探讨半导体缺货的危与机

1、目 录 HYPERLINK l _TOC_250018 与市场不同之处 6 HYPERLINK l _TOC_250017 一、景气度持续高涨，缺货涨价潮来袭 7 HYPERLINK l _TOC_250016 1、全产业链缺货涨价，汽车市场最为紧缺 7 HYPERLINK l _TOC_250015 2、半导体行业景气度持续高涨 8 HYPERLINK l _TOC_250014 二、需求端：量化汽车、手机、矿机等下游市场驱动力 11 HYPERLINK l _TOC_250013 1、汽车：断崖式缺货将缓解，长期紧张持续 11 HYPERLINK l _TOC_250012 2、智能手机：

2、需求渐进复苏，各大厂商对 21 年指引乐观 14 HYPERLINK l _TOC_250011 3、PC、游戏机：宅经济下需求快速爆发，景气度长期向好 16 HYPERLINK l _TOC_250010 4、服务器：疫情期间服务器需求快速爆发，当前库存去化或接近尾声 17 HYPERLINK l _TOC_250009 5、矿机：虚拟货币市场热潮汹涌，ASIC 矿机、高端显卡供不应求 19 HYPERLINK l _TOC_250008 三、供给端：产能为王，剖析各制程产能紧缺原因 23 HYPERLINK l _TOC_250007 1、12 英寸：7nm 以下先进制程和 40-65nm

3、 制程最为紧缺 23 HYPERLINK l _TOC_250006 2、8 英寸：长期以来 8 英寸晶圆厂扩产不足，产能持续紧张 25 HYPERLINK l _TOC_250005 3、8 英寸供需前景判断，预计紧缺趋势持续至 22 年 28 HYPERLINK l _TOC_250004 四、库存需求共振，半导体景气持续度望超预期 29 HYPERLINK l _TOC_250003 1、产业链库存水位良性，一季度补库存动力仍在 29 HYPERLINK l _TOC_250002 2、汽车电子、5G 等新一轮需求周期驱动半导体市场长期成长 31 HYPERLINK l _TOC_250

4、001 五、投资建议 38 HYPERLINK l _TOC_250000 六、风险因素 39表 目 录表 1：国内外发布涨价函的设计公司一览（不完全统计） 8表 2：汽车 MCU 供应商及其对台积电依赖程度 13表 3：台积电 Q4 各大高端硬件主要芯片出货量预估表 17表 4：英伟达 3060-3090 各型号显卡涨价幅度 20表 5：静态测算比特币成本 21表 6：不同制程所生产芯片类别 23表 7：单辆新能源汽车 8 英寸wafer 用量测算 34表 8：SUMCO 统计的每辆车使用的 wafer 用量 34表 9：5G 与 4G 手机中所用存储和逻辑类芯片对比 36图 目 录图 1：

5、晶圆代工、封测厂产能紧缺，纷纷涨价 7图 2：各类半导体平均交货期 8图 3：全球半导体月度销售额（亿美元） 9图 4：中国半导体月度销售额（亿美元） 9图 5：2016-2021F 全球半导体销售额及预测 9图 6：2013-2024E 全球半导体销售额及预测 9图 7：IC Insights 将 2021 年 IC 市场预测从 12提高到 19 9图 8：各机构上修 21 年半导体市场预测 9图 9：北美半导体设备商出货额与费城半导体指数强关联 10图 10：北美半导体设备制造商出货额（百万美元） 10图 11：台积电、三星、海力士、英特尔、中芯国际等加大产能扩张（亿美元） 10图 12：

6、1998-2024F 半导体细分下游市场占比 11图 13：汽车、工业市场普遍遵循 JIT（准时制）生产模式 12图 14：3 月以来多家车厂宣布停产 12图 15：麦肯锡预测汽车销量和实际销量 12图 16：中国汽车市场销量（万台） 12图 17：1Q18-4Q20 台积电营收中汽车占比 13图 18：汽车芯片生产至交付所需时间周期 14图 19：全球智能手机出货量（百万台） 14图 20：全球 5G 手机出货量及渗透率（百万台） 14图 21：小米集团库存及周转天数（十亿美元，天） 14图 22：舜宇光学手机摄像头模组出货量（万件） 14图 23：小米手机季度出货量（百万台） 15图 24

7、：国内手机市场月度销量数据（万台） 15图 25：全球手机市场销量及预测（百万部） 16图 26：20 年 2 季度起 PC 销量大幅提升（百万台） 16图 27：20 年 2 季度起平板电脑销量大幅提升（百万台） 16图 28：20 年服务器市场整体出货量（万台） 17图 29：Intel 数据中心近年营收（亿美元） 17图 30：2020 年 DRAM 下游领域应用占比 18图 31：DXI 指数变化 18图 32：云厂商 FAMG 资本支出（亿美元） 18图 33：英特尔 DCG 业务各部门增速 18图 34：Intel 与信骅营收 YoY 对比 19图 35：信骅月度营收显示服务器转暖

