挖礦機2018為封測市場帶來多大訂單需求？

最新 03-07

投資要點

本報告我們重點探討比特幣挖礦機為半導體封測產業帶來的投資機會。我們認為挖礦機對於大陸電子產業鏈帶來的機會是不能小覷的，我們預計從上游晶元製造業【台積電】、到封測大廠【長電科技】【華天科技】【通富微電】、乃至EMS廠商【深科技】、被動元件，PCB產業鏈都受益頗豐。而縱觀全產業鏈，封測是具有較強業績確定性且紮根大陸，具有優質投資標的的板塊。因此本周我們研究挖礦機為大陸市場帶來封測訂單的測算，我們中性預計下2018年有60億人民幣的市場規模，將為相關公司預計帶來較高成長。更為深遠的意義在於，通過大陸挖礦晶元公司的崛起，我們應該重新審視大陸半導體產業鏈所處的市場地位。根據芯謀研究的數據，大陸礦機龍頭【比特大陸】已經成為僅次于海思的第二大晶元Fabless廠商，且是【台積電】的重要客戶，背後的深意在於大陸晶元設計正如同其他領域一樣崛起，尤其人工智慧領域有實現彎道超車的可能性，再用傳統眼光審視大陸半導體產業鏈相信未來幾年將會越來越不合時宜。

比特幣挖礦算力指數級增長，ASIC晶元異軍突起。比特幣的「算力-難度」平衡機制導致挖礦的競爭等同於算力佔比的競爭，比例競爭的特性導致了算力的增長沒有理論上限，只要比特幣價格尚有利潤空間，就可以一直增長下去。在以上機制和比特幣漲價的共同作用下，比特幣全網算力在2011年—2017年間的年增長率分別為72倍/33倍/432倍/35倍/2.3倍/3.2倍/6.5倍，其中2012年前的高速增長主要由顯卡挖礦熱潮驅動，而2013年的跨數量級增長則是由於挖礦專用ASIC晶元在當年下半年投入了市場。

礦機晶元需求旺盛，有望成為中國封測行業新興驅動力。挖礦熱潮成就中國晶元設計黑馬。世界三大礦機生產商比特大陸、嘉楠耘智和億邦科技均誕生在國內。其中比特大陸作為全球最大的比特幣礦機生產商，旗下的螞蟻礦機系列年銷量在數十萬台，市場佔有率超過80%。在芯謀研究發布的2017年中國十大集成電路設計公司榜單上，比特大陸以143億元的年銷售額躍升第二，成為中國晶元設計業的年度黑馬。

挖礦機拉動封測板塊市場規模測算：2018年中性預估60億元。從量價分析和上游代工企業營收兩方面入手進行測算，我們認為2017年礦機晶元封測市場總量在9億元—11億元之間。展望2018年，我們認為比特幣的高價位已經得到市場認可，挖礦的增長已經具備基礎支撐。2017年全網各季度算力環比增速分別為56%、39%、60%、75%，在比特幣價格相對穩定假設下，我們預測2018年全網算力平均季環比增速在40%—70%。另外參考過往ASIC晶元的製程升級間隔，明年會出現10nm製程ASIC礦機晶元，帶來成本變動。基於以上我們對礦機晶元封測市場進行彈性測算，2018年礦機晶元封測市場規模在36.3—99.8億元之間，中性估計60億元。

礦機ASIC晶元普遍採用FC工藝，預計相當大一批訂單將流入大陸，大陸市場25億美金。將深度利好具有FC產能的公司。

比特幣價格下跌對礦機產業的影響。我們提示投資者挖礦機需求確實具有較強的不確定性，價格的波動會影響整個產業鏈的態勢，但在挖礦仍有較強獲利能力的背景下，短期看對上游硬體拉動具有確定性，即使價格暴跌至挖礦無利可圖，挖礦機需求驟減，也可能在2018年底產生較明顯衝擊。

風險提示。本報告僅分析挖礦機晶元市場，不評價比特幣投資價值，不構成比特幣等相關虛擬幣種投資建議。且市場預測在比特幣價格不出現較大暴跌做出，但考慮到政策監管趨嚴下，可能會對相關訂單需求產生影響。

