电子行业简评报告：头部大厂竞争先进制程，国产化合物半导体市场整合突破

请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 [Table_Rank] 评级： 看好 [Table_Authors] 何立中 电子行业首席分析师 SAC执证编号：S0110521050001 helizhong@sczq.com.cn 电话：010-81152682 杨宇轩 电子行业研究助理 yangyuxuan123@sczq.com.cn 电话：010-81152680 [Table_Chart] 市场指数走势（最近1年） 资料来源：聚源数据 相关研究 [Table_OtherReport]  电子行业：赛米控与丹佛斯硅动力合并，发力碳化硅市场  电子行业：芯片产能紧张向上游传导，关注硅片板块机会  国产GPU龙头景嘉微斩获订单，英特尔、环球晶圆纷纷扩产 核心观点 [Table_Summary] ⚫ 三星、台积电官宣今年投产3nm先进制程，英特尔暂无动作。4月28日，三星电子宣布将在本季度开始使用3GAE工艺进行大规模生产，标志着3nm技术的到来。台积电表示将在8月率先投产3nm制程。因成本和性价比问题，先进制程客户会越来越少，成熟制程更为紧缺。而且在3nm大战中，AMD可能不敌苹果和英特尔等VIP客户。 ⚫ 华为哈勃布局化合物半导体，国内大厂不断加强晶圆代工布局。晶圆实力已经逐渐成为能否保障供应链稳定的重要指标，是业绩能否实现的重要保障，在一定程度上决定了在产业链中的话语权，也是下游厂商选择合作伙伴时很看重的能力。制造业逆全球化趋势已不可挡，半导体更是开启了晶圆实力的竞争。华为控股的云南锗业发布公告称子公司的“磷化铟单晶片建设项目”已经正式投产。化合物半导体材料市场规模将逐步扩大，国内相关企业也将进一步实现突破。 ⚫ 高塔半导体批准与英特尔合并，英特尔有望跻身晶圆代工前十。4月25日，高塔半导体公司股东批准了与英特尔的合并。在英特尔代工事业正式与高塔整合后，将助英特尔在智能手机、工业以及车用等领域扩大发展，英特尔也将正式进入前十大晶圆代工排名。 ⚫ 电子板块行情弱于大盘。4月25日至5月8日，上证指数下跌2.77%，中信电子板块下跌4.41%，跑输大盘1.65个百分点。年初至今，上证指数下跌17.53%，中信电子板块下跌36.96%，跑输大盘19.43个百分点。费城半导体指数下跌24.43%。 ⚫ 电子各细分行业涨幅。4月25日至5月8日，电子细分行业中所有板块均在下跌。其中，安防、光学光电、LED、面板下跌最多，分别下跌了13.57%、10.16%、9.34%、8.31%。年初至今，电子细分行业中所有板块均在下跌。其中，消费电子组件、消费电子、消费电子设备、被动元件、LED下跌最多，分别下跌了40.02%、40.59%、45.13%、38.14%、46.02%。 ⚫ 个股涨跌幅：A股。4月25日至5月8日，电子行业涨幅前五的公司分别为东尼电子、宸展光电、石英股份、中熔电气、新益昌，分别上涨47.41%、23.22%、19.38%、19.06%和18.13%；跌幅前五的公司分别为长方集团、东旭B、神工股份、彩虹股份、南极光，分别下跌28.16%、27.64%、23.67%、21.21%和20.67%。 ⚫ 投资建议 推荐关注国芯科技、景嘉微、聚辰股份、澜起科技和即将上市的龙芯中科、海光信息等。 ⚫ 风险提示 产能供应不足，技术发展不及预期，需求不及预期。 -0.4-0.200.20.412-Apr23-Jun3-Sep14-Nov25-Jan7-Apr电子沪深300 [Table_Title] 头部大厂竞争先进制程，国产化合物半导体市场整合突破 [Table_ReportDate] 电子 | 行业简评报告 | 2022.05.08 行业简评报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 1 1 三星、台积电官宣今年投产3nm先进制程，英特尔暂无动作 三星电子周四（4月28日）宣布，将在本季度开始使用3GAE(早期3nm级栅极全能)工艺进行大规模生产，这不仅标志着业界3nm级制造技术的到来，也表示这是业界首个使用环栅场效应晶体管（GAAFETs）的节点。 三星代工的3GAE工艺技术是该公司首次使用GAA晶体管，三星将其称之为“多桥沟道场效应晶体管(MBCFET)”，即纳米片（nanosheets）水平层制成的沟道完全被栅极结构包围。三星表示技术有高度可制造性，因利用三星现有约90%的FinFET制造技术，只需少量修改过的光罩。此技术有出色的栅极可控性，比同样三星FinFET技术高31%，且因纳米片通道宽度可透过直接图像化改变，让设计有更高灵活性。 去年的“Samsung Foundry Forum 2021”论坛活动上，三星在确认在3nm制程节点引入了全新的GAAFET全环绕栅极晶体管工艺，分为早期的3GAE以及3GAP，三星曾表示，3GAP也将在2023年出货。 官方数据显示，3GAE工艺将实现30%的性能提升、50%的功耗降低以及高达80%的晶体管密度（包括逻辑和SRAM晶体管的混合）。不过，三星的性能和功耗的实际组合将如何发挥作用还有待观察。 理论上，Gaafet与目前使用的Finfet相比有许多优势。例如可大大降低晶体管漏电流(即降低功耗)以及挖掘晶体管性能的潜在实力，这意味着更高的产率、和改进的产能。此外，根据应用材料公司最近的报告，GAAFETs还可以减少20%至30%的面积。 图 1三星不同芯片制造架构 资料来源：三星电子，首创证券 台积电公开表示3nm工艺开发取得突破。今年4月上旬，台积电对外公开表示，该公司在3nm工艺开发上取得突破。其中在今年8月将可能率先投片第二版3nm制程的N3B，2023年第二季度将有可能量产3nm制程的N3E，比预计提前了半年。 报道显示，第二版3nm制程N3B，将在新竹12厂研发中心第八期工厂及南科18厂P5厂同步投片，正式以鳍式场效晶体管（FinFET）架构，对决三星的环绕闸极（GAA）制程。据悉，台积电初步规划新竹工厂每月产能约1万至2万片，台南工厂产能为1.5万片。 据台积电介绍，公司的3nm（N3）制程技术将是5nm（N5）制程技术之后的另一个全世代制程，在N3制程技术推出时将会是业界最先进的制程技术，具备最佳的PPA及电晶体技术。相较于N5制程技术，N3制程技术的逻辑密度将增加约70%，在相同功 pOtNsQtRnOsNsRvMrQsQzQ9PcMbRnPoOoMnPeRqQmRfQpPxO8OnMwPvPrNqOMYtQpO 行业简评报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 2 耗下速度提升10-15%，或者在相同速度下功耗降低25-30%。N3制程技术的开发进度符合预期且进展良好，未来将提供完整的平台来支援行动通讯及高效能运算应用，预期2021年将接获多个客户产品投片。 据公开资料显示，台积电南科的Fab 18是现下的扩产重心，旗下有P1～P4共4座5nm及4nm厂，以及P5～P8共4座3nm厂，而P1～P3的Fab 18A均处于量产状态，至于P4～P6的Fab 18B厂生产线则已建置完成，而Fab 18B厂，即3nm制程产线，早在去年年底就已开始进行测试芯片的下线投片。 至于2nm制程，魏哲家则回应称，2nm制程目前按照计划开发，预计2024年进入风险试产阶段，将于2025年量产。 图 2随着先进制程演进，芯片设计成本飙升 资料来源：爱集微，首创证券 对比三星和台积电，英特尔在3nm节点上暂无明显成果。但是英特尔曾表示，其目标是在2024年底之前接管行业的制程领导地位。 