【天风电子】一周半导体动向：人工智能芯片架构重塑带来行业变革；重申半导体设备行业的持续景气周期可能超预期170917

本周议题讨论人工智能芯片架构带来的行业变革，在大行业变化下的架构层芯片公司机会，并重申半导体设备行业的持续景气周期可能超我们预期。

议题1：人工智能芯片是在摩尔定律放缓维度下引发的芯片底层架构重构变革，并带来的是行业重塑

人工智能倒逼芯片底层的真正变革。人类精密制造领域（半导体制造是目前为止人类制造领域的最巅峰）遇到硅基极限的挑战，摩尔定律的放缓似乎预示着底层架构上的芯片性能的再提升已经出现瓶颈，而数据量的增长却呈现指数型的爆发，两者之间的不匹配势必会带来技术和产业上的变革升级。变革从底层架构开始。计算的体系处于碎片化引发架构变革。数据的扩张远大于处理器性能的扩张，依靠处理器性能在摩尔定律推动下的提升的单极世界已经崩溃，处理器性能提升的速度并不足以满足AI所需的应用程序的需求。大量数据消耗的数字运算能力比几年前所有数据中心加起来还要多。基于冯诺伊曼架构的拓扑结构已经持续了很多年并没有本质上的变化。而人工智能带来的，是在摩尔定律放缓维度下引发芯片底层架构重构的变革。有可能引发的是一次超越以往任何时代的科技革命

基于摩尔定律的机器时代的架构——从Wintel到AA冯诺伊曼架构带来了计算体系的建立并通过Intel实现了最大化；ARM通过共享IP的商业模式带来了更开放的生态体系，实现了软硬件的结合延伸了人类的触角观察Intel和ARM的黄金十年，站在现在时点往后看，我们提出以下观点：过去十年以下游的应用驱动设计公司的成长转换为由设计公司主导应用正在发生。从需求层面看企业成长空间。类似90年代的PC和10年的智能手机带来的亿级大空间增量市场将很容易推动企业的快速增长。设计企业能够在成长轨迹上实现跨越式突破的可能性来自于赛道的选择。但站在现在时点看，人工智能是确定性的方向，在所有已有领域的人工智能渗透，都将极大的改变人类的生活。处于最前沿的芯片公司的革新正在以此而发生，重新定义底层架构的芯片，从上游推动行业的变革。在并没有具体应用场景爆发之前已经给予芯片公司充分的高估值就是认可设计公司的价值。

人工智能芯片——新架构的异军突起。观察人工智能系统的搭建，以目前的架构而言，主要是以各种加速器来实现深度学习算法。讨论各种加速器的形式和实现，并探讨加速器变革下引发的行业深层次转变。人工智能芯片将有可能在摩尔定律放缓维度下引发芯片底层架构重构的变革。

从2个维度测算人工智能芯片空间。维度一，从人工智能总市场规模空间反推芯片；维度二，详细拆分云端/移动端所需人工智能加速器的BOM，进而推断人工智能芯片市场空间。二个维度印证到2020年人工智能芯片将达到百亿美元市场。

建议重点关注如下标的

台积电：无论是何种架构的人工智能芯片，都是依赖于台积电最先进制程的代工工艺，在全球只有台积电能够提供HPC（高性能计算芯片）的工艺平台上，行业的卡位优势已然确立，确定性受益标的。

Intel：收购Altera，收购Movidius，CPU+FPGA方案，Intel在人工智能领域的布局长远，而通过我们的测算，服务器端将是人工智能芯片未来行业渗透和消耗的重点，而Intel在服务器端已经有深厚不可撼动的优势。

NVIDIA：目前人工智能芯片领域的领跑者，深度学习训练领域的唯一方案选择。有完整的生态布局，针对云端+汽车自动驾驶，百亿美元新增市场的竞争者。

寒武纪：寒武纪试图将代表性智能算法的处理速度和性能功耗比提升一万倍，在移动端实时完成图像语音和文本的理解和识别，更为重要的是通过实时训练，还能不断进化提升能力，真正实现超越。

富瀚微：国内上市公司智能视频监控领域的前端芯片方案解决商，在前端芯片集成一定的智能算法功能处理。

北京君正：积极进入视频监控领域的芯片方案解决商，曾经的MIPS方案芯片设计商，有芯片架构层基因，对标Movidius。

全志科技：SoC芯片方案解决商，未来能将AI算法模块嵌入SoC之中。

议题2：重申半导体设备行业的持续景气周期或超预期

SEMI最新预估数字，全球半导体设备销售金额可望在2017年逼近550亿美元，比2016年大幅成长37%。此预估高于之前AMAT给出全年的WFE指引，也超我们预期。再次重申半导体设备行业的持续景气周期在2017-2018带来的设备行业投资机遇。

