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中芯國際深度報告:晶圓製造之路任重道遠,國之重器處過渡階段,看好未來

核心觀點:

1、中芯國際是我國晶圓代工領域的絕對龍頭,世界第五大Foundry廠(2017年市佔率數據),承載國家對於上游晶圓製造的決心。中芯國際2000年成立,四年時間完成上市並盈利。人才是公司的核心,研發是主要驅動力。2017年公司迎來新任聯席CEO梁孟松博士。梁曾帶領台積電和三星突破28nm以及14nm大關。來到中芯國際,將持續推動公司28nm的護城河並且向14nm奮力推進,預計28nmHKC+於2018年H2量產,14nmFinFET於2019年風險試產。為了迎接半導體行業在國內的高速發展,公司近幾年產能擴張明顯,在大基金的助力下成立中芯北方、中芯南方,控股義大利Lfoundry,在天津及深圳相繼擴產,與長電科技合資成立中芯長電布局凸塊製造。均顯示出公司在半導體市場的戰略布局與對未來前景的看好。28nm製程在公司營收比重穩中有升,作為Cost/Gate成本計算中最優化的製程,28nm無疑是非常甜蜜的一個節點。未來營收28nm佔比有望持續提高,並且HKC+推出後,產品結構的正向調整將是公司主要方向。

2、從行業角度,半導體行業在近10年來表現一直很優異,周期性減弱,成長性凸顯。申萬半導體指數、費城半導體指數和台灣半導體行業指數15年至今三年內CAGR分別達18%、35%和21%。這與下游應用的增長是分不開的,電子產業先後經過PC、手機、互聯網刺激,再到時下HPC、5G、物聯網等,需求強勁。從半導體設備BB值來看,北美和日本均回歸到1以上,並且北美半導體設備的出貨量逐年攀升,這也間接反映了下游旺盛的需求,成長性明顯。因此,半導體的周期屬性逐漸減弱,消費屬性逐漸加強。從先進位程研發來看,第一梯隊(台積電、三星、Intel)在技術上具有明顯溢價優勢,台積電7nm將有望與年內量產,穩固一超多強的格局。而第二梯隊(UMC、GlOBALFOUNDRY和中芯國際)享受後來者研發成本上的優勢和第二波客戶湧入先進位程的紅利,亦會深挖其在28nm附近的護城河,緊跟More than Moore和More Moore的趨勢,向14nm以及更高先進位程突進。最後,中國集成電路產業基金作為種子基金,具有盤活國內半導體產業的作用,一期募集1387億元(中芯國際亦為其投資標的之一)、二期預計募集1500-2000億元,推動中國半導體產業。而因IC製造所特有重資本投資特性,龍頭效應明顯。中芯國際近幾年巨額的資本開支也鞏固其龍頭地位不變。

3、中芯國際在先進位程的研發上奮力推進,引入管理及研發團隊整合後,2018年將是公司過渡、加速前進以及整裝待發的一年,將獲得與三星、聯電在先進位程方面的競爭實力,與台積電的差距進一步加速縮小。與國家集成產業基金合資成立中芯南方,將專註於14nm及以下技術的研發。在28nm節點深挖護城河,從POLY-SiON到HKMG再到KHC+。公司提供多種低漏電技術,為客戶提供一站式服務,提供包括28nm MASK、凸塊加工等。公司技術支持範圍非常廣,成熟製程所應用的產品非常多,致力於成為差異化市場的領導者,再加上物聯網、汽車電子、非易失快閃記憶體、電源管理等產品的需求非常大。公司在此領域提供多平台、多技術互相支持,為客戶儘可能節省成本,提高產品性能。

4、公司在營收增速上直追台灣聯電(UMC)。重視研發投入,2013-2017年CAGR達~33.8%。在經過近幾年的大規模擴產後,折舊增加明顯。資本開支處於較高位置。公司在行業上地位穩固,應收賬款周期明顯小於應付賬款周期。融資能力強。

5、盈利預測與投資評級。預計18-19 年凈利潤為1.00、2.77億美元,實現EPS分別為0.020、0.057美元,對應PE為64x、23x,對應PB為1.23x、1.08x。首次覆蓋,給予「推薦」評級!基於其國內晶圓代工廠龍頭地位以及對未來先進位程的看好,給予2018年1.5x PB估值,目標價12.7元。

風險提示:全球智能機出貨量低於預期的風險、先進位程研發慢於預期的風險、過渡期產品結構調整不及市場預期的風險、物聯網進展低於預期的風險、市場競爭加劇導致產品毛利率急劇下降的風險。

報告目錄:

