部门的74.1%,存储测试机业务占25.9%; 机电一体化系统占销售额的 10.8%,服务、支持和其他业务贡献 21%的收入来源。

爱德万公司通过高额研发来加强技术储备。2012-2023 年,爱德万的研发支出持续增长,从 331 亿日元增长 到 601 亿日元,研发支出增长将近一倍。研发支出占销售额的比重也一直维持在 10%以上。高额的研发投入 使爱德万测试具有很强的产品开发能力,能够及时开发新产品满足市场需求。

DDR 迭代要求存储测试设备性能增长。DDR(Double Data Rate SDRAM)指双倍数据速率同步动态随机 存取内存,主要用在电脑的内存。DDR 的特点是走线数量多,速度快,操作复杂,给测试和分析带来了很大 的挑战。目前 DDR 技术已经发展到了 DDR5,性能更高,功耗更低,存储密度更高,芯片容量大幅提升, 数据速率在 4800-6400MT/s。存储器的高性能要求存储器测试设备必须具备更高的测试精度和更快的测试速 度,以准确评估 DRAM 芯片的性能和可靠性。

公司不断优化产品和技术创新应对 DDR5 及 DDR6 产品测试需求。爱德万聚焦于存储测试设备性能的不断 提升,针对存储器产品性能迭代以及批量生产特征,爱德万对测量质量、测试速度、吞吐量(每个设备所需的 测试时间)、智能化测试流程以及可扩展性进行了优化。

针对 DDR5 及未来 DDR 技术的更高数据速率,爱德万进一步提升测试设备的测试速度和吞吐量。目前,爱 德万的存储测试设备的测试速度比目前生产中最快的设备更快,并且拥有业界最佳的并行测试能力。随着 DDR5 对信号完整性和时序精度的要求日益严格,爱德万加强测试设备的信号分析能力和测量精度。通过引 入更高精度的时钟源、增强的信号调理电路以及先进的数字信号处理算法,确保在高速测试环境下仍能捕捉 到细微的信号变化,准确评估 DRAM 芯片的性能边界和可靠性。 为了应对 DDR 测试复杂度的提升,爱德万加大在测试流程智能化和自动化方面的投入。通过集成先进的 AI 和机器学习技术,实现测试参数的自动优化、故障预测与诊断,以及测试数据的智能分析。同时,开发更加 用户友好的测试软件界面,简化测试流程,提高测试效率。随着存储技术的多元化发展以及产品迭代,DDR 测试设备需要具备更强的协议兼容性和可扩展性。爱德万开发了系统级测试,这种测试可以复制设备在最终 产品中安装时必须运行的环境。确保测试设备能够支持 DDR5 及未来可能出现的 DDR6、LPDDR 等多种内 存协议,同时提供灵活的硬件和软件升级路径,以适应不断变化的测试需求。

持续的技术累积和产品优化保障了爱德万在测试设备尤其是存储器测试设备的领先地位。爱德万拥有全系列 的 SoC 半导体测试器和业内最佳并行测试能力的存储半导体测试器。SoC 半导体测试仪可以测试除存储半 导体以外的几乎所有器件,如逻辑半导体、模拟半导体和射频器件,2023 年其市场份额达到 59%;存储器 半导体测试仪是针对 DRAM 和 NAND 闪存等存储器半导体的批量生产而优化的,拥有业界最佳的并行测试 能力,2023 年爱德万该类型设备市场份额达到 56%。

优越的产品性能和领先的市场份额保证了爱德万半导体测试设备业务的持续增长。2020-2023 年,爱德万半 导体测试设备业务收入从 2072 亿日元增长至 3315 亿日元,增长了 60%。其中,存储测试机业务不断扩张, 收入从 2020 年的 658 亿日元增至 859 亿日元,增长率为 31%;SoC 测试机业务收入从 2020 年 1414 亿日 元连续 3 年增长至 2456 亿日元。

全球化战略助推业务持续增长,海外营收占比逾 95%。爱德万持续深化其全球化战略,不断强化海外市场的 布局与深耕,通过在全球多个地区的业务广泛覆盖,来灵活应对市场变化,有效抵御地区性半导体行业的周 期性波动。近年来,海外业务已成为爱德万营收的主要驱动力,其营收占比持续稳定在 95%以上,中国和台 湾地区成最大收入来源。