8、迹象 19图 36：2019 年以来比特币价格走势 19图 37：2019 年以来以太币价格走势 19图 38：矿机发展的四个世代 20图 39：虚拟货币挖矿收益计算公式 21图 40：2013 年以来比特币价格涨跌原因分析（对数坐标） 22图 41：晶圆发展历史 23图 42：2017-2020F 各尺寸晶圆产能及占比（百万片，等效 8 英寸） 23图 43：晶圆代工厂的最新工艺迭代 Roadmap 24图 44：21 年 5nm 晶圆出货中客户占比预估 24图 45：21 年 7nm 晶圆出货中客户占比预估 24图 46：2020-2024 年晶圆产能占比预测（月产能，等效 8 英寸） 2

9、5图 47：CIS 尺寸升级，对晶圆用量大幅提升 25图 48：2020 年 8 英寸晶圆下游结构 26图 49：2018 年 8 英寸晶圆市场需求结构 26图 50：8 英寸晶圆产能排名前十的公司 26图 51：各晶圆厂产能利用率情况 26图 52：全球各尺寸晶圆出货趋势（百万平方英寸） 27图 53：不同制程每 5 万片/月产能对应所需设备投资规模（亿美元） 27图 54：全球 TOP 10 晶圆代工厂等效 8 英寸产能（万片/月） 27图 55：2009 年以来晶圆厂关闭数量（家） 28图 56：8 英寸晶圆需求趋势（千片/月） 28图 57：全球 8 英寸晶圆产能及预测（百万片/月）

10、28图 58：半导体产业链库存仍处良性水位（十亿美元，天） 29图 59：半导体分销商库存及周转天数（十亿美元，天） 29图 60：EMS 代工厂库存（十亿美元，天） 30图 61：联想、戴尔、惠普等 PC 品牌厂库存（十亿美元，天） 30图 62：苹果公司库存及库存周转天数（十亿美元，天） 30图 63：小米集团库存及库存周转天数（十亿美元，天） 30图 64：各类电子元器件当前库存水平一览 31图 65：海外半导体设计龙头库存周期（十亿美元，右轴（天） 31图 66：2002-2021F 全球半导体市场规模及驱动力（B$） 32图 67：2019-2021 年中国新能源汽车销量 32图 6

11、8：2020-2025 年中国新能源汽车销量预测 32图 69：新能源汽车各类半导体价值量变化 33图 70：特斯拉车载 FSD 芯片的芯片面积对比 33图 71：全球自动驾驶汽车出货量预测（万辆） 33图 72：2002-2021F 全球半导体市场规模及驱动力 （B$） 34图 73：各类型汽车对晶圆需求（百万片/月，等效 8 英寸） 35图 74：全球 5G 手机出货量及渗透率 35图 75：全球智能手机出货量预测（百万部） 35图 76：5G 手机对 12 英寸晶圆需求是 4G 的 1.7 倍（平方英寸） 36图 77：智能手机对 12 英寸晶圆需求预测（百万片/月） 36图 78：5G

12、 手机射频组件价值量显著提升 36图 79：三星 S10 5G 版本价值量提升情况（美元） 37与市场不同之处1、我们于本文中详细探讨了半导体缺货现状，从需求端梳理了汽车、手机、PC、服务器、矿机等下游市场结构性缺货缘由，并从供给端针对各制程产能紧缺原因进行了深度剖析。我们认为，疫情后下游需求集中爆发是本轮缺货涨价潮的导火索，因中美关系不确定性而带来的产业链恐慌性备货，则部分放大了需求的弹性。而 5-7nm 先进制程长期不足，40-65nm 工艺长期维持供需紧平衡，8 英寸（90nm 以上）长期几无扩产，则导致供给难以及时响应。2、针对投资者担忧的库存问题，我们也探讨了目前半导体全产业链库存情

13、况。基于半导体产业链库存、渠道库存、模组厂和终端下游库存数据，我们认为目前库存处于良性水位，且参考历史经验，新周期补库存的上行阶段一般持续 4-5 个季度左右。而本轮补库存周期刚刚开启，未来虽然或有小规模的调整，但大趋势将全年向上。同时，我们认为本轮半导体行业缺货涨价，并非仅有库存周期推动，更应该重视的是，当前迎来 5G、AIOT、汽车电子等新一轮的需求爆发，半导体市场将迎来长达 5-10 年的需求周期。一、景气度持续高涨，缺货涨价潮来袭1、全产业链缺货涨价，汽车市场最为紧缺晶圆代工、封测产能紧缺，催动涨价潮来袭。自 20 年下半年以来，全球半导体景气度持续高涨，缺芯涨价潮越演越烈，涨价环节先

14、由晶圆代工、封测环节，而后传导至芯片乃至终端产品。最早联电、格芯和世界先进等多家晶圆代工厂针对 8 英寸代工急单与新增投片订单报价上调约 10%-15%，此后价格不断上调。而进入 21 年，涨价潮从 8 英寸蔓延至 12 英寸，据台湾 Technews 报道，联电 21 年年初调涨 12 英寸晶圆代工报价，涨幅视合作程度而定。台积电也于 21 年开始首次取消了对大客户接单折扣，目前订单排产至 22 年上半年。封测端同样供不应求，打线封装、覆晶封装全面吃紧。20 年四季度 IC 封测龙头日月光投控已对第四季度的封测新单和急单调涨约 20%至 30%，20 年 11 月份再度宣布 2021 年 1