1.中芯國際基本情況

2.半導體行業格局:中國迎來機會

3.先進位程:抓住28nm甜蜜節點,奮力突破14nm

4.成熟製程與應用平台:差異化競爭者

5.財務分析與對比

6.盈利預測與估值

報告正文:

1.中芯國際基本情況

核心邏輯:

1.中芯國際2000年成立,四年時間完成上市並盈利。人才是公司的核心,研發是主要驅動力。2017年公司迎來新任聯席CEO梁孟松博士。梁是前台積電和三星電子的技術核心,來到中芯國際,將持續推動公司28nm的護城河以及向14nm奮力推進,預計28nmHKC+於2018年H2量產,14nmFinFET於2019年風險試產。

2.為了迎接半導體行業在國內的高速發展,公司近幾年產能擴張明顯,在大基金的助力下成立中芯北方、中芯南方,控股義大利Lfoundry,在天津及深圳相繼擴產,與長電科技合資成立中芯長電。均顯示出公司在半導體市場的戰略布局與對未來前景的看好。

3.28nm製程在公司營收比重穩中有升,作為Cost/Gate成本計算中最優化的製程,28nm無疑是非常甜蜜的一個節點。未來營收28nm佔比有望持續提高,並且HKC+退出後,產品結構的正向調整將是公司主要方向。

1.1中芯國際發展歷史

中芯國際僅用四年時間完成上市及盈利,但在上市之後較長時間陷入負利潤的財務狀況。從2009年中芯逐步變更管理層至今,公司財務狀況有顯著改善,且取得一系列技術突破。由此可見,現管理團隊對中芯國際的公司治理和科研進程有積極作用並為公司帶來價值。

2017年,由於中芯國際聯合首席執行官和執行董事發生更替,參考現管理層過往的領導能力,對未來公司的發展可以有較高期待。

1.2中芯國際股權結構

中芯國際股權結構較為分散,最新股權結構當中:大唐控股佔有16.24%,國家集成電路產業投資基金占股15.05%,並且與公司合資建立了中芯長電、中芯北方、中芯南方等子公司。董事會極具國際化,梁孟松博士自2017年10月加入擔任聯席首席執行官。

1.3融資情況:低融資成本與產業基金的有力資金支持

近年來,中芯國際擁有在資本市場極為便利的融資地位,曾多次發起大規模配售,其於2017年12月發起了香港市場迄今為止最大規模的股票和關聯產品同步發行,4.9%的增發折價也是2017年至今,香港市場一級市場股票增發所實現的最低折價水平。較低的融資成本助力公司不斷擴大產能、研發新技術,是公司的發展可靠的資金支持。與此同時公司也與國家產業基金合作,共同深化產業鏈整合,中芯國際通過間接全資附屬公司成為長電科技第一大股東,布局了一條半導體垂直產業鏈:中芯國際(製造)—中芯長電(中段Bumping)—長電科技(封測)—產業基金(支持),為公司進一步提升營業收入和利潤水平夯實基礎。

1.4中芯國際晶圓代工廠情況

8」和12」產線均屬內外前列。目前,中芯國際擁有4條12」晶圓生產線,分別位於北京2條、上海1條、深圳1條,除此之外,還有4條8」晶圓生產線,1條12」 Bumping合資廠,以及上海中後段封測廠。

中芯國際優秀的產能使其成為國內晶元製造業的絕對領頭羊,產能的持續擴張有利於提高公司銷售額。

在密集的產能擴張之後,折舊提高為公司盈利能帶帶來更大的考驗,因此公司引入戰略合作夥伴,與國際及地方IC產業基金合作。並且國內IC市場的增長是中芯國際得天獨厚的優勢。

1.5需求擴大,產能持續擴充

公司從15年開始,產能利用突破100%,需求增長明顯,配合國家半導體大金,公司決定擴產。隨後,深圳8」/12」廠、中芯北方二期相繼投產,以及納入的Lfoundry,產能擴充的步伐逐步加大。未來,中芯南方專註於14nm製程的12」晶圓廠也在規劃當中。

產能利用率已與2017年第三季度開始回升,最新的第四季度達到85.8%,未來有望繼續回到高位。新廠建設方面,天津新廠、深圳12」廠和中芯南方等都值得期待。

公司2018年產能擴充速度將放緩,主要集中在產品結構的整合以及毛利率的回升。

1.6服務鏈:一站式解決方案及第三方合作支持

中芯國際為客戶提供全方位的晶圓代工解決方案,以一站式服務滿足客戶的不同需求:從光罩製造、IP研發及後段輔助設計服務到外包服務(包含凸塊服務、晶圓片探測,以及最終的封裝、終測等)。同時中芯國際在各服務階段都有其第三方合作夥伴提供技術支持和代工服務,務求能最有效縮短產品上市時間,同時最大降低成本。

