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1、,半导体芯片设计产业发展策略报告,电子产业创新与格局重构,请务必阅读正文之后的免责条款部分,核心观点,1、本土IC设计亟待成长，精选赛道享双重红利 IC设计作为半导体行业中极其重要的一环，是国产替代的重要组成部分，细分赛道来看： 计算连接方面：5G、AIoT技术的持续渗透将带动下游应用百花齐放，2021年我国将进入5G新基建集 中、大规模部署阶段，将全面开启5G数字化转型。处理器芯片、无线蓝牙芯片作为下游产品的核心芯 片将会优先受益。与此同时中美摩擦下，关键芯片国产化进程已刻不容缓，RISC-V架构开源的特点有 利于国产芯片实现自主可控，中国作为RISC-V阵营的中坚力量，一直致力于RISC-
2、V生态体系建设， 随着其深入发展未来将会加速国产芯片实现自主可控。建议关注新能源汽车、AIoT下国产主流APU、 MCU以及Wi-Fi蓝牙芯片厂商的发展机遇。 存储芯片方面：NOR Flash需求继续提升。我们认为2021年NOR Flash的需求将继续提升，显著的驱 动力来自于：可穿戴产品功能的提升带来产品空间提升的需求，如未来新款AirPods有望搭载 256MB的内存；以智能电表为代表的新兴物联网领域以及AMOLED屏幕渗透率的进一步提升。大 宗存储方面，伴随着3D NAND堆叠层数的提高，单位容量的NAND Flash的价格将持续走低；而受智 能手机和服务器明年需求量提升的预期影响，D
3、RAM价格有望全年呈上升的趋势。 模拟芯片方面：继续把握国产替代带来的成长性。展望明年模拟芯片市场，国内企业将继续通过扩展 新品+国产替代的逻辑继续成长。下游领域方面，通讯基站建设、消费电子需求提升等领域仍将是国 产模拟芯片的主要增量需求。在此逻辑之下，具备更强烈国产替代需求的客户将为模拟芯片企业带来 更好的成长性。,2,目录,IC设计：多领域快速崛起，国产替代空间广阔,计算芯片 模拟芯片,连接芯片存储芯片 分立器件,请务必阅读正文之后的免责条款部分,1.1 国产替代逻辑不变，看好国产IC百花齐放,4 2 0,6,8,14 12 10,景嘉微 紫光国微全志科技 瑞芯微 晶晨股份 富瀚微,寒武纪
4、 乐鑫科技汇顶科技澜起科技博通集成中颖电子兆易创新北京君正圣邦股份,2019Q1-Q3 2020Q1-Q3,中美贸易摩擦与华为禁令影响下，芯片加速国产化进程刻不容缓。美国商务部于2020年5月15日升级对华为 禁令，受禁令影响华为自研芯片已无法代工流片，而自2018年中兴事件以来，美方的一系列行为均彰显其 对国产半导体产业打压的决心。IC设计作为半导体核心环节之一，国产替代进程刻不容缓。我们认为未来半 导体国产替代逻辑不变，在国家政策支持与产业链去美化共振下，国产IC设计厂商将进入快速成长通道。 加大研发进入成长快车道，Fabless推动国产IC设计百花齐放。国内IC设计公司大多采取Fable
5、ss模式，投 资回报周期短，便于轻资产、小规模的设计公司进入。对于采用Fabless的IC设计厂商而言，最重要的成本 即研发成本，高研发投入有利于IC设计公司紧跟下游创新需求，保持强竞争力。看好国内IC细分行业龙头凭 借领先市场份额获得收益，加大研发投入将发挥强者恒强效应，走上成长快车道。 图：主要IC设计公司研发投入对比（亿元）,资料来源：Wind，国元证券研究所,请务必阅读正文之后的免责条款部分,13,65,120,125,112,94,73,51,0,20,40,60,80,100,120,140,20192020E2021E2022E2023E2024E,2025E,2026E,1.2
6、 计算芯片：国产化、5G数字化仍为未来明确方向,2020年我国进入5G新基建大规模部署阶段，将全面开启5G数字化转型。据赛迪智库发布数据显示，我国预 计将建成5G基站653-816万座，截至2020年9月底，我国累计建设5G基站69万座，预计2020年5G基站带动 直接投资约2600亿元，2019-2026年间全国5G基站累计直接拉动投资将超过2.6万亿元人民币。作为新型基 础设施，5G将推动智能家居、工业互联以及车联网等多个领域市场规模提升。 5G建设周期进入高峰期+国产替代进程加速，国产厂商发展空间广阔。据三大运营商公布数据，类比4G基 站历史建设周期，我们预测未来三年将会是5G基站建设的
7、高峰期，因此我们认为2021年随着5G建设的深入， “5G+”应用会不断渗透，将带动半导体产业发展。而在中美摩擦的大背景下，国产替代进程将不断加速， 伴随华为产业链回迁，国产厂商将迎来历史发展机遇。 图：全国新增5G基站数量（万座）,资料来源：赛迪智库2020.8，国元证券研究所整理,请务必阅读正文之后的免责条款部分,2,5,6.5,9,12.5,15.5,18,26,33,41,59,74,94,118,149,0,20,40,60,80,100,140 120,160,2010201120122013,2014,2015,2016,2017,2018*,2019*,2020*,2021*,
8、2022*,2023*,2024*,1.2 计算芯片：国产化、5G数字化仍为未来明确方向,1,服务器：5G带动服务器市场需求强劲,服务器是计算产业的基础产品，为全球计算产业提供强大的算力支持，也是推动数字经济的重要载体。据 鲲鹏计算产业白皮书数据显示，2023年全球服务器市场空间将达到1121.3亿美元，5年复合增长率 3.7%。其中，中国服务器市场空间339.7亿美元，5年复合增长率12.4%，占比超过全球市场的30%。从需 求侧看，未来增量主要为5G带来的数据增长将推动数据中心数量、服务器出货量不断增加。 5G带来新一轮数据增长。随着新基建的逐步推进，万物互联时代将真正来临。5G可以为网络