比特幣挖礦算力指數級增長，ASIC晶元異軍突起

比特幣在2017年內價格暴漲1900%，一度逼近17000美元，極大帶動了比特幣挖礦熱情。區塊鏈機制可以理解為一種賬本系統，一段時間內的所有交易及其電子簽名都需要記錄在區塊上，這些塊按照生成時序連接成而成的區塊鏈也就是系統中所有交易歷史的記錄。由於交易的不斷產生，系統需要定時生成新的區塊來進行記錄。根據比特幣的設計原理，全網每10分鐘左右產生一個區塊，每個新生區塊包含有50個比特幣，為了限制發行總量，規定每個新生區塊包含的比特幣數量每4年減半一次，目前為12.5個。為了維持安全和穩定，系統會根據全網的求解速度自動調整難度，其演算法實現的結果就是「挖取一個新區快所需的期望運算次數」正比於「難度」，並與全網算力呈高度線性正相關。其結果就是新增算力越多，原有算力成功求解的概率就越低。

比特幣的「算力-難度」平衡機制導致挖礦的競爭等同於算力佔比的競爭，比例競爭的特性導致了算力的增長沒有理論上限，只要比特幣價格尚有利潤空間，就可以一直增長下去。在以上機制和比特幣漲價的共同作用下，比特幣全網算力在2011年—2017年間的年增長率分別為72倍/33倍/432倍/35倍/2.3倍/3.2倍/6.5倍，其中2012年前的高速增長主要由顯卡挖礦熱潮驅動，而2013年的跨數量級增長則是由於挖礦專用ASIC晶元在當年下半年投入了市場。

比特幣挖礦演算法單一和運算量巨大的特點為ASIC提供了度身定製的應用機會。ASIC（Application Specific Integrated Circuit）指的是專用晶元，是為了某種特定的需求而專門定製的晶元。由於架構和演算法可以根據需求定製，ASIC晶元與通用晶元相比具有體積小、功耗低、計算性能高、成本低的有點。但是固定演算法也極大限制了ASIC的發展空間，缺乏穩定、大量的需求是ASIC此前面臨的首要問題。比特幣挖挖礦演算法具有單一、重複性極強、運算量巨大的特點，高度契合ASIC晶元的特性，且需求穩定龐大，可以支撐批量生產。

礦機晶元需求旺盛，有望成為中國封測行業新興驅動力

挖礦形式向高度集中化發展極大拉動專用礦機需求。比特幣挖礦的另一大趨勢是集中化，其背後的推動力是礦池的興起和算力銷售這種全新商業模式的出現。礦池類似於挖礦界的「基金」，在原有「贏者全得」的規則下，只有算出答案的唯一用戶可以得到獎勵，而礦池的出現則允許多人分配收益：同一個礦池中的算力共同求解，獲得的比特幣按照礦池參與者所貢獻算力的比重分成。這種模式大大降低了挖礦者的風險，因此成為了當前最主要的挖礦形式。

算力銷售是由礦池衍生出的一種商業模式，礦池運營商負責礦機的採購和運維，通過將算力以Ghash/s為單位向投資者發售投資者在購買了算力以後，即可按照自己所持算力占礦池算力的比重分享礦池的挖出的虛擬幣。算力銷售這種商業模式實現了投資的化整為零和設備採購的化零為整，使礦機大規模採購成為可能。

挖礦熱潮成就中國晶元設計黑馬。世界三大礦機生產商比特大陸、嘉楠耘智和億邦科技均誕生在國內。其中比特大陸作為全球最大的比特幣礦機生產商，旗下的螞蟻礦機系列年銷量在數十萬台，市場佔有率超過80%。在芯謀研究發布的2017年中國十大集成電路設計公司榜單上，比特大陸以143億元的年銷售額躍升第二，成為中國晶元設計業的年度黑馬。

挖礦機拉動封測板塊市場規模測算：2018年中性預估60億

從礦機產品本身來看，其最大特點是ASIC晶元用量巨大。目前主流的比特大陸S9礦機中的ASIC晶元用量為189片，嘉楠耘智的A741礦集中的ASIC晶元用量為88片。且隨著晶元製程提升帶來的功耗降低，晶元用量呈現逐代增大的趨勢。