其中第三方合作包括:IP聯盟,可以提供可靠豐富的IP選擇組合滿足客戶多樣化的項目需求; EDA聯盟,為客戶提供一個黃金的設計流程和豐富的PDK選擇;超過10家的全球設計服務聯盟,運用高端設計能力消除設計障礙,拓展服務從RTL到全面外包,依靠當地設計團隊支持,節約設計資源和運營成本,降低設計成本,優化面積和性能。

1.6服務鏈:一站式解決方案及第三方合作支持

中芯國際為客戶提供全方位的晶圓代工解決方案,以一站式服務滿足客戶的不同需求:從光罩製造、IP研發及後段輔助設計服務到外包服務(包含凸塊服務、晶圓片探測,以及最終的封裝、終測等)。同時中芯國際在各服務階段都有其第三方合作夥伴提供技術支持和代工服務,務求能最有效縮短產品上市時間,同時最大降低成本。

其中第三方合作包括:IP聯盟,可以提供可靠豐富的IP選擇組合滿足客戶多樣化的項目需求; EDA聯盟,為客戶提供一個黃金的設計流程和豐富的PDK選擇;超過10家的全球設計服務聯盟,運用高端設計能力消除設計障礙,拓展服務從RTL到全面外包,依靠當地設計團隊支持,節約設計資源和運營成本,降低設計成本,優化面積和性能。

1.6服務鏈:一站式解決方案及第三方合作支持

中芯國際為客戶提供全方位的晶圓代工解決方案,以一站式服務滿足客戶的不同需求:從光罩製造、IP研發及後段輔助設計服務到外包服務(包含凸塊服務、晶圓片探測,以及最終的封裝、終測等)。同時中芯國際在各服務階段都有其第三方合作夥伴提供技術支持和代工服務,務求能最有效縮短產品上市時間,同時最大降低成本。

其中第三方合作包括:IP聯盟,可以提供可靠豐富的IP選擇組合滿足客戶多樣化的項目需求; EDA聯盟,為客戶提供一個黃金的設計流程和豐富的PDK選擇;超過10家的全球設計服務聯盟,運用高端設計能力消除設計障礙,拓展服務從RTL到全面外包,依靠當地設計團隊支持,節約設計資源和運營成本,降低設計成本,優化面積和性能。

1.9公司在各節點上的技術

公司在各關鍵技術節點的突破具有重大意義,是隨後與客戶開發相對應產品的開始。公司在28nm Poly-SiON與HKC上已實現量產,28nm HKC+ 計劃於2018年H2上線,完善公司28nm技術。14nm FinFET預計2019H1進行Risk Production。

2016年以來公司28nm製程迎來營收,2017年Q4佔比提高至11.3%。 28nm是半導體製程的甜蜜節點,隨著手機終端等客戶進入更高的製程,更多客戶湧入28nm,公司正在28nm以及14nm上製程遷移,進行業務結構調整。

1.10工業與汽車營收增加

汽車與工業用晶元對產品的穩定性要求更高,隨著汽車電子化和工業自動化的需求日益加大,汽車與工業相關晶元在公司營收中的佔比提升,未來前景良好。

2017Q4中芯國際汽車和工業相關收入提高,四季度環比提高11.11%、同比提高23.21%,2017年全年在汽車和工業相關收入同比提高117.95%。

2.半導體格局:中國迎機會

核心邏輯:

1.半導體行業在今年來表現一直很優異,申萬半導體指數、費城半導體指數和台灣半導體行業指數15年至今三年內CAGR分別達18%、35%和21%。這於下游應用的增長使分不開的,半導體的周期屬性逐漸減弱,消費屬性逐漸加強。

2.從半導體設備BB值來看,北美和日本均回歸到1以上,並且北美半導體設備的出貨量逐年攀升,成長性明顯。這也間接反映了其下游旺盛的需求。從先進位程研發來看,第一梯隊(台積電、三星、Intel)在技術溢價上具有明顯優勢,台積電7nm將有望與年內量產。而第二梯隊(UMC、GlOBALFOUNDRY和中芯國際等)享受後來者研發成本上的優勢和第二波客戶湧入先進位程的紅利,亦會深挖其在28nm附近的護城河,緊跟More than Moore的趨勢。

3.中國集成電路產業基金作為種子基金,具有盤活國內半導體產業的作用,一期募集1387億元、二期預計募集1500-2000億元,推動中國半導體產業。而 IC製造所特有重資本投資特性,也必定將在未來產生龍頭效應。中芯國際近幾年巨額的資本開支也鞏固其龍頭地位不變。

