“中国芯”征途，道阻且长

下半年以来，半导体材料和设备的国产替代，再次站上舆论的风口。

6月30日，荷兰政府正式出台半导体制造设备出口管制措施，将限制ASML的更多芯片制造设备运往中国。新规将于9月1日生效。

同时，美国也在酝酿对人工智能（AI）芯片出口实施新限制，预计要求停止向中国客户运送英伟达（NVIDIA）和其他美国芯片公司生产的AI芯片，其中将包括限制NVIDIA H800的对华出口。

7月1日，在中国科学院大学2023年度毕业典礼上，国科大校长周琪致辞，谈到不久前去世的黄令仪老师，校长哽咽了。

“不久刚刚离开我们的微电子所研究员黄令仪老师，为了尽快解决国家芯片“卡脖子”问题，年近八十依然坚守在“龙芯”研发中心。她说，我这辈子最大的心愿就是匍匐在地，擦干祖国身上的耻辱。每次想到这句话，我都泪流满面。”

我国芯片整体自给率显著低于下游，而外部环境日益复杂。“中国芯”的征途，踏过长路万里，前方依旧道阻且长。

2023年，以chatGPT为代表的人工智能技术的爆发，带来算力芯片需求的激增，再度把这场正在酝酿的技术革命带到风口浪尖。

01 人工智能催化算力芯片需求爆发

1950年，被称为计算机科学之父的艾伦·图灵在《计算机器与智能》中提出了著名的图灵测试，用于测试机器是不是具备人类智能，这一场“模仿游戏”也被认为是人工智能科学界的“北极星”。

2023年，AI技术革命犹如“风暴”席卷全球，时代的锚头呼啸着转向。以chatGPT为代表的大模型，可以用自然语言与模型对话，具备了与人对话交流的能力。还有以Midjourney等为代表的文生图工具，图形的美观程度和细节程度已经逼近了人类制图的水平。

新一轮人工智能热潮打开了技术改变生产生活的可能性，也带来了巨大的算力芯片需求。对AI芯片的需求在未来也正在呈现指数级增长态势。

众所周知，算力、算法、数据被称为AI的三要素、三支柱，其中算力普遍被认为是“卡脖子”最厉害的地方。芯片又是算力领域非常重要的一个组成部分，尤其是GPU芯片。

在2023世界人工智能大会“大模型时代的通用人工智能产业发展机遇及风险”分论坛上，中国工程院院士、清华大学信息科学技术学院院长戴琼海指出，算力是目前AI发展遇到的最大“瓶颈”。根据摩尔定律，计算机的算力每18个月翻一番，而并行训练日益复杂的AI网络的需求，每三四个月就会翻一番。

GPU芯片因其强大的并行计算能力而广泛应用于人工智能、图像渲染、科学计算等领域。AI、自动驾驶与游戏市场是GPU需求增长的主要场景。

据Global Market Insights数据，全球GPU市场预计将以CAGR 25.9%持续增长，至2030年达到4000亿美元规模。

据OpenAI研究表明，AI训练模型所需的算力每3-4个月翻倍，2012-2018年间这个指标增长超过30万倍。AI领域大语言模型的持续推出以及参数量的不断增长，有望驱动模型训练端、推理端GPU芯片需求快速增长。

在人工智能浪潮下，芯片的需求正在呈现井喷趋势，日益复杂的国际关系等又让国产化技术的突围迫在眉睫。打通整个半导体产业链已经箭在弦上。

02 半导体产业链的上中下游

半导体产业可以分成上游设备和材料，中游设计和制造，下游封装和测试。其中，我国在上游设备和材料的渗透率最低，国产化空间也最大。

如果比较半导体产业上中下游的国产化程度，在下游的封测领域，中国在国际市场上占有一定的市场份额，也通过收购等方式，实现了一定程度上的自主可控。中游设计和制造，中国也有自己的厂商，相比海外龙头，有追赶空间，但不算落后。

而在上游的设备和材料领域，国内的差距确实是比较大的。根据兴业证券研究所测算，半导体制造核心设备中，当前光刻机几乎全部依靠进口，刻蚀机、薄膜沉积设备（LPCVD除外）国产化比例或不高于 20%。国产化空间较大。