15、 季度再调涨封测报价约 510%不等。且公司于业绩说明会上预计，公司产能维持满载，打线封装短缺将持续至 2021 年。图 1：晶圆代工、封测厂产能紧缺，纷纷涨价资料来源：整理涨价缺货更进一步传导至终端产品，其中受影响最大的当属汽车市场。汽车中需用到大量MCU 及 MOSFET、IGBT 等功率半导体，如正常情况下 MCU 交期在 8 周左右，而目前英飞凌、恩智浦、瑞萨电子等国际大厂交期普遍高达 24-52 周。由于芯片短缺，下游本田、日产、丰田、福特、大众、通用等整车厂均相继发布停产或减产规划。此前 IHS 预计 2021 年一季度由于芯片短缺所引起的轻型汽车减产数量将达 67.2 万辆，近期

16、更是由于美国德州暴雪及 Renesas 芯片厂火灾，预计二季度的汽车减产 130 万辆。图 2：各类半导体平均交货期资料来源：ECIA，表 1：国内外发布涨价函的设计公司一览（不完全统计）公司调价日期产品明微电子2020 年 10 月 18 日晶丰明源通用照明、景观亮化和 LED 显示屏三大系列驱动 IC 调价幅度在 0.006 元-0.02 元/颗除集成桥堆、非隔离 PF BP2863、非隔离高 PF BP2372 系列价格保持不变外，其余调价幅度在2020 年 10 月 26 日0.005 元-0.03 元/颗捷捷微电2020 年 11 月 16 日芯片涨价 15-30%，成品器件涨价 1

17、0%-20%（调整幅度视具体型号）恩智浦2020 年 11 月 26 日全线调涨产品价格士兰微2020 年 12 月 9 日SGT MOS 产品涨价 20%瑞萨电子2021 年 1 月 1 日部分模拟和电源产品涨价；现有订单和新订单将以新价格处理Diodes2021 年 1 月 1 日对部分产品价格进行调涨，且低压Mosfet 交期拉长，延长至 17-22 周。意法半导体2021 年 1 月 1 日调涨全线产品价格富满电子2021 年 1 月 1 日所有产品含税价格在现行价格上统一调涨 10%，未来随行就市持续调整新洁能2021 年 1 月 1 日调整幅度视具体品种不定华润微2021 年 1

18、月 1 日调整幅度视具体品种不定华微电子2021 年 1 月 1 日产品价格上调 10%汇顶科技2021 年 1 月 1 日矽力杰2021 年 1 月 1 日GT9 系列所有产品的美金价格上涨 30%，包括未交付完的订单交付计划低于交货期需增加 10%加急费；预定装运日期后 12 周内改交期须缴付 1%费用；订货周期至少 14 周瑞能半导体2021 年 2 月 1 日部分产品提价Microchip2021 年 1 月 15 日上调多条产品线的价格光宝科技2021 年 2 月 1 日DIP4 光耦上调 10%-20%赛灵思2021 年 4 月 5 日部分产品上调 25%资料来源：集微网，信达研发

19、中心整理2、半导体行业景气度持续高涨全球半导体销售额持续高增半导体行业缺货涨价对于景气度的助推显而易见，2021 年 1 月全球半导体行业销售额同比增速高达 13.2%。全球半导体产业自 2019 年下半年以来探底回升，2020 年虽受新冠疫情冲击，但仍表现出较强韧性，且 2020 年下半年随着疫情受控，行业景气度持续高涨。从销售端高频数据看，2021 年 2 月份全球半导体销售额 395.88 亿美元，同比增速达 14.66%。其中中国市场 137.35 亿美元，同比增长 18.91%。图 3：全球半导体月度销售额（亿美元）AmericasEuropeJapanChinaAsia Pacif

20、ic/All otherYoY500400300200100Jan-17 May-17 Sep-17 Jan-18 May-18 Sep-18 Jan-19 May-19 Sep-19 Jan-20 May-20 Sep-20Jan-21030%25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%-20%图 4：中国半导体月度销售额（亿美元）Chinayoy16014012010080604020Jan-18 Apr-18 Jul-18 Oct-18 Jan-19 Apr-19 Jul-19 Oct-19 Jan-20 Apr-20 Jul-20 Oct-20Jan-21040%30%20%

21、10%0%-10%-20%资料来源：SIA，资料来源：SIA，机构纷纷上修 21 年全球半导体市场预期。从全年来看，WSTS 于 2021 年 3 月份修正了全球半导体市场预期，预计 21 年全球半导体销售额达 4882.74 亿美元，创历史新高。同比增长由原来的 8.4%上修至 10.87%，此外，Gartner、IC Insights、IDC 也纷纷上调了 21 年全球半导体销售额预测。其中，IC Insights 更是表示，2021 年一季度全球半导体市场环比将增长 2%，若二季度环比增长 3%，三季度环比增长 8%，四季度环比持平，则 21 年全球半导体市场增速更是将达 19%。其中主

22、要由出货量增长 17%，ASP 增长 1%所驱动。图 5：2016-2021F 全球半导体销售额及预测（十亿美元）AmericasEuropeJapan图 6：2013-2024E 全球半导体销售额及预测（十亿美元）十亿美元同比增速6005004003002001000Asia PacificYOY20162017201820192020 2021F30%20%10%0%-10%-20%700600500400300200100025%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%资料来源：WSTS，资料来源：Gartner，IC Insights图 7：IC Insights 将 2021