2.1行業情況

2.1.1從半導體指數來看行業增長

2008年以來,著名半導體指數皆有較高幅度上漲,其中申萬半導體指數、費城半導體指數和台灣半導體行業指數15年至今三年內CAGR分別達18%、35%和21%。其中台灣與美國半導體漲幅高於國內且更加平穩。一方面,體現了半導體全球性的行情,另一方面體現出國內的滯後性以及未來補漲的可能性。尤其是在國家集成電路產業基金的大力扶持下(一期1387億以及二期預計1500-2000億元),國家意志與產學研共贏將是我國半導體的助推力。

同時,半導體的周期性逐漸減弱,成長性凸顯。

2.1.2 2017年半導體行業表現優異

經過2010和2011年PC高速增長,以及之後手機行業的爆發。半導體行業在2017年盈利增速再次提高,這與中國國內市場的高速增長不無關係。從應用來看:HPC(高性能計算)、內存需求以及車/物聯網的需求推動了半導體的新一輪增長。

據Gartner在2017年Q3預測,2017年和2021年全球半導體行業營收分別達到411.1和456.4億美元。

分地區來看,中國仍然保持最大市場,中國、每周增速較快。

2.1.3半導體設備BB值回暖,行業景氣度提高

半導體設備BB值即接單出貨比(Book-to-Bill Ratio),是判斷下游製造行業的趨勢變化的重要指標,通常有提前半年的的預判作用。雖然SEMI宣布自2017年起停止公布北美半導體BB值及接單金額,但其出貨額仍然對外公布,從2013年至今一直持續增加,接近2010年高位。

同時,從全球半導體銷售角度來看,產品需求持續增長,其周期性逐漸消退,成長性明顯。

2.1.4從台積電看先進位程

台積電作為晶圓代工模式的開闢者與先進位程的領先者,其先進位程一直與三星電子和Intel處於第一梯隊。

半導體製程需要迭代,從2005年的90nm開始,到最新10nm,各製程從量產到高位營收需要2-4年。

第一梯隊享受先進位程毛利,第二梯隊享受研發成本優勢,第三、四梯隊盤踞細分領域。由於電子硬體對性能提升要求加快,第一梯隊往往可以享受到其先進科技帶來的溢利,台積電最新毛利率達50%。UMC、中芯國際所處的第二梯隊在研發上成本明顯縮小,並且享受更多客戶遷移至先進位程的第二波紅利。三四梯隊拓廣其橫向優勢,盤踞在細分領域。

2.1.5中國半導體行業急需加速前進

中國半導體嚴重依賴進口:進口金額與原油相比不相上下,近幾年甚至超過原油。自己能力不足,導致進出口逆差巨大,2017年12月單月達到210.54億美元。以手機為例,中國手機產量佔全球約6-7成,但自主晶元佔比卻不足5%。2011年起國家出台《集成電路產業推進綱要》、成立國家集成電路產業基金(半導體大基金),並將「做大做強集成電路產業」寫入國家「十三五」戰略性新興產業發展規劃。對半導體產業的長期目標是能夠實現相當程度的自給自足。「中國製造2025」中給中國集成電路自給率的指標為2020年達到40%,2025年達到70%。從2017年底不足25%的自給率來看,仍有非常大的差距,時間緊迫,因此大基金的助推作用在近幾年愈加明顯。

2.1.6大基金布局全產業鏈,重點投資龍頭企業

大基金一期1387億元基本投資完畢,涉及64家企業。根據DIGITIMES,大基金實際出資部分直接帶動社會融資3500多億元,實現近1∶5的放大效應。二期擬募集1500-2000億元人民幣,據集微網,中央財政直接出資200-300億,國開300億,中國煙草總公司200億,中國移動等國企出資200億左右,中國保險投資基金出資200億元左右,國家出資不低於1200億元。

大基金在製造、設計、封測、裝備材料等環節全面覆蓋,佔比為63%、20%、10%、7%。二期投資重心將由晶元製造轉向設計。

側重支持龍頭企業,在產業鏈各環節前三位企業的投資佔比達到70%以上,有力推動了龍頭企業核心競爭力提升。

2.2摩爾定律局限帶來新機遇

摩爾定律(Moore『s Law):集成電路上容納的元器件數目,約每隔18-24個月會增加一倍,性能也將提升一倍。

摩爾定律的限制:由於:1)無法承受的能耗密度, 2)原子尺度的物理限制, 3)製程、器件的不穩定性和偏差 ,4)比例縮小並沒有帶來實質的性能提升, 5)高昂的研發和製造成本等原因,目前已經達到原子級的晶元可能即將達到摩爾定律的極限。