客观来说，半导体设备材料领域的种类繁多，每个种类和领域占整个生产过程中的成本很高，所以这个环节是目前国产替代进度相对比较慢的一个领域。

半导体制造材料包括硅片及硅材料、掩膜版、电子气体、光刻胶及配套试剂、CMP抛光材料、工艺化学品及靶材等。当前干法刻蚀、清洗、去胶设备等均已实现较高国产化率，CMP、薄膜沉积、量测等设备成熟制程均有产品推出；国产设备有望在刻蚀、CMP、薄膜沉积等领域率先突破；但光刻机及过程控制设备仍是易被“卡脖子”的亟待突破的重点环节。

03 需求增长，政策支持，国产替代有望加速

从市场规模来看，据SEMI数据，2022年全球半导体制造设备销售额同比增长5%，创下1076亿美元的历史新高。

SEMI预测，继2023年下降之后，从明年开始全球前端的300mm晶圆厂设备支出将开始恢复增长，预计2026年将达到1190亿美元的历史新高。对高性能计算、汽车应用的强劲需求和对存储器需求的提升将推动支出增长 。

国内受海外对华出口管制影响，中国大陆晶圆厂2023年资本开支或下滑。随着国产替代的突破，2024年预计将恢复较快增长。同时自主可控需求下，晶圆厂或将长期保持较高投入。

根据Wind数据，2022年中国大陆半导体设备销售额达283亿美元，已连续三年为全球半导体设备最大市场。

资料来源：华泰证券

近期海外制裁事件密集，或将进一步加速国内国产替代进程。受到禁令的影响，晶圆厂商扩产受阻，EUV光刻机等先进设备无法进入中国。国家一直在大力支持国内设备企业的发展，在“中国制造2025”等国家规划中都提及支持半导体设备发展。

近年来国家各部委先后制定了一系列“新一代信息技术领域”及“半导体和集成电路”产业支持政策，其中半导体材料也为重点支持对象。

受益于大陆晶圆代工的快速发展，和国产替代趋势下政策、产业支持，例如国家集成电路产业投资基金（大基金）二期加大对半导体上游设备和材料的投入力度，行业龙头企业或将直接受益。

此外，半导体设备、材料厂商积极吸纳、培养高层次技术人才，把握行业和技术发展趋势，积累研发经验和攻克关键技术，募集资金投入产能建设，在新产品的研发、生产、客户导入等方面均取得了一定突破。

国内设备、材料厂商中低端产品有望进一步扩大产能、提高市占率，高端产品有望加速取得产品研发、客户导入进展，未来成长空间广阔。

04 产业链周期筑底，景气拐点或将出现

近期半导体行业协会（SIA）宣布，2023年5月全球半导体销售额同比下降21.1%、环比增长1.7%，已经连续三个月实现环比增长。5月中国半导体销售额为119亿美元，同比下降29.5%、环比增长3.9%，趋势同样持续向好。

短期来看，行业下游需求依然相对疲软。近期台积电二季度业绩法人说明会下调公司 2023年营收增速指引，主要是由于AI 带来的增量无法抵消其他应用的需求下滑，同时弱于预 期的宏观经济环境和其他终端需求也削弱了客户信心，导致客户增加存货的意愿偏低。

与此同时，半导体行业去库存化显著，终端需求逐渐回暖，全球及中国智能手机出货量同比增速回升，同时AI为行业带来新的增长动能，相关产业链将持续受益于需求增长，行业整体下行空间有限，下半年景气周期拐点或将显现。

展望后市，半导体行业基本面在下半年有望触底。同时，行业估值调整的时间和幅度都较为充分，体现市场对于短期业绩表现的悲观预期。当前终端需求逐渐回暖，全球及中国智能手机出货量同比增速回升，此外AI 为行业带来新的增长动能，中长期相关产业链或将受益需求增长。后续行业整体下行空间或有限，景气周期拐点有望显现。而从历史来看，二级市场行情表现往往领先于基本面的周期变化，当前或为较好的低位布局窗口期。

同时，半导体行业在经过前期调整后，估值水平也处于历史中低位置。当前中证半导体材料设备主题指数PE估值为41.18倍，处于2018年12月28日基日以来历史分位数17.3%，具有一定的投资价值。

数据来源：wind，截至2023.08.17

综上，在整个半导体产业链中，半导体上游是具备成长性和想象空间的投资主线，当前时点投资性价比显著。随着全球半导体需求修复、国产替代打开市场增量、下半年景气周期拐点或将显现，市场估值存在进一步上行的空间，应积极把握半导体制造行业国产替代、自主创新的投资机会。

风险提示

观点仅供参考，不构成投资建议或承诺。市场有风险，投资需谨慎。