23、 年 IC 市场提高到 19（亿美元）图 8：各机构上修 21 年半导体市场预测130012001100QoQ 3%QoQ 2%QoQ 8%Gartner10009001Q20 2Q20 3Q20 4Q20 1Q21 2Q21 3Q21 4Q21原预测现预测Mar-21 Oct-20 4Q203Q20Mar-21 Dec-20WSTS0%5%10%15%20%资料来源：IC Insights，资料来源：Gartner，WSTS。IC Insights，北美半导体设备商出货再创新高半导体设备作为半导体产业链的最上游，是半导体产业景气度的风向标。同时，我们回顾历史数据可以发现，北美半导体设备出货金

24、额与费城半导体指数呈强关联。因此观测半导体设备行业景气度对于预判半导体全行业周期有着重要的参考价值。从北美半导体设备制造商出货额来看，2019 年 10 月以来持续 17 个月同比正增长，且 21 年 1、2 月份同比增长均在 30%左右，绝对金额更是突破 30 亿美元。图 9：北美半导体设备商出货额与 SOX 指数强关联（百万美元）图 10：北美半导体设备制造商出货额（百万美元）北美半导体设备制造商出货额3500SOX350030003000350080%25002500300060%20001500200015002500200040%20%15001000100010000%北美半导体设

25、备制造商出货额YOY5000500Jan-00Jun-01 Nov-02 Apr-04 Sep-05 Feb-07 Jul-08 Dec-09 May-11 Oct-12 Mar-14 Aug-15 Jan-17 Jun-18Nov-1905000-20%Jan-17May-17 Sep-17 Jan-18 May-18 Sep-18 Jan-19 May-19 Sep-19 Jan-20 May-20 Sep-20Jan-21-40%资料来源：Wind，资料来源：Wind，晶圆厂产能扩张，半导体设备将持续维持高景气度。在全球缺芯潮泛滥之际，各大晶圆厂开始谋划产能扩张，台积电预计在接下来三年投

26、入 1000 亿美元增加产能。英特尔也斥资 200亿美元在亚利桑那州现有园区新建两家晶圆厂，并进军代工业务，预计工厂将于 2024 年投产。而海力士将投资 1060 亿美元在韩国建设芯片工厂，将于四季度动工，2025 年建成投产。国内方面，中芯国际 3 月 17 日公告称将投资 23.5 亿美元，重点生产 28 纳米及以上制程芯片，预计月产能 4 万片 12 英寸晶圆，于 2022 年开始生产。虽然新建产线最早也需于 2022年开始贡献产能，产能紧缺问题仍将持续。但新一轮高资本开支预示各大晶圆厂看好后期景气度，半导体设备出货额也将持续维持强劲。图 11：台积电、三星、海力士、英特尔、中芯国际等

27、加大产能扩张（亿美元）资料来源：整理半导体产业链持续缺货涨价新闻迭出，以及半导体销售额持续提升，均彰显此次半导体景气度之高涨。那么，此次半导体高景气度受何因素驱动？供不应求趋势将持续多久？我们将从供需两大角度详细拆解。并基于长期视角探讨半导体行业未来机遇。二、需求端：量化汽车、手机、矿机等下游市场驱动力从半导体产业下游需求结构来看，据 IC Insights 数据，计算机、通讯、消费为前三大下游市场，2019 年占比分别为 35.6%、35.6%、11.8%。而随着汽车电子化发展，汽车市场占比持续提升，自 1998 年的 4.7%提升至 2019 年的 8.7%。展望 2024 年，汽车市场占

28、比将进一步提升至 9.7%，凸显汽车电子的高成长性。而计算机、通讯、工业等市场，也将迎来应用结构的转换，5G 等新兴应用同样将长期推动全球半导体持续成长。图 12：1998-2024F 半导体细分下游市场占比100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%ComputerCommunicationsConsumerAutoIndustrial/Other9.7%199820032008201320192024F资料来源：IC Insights，1、汽车：断崖式缺货将缓解，长期紧张持续虽然汽车电子需求正快速增长，但占半导体总产能比例有限。一般而言，由于车用芯片型号固定，需求稳定

29、，并不易出现“缺货”现象。但此轮缺货潮却始于汽车行业的断崖式缺芯，究其原因，我们认为主要有以下几点：（1）JIT 经营模式无法灵活应对需求波动。汽车整车厂普遍采用JIT（Just in Time）经营模式，尽力减少库存水平。JIT 生产方式起源于日本的丰田汽车公司，其基本思想是“只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品”，追求无库存或库存最小的生产系统，以降低成本，提高利润。采用该种生产模式，使得车企过去持续保持低库存，专注于成本效益。然而低库存在应对需求大幅波动时较为无力，易受供给端掣肘。（2）20 年下半年开始汽车销量反弹超预期。20 年由于疫情冲击，上半年汽车销量不佳，车企上下游产业链

30、及多家咨询机构对汽车市场预测悲观，整车厂开始向代工厂提出减产。然而，下半年随着疫情逐渐受控，汽车需求快速复苏，尤其是中国市场快速反弹。中国汽车工业协会数据显示，2020 年下半年，中国汽车销量强劲增长，自 5 月起销量同比增速均在10%以上，全年销量为 2526.76 万辆，同比下降仅为 1.89%，远高于前期市场预测。整车厂前期库存储备不足，在应对需求快速反弹时，虽提出急单需求，但由于晶圆厂产能调整尚需时间，所以呈短期内断崖式缺货的态势，不少车企减产或停产。图 13：汽车、工业市场普遍遵循 JIT（准时制）生产模式资料来源：MBA 智库百科，图 14：3 月以来多家车厂宣布停产资料来源：腾讯