未來的方向和機遇:在摩爾定律即將失效的客觀條件下,為維持高速的發展,主要有兩大處於探索階段的研究方向:More than Moore 和 Beyond Moore(More Moore);從近期來看,處於領先地位的晶元製造龍頭企業,如Intel、Samsung等仍然優勢明顯。但第二梯隊中GlobalFoundry和UMC等,都將因晶元製造技術的進步速度放慢和製程水平差距逐漸縮小等原因,導致其技術優勢被削弱,陷入被後來者趕超的危機。因此,中芯國際有望迎來新機遇,在行業發展瓶頸的助力下向前跟進一步。

2.3半導體製程發展路徑

為了追求在同樣面積內製造更多的晶體管,以提高元器件性能,製成更小的尺寸。因此跟隨摩爾定律的腳步,柵極引線寬度逐漸變小。從毫米級進入納米級。台積電和三星電子7nm製程有望在2018年量產。

關鍵技術升級是推動柵極尺寸縮小的關鍵,其中比較重要的包括:光刻技術、摻雜工藝、柵極材料和柵極結構等。

因此晶圓製造在半導體產業中扮演著至關重要的角色。從傳統三年一個周期,到More than Moore的演進,半導體元器件的縮小困難重重,因此研發投入越來越高。投資一條先進位程的生產線成本從130nm的10億美元到22納米的65億美元,呈線性上升。

晶圓製造最早以IDM形式存在,既綜合型廠商,既包括設計、製造,也包括封裝和測試。但成本上升以及技術難度的大幅增加,IDM拆散開來,出現Foundry等專業商進行專業分工。

2.4晶圓製造:IDM與專業供應商並存

半導體產業鏈較長,半導體產品屬上游器件。因其固定投資及研發金額巨大。在Intel、Samsung等IDM(綜合廠商)後,出現眾多專業型廠商。其中自台積電開闢Foundry(晶圓代工廠)以來,Foundry所代表的半導體最先進技術已成為行業前進的中堅力量。整個行業格局形成一超多強,台積電以過半的市場份額遙遙領先,並且在2017年保持高增長。前十大晶圓廠中僅三星和Powerchip為IDM。

2.5晶圓廠資本支出增加:中國地區位列第二

國際半導體產業協會(SEMI)指出, 2017、18年晶圓廠設備投資相關支出將上修至570億和630億美元。SEMI統計的全球296座晶圓廠中,有30座設備支出超過5億美元。2017年設備支出預計達到570億美元,同比增長41%,同時預測2018年再漲11%達到630億美元。

從各地區支出金額來看:兩年的主要增長分別來自韓國和中國,而美國、中國台灣(其中台積電多條線已折舊完畢)保持穩定高投入。2017年的韓國半導體設備激增主要來自三星(80億美元 -> 180億美元)與SK海力士(32億 -> 55億美元);國內方面,中芯國際以23億美元的資本支出繼續領跑內資晶圓廠。

資本支出方面,據IC Insight數據,2017年全球資本支出(含晶圓廠及封測廠)達809億美元,較2016年673億美元成長20%。同時,集中度繼續保持高位,資本支出CR15達83%。

3.先進位程:抓住28nm甜蜜節點,奮力突破14nm

核心邏輯:

1. 中芯國際在先進位程的研發上奮力推進,引入梁孟松博士後,2018年將是公司過渡、加速前進以及整合的一年,將獲得與三星、聯電在先進位程方面的競爭實力,與台積電的差距進一步加速縮小。與國家集成產業基金合資成立中芯南方,將專註於14nm及以下技術的研發。

2.在28nm節點深挖護城河,從POLY-SiON到HKMG再到KHC+。公司提供多種低漏電技術,為客戶提供一站式服務,提供包括28nm MASK、凸塊加工等服務。

3.1 14nm:產業基金助力研發升級

14nm研發計劃:中芯國際正研發高端的14納米晶圓技術,集團佔50.1%權益的中芯南方,便是為了發展14納米晶圓業務。中芯南方註冊資本35億美元,預期於2018年6月和12月再進行外部注資,涉及逾10億美元。集團新任聯席首席執行官梁孟松介紹,目標於2019年上半年投產,產品將有更高效能表現,成本較低,容易轉移技術及融入設備中使用。

中芯南方:中芯南方是配合本公司14納米及以下先進位程研發和量產計劃而建設的具備先進位程產能的12英寸晶圓廠。 2018年1月30日,中芯國際、國家集成電路基金、上海集成電路基金訂立協議,對聯營企業中芯南方進行增資。投資總額估計為102.4億美元,訂約方將以注資方式出資合共35億美元的投資總額。中芯南方將主要從事集成電路晶元製造、針測及凸塊製造,與集成電路有關的技術 開發、設計服務、光掩膜製造、裝配及最後測試,並銷售自產產品。中芯南方預期將成立及建立龐大產能,並專註14納米及以下工藝和製造技術,目標是產能達致每月35,000片晶圓。