以中国大陆地区为例，我们持续看好设备板块的原因在于中国大陆集成电路产线的投资在这一轮建厂周期中已经开始进入设备采购轮，而经过我们的详细测算，设备的集采将发生在2018Q2这个节点，对于产线拉动下的设备投资逻辑将会很快得到验证。

我们细拆每个季度的设备投资支出，以此为节奏来观察投资时点的判断。我们假设的基础：1）对于存量产线，我们按照公司披露的Capex支出为参考，按照55%的Capex比例计算设备每季度的采购额；2）对于新建产线，我们按照披露的投资Capex，按70%的比例计算设备的采购额，同时结合预期的产线建设完工期和设备的leadtime，计算每季度的采购额。

判断中国大陆地区对于设备采购需求的边际改善2017 3Q开始，在2018H1达到巅峰。对于投资而言，关注的是订单增量，我们分析国内晶圆厂产线建设带来的对设备采购的边际增量。设备采购周期开启从2018Q1开始见到累积的订单驱动。

随着国内产线建设周期的开启，追溯上游的设备采购订单，受益公司集中在海外重要的设备公司。当然，设备的采购逻辑不止集中在中国大陆地区，随着先进制程的开启和3D NAND的集中投产，设备企业的大年周期开启还刚开始。

边际的改善来自于每季度订单的变化，我们以AMAT的季报披露的数据为判断，验证到来自中国大陆地区的订单额正在攀升，同样验证了我们对于正在增长的中国产线建设带动下的设备采购正进入上升通道。

建议重点关注如下标的：

ASM Pacific，中芯国际，华天科技，长电科技，北方华创，圣邦股份，中颖电子，全志科技，捷捷微电，长川科技，江丰电子，纳思达

苹果效应：无名晶圆公司IQE股价今年以来狂涨300%

迎接5G初期里程碑 英特尔平台将支持非独立标准

大基金将成立中国储存芯片联盟 长江存储/晋华/睿力或加入

英特尔167亿美元收购Altera奏效 倚微软单与NVIDIA GPU对战

高通骁龙845处理器将采改良10纳米制程，年底问世

全球半导体设备市场可望成长37%，韩国第一、中国大陆第二

第二季度全球芯片销售增速创三年新高，达1014亿美元

因努力寻找隐藏的苹果供应商的投资者将赌注押在英国威尔士海港城市加地夫（Cardiff）的硅晶圆公司IQE身上，致使其股价在今年的涨幅超过300%。IQE生产的硅晶圆为3D传感器使用的面射型激光（VCSEL）所必须，并且广泛地认为被使用于苹果的新iPhone。尽管IQE与苹果的联系可能是通过供应链中其它几家公司来实现，有分析师预估，到2019年，IQE的传感器来自苹果的营收可能从去年的约200万英镑增长至3800万英镑。IQE的财报显示，该公司2016年销售额为1.33亿英镑。IQE的无线部门，包括智能手机和无线基站功率放大器所用材料业务，可能也与苹果有联系。

来源：中国半导体协会

点评：消费电子的波动性使得公司在进入大客户的供应商名单令公司业绩出现边际上的迅速变化。随着苹果的崛起，研究其产业链是电子行业的重要课题。发现供应商从0到1的变化可以让股价在很短的时间内出现阶跃式增长。

为迎接产业即将进入5G新无线电(NewRadio,NR)的初期里程碑，英特尔(Intel)日前宣布旗下5G行动测试平台将在2017第4季展开实地测试，并且支持全新非独立NR标准，此举势必将为2020年5G商转的目标，再添强大动能。为加快5G商转的试验与布建，非独立(Non-standalone)NR标准将于2017年12月由3GPP制定完成，并同步开发最终的独立(Standalone)5GNR标准。此5G重大标准进展所衍生的能量与催化效应，将拓展至各种技术与服务。

来源：中国半导体协会

点评：5G的商机令主要的把半导体厂商都不会轻言放弃。Intel作为全球半导体的龙头企业，在X86主处理芯片之外，正在不断延伸新的产品线。基带与通信芯片是其方向之一。iPhone的BOM中，基带部分可以看到供应商就有Intel的身影。随着5G的到来，瞄准这一增量市场的芯片厂商将逐步业绩兑现。