31、新闻，图 15：麦肯锡预测汽车销量和实际销量资料来源：麦肯锡，中汽协，图 16：中国汽车市场销量（万台）销量（万台）同比300250200150100500资料来源：Wind，中国汽车工业协会，40%20%0%-20%-40%-60%-80%-100%（3）车用MCU 为供应瓶颈，台积电产能分配至关重要。MCU 短缺是当前车厂纷纷停产或减产的主要原因。汽车电子化发展对MCU 需求大为提升，平均单辆汽车搭载超 20 个 MCU以上。且每款车都依赖多家 MCU 供应商，如奥迪豪华 SUV 搭载的 38 个 MCU 采购自瑞萨、恩智浦等七家供应商。而整车厂对上游把控能力强，芯片供应商需建立较长时间的

32、认证过程，因此短期内无法由某家供应商切换至另一家供应商，在 MCU 供应受限情况下，供给也只能依靠增加产能解决。目前全球约 70%的车用 MCU 由台积电生产，顶级供应商对台积电依赖度高。但由于整车厂在疫情期间大幅砍单，2H20 汽车芯片占台积电营收比例由 5%-6%降至 2%-3%。四季度疫情缓解时，整车厂重启拉货，但台积电产能需提前预定，供应难以快速恢复，远无法满足市场需求，从而出现断崖式缺货的现象。表 2：汽车 MCU 供应商及其对台积电依赖程度供应商供应份额16nm28 nm40/45 nm65 nm110/130 nm瑞萨电子MCU从 2016 年MCU从 2012MCU从 2005

33、30%起外包 给台积电年起外包给台枳电年起外包给台积电恩智浦半导体MCU外包给台MCU从 2016 年26%积电起外包给台积电英飞凌MCU从 2017MCU外包给台MCU32 位 TriCoreMCU在 201114%年起外包给台积电积电在 2013 年外包给台积电年外包给台积电工艺节点赛普拉斯（英9%飞凌）MCU在 2016 年外包给联华电子MCU外包给台德州仪器7%积电和联华电子DSP自己生产微芯科技7%多家代工厂多家代工厂意法半导体5%总计98%资料来源：IHS markit，大部分内部生产，小部分外包（可能 TSMC）大部分内部生产，小部分外包（可能 TSMC）图 17：1Q18-4Q

34、20 台积电营收中汽车占比7%6%5%4%3%2%1%0%1Q18 2Q18 3Q18 4Q18 1Q19 2Q19 3Q19 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20 4Q20 1Q21资料来源：Bloomberg，汽车严重缺芯预计有望于下半年缓解，但长期仍维持供需紧平衡状态。业界普遍认同的观点是汽车缺芯将于 21 年下半年迎来缓解，如中国汽车工业协会副秘书长李绍华认为，汽车芯片缺芯问题预计仍将持续半年以上，三季度有望进入新的供需平衡阶段。但是近期由于美国德州暴雪及Renesas 芯片厂火灾加剧芯片紧张，IHS 预计二季度的汽车将再减产 130 万辆。从供应链角度来看，车载芯片晶圆厂生产平均需

35、 2-3 月以上，封装环节需 1 月左右，而当前整体晶圆代工紧缺，芯片交货期延长至 26 周以上，且部分需求较大的组件更是延长达 38 周（9 个月左右），因此当前芯片到整车生产周期至少需半年以上。一季度起，台积电以超级急单方式插单生产汽车芯片，转移部分触控面板驱动 IC 和 CIS 用55nm 工艺产能。近期台积电总裁魏哲家在一季报投资者会议上表示，车用芯片吃紧自三季度起可大幅改善。但长期来看，随着汽车电子化率提升，对车用芯片需求显著提升，我们预计 SIC、IGBT 等功率器件长期仍将维持紧张状态。图 18：汽车芯片生产至交付所需时间周期资料来源：整理2、智能手机：需求渐进复苏，各大厂商对

36、21 年指引乐观2020 年作为 5G 手机大规模普及的元年，市场本预期会有较高增长。但疫情扰动影响了整体市场销量表现，也放缓了 5G 的渗透速度，全球 5G 渗透率仍在 20%以下。而中国受疫情影响较小，5G 手机渗透率达 50%以上，引领 5G 市场发展。图 19：全球智能手机出货量（百万台）SamsungAppleXiaomiHuawei vivoOPPOothers同比yoy图 20：全球 5G 手机出货量及渗透率（百万台）中国APeJCUSAWestern EuropeJapanCentral & Eastern EuropeMiddle East & AfricaCanada全球渗

37、透率Latin America中国渗透率500.0400.0300.0200.0100.00.010%5%0%-5%-10%-15%-20%70.060.050.040.030.020.010.00.02Q19 3Q19 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20 4Q2080%60%40%20%0%-20%资料来源：IDC，资料来源：IDC，需求快速复苏，但芯片供应不足。2020 年下半年尤其是Q4，全球手机市场快速复苏，再加之华为事件。各大手机厂加大了备货力度。和汽车行业一样，手机芯片厂商，尤其是 SOC 供应商的准备不足，并未有充足订单储备。参考舜宇光学的月度模组出货数据，11、12 月的模