3.2 28nm

3.2.1:突破關鍵技術節點,產能性能蒸蒸日上

中芯國際是中國大陸第一家提供28納米先進工藝製程的純晶圓代工企業。

中芯國際的28納米技術是業界主流技術,包含傳統的多晶硅(Poly-SiON)和後閘極的高介電常數金屬閘極(HKMG)製程。中芯國際28納米技術於2013年第四季度推出,現已成功進入多項目晶圓(MPW)和量產階段,可依照客戶需求提供28納米PolySiON和HKMG製程服務。中芯國際28納米技術可為客戶提供高性能應用處理器、移動基帶及無線互聯晶元製造。28nm的出貨量已於2017年Q4達到總銷售額的11.3%,呈穩健上升態勢

8納米技術是半導體製程進步的一個關鍵節點。Monolithic 3D CEO指出,28nm將會是摩爾定律下的最小單位成本製程點,同時進一步減小製程在對於不同產品如嵌入式SRAM的性能提升效率。GlobalFoundary研究表明,POLY-SiON 28nm將會將晶體管成本降至最低,而其他技術double litho, HKMG, FinFET將會使成本大幅上升。

3.2.2 HKMG與POLY-SiON均具有競爭優勢

中芯國際28納米HKMG的優勢:中芯國際28納米HKMG是一種高介電常數在前,金屬閘極在後的高性能應用。提供 1.8V和2.5V輸入/輸出組件。28納米HKMG比40納米技術速度強化約40% ,閘極密度是40納米的2倍,靜態存儲器元件尺寸比40納米縮減了50%。

中芯國際28納米POLY-SiON的優勢:28nm成本較低,中芯國際28納米 POLY-SiON 提供標準闕值電壓,低闕值電壓和超低闕值電壓(附加選擇)。28納米POLY-SiON比40納米技術速度強化約20%,閘極密度是40納米的2倍,靜態存儲器元件尺寸比40納米縮減了50%。

3.2.3 IP平台、光罩製造與封裝和凸塊加工服務

附加服務和產品:豐富的28納米工藝製程IP組合 。 與第三方供應商的戰略聯盟,為客戶設計提供支持。28納米HKMG IP平台包含以下應用:移動計算,電子家居,移動儲存和數據中心。28納米POLY-SiON IP平台主要集中應用於移動計算領域。

28納米MASK製造服務中芯國際內部提供包括28納米HKMG和POLY-SiON在內的光罩製造服務。已在2013年下半年成功交付客戶的所有光罩關鍵層。中芯國際的光罩廠目前可以提供20納米技術服務。

28納米封裝和凸塊加工解決方案:與中國內地規模最大的封裝服務公司——江蘇長電科技股份有限公司成立合資公司(中芯長電),為客戶提供300mm 凸塊加工服務。中芯長電擁有全球首個12英寸純中段矽片生產線,提供先進的高密度凸塊加工、晶圓測試、DPS、倒裝晶元封裝、矽片級尺寸封裝、扇出型矽片級封裝、三維晶元集成加工技術以及相關生產和服務。

3.3 40nm:高性能和低功耗的完美融合

中芯國際是中國大陸第一家提供40納米技術的晶圓廠。40納米標準邏輯製程提供低漏電(LL)器件平台,核心組件電壓1.1V,涵蓋三種不同閾值電壓,以及輸入/輸出組件 2.5V電壓(超載 3.3V, 低載 1.8V)以滿足不同的設計要求。40納米邏輯製程結合了最先進的浸入式光刻技術,應力技術,超淺結技術以及低介電常數介質。此技術實現了高性能和低功耗的完美融合,適用於所有高性能和低功率的應用,如手機基帶及應用處理器,平板電腦多媒體應用處理器,高清晰視頻處理器以及其它消費和通信設備晶元。

3.3 40nm:高性能和低功耗的完美融合

中芯國際是中國大陸第一家提供40納米技術的晶圓廠。40納米標準邏輯製程提供低漏電(LL)器件平台,核心組件電壓1.1V,涵蓋三種不同閾值電壓,以及輸入/輸出組件 2.5V電壓(超載 3.3V, 低載 1.8V)以滿足不同的設計要求。40納米邏輯製程結合了最先進的浸入式光刻技術,應力技術,超淺結技術以及低介電常數介質。此技術實現了高性能和低功耗的完美融合,適用於所有高性能和低功率的應用,如手機基帶及應用處理器,平板電腦多媒體應用處理器,高清晰視頻處理器以及其它消費和通信設備晶元。

4.成熟製程與應用平台:差異化競爭者

核心邏輯:

公司技術支持範圍非常廣,成熟製程所應用的產品非常多。中芯國際致力於成為差異化市場的領導者,再加上物聯網、汽車電子、非易失快閃記憶體、電源管理等產品的需求非常大。公司在此領域提供多平台、多技術互相支持,為客戶儘可能節省成本,提高產品性能。

4.1成熟製程:多維產品同時發力,應用範圍不斷擴大

中芯國際的成熟製程主要包括90納米、0.13/0.11微米、0.15/0.18微米、0.25微米、0.35微米以及公司獨有的SPOCULL特殊工藝。從前文產量分析圖可以看出,2016年以來年中芯國際的成熟製程業務收入佔比達50%以上,這是公司主要業務來源,為公司業績提供了安全邊際。

同業者競爭集中在先進的數字邏輯市場,中芯國際的戰略是在差異化市場作領導者,在先進數字邏輯技術謹慎投資。 加上成熟製程在物聯網、汽車電子、非易失快閃記憶體、電源管理等終端市場均有著極大的需求與競爭優勢,因此該部分營收具有巨大的成長空間。

4.2中芯國際:eNVM-為智能卡與單片機服務

中芯國際eNVM包括0.18μm,0.13μm和55nm嵌入式快閃記憶體(eFlash)與0.18μm和0.13μm(提供高速低漏電技術)嵌入式EEPROM。嵌入式快閃記憶體(eFlash)和嵌入式EEPROM技術主要應用於智能卡和微控單元(MCU)。

一、55nm eFlash平台

降低功耗和提高性能,成功開發中國市場第一個55nm智能卡。

通過Cu-BEoL提高性能和可靠性。

可為物聯網微控單元提供更低能耗和更快速度。

二、0.13um與0.18um eEEPROM

eEEPROM主要面向中國快速增長的雙界面金融IC卡市場,非接觸式智能卡的全球市場等提供。

平台是兼容邏輯過程,可重複使用。

0.13um eEEPROM平台功耗較0.18um平台要低50%,並且提供更高的速度和更低的漏電。

4.3中芯國際:汽車領域前沿

智能汽車的興起已經成為時代的趨勢,預計國內智能汽車市場在2020年將達到1214億元,相比2014年的228億元,年複合增長率32%。

智能汽車的必備IC系統中的信息娛樂(IVI),ADAS,遠程信息處理,人體/便捷,電機驅動,電源管理和感測界面均離不開相關的技術支持。涵蓋汽車三大領域的汽車半導體產品:

一、數字域:

ADAS,信息娛樂和遠程信息處理

55nm技術及以下(包括eNVM)

二、模擬域:

用於介面、匯流排(LIN、can)和電源驅動器

90nm技術和以上包括BCD

三、感測領域:

高端CIS,TOF、激光雷達和SPAD

4.4中芯國際:乘上物聯網時代的快車

工業界對晶元設計的要求已從單純追求高性能、小面積轉為對性能、面積、功耗的綜合要求,中芯國際的物聯網技術平台將為各領域中的集成電路組件帶來技術革新。

一、低功耗邏輯與射頻技術

使集成電路製程從0.18um降到28nm,適應於目前物聯網時代的智能家居、保健醫療、智能電網、照明、環境、農業、工業機器人、汽車、交通、安全、後勤等各個領域。

二、嵌入式快閃記憶體技術

中芯國際的0.13um乃至55nm低功耗嵌入式快閃記憶體(eFlash)技術為集成電路的內存優化提供了解決方案。

三、ULP(Ultra Low Power)技術

中芯國際SPOCULL? 95nm ULP和55nm ULP技術將使產品的工作電壓降低,優化裝置及IP設計,大大降低產品的動態和靜態的功耗,延長待機時間和系統的電源使用效率,優化成本結構與性能。

四、MEMS感測器技術平台

中芯國際的MEMS感測器技術目前支持兩種應用:聲學和慣性感測器。

聲學感測器:在智能手機,可穿戴設備、語音控制車輛系統、智能家居、自動語音識別等新興領域,離不開通過 MEMS麥克風接收外界聲音信息。巨大的應用市場,讓MEMS麥克風在中國MEMS產值市場的份額僅位於壓力感測器之後,位列第二名。據Yole的數據,2014~2020年MEMS麥克風的複合年增長率為17.8%,產值預計將從2014年的7600萬美元增至2020年的2.03億美元。

慣性感測器:單片CMOS MEMS解決方案為運動感測器市場提供了有競爭力的性能,包括智能手機中的加速度計、陀螺儀IMU解決方案、可穿戴和物聯網部分。

展望未來,中芯國際計劃將其MEMS功能擴展到光學、生物技術、射頻、化學和電力應用平台。

五、物聯網產品的一站式解決方案

中芯國際通過整合射頻、基帶、單片機、嵌入式快閃記憶體和MEMS感測器集成來實現一站式解決SOC,SIP,WLP和2.5D包裝,幫助客戶縮短生產周期、優化產品成本。