大陆每年进口的记忆体晶片占全球4分之1，包括手机、随身碟、快闪记忆卡、SSD、汽车等都要用到NANDFlash，中国一定要做自己的记忆体供应链。为此，大陆积极打造本土半导体IC供应链，当中又以DRAM和3DNAND记忆体产业链的建设最竞争，大陆国家积体电路产业投资基金(大基金)总经理丁文武指出，将在中国高阶晶片联盟(CHICA)底下成立储存器产业联盟，有意促成三大新成立的记忆体厂包括长江存储、福建晋华、合肥睿力一同加入，这将是继感测器和物联网(IoT)产业联盟后，CHICA的第二个分联盟。

来源：中国半导体协会

 点评：存储器制造集国家之力，从上至下推进的政策也符合产业规律。以韩国90年代发展存储为鉴，集全国之力发展出三星和海力士。大存储资金和人才密集型的行业，以IDM模式为主，统筹规划资源的最优化配置毫无疑问将带来生产效率的提升，对行业的发展有益。

英特尔(Intel)斥资167亿美元收购FPGA芯片大厂Altera的一场豪赌，似乎终于迎来果实成熟的一天。英特尔14纳米制程Stratix10FPGA被微软(Microsoft)采用为即时AI(real-timeAI)云端平台ProjectBrainwave的DPU，而非目前大多数云端业者习惯采用的NVIDIAGPU。拿下微软这一笔即时AI云端平台订单，英特尔虽然还未能与NVIDIA在资料中心深度学习运算领域分庭抗礼，但也已经拿下FPGA与NVIDIAGPU对战的入场券。从微软全球资料中心在ProjectBrainwave的规模布建来看，英特尔显然享有规模优势。

来源：中国半导体协会

点评：我们看好的人工智能芯片标的就是Intel。收购Altera，收购Movidius，CPU+FPGA方案，Intel在人工智能领域的布局长远，而通过我们的测算，服务器端将是人工智能芯片未来行业渗透和消耗的重点，而Intel在服务器端已经有深厚不可撼动的优势。

根据国为媒体《Benchlife》的报导，高通有望于2017年10月中旬，在香港举办的4G/5G高峰大会上，首次公布骁龙845处理器的状况，并且于年底正式上市。按照以往的规律，首批搭载高通骁龙845处理器的智能手机预计将会在2018年初发布。原本大家预计将采用的7纳米制程，在当前似乎还存在着不小技术门槛，造成台积电和三星两家晶圆代工厂都要到2018年中下旬才会进入大规模量产阶段的情况下，骁龙845处理器将考能转而采用改良的二代或三代10纳米制程进行优化，这将是成本和产能都能兼顾的最佳选择。

来源：中国半导体协会

点评：以台积电指引为准，7nm的量产至少到2018H2之后，要在年底推出的845显然无法赶上在7nm上流片的进程。而10nm在今年将是台积电最大的增长动力，预计2H带来30亿美元接近全年10%的营收将明显挹注全年业绩。

2017年全球半导体设备销售金额可望创下历史纪录。据SEMI最新预估数字，全球半导体设备销售金额可望在2017年逼近550亿美元，比2016年大幅成长37%。SEMI进一步分析，2017年全球最大半导体设备市场将由韩国夺下，其采购的半导体设备价值将达195亿美元，比2016年大幅成长130%。韩国半导体设备采购金额暴增，主要与三星大举投资新的存储器产能有关。另一方面，中国大陆半导体设备采购金额有望在2018年超越中国台湾，以125亿美元位居世界第二，韩国则将维持其世界第一的地位。据SEMI预估，2018年包含中国大陆、美国、日本、欧洲、中东等地的半导体设备市场，都将出现两位数百分率以上的成长，至于其他地区，成长率则不到10%。

来源：中国半导体协会

点评：再次强调，今明两年设备采购高峰毫无疑问确定无疑。我们持续看好设备板块的原因在于中国大陆集成电路产线的投资在这一轮建厂周期中已经开始进入设备采购轮，而经过我们的详细测算，设备的集采将发生在2018Q2这个节点，对于产线拉动下的设备投资逻辑将会很快得到验证。

根据IHSMarkit的最新统计，第二季度全球芯片销售收入环比增长6.1%，达到1014亿美元，创2014年以来最高增速。当季存储器芯片销售收入环比大幅增长10.7%至302亿美元，创历史新高。统计显示，第二季度DRAM和NOR闪存表现突出，销售收入环比增速分别高达14%和12.3%。IHSMarkit分析师表示，去年第三季度和第四季度对产品供应的担忧给行业造成了压力，这导致许多DRAM采购商补库存，给原本已经紧张的市场造成了更大的压力。由于价格和出货量双双增长，DRAM销售收入创历史新高。

来源：中国半导体协会

点评：涨价周期的存储行业，正经历新一轮的补库存周期。随着NAND端供给释放，我们预期明年将看到供需缓解的信号释放。