38、组出货量降至 4000 万+。同比降幅在 20%以上，环比亦有显著滑落。图 21：小米集团库存及周转天数（十亿美元，天）图 22：舜宇光学手机摄像头模组出货量（万件）库存DOI(右轴）76543212Q173Q174Q171Q182Q183Q184Q181Q192Q193Q194Q191Q202Q203Q204Q200807,000706,000605,000504,000403,000302,000201,0001000手机摄像头模组出货量（万件）yoy100%80%60%40%20%0%-20%Jan-19 Mar-19 May-19 Jul-19 Sep-19 Nov-19 Jan-20

39、 Mar-20 May-20 Jul-20 Sep-20 Nov-20 Jan-21 Mar-21-40%资料来源：Bloomberg，资料来源：Wind，但与汽车行业不同，手机行业的流动性更快、周转天数更高，故品牌商一向有备库存的习惯，所以并未出现断崖式缺货的窘境。同时，由于海外市场仍以 4G 方案为主，而 4G 中低端芯片主要集中在 10nm 等相对不是那么紧缺的制程。所以进入 2021 年，中低端机型的套片供给有了快速改善，一季度的舜宇模组出货量亦有显著提升，其中 2、3 月同比增长高达 50%以上。对于手机厂而言，我们预计小米在2021 年Q1 出货量达5000 万台，同比增长69.9

40、2%，环比增长 15.39%。图 23：小米手机季度出货量（百万台）出货量（百万台）同比yoy60120%50100%80%4060%3040%2020%0%10-20%1Q162Q163Q164Q161Q172Q173Q174Q171Q182Q183Q184Q181Q192Q193Q194Q191Q202Q203Q204Q201Q21E0-40%资料来源：IDC，预测当下，虽然手机行业仍受缺货困扰，但相较前期缺货状况已有显著改善。目前依旧缺货的芯片主要有：旗舰机套片，CIS，电源芯片。据信达电子产业链调研，旗舰机处理器高通骁龙 888 在三星处代工良率不足 50%；前期德州暴雪亦影响了高通

41、RF Transceiver 及三星 CIS在三星德州工厂处的生产；此外快充需求的旺盛，使得手机 Charger 相关的电源芯片数量显著增多。经历前期一季度的补库存浪潮后，当下手机市场需求端数据环比放缓，开始回归常态水平。展望接下来的手机市场，我们认为，手机行业整体出货量将回归 2019 年水平。但经历疫情洗礼，龙头厂商集中度将进一步提升。前期 LG 等三线手机厂牌官宣停产正是集中度提升的典例。同时，华为事件影响下，各大龙头厂商积极备货抢占市场蛋糕的动力亦不可忽视。不过，目前我们了解到各大手机厂的规划加总，一定程度上超出了整体手机市场需求量。后续伴随着智能机竞争格局重回稳态，市场的不确定性将减

42、弱。图 24：国内手机市场月度销量数据（万台）华为vivoOPPO荣耀苹果小米其他品牌400035003000250020001500100050019年1月19年3月19年5月19年7月19年9月19年11月20年1月20年3月20年5月20年7月20年9月20年11月21年1月21年3月0资料来源：BCI，图 25：全球手机市场销量及预测（百万部）SamsungAppleXiaomiHuaweivivoOPPOothers1400120010008006004002000各厂商规划加总，IDC预计增增长10.8%长5.5%2015201620172018201920202021E2021I

43、DC E资料来源：IDC，预测3、PC、游戏机：宅经济下需求快速爆发，景气度长期向好“宅经济”方兴未艾，PC、平板电脑需求高涨。过去，PC、平板市场需求长期保持稳定，并伴随关键硬件的升级迭代呈现一定的周期性波动。而 20 年疫情催生居家办公、线上教育、在线娱乐等需求，自 Q2 起 PC、平板出货量大幅提升。Q4 全球 PC 销量达 9159 万台，平板销量达 5220 万台，均创近年来历史记录。PC 约占半导体下游的 35.6%，因此虽然 20 年疫情期间汽车、工业等下游不振，但 PC、平板电脑需求高涨带动半导体市场维持正增长。虽然市场普遍认为 PC、平板电脑的爆发性需求主要受疫情催化，但我们

44、认为，疫情后人们生活方式、生产方式已有改变。再加之数字货币狂潮对游戏电脑、笔记本的需求推动。2021年 Q1，全球 PC 出货量达 8398 万台，同比增长达 55.2%。虽然因一季度为 PC 传统淡季，出货量环比下降 8.3%，但此次为 2012 年以来圣诞节后一季度下跌幅度最小的一次。图 26：20 年 2 季度起 PC 销量大幅提升（百万台）LenovoHPDellAppleAcerOthers同比增速图 27：20 年 2 季度起平板电脑销量大幅提升（百万台）AppleSamsungLenovo同比增速AHuaweiOthers6030%100806040201Q182Q183Q184

45、Q181Q192Q193Q194Q191Q202Q203Q204Q201Q210资料来源：IDC，70%60%50%40%30%20%10%0%-10%-20%50403020100资料来源：IDC，20%10%0%-10%-20%-30%新品游戏机上市，需求爆发挤压台积电先进制程产能。疫情隔离期间，索尼和微软等游戏主机同样销量火爆。PS5 和Xbox Series X/S 于 21 年 11 月份正式开始发售起，便遭断货式热销，需求量远大于厂商生产规划。PS5 和 Xbox Series X/S 采用AMD 定制化 7nm 处理器，由台积电代工。据台积电 Q4 主要芯片出货量预估表，PS5