4.5行業情況:智能卡市場前景明朗

智能卡是一種內嵌集成電路晶元並且晶元中帶有微處理器、存儲單元以及晶元操作系統的卡片的通稱,又稱IC卡。它具有良好的數據存儲、命令處理以及數據安全保護等功能,其中主要智能卡類別有:電信卡、金融 IC卡、ID卡等。智能卡在移動通信、金融支付、公共事業等領域應用前景及全球市場規模前景良好:

金融支付:創新支付模式與金融 IC卡的融合將進一步推動金融 IC卡的發卡量;

移動通信:經歷了2G、3G至 4G的發展,預計 5G技術將在2020 年正式進入商用,屆時將迎來一波更換智能卡的浪潮;針對目前工作的需求,越來越多的人選擇雙卡雙待,乃至一人多機的搭配模式,對智能卡的需求將會穩步上漲;

2014年至 2020 年的全球智能卡市場規模年複合增長率將達到 9%,2020年將達到119.86億美元的市場規模,市場前景良好。

4.6行業情況:MCU前景一片光明

微控制單元(Microcontroller Unit;MCU) ,又稱單片微型計算機(Single Chip Microcomputer )或者單片機,是把中央處理器(Central Process Unit;CPU)的頻率與規格做適當縮減,並將內存(memory)、計數器(Timer)、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊介面,甚至LCD驅動電路都整合在單一晶元上,形成晶元級的計算機。

國內 MCU 市場保持上升勢頭。 MCU 主要應用集中在消費電子領域,據統計,中國MCU國內市場將從2010年218.5億上漲到2018年363.5億,複合增長率為6.5%。

計算機網路和汽車電子也是 MCU 應用的重要領域,尤其是高端汽車在汽車電子和智能駕駛方面的快速投入都將提升汽車電子化的消費需求。新能源汽車的快速發展也直接拉動了汽車電子 MCU 晶元的市場需求。同時受益於物聯網行業騰飛, MCU 作為物聯網產業上游環節已進入高速發展通道。

5.財務分析與對比

核心邏輯:

公司在營收增速上直追台灣聯電(UMC)。重視研發投入,2013-2017年CAGR達~33.8%。在經過近幾年的大規模擴產後,折舊增加明顯。資本開支處於較高位置。

公司在行業上地位穩固,應收賬款周期明顯小於應付賬款周期。融資能力強。

5.1中芯國際:擴產與研發並行,困難既是機會

營收體量上,UMC(聯電)是中芯國際下一個追趕的目標。從近5年總營收來看,中芯國際增速明顯高於UMC。最新公布2017年四季度財報後,全年營收達到31億美金,但距離UMC之50.9億美金仍有一定距離。

從毛利率和凈利率來看,中芯國際毛利率主要受到較快的擴產所帶來的折舊影響。同時,由於較高的研發費用增長,中芯國際的凈利率2017年處於近5年之低位。但可以觀察到,中芯國際研發費用已經接近UMC,主要系由於公司在28nm HKC+和14nm FinFET上的研發加快。

5.2中芯國際:研發是立命之本,激烈的先進位程競賽

前台積電、三星電子技術大將梁孟松與2017年10月加入中芯國際擔任co-CEO。全面接受中芯的研發TD部門,第一全力研發28nm HKC+和14/10nm製程,第二是組建更完備的人才梯隊。

資本支出方面,在2016年擴張期後有所下降,預計18年19億美元,其中5億美元和4億美元分別用於北京12」廠擴產和天津新廠。

5.3中芯國際:融資能力強、行業地位穩固

中芯國際在資本市場以及行業內地位顯著,融資能力強,應付賬款周期遠大於應收賬款周期。

2017年由於受到手機等行業增速下降、擴產後折舊加大以及公司在先進位程的持續研發投入,ROA與ROE均有所下滑。我們認為2018年公司仍將處於整合過度期,因此ROE偏低,但基於其在國內的龍頭地位來看,長期前景看好。

5.3中芯國際:融資能力強、行業地位穩固

中芯國際在資本市場以及行業內地位顯著,融資能力強,應付賬款周期遠大於應收賬款周期。

2017年由於受到手機等行業增速下降、擴產後折舊加大以及公司在先進位程的持續研發投入,ROA與ROE均有所下滑。我們認為2018年公司仍將處於整合過度期,因此ROE偏低,但基於其在國內的龍頭地位來看,長期前景看好。

6.2財務模型


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