9、信息体系提 供海量的终端接入能力、超低的网络延时和超高的网络速率，从而使万物互联、海量数据传输、端边云高 效协同成为可能。而由5G催生出的超高清视频、AR/VR等新兴应用也将成为数据增长的有力引擎。 图：2010-2024全球数据量变化（单位：ZB）,资料来源：Statista，国元证券研究所,请务必阅读正文之后的免责条款部分,2.31,2.33,2.37,2.51,2.35,2.37 2.46 2.5,2.33,2.46 2.51 2.58,2.1,2.2 2.38,2.5,2.3 2.29,2.49 2.6,2.4 2.38 2.2,2.55,2.21,2.67 2.45,2.85,2.7
10、,2.9,3.16,2.99,2.58 2.7,3.07,3.4,2.58,3.2,4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0,1.2 计算芯片：国产化、5G数字化仍为未来明确方向,1,服务器：5G带动服务器市场需求强劲,数据中心需求不断提高。4K/8K超高清视频等新业务的快速普及使得通信网络的数据流量每五年增长10倍。 据华为智简网络白皮书数据，进入5G时代，万物互联将带来6.7倍的流量增长。预计到2022年，全球将有 60+亿台智能电话，人均月流量将超过12GB。根据IDC全球数据规模将会从2019年的41ZB增长到2024年 的149ZB。面对爆炸式的流量增长，企业纷纷实施数字化
11、转型，大数据成为发展趋势，而企业的数据中心 正是关键的价值所在。据中国IDC圈数据显示，2019年全球IDC行业的市场规模约逼近800亿美元大关。,资料来源：Statista，国元证券研究所,数据中心规模飞速扩张，催生服务器需求增长。流量增长推动数据中心基建加速，各大互联网厂商Capex 投入也相应增加，不断新建或扩容其数据中心。目前，互联网厂商数据中心服务器建设量每年以50%- 100%爆发式增长。据IDC数据显示，2020二季度全球服务器出货量320万台，较19年同比增长18.5%。 图：全球服务器出货量（季度，单位：百万）,请务必阅读正文之后的免责条款部分,183.2 222.6,255
12、.2,284.4,327.9,451.9,534.7,660.9,795.1,23.5%,22.5%,14.6%,11.4% 384.6,15.3%,17.5% 17.5% 18.3%,23.6%,0.0%,5.0%,10.0%,15.0%,20.02%0.0%,25.0%,0,100,200,300,400,500,600,700,800,900,2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E,1.2 计算芯片：国产化、5G数字化仍为未来明确方向,1,服务器：5G带动服务器市场需求强劲,从下游验证角度来看，云服务厂商资本开支数据大幅提升，
13、预示着服务器采购规模迎来增长。云服务 的数据中心是服务器的重要应用领域，且服务器占据了数据中心资本开支的绝大部分，提供云服务的 厂商的资本开支数据（CAPEX）可反应服务器市场的发展情况。据Bloomberg，美国前四大互联网服 务供应商：亚马逊、微软、谷歌、脸书的2020年第一季度资本性支出较去年同期增长40%，其中微软 和亚马逊增幅较大，说明其对于服务器购买量在近期大幅增长。,图：全球IDC行业市场规模增长情况（亿美元，%） 市场规模增速,资料来源：IDC，前瞻研究院，国元证券研究所,图：四大互联网服务供应商资本支出（百万美元）,资料来源：网络公开资料，国元证券研究所,请务必阅读正文之后的
14、免责条款部分,1.2 计算芯片：国产化、5G数字化仍为未来明确方向,2,人工智能领域：商业化加速，AI计算芯片迎发展机遇,人工智能技术核心是算法。以算法为基础向外延伸，形成了依托于各类算法的技术，最终将技术应用在 各个领域中。当前人工智能技术已经步入商业化的阶段，并为各行业的生态带来了三方面的变革：人力 变革（改变用工成本）、企业变革（改变企业运营模式）和行业变革（改变行业的产业链）。据德勤咨 询预测，全球人工智能市场的复合年均增长率为26.2%，并预期将在2020年达到6800亿人民币的规模。 中国人工智能市场的复合年均增长率为44.5%，预计在2020年达到710亿人民币的规模。 图：人工
15、智能各层级图示,资料来源：德勤咨询，国元证券研究所,请务必阅读正文之后的免责条款部分,1.2 计算芯片：国产化、5G数字化仍为未来明确方向,2,人工智能领域：商业化加速，AI计算芯片迎发展机遇,人工智能技术已逐渐进入商业化阶段。随着投资者对于人工智能技术的越来越了解，资本市场对于人 工智能的投资也更为理性。在2015年后，资本市场更多关注于易落地、回报较快、前景明朗的人工智 能应用，这标志着人工智能技术已经逐渐进入商业化阶段。 图：中国人工智能投融资变化情况,资料来源：前瞻产业研究院、德勤咨询，国元证券研究所,请务必阅读正文之后的免责条款部分,1.2 计算芯片：国产化、5G数字化仍为未来明确方向,2,人工智能领域：商业化加速，AI计算芯片迎发展机遇,资料来源：国元证券研究所,人工智能技术的应用离不开GPU、FPGA、ASIC等计算芯片的支撑。AI芯片主要可分为GP