3.2 爱德万公司通过持续并购实现综合业务布局

持续收购获取先进技术,实现 SoC、无线、汽车等综合领域布局。2000 年后,爱德万测试先后并购了 Verigy、 W2BI.COM、Astronics 半导体系统级测试业务以及 R&D Altanova,Inc 等公司,将公司的测试业务扩展到包 括 SoC、无线、汽车等综合领域。2008 年爱德万收购了欧洲汽车半导体测试系统制造商 Credence Systems GmbH,2011 年收购美国半导体测试设备提供商 Verigy,2013 年收购美国 W2BI 公司进入无线系统级测试 领域,2019 年从 Astronics 公司手中收购了半导体系统级测试业务,之后,又通过收购另外两家美国公司 (Essai, Inc.和 R&D Altanova, Inc.)以及台湾新普科技加强了系统级测试业务和相关经常性业务。此外,2022 年爱德万还通过收购意大利公司 CREA S.r.l.来加强半导体测试设备业务,为高功率模拟 IC(如 SiC/GaN 器 件)测试市场的未来增长做准备。除了加强硬件业务外,爱德万还为云服务和数据分析构建了一个名为 “Advantest Cloud SolutionsTM”的解决方案平台。

回顾历史,爱德万测试的成功完全是依靠其强大的研发实力、对半导体发展趋势的洞察力以及全面而深远的 战略布局。公司于 20 世纪 60 年代末开始开发半导体测试系统,仅仅几年就推出第一个日本制造的半导体测 试系统 T-320/20 和 T-320/30;后又于 1976 年开发出世界首台 DRAM 测试设备 T310/31,在全球市场获得 巨大的成功。随着 1980 年 T-3331 推向市场,公司形成一套测试速度完备的存储器测试机系列产品。之后更 是凭借着之前的技术积累针对半导体产品的迭代和特征进行产品设计,牢牢把握了市场需求。 2000 年后,意识到半导体应用的广泛性,紧跟时代步伐,以超越时代的眼光审视未来,精准捕捉行业脉搏, 广泛进行并购,实现半导体测试业务的产品全面和和生产设计全球化布局。

我们分析认为,爱德万测试把握住了两次历史性的发展机遇,成长为半导体测试设备行业巨头: 1、抓住 20 世纪 70 年代日本半导体崛起的机遇,开始研发生产半导体测试系统。20 世纪 70 年代至 80 年 代,是日本半导体产业迅速崛起的时期。这一时期,日本政府通过一系列政策扶持和资金投入,推动了 半导体产业的快速发展。日本企业如东芝、日立、富士通等在这一时期迅速崛起,成为全球半导体市场 的重要参与者。日本半导体产业的发展,催生了对于集成电路测试设备的需求,爱德万敏锐地抓住了这 一机遇,率先进入半导体测试设备领域。 2、抓住 80 年代半导体产业由家电进入 PC 时代催生的 DRAM 大量需求的机遇,开发出世界首台 DRAM 测 试设备。在 20 世纪 80 年代之前,半导体技术主要应用于家电产品,如电视机、收音机、录像机等。然 而,随着计算机技术的快速发展和 PC(个人电脑)的兴起,半导体产业开始迎来了新的发展机遇。这对 半导体技术提出了更高的要求。PC 需要更高速、更大容量的存储芯片(如 DRAM)、更复杂的处理器芯 片(如 CPU)以及更高效的接口芯片等。爱德万凭借其敏锐的市场洞察力和深厚的技术积累,精准地捕 捉到了 DRAM 测试设备机遇的来临,迅速调集了公司的精英研发团队,针对 DRAM 的特性进行了深入 研究和开发,终于成功开发出了世界上首台专门针对 DRAM 的测试设备。 通过复盘全球半导体测试行业龙头爱德万公司的成长之路,希望对于国内半导体测试行业有一定借鉴作用, 我们认为:①半导体行业是发展迅速的技术密集型行业,持续性地技术攻坚与研发投入至关重要;②多元化 的业务布局与全球化战略。测试系统业务受到半导体量产投资周期和智能手机、数据服务器等最终产品市场 的影响,具备一定周期性。但通过多元化产品和全球化布局,可以实现企业的可持续发展。

同时,我们认为,半导体存储测试设备行业需要深厚的技术积累与领先、全球化市场布局,国内领先企业例 如精智达等公司有望抓住 DRAM 国产化趋势,快速实现 know-how 并提升本土化服务能力,有望崛起成为 领先的半导体测试设备厂商。


(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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