46、和 Xbox Series X/S 合计占用产能约 12 万片，约占台积电 7nm 产能的 1/4-1/3。在游戏机供不应求的同时，AMD 产能倾向PS5 和 Xbox Series X/S 定制化芯片，导致锐龙 5000 系列处理器和Radeon RX 6000 系列显卡等产能不足。不过 Q1 起，AMD调整了产能分配，目前锐龙 5800、5600、3600 等缺货现象有所缓解。表 3：台积电 Q4 各大高端硬件主要芯片出货量预估表产品核心芯片制程出货量合计苹果 iPhone 125nmM1 处理器5nm苹果 iPad Air 4A14 处理器5nm15 万片苹果 Mac mini苹果 Ma

47、cBook Air/Pro5nm1.8 万片索尼 PS 5AMD 定制化 Zen 2 CPU 及 RDNA2 GPU7nm7.8-8 万片苹果 iPhone 12高通 5G 基带 X557nm8 万片微软 Xbox Series X/SAMD 定制化 Zen 2 CPU 及 RDNA2 GPU7nm3.8-4 万片资料来源：工商时报，4、服务器：疫情期间服务器需求快速爆发，当前库存去化或接近尾声疫情期间在线需求推升服务器市场。2020 年上半年受疫情影响，在线会议、视频、游戏激发服务器需求，服务器出货量 Q2 快速攀升，同比增长达 18%。服务器厂商在 20 年上半年对上游处理器和存储芯片大量

48、备货。而下半年随着疫情好转，服务器市场进入去库存阶段，出货量同比持平且略有下滑。作为全球服务器CPU 龙头，我们也可通过英特尔 DCG 业务营收及预期跟踪服务器景气度， 20 年英特尔DCG 业务表现基本与服务器出货量高度一致。而从 21 年一季度来看，Intel 指引一季度的数据中心业务营收同比下滑 25%；剔除 NAND 业务后，数据中心业务营收同比下滑 15%，显示一季度仍承压。图 28：20 年服务器市场整体出货量（万台）图 29：Intel 数据中心近年营收（亿美元）服务器出货量（万）YoY（%）Data Center Group（亿美元）YoY(%)4003503002502001

49、5010050025%8020%7015%6010%505%400%30-5%20-10%10-15%060%50%40%30%20%10%0%-10%1Q152Q153Q154Q151Q162Q163Q164Q161Q172Q173Q174Q171Q182Q183Q184Q181Q192Q193Q194Q191Q202Q203Q204Q20-20%资料来源：IDC，资料来源：Bloomberg，图 30：2020 年 DRAM 下游领域应用占比图 31：DXI 指数变化34401385手机/移动端服务器PC消费电子图形技术40000350003000025000200001500010000

50、50000DXI指数 资料来源：Trendforce，资料来源：Wind，从资本开支来看，20 年 FAMG 四大云厂商资本支出持续提升，4Q20 更是破历史记录，达到290.9 亿美元，同比增长 53%。但云厂商资本支出与服务器及英特尔 DCG 营收出现一定的背离，我们认为主要因目前政企端对服务器市场推动力更大。如英特尔 DCG 业务各细分部门中，政企云增速为-47%，招致整体 DCG 营收同比下滑 7.48%。展望 21 年，云厂商资本开支依旧维持高增。如 Facebook 预计 21 年资本开支在 210-230 亿美元，同比增长 38.97%- 52.17%。图 32：云厂商 FAMG

51、 资本支出（亿美元）图 33：英特尔 DCG 业务各部门增速350300250200150100500FAMG资本开支(亿美元）YoY(%)60%50%40%30%20%10%0%-10%-20%60%40%20%0%-20%-40%-60%Cloud SPEnt&GovComms SP1Q19 2Q19 3Q19 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20 4Q20资料来源：Bloomberg，资料来源：英特尔，从较为高频的数据来看，服务器市场已有转暖迹象。信骅主要产品是服务器管理芯片，在服务器领域市占率较高，且自 2018 年以来其季度营收与 Intel 数据中心业务表现较为趋同，因此其月度营

52、收和订单情况对服务器景气度或有一定的前瞻性。目前，信骅月度营收已经连续五个月（2020 年 11 月-2021 年 3 月）正增长，一定程度上反映出服务器市场的转暖迹象。同时，英特尔目前正在交付 10nm 服务器处理器芯片Ice Lake，并且一季度将增加出货量，随着新一代处理器的推出，将推动服务器新一轮需求。图 34：Intel 与信骅营收 YoY 对比图 35：信骅月度营收显示服务器转暖迹象信骅营收YoY（%）Intel数据中心业务YoY（%）信骅营收(亿元新台币)YoY（%）0.20.10-0.11Q162Q163Q164Q161Q172Q173Q17

53、4Q171Q182Q183Q184Q181Q192Q193Q194Q191Q202Q203Q204Q20-2.52.01.51.00.50.0120%100%80%60%40%20%0%-20%2018-012018-032018-052018-072018-092018-112019-012019-032019-052019-072019-092019-112020-012020-032020-052020-072020-092020-112021-012021-03-40%资料来源：Bloomberg，Wind，资料来源：Wind，5、矿机：虚拟货币市场热潮汹涌，ASIC