礦機市場如此火爆，ASIC晶元用量如此龐大，那麼虛擬幣挖礦業務究竟為封測業帶來了多大的市場空間？我們接下來從量價分析和上游代工企業營收兩方面入手進行測算。

首先我們從晶元用量和單片封裝價格入手自下而上進行分析。由於目前95%以上的比特幣算力都由搭載ASIC晶元的專用礦機貢獻，因此可以通過算力增長估算礦機ASIC晶元的產量。2017年比特幣全網算力增長13Ehash/s(1E=1000P=10^6T=10^9G)，目前主流挖礦晶元為28nm製程和16nm製程，單顆算力分別為80Ghash/s和30Ghash/s。受到工廠產能等因素制約，尚有不少礦機晶元在28nm生產線上進行流片，因此我們取28nm製程晶元佔比30%~40%，估算得2017年新增算力對應的晶元用量為2億片—2.2億片。這裡需要注意的是晶元加工和封裝處於整個產業鏈的中上游，從晶元製造到組裝銷售再到投入使用有一定的延時，因此上述2億片—2.2億片應為2016年第四季度至2017年第三季度間的訂單，參考全球算力加速增長的趨勢，我們認為2017年全年訂單應在3.2億片左右。另據嘉楠耘智公開轉讓說明書中披露的信息，公司2017年1—4月實現銷售額2.53億元，支出封裝採購成本669.5萬元。參考其主力產品A741礦機9425元的單價和88片的ASIC晶元用量，對應的晶元總量和單顆封裝費用分別為236萬片和2.84元/片。由此可得2017年全年礦機晶元封裝市場約為9億元。

再從上游代工企業台積電的營收自上而下進行分析，目前比特大陸和嘉楠耘智的ASIC晶元均在台積電進行晶圓代工，兩家廠商的礦機市佔率合計超過95%，台積電第三季度法說會上表示礦機晶元在第三季度為台積電帶來3.5億—4億美元營收，基本可以代表礦機晶元的晶圓代工市場規模。根據嘉楠耘智在公開轉讓說明書中披露的成本結構，公司晶圓加工全部由台積電代工，封測主要由日月光和JSCK代工（日月光為主），其採購信息顯示晶元封測支出約為晶圓加工支出的11%。結合台積電方面公布的礦機晶元代工營收數據，我們估算2017年三季度礦機晶元的封裝市場約為2.55億—2.74億元人民幣。在將算力增量作為晶元產量的參考，推算2017年一至四季度的礦機晶元封測市場規模分別為1.19億元、1.28億元、2.74億元、5.48億元，全年合計10.68億元。

綜合以上兩種估算方法，我們認為2017年礦機晶元封測市場總量在9億元—11億元之間。

展望2018，我們認為比特幣的高價位已經得到市場認可，挖礦的增長已經具備基礎支撐。2017年全網各季度算力環比增速分別為56%、39%、60%、75%，2018年初至今算力環比增長已達10%，增長趨勢並未放緩，因此我們預測2018年全網算力平均季度環比增速在40%—70%。另外參考過往ASIC晶元的製程升級間隔，明年會出現12nm製程的ASIC礦機晶元，帶來一定的成本變動。基於以上判斷我們對礦機晶元封測市場進行如下彈性測算，2018年礦機晶元封測市場規模應在36.3—99.8億元之間，中性估計在60億元。

礦機ASIC晶元普遍採用FC工藝，預計相當大一批訂單將流入大陸，而2018年預計FC全球市場百億美金計，大陸市場25億美金。將深度利好長電科技、華天科技、通富微電等具有FC產能的公司。

比特幣價格下跌對礦機產業的影響，歌舞昇平下的隱憂

首先在我們看來，比特幣作為一種具有金融屬性的資產，波動大，且市場也有較大分歧（摩根大通CEO在17年9月稱將比特幣是一場騙局，並表示將會開除所有交易這種加密貨幣的員工。但是在今年初他則改口表示後悔）。另外在我們看來比特幣「去中介化」的本質以及「交易」的功能也似乎存疑，一方面大量比特幣掌握在具有算力的少部分人或團體手中，另一方面比特幣作為交易貨幣似乎既不方便，也不百分百安全（51%攻擊與「double—spending」）。

