AI的三个漏网之鱼

2023-08-01 11:52

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作者：大师兄，编辑：小市妹

5月以来，A股前期的市场主线人工智能熄火，行业上游的算力、中游的大模型，以及下游的传媒游戏等前期大涨的板块均出现大幅下跌。

另一边，产业链中一直被忽视的的封装板块异军突起，先进封装指数最近3个月逆势大涨接近10%，区间最高涨幅接近20%，也引发了投资者对AI产业链的全新认知。

【AI的瓶颈】

随着ChatGPT为代表的大批AI应用工具横空出世，互联网对算力的要求急剧增长，带动了高端AI服务器和AI芯片的强劲需求，全球GPU龙头英伟达推出的NVIDIA A100和H100 GPU供不应求，已经出现严重的产能瓶颈。

目前NVIDIA A100、H100 GPU完全由台积电代工生产，搭载第三代HBM（高带宽内存），并使用台积电CoWoS先进封装技术，此外博通、AMD等芯片公司也在争抢台积电CoWoS产能，导致台积电产能压力大增。

面对先进封装CoWoS产能爆满，台积电计划扩产40%以上，但是仍然很难满足市场需求。今年6月，台积电曾公开证实，当前市场先进封装需求远大于现有产能，产能缺口高达20%，公司正在被迫紧急增加产能，也有部分订单分给其他封测厂。

从供应链角度讲，先进封装决定了AI芯片的放量速度，AI芯片决定了AI服务器的放量速度，AI服务器决定了大模型和人工智能应用端的发展进度。人工智能未来要实现快速发展和迭代，先进封装的产能供应是行业最底层的支撑之一。

之前英伟达GPU严重缺货导致价格暴涨，主要瓶颈环节就在于CoWoS封装。英伟达能出多少GPU，完全看台积电有多少COWOS。由于目前几乎所有的HBM系统都封装在CoWos上，HBM存储本质上也属于先进封装的一部分。

简而言之，AI发展依赖三力，即算力、存力和封力，人们对算力和存力的价值早已有充分认知，但是对封力的价值一直认知不足。

【被低估的“封力”】

经过几十年高速发展之后，半导体领域的摩尔定律最近几年已逐渐放缓，芯片特征尺寸接近物理极限，要延续摩尔定律提升芯片性能，更小、更薄的Chiplet（芯粒）模式是当下最好的解决方案，而先进封装则是把芯粒整合成型的重要技术手段。

基于Chiplet模式的先进封装技术，就是通过优化连接、在同一个封装内集成不同材料、线宽的芯粒，以平衡芯片成本、提升良率、并指数级提升算力性能。目前的三大重点技术方向是SiP、WLP及2.5D/3D，台积电的CoWoS用的就是2.5D封装技术。

按照芯片产业链的价值分配，传统的封测价值量不到10%，2.5Dchiplet大于20%，3D更高，技术进步让封测环节在芯片领域中的重要性大幅增长。

根据知名半导体分析机构Yole的数据，2021年全球先进封装市场规模约375亿美元，占整体封装市场规模的44%，预计到2028年占比将提升至55%左右，约786亿美元，2021到2027的复合增速约10%，高于整体封装市场规模的6.3%。其中2.5D/3D封装市场规模在2021年到2027的增速将高达14%，成为行业中增长最快的细分板块。

除了AI的刺激和技术进步带来的高附加值之外，封测行业也受益于外部环境变化和半导体行业的周期反转。

一方面，美国半导体行业协会近日发布声明，呼吁白宫避免进一步升级对华半导体出口限制措施，英特尔、英伟达、高通的CEO均反对收紧芯片和半导体制造设备的对华出口管制，国内封测厂商的外部环境得到改善。

另一方面，当下美联储加息周期已步入尾声，全球经济和半导体行业的复苏也指日可待，作为最接近终端需求的封测环节，此前最先跟随半导体进入寒冬的封测行业，也将率先感受到行业复苏带来的暖意。