先进制程方面，英特尔在2022年投资者大会上曾表示，Intel 4也就是7nm预计在2022年下半年投产；Intel 3（第二代7nm）预计在2023年下半年投产；Intel 20A（5nm）将于2024年投产；Intel 18A（第二代5nm）预计在2025年投产。 而今年4月初，基尔辛格再次到访了台积电，寻求台积电的晶圆代工产能支持。据业界产业链消息，台积电的首批客户或包括苹果和英特尔。此外，在4月18日投资人会议上，英特尔CEO Pat Gelsinger再次强调，英特尔2nm制程将在2024年上半年可量产，这个量产时间早于台积电2nm的2025年。近年来英特尔不断加码，它在设备领域更胜一筹。据公开消息显示，英特尔目前已获得ASML的先进光刻机，极紫外 (EUV) 光刻机。 据悉4月上旬，英特尔在位于爱尔兰Leixlip的Fab 34工厂，完成了首台极紫外（EUV）光刻机的安装，Fab 34也成为欧洲最先进的芯片制造工厂。据ASML发言人称，更高的光刻分辨率将允许芯片缩小1.7倍，同时密度增加2.9倍。未来比3nm更先进的工艺，将极度依赖高NA EUV光刻机。极紫外 (EUV) 光刻机是Intel 4制程技术的 行业简评报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 3 关键一环，这台机器的获得，将大大提速英特尔发展先进制程的步伐。 因成本和性价比问题，先进制程客户会越来越少，成熟制程更为紧缺。3nm等更先进制程的客户会越来越少，原因是成本的急速攀升和性价比降低，以及部分领域用不到3nm制程产品。美国乔治敦大学沃尔什外交学院安全与新兴技术中心（CSET）发布的信息显示，台积电一片采用3nm制程的12英寸晶圆，代工制造费用约为3万美元，大约是5nm的1.75倍。在裸片（die）面积不变（即升级架构，不增加晶体管数量）、良率不变的情况下，未来苹果A17处理器如果采用3nm制程，成本将上涨到154美元/颗，成为iPhone第一成本部件，而5nm的A15处理器只是iPhone的第三大成本零部件。 3nm大战中，AMD可能不敌苹果和英特尔等VIP客户。用得起台积电7nm以下先进制程的客户越来越少，大部分客户都停留在7nm，5nm以下，大客户只有苹果、联发科、高通、AMD、英伟达、赛灵思，以及跨界的谷歌和特斯拉等大企业。至于台积电还没量产的3nm，客户更少。除苹果外，英特尔将是第二家采用台积电3nm制程的大客户，且对于产能相当急迫，预计未来1-2年内，英特尔有望跻身台积电前三大客户。 2 华为哈勃持股23.91%，年产能15万片的化合物半导体项目投产 近日，云南锗业发布公告称，公司控股子公司云南鑫耀半导体材料有限公司（以下简称“鑫耀半导体”）实施的“磷化铟单晶片建设项目”已经正式投产。 根据此前公告披露，磷化铟单晶片建设项目总投资3.24亿元，由鑫耀半导体在昆明高新技术产业开发区马金铺电力装备园B-5-5地块云南国家锗材料基地内建设一条磷化铟单晶片生产线，项目建设期24个月。 该项目的实施内容还包括已完成的“5万片/年2英寸磷化铟单晶及晶片产业化建设项目”（下称“2英寸项目”）。云南锗业表示，在2英寸项目的基础上，将实现4英寸磷化铟单晶及晶片的产业化。项目生产线建成后将具备年产15万片4英寸磷化铟单晶片的能力。 资料显示，鑫耀半导体成立于2013年，是云南锗业旗下控股子公司，主要负责化合物半导体材料砷化镓晶片（衬底）、磷化铟晶片（衬底）的研发和生产，产品被广泛应用于垂直腔面发射激光器（VCSEL）、大功率激光器、光通信用激光器和探测器等领域。2021年鑫耀半导体砷化镓晶片、磷化铟晶片开始向下游客户批量供货，并实现营业收入7097.72万元，营业利润1784.66万元。 2021年初，华为旗下哈勃科技以货币方式向鑫耀半导体增资3,000万元，增资完成后哈勃科技持有鑫耀公司23.91%的股权，为第二大