因此，討論比特幣，與其說是我們的意願，不如說我們「不得不」。因為現在並不是一年以前了，挖礦機對電子產業鏈已經產生了重大且深遠的影響，比特大陸已經成為了台積電重要客戶，而且去年的元器件缺貨潮在挖礦機熱銷下可能會延續下去。因此我們有責任對這個市場的出現做出提示，對它產生的影響做出分析。而封測產業是大陸與挖礦機晶元產業鏈契合度最高，且具有上市公司的板塊，因此本文重點分析。

一個問題是，如果比特幣價格下跌會產生怎樣的影響？我們認為比特幣價格下跌會嚴重影響挖礦機需求，因為挖礦機的需求來源於挖礦收益和成本差值，其中收益主要是比特幣價格，成本主要是礦機成本和電費。對此我們的基本觀點是，比特幣價格的波動會嚴重影響礦機需求，不排除產生超預期的影響。但是短期從硬體角度來看我們認為影響有限，原因有二：

比特幣挖礦目前仍有很大獲利空間。虛擬幣挖礦的主要成本為硬體成本和電費：以目前市佔率第一的礦機廠商比特大陸旗下的主流Antminer S9為例，單位算力的硬體成本為815元/Thash?s-1（礦機單價11000元，單機算力13.5THash/s）；單位算力的功耗為100瓦/ Thash?s-1（整機牆上功耗1350瓦）；以主要虛擬幣礦場所在地之一的呼和浩特當地電價為基準，推算1Thash/s算力的全年成本為12億元。當前比特幣產量為12.5個/分鐘，全年總數為657000個。2018年1月18日比特幣最新價格為11436美元/個，對應全年比特幣產值約為486.8億人民幣，目前全網算力約15ETHash/s，對應全年成本約為182億人民幣，因此靜態分析下，獲利空間仍然巨大。

挖礦機廠商對上游訂單一般提前安排。因此比特幣訂單具有較長持續性，即使比特幣價格下降對挖礦機產業鏈產生衝擊，我們預估會在三季度後即2018年底/2019年初產生影響。

因此，我們提示投資者挖礦機需求確實具有較強的不確定性，價格的波動會影響整個產業鏈的態勢，但是我們認為在挖礦有較強獲利可能的背景下，對於挖礦機的晶元需求是較強增長的，即使價格暴跌至挖礦無利可圖，挖礦機需求驟減，也可能在2018年底會產生較明顯的衝擊。

更為深遠的意義在於，通過大陸挖礦晶元公司的崛起，我們應該重新審視大陸半導體產業鏈所處的市場地位。根據芯謀研究的數據，大陸礦機龍頭【比特大陸】已經成為僅次于海思的第二大晶元Fabless廠商，10nm晶元訂單超過海思，且是【台積電】的重要客戶，背後的深意在於大陸晶元設計正如同其他領域一樣快速崛起，尤其是人工智慧領域有實現彎道超車的可能性，再用傳統靜態眼光審視大陸半導體產業鏈相信未來幾年將會越來越不合時宜。

風險提示。市場預測在比特幣價格不出現較大暴跌，需求具有持續性角度做出，但考慮到政策監管趨嚴下，可能會對相關訂單需求產生影響。

報告來源：海通電子研究

半導體行業最強人脈圈期待您的加入

行業群：

物聯網IOT、電子代工廠SMT、機器人與人工智慧、充電樁行業、工業自動化與4.0、無人機群、汽車電子科技、智能可穿戴、新能源汽車產業、VR/AR虛擬現實、安防與監控系統、IC設計與原廠、半導體材料設備晶圓、半導體封測、半導體代理分銷、半導體投融資群、元器件撮合交易1群

職能群：

市場銷售、採購供應鏈管理、設計工程師、AE.FAE、品牌公關媒介、人事招聘

群規：

1、所有群都是實名制，入群即修改群昵稱：昵稱+公司+職位；

2、歡迎群友交流，自我介紹資源，杜絕刷屏廣告；

3、鼓勵多多討論產業相關話題，禁止使用粗俗、惡意辭彙。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！