【封测龙头哪家强？】

芯片产业的三大关键环节包括封测、制造和设计，在封测环节，中国具有极强的国际竞争力。

按照2022年营收排名，全球前10大封测企业中有九家来自中国，其中四家来自中国大陆。长电科技排名第三，通富微电排名第四，华天科技排在第六，大陆三大封测龙头合计全球市场份额超过20%，是国内封测行业无可争议的龙头。

根据Yole的预测，中国封测行业在先进封装领域产能释放在未来几年将进一步加速，年化增速高达16%，是全球的近2倍。可以预期的是，如果台积电的CoWoS订单大量外溢，内地最有希望承接就是这三大封测龙头。

从技术上看，三家公司都已开始大规模量产先进封装产品，具备一定的技术储备。

长电科技是目前国内唯一能做4nm封装的厂商，并且已实现国际客户4nm节点多芯片系统集成封装产品出货。由于英伟达H100是4nm，台积电如果要委外大陆厂商H100的订单，只能找长电。

通富微电和华天科技都能做5nm封装，暂时还做不了4nm，因此都接不了英伟达的H100的封装。但是通富微电和AMD深度绑定，是AMD最大的封装测试供应商，占其订单总数80%以上，如果未来AMD的MI300能在AI芯片领域杀出一条新路，从英伟达那里分一杯羹，通富一样从中受益。

与长电和通富这两大封测龙头相比，华天目前的处境稍微有点尴尬，它既没有长电的技术优势，也不像通富背后有大金主支持，在未来的先进封装领域的竞争中，显然已处于劣势。

华天在先进封装领域的落后，以及长电技术上的优势，从研发投入和产品单价上可得到了一定的答案：

2022年，长电、通富和华天科技分别为13.13亿、13.23亿和7.08亿，长电和通富相比华天保持着较强的优势。

2021年，长电科技、通富微电和华天科技分别为0.40元、0.27元和0.19元。长电科技单价多年维持第一，通富微电次之，华天科技则落后。这说明华天的产品结构很可能以传统封装为主，先进封装占比较低，导致公司产品的附加值不高。

长电的领头羊位置和华天的弱势，从股东结构中也可以看出端倪：

三大封测龙头的前十大股东几乎全为各类法人机构，作为优质行业的龙头公司，封测三巨头都赢得了价值投资者的充分背书。但是，在国家层面产业基金的扶持力度上，有着明显的分化现象。

截至2023年一季度末，国家集成电路产业投资基金股份有限公司在长电科技的持股占比为13.31%，在通富微电的持股占比为13.29%，在华天科技的持股占比为3.21%，相比之下，长电和通富获得的国家层面的资金支持力度比华天更大。

值得一提的是，中芯国际的全资子公司芯电半导体（上海）有限公司持有长电科技12.86%的股权，是公司第二大股东，和国内芯片制造领域老大之间的协同发展，对长电巩固自己的业界地位无疑起到了积极的作用。

从业绩角度来看，长电科技作为行业第一龙头的强势得到了进一步的数据验证：

根据2022年的年报数据，长电科技营收337亿，净利润32.3亿，业绩规模遥遥领先于另外两大龙头。同比数据上华天科技营收、净利润双双下降，通富微电增收不增利，长电科技是唯一连续三年保持着增收、净利润双增加的封测龙头。

▲三大封测龙头的业绩比较，来源：问财

长电在半导体寒冬里的逆势增长能力，正是得益于技术优势以及产品、客户结构的调整。

最近几年，长电加速从消费类向市场需求快速增长的汽车电子、5G通信、高性能计算、存储等高附加值市场的战略布局，持续聚焦先进封装技术。特别是收购星科金鹏之后，在先进封装领域已经排名全球第三，仅次于英特尔和矽品，为长电赢得了更多高毛利的订单。

三家公司的实力和业绩差异，在资本市场的投票中已经得到了清晰的验证。截至7月31日，长电科技市值达到590亿，高于通富微电的329亿和华天科技307亿。

未来，不论是业绩还是先进封装实力，长电科技无疑都将长期领跑行业。

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