54、 矿机、高端显卡供不应求虚拟货币价格节节攀升，挖矿需求火热。自 20 年 9 月以来，比特币持续走高，并带动以太币等其他加密货币同样价格节节攀升。相较 9 月份低点，比特币价格涨幅最高已达 5 倍之多，以太币价格涨幅最高同样也达 4.6 倍。随着虚拟货币的价格持续攀升，挖矿热潮汹涌，大量“矿工”投入资本进入挖矿市场。图 36：2019 年以来比特币价格走势图 37：2019 年以来以太币价格走势700006000050000400003000020000100000价格（美元/个）25002000150010005000价格（美元/个）资料来源：Wind，资料来源：Wind，ASIC 矿机芯片

55、采用先进制程生产，面临 CPU、GPU 产能竞争。比特币挖矿原理，即在单位时间内完成更多次的 SHA256 哈希值运算，直到找到产生特定哈希值的字符串。算力越高，获得比特币奖励的概率越大。对算力的追求推动了矿机的发展，从 CPU、GPU 到FPGA、 ASIC 芯片矿机，矿机的发展历程经历了四个阶段。自 2013 年起，ASIC 矿机成为挖矿首选。 ASIC 芯片算法单一、重复性强、运算量巨大，算力是 CPU 和 GPU 的数万倍。矿机 ASIC 均采用先进制程生产，如比特大陆 ASIC 矿机蚂蚁 S19 Pro 采用台积电 7nm 工艺芯片，神马 M30S 矿机采用三星 8nm 芯片，嘉楠采

56、用中芯国际的 N+1 芯片。但全球先进制程长期维持供不应求，矿机ASIC 芯片产能面临 CPU、GPU 竞争。目前专业矿机严重紧缺，如全球矿机市场龙头比特大陆官网显示，其第一批次 S19j 90T 矿机早已售罄，下一批发货时间预计需等到 21 年 10 月份。图 38：矿机发展的四个世代资料来源：整理高端显卡供不应求，价格暴涨。除比特币外，以太坊等虚拟货币矿机仍以显卡矿机为主，且与 ASIC 矿机动辄数万售价不同，“矿工”仅需自行组装显卡矿机或直接通过个人电脑便可挖矿，参与门槛较低，高涨的虚拟货币行情也吸引了较多个人矿主，显卡用量大为提升。此外，英伟达和 AMD 在 20 年 9 月和 11

57、月相继发布的 RTX 30 系列和 RX 6000 系列显卡新品，分别采用三星 8nm 工艺和台积电 7nm 工艺，性能大幅提升，但发售价提价幅度较小，极高性价比吸引大量游戏爱好者购买需求。矿机与游戏本电脑等需求推动下，高端显卡价格暴涨。据我们从淘宝等平台统计，相比于发售价，如英伟达 3060-3090 各型号显卡涨价幅度高达 107%-193%不等。表 4：英伟达 3060-3090 各型号显卡涨价幅度GPU型号发售时间发售价（元）现价（元）平台涨价幅度公版2020/9/241199924800淘宝106.68%3090华硕 TUF-RTX3090-O24G-GAMING23359淘宝七彩虹

58、 iGame GeForce RTX 3090 Advanced OC22999淘宝3080公版2020/9鱼190.96%华硕 TUF-RTX3080-O10G-GAMING16999淘宝七彩虹 iGame GeForce RTX 3080 Vulcan17999淘宝公版2020/10鱼182.12%3070华硕 TUF-RTX3070-O8G-GAMING10988淘宝七彩虹 iGame GeForce RTX 3070 Advanced OC10980淘宝3060Ti公版2020/12/22999华硕 TUF-RTX3060TI-O8G

59、-GAMING8800闲鱼193.43%七彩虹 iGame GeForce RTX 3060 Ti Advanced OC8500闲鱼公版2020/2/2524993060华硕 TUF-RTX3060-O12G-GAMING7188淘宝187.64%七彩虹 iGame GeForce RTX 3060 Advanced OC7599淘宝资料来源：淘宝，整理虚拟货币行情有望持续，矿机需求仍旺。对于挖矿参与者而言，挖矿纯收益=投入算力所获取的虚拟货币数量虚拟货币价格-矿机成本及电费等。因此只要单个虚拟货币价格大于所投入成本，仍会不断有参与者涌入，矿机需求仍将持续高涨。下文我们以比特币为例：从成本端

60、来看，主要的成本即为矿机成本和电费等（忽略矿场折旧和人工成本等）。不过与普通设备考虑物理寿命不同，矿机的使用寿命实际上考虑的是经济寿命，只要矿机的电费支出和日均购买成本支出小于每日收益，便可持续使用。我们简单以 1 年作为矿机使用寿命进行静态测算。以全球市占率第一的蚂蚁矿机旗下新品S19j 90T 为例，其售价为36450 元，算力为90TH/s，墙上功耗为 3100W。目前全网算力为 166.83EH/s，则所需该类矿机数量为 185.37 万台。以矿场主要所在地西南地区电费作为参考，则平均电费为 0.4 元/千瓦时。我们简单测算每年全网矿机成本为 675.66 亿元，电费成本为 201.3