芯片产业分析
摘要：
- 近两年以5G、人工智能、云计算、自动驾驶为代表的新科技发展为芯片产业带来了一轮新的上升行情，同时疫情进一步拉大了供需的错配。 尽管此轮上行行情有望在一到两年内结束，新科技应用场景的叠加及需求量激增或减弱芯片的周期性，芯片行业从而有望迎来长期景气的新阶段。
- 元宇宙引领的智能化时代需要芯片提供的算力作为底层架构，尽管目前技术尚不成熟，在布局阶段芯片作为基础设施公司具有极大的投资价值。 未来十年，元宇宙将带动芯片赛道起飞。
- 芯片公司的发展道路不尽相同。 英伟达专注于GPU市场，通过错位竞争享受到了3D游戏软件及挖矿需求激增带来的大部分红利，前景广阔，但目前估值偏高，适合在市场整体下跌时阶段性分批买入。 AMD经历低谷后，随着新管理团队的到来，近年保持超高增速，正逐渐蚕食英特尔的市场份额，但仍旧面临激烈的市场竞争。 英特尔由于没有清晰的规划，近年来发展缓慢，成长几乎停滞，进入衰退期的困局，但仍可作为价值投资的选择。
芯片的周期性正在减弱
芯片周期性的由来
芯片的周期性源于供给与需求的错配。 设计厂商从设计到流片往往需要两年时间，而代工厂商从建设到调试生产线又需要两至三年时间，因而产生儅需求激增供给无法到位的上行周期，以及供给到位需求又减弱的下行周期。 进入新世纪后，03年个人电脑的普及，13年智能手机的普及以及17年服务器与数字货币矿机的普及均带动了芯片行业景气度的提升，然而通常在需求激增的两三年后，整个行业又再度进入下行期。
芯片荒有望在一两年内结束
近两年以5G、人工智能、云计算、自动驾驶为代表的新科技发展为芯片产业带来了一轮新的上升行情，同时从2020年初开始的疫情刺激了芯片的需求端也影响了生产商的供给能力，从而进一步放大了供给与需求的错配。 为解决供应链危机，美国政府提出了半导体制产业的回流计划，台积电则在南京扩厰并于亚利桑那州开设新厰，英特尔提出要在未来10年内斥资1000亿美金于俄亥俄州打造超级晶圆厂区。 随着供给的扩大，芯片荒有望在近一两年内结束。
芯片周期性正在减弱
尽管目前仍旧处于芯片荒中，部分投资人对于此轮行情的见顶有一定恐慌心理。 我们认为，时代的变迁将减弱芯片行业的周期性。 过去二十年的数次需求激增都由单一应用的出现而推动，而目前新的芯片应用场景正越来越多，需求逐渐叠加且需求量呈现指数级的增加，例如特斯拉汽车搭载的芯片数量是过去传统汽车的3-5倍，因此将有充足的需求迎接新产能。 芯片行业将进入长期景气的新阶段。
元宇宙引领芯片发展进入新时代
元宇宙带动芯片行业需求喷发
在元宇宙发展的基础阶段，应用将主要集中于游戏、短视频等社交场景。 发展至延伸应用阶段，将逐步向教育、医疗、建筑设计等场景拓展。 进一步发展至应用生态阶段时，全景社交将成为虚拟现实终极应用形态之一。 在底层架构上，所有智能化行业都需要芯片提供算力。 因此，我们看好芯片行业将迎来指数级的爆发。
元宇宙布局阶段芯片具有投资价值
目前的技术尚不支持实现完全逼真的元宇宙环境，最大的限制在于底层的基础设施。 芯片算力方面，据专家推算，如要在游戏《堡垒之夜》中支持完全沉浸式的虚拟世界设置，需要将目前的计算能力提高1000倍;显示器精度方面，由于现行GPU（图形处理器）的渲染能力不够，分辨率无法跟上玩家所期望的画面精度;网络网速及云计算速度方面，成熟元宇宙环境需要的网速需达到 1000兆每秒，目前技术下光纤宽带只有100兆每秒，移动网络则更低 。 若要完全迎来元宇宙时代，6G或者5G技术的完全成熟以及2纳米的芯片工艺制成水平将是进入元宇宙的技术门槛。 因此我们认为在当下的元宇宙布局阶段，以芯片为代表的基础设施公司更具有现实的投资价值。
芯片行业目前的技术进展
实现元宇宙必须要有高速运算芯片与图像处理芯片，因此运算能力强的CPU与GPU为核心角色。 CPU方面，目前Intel（英特尔）及AMD（超威）主流产品分别落在Intel 7 （约等同10nm）及TSMC （台积电）7nm工艺，2022年已分别有采用TSMC 3nm及5nm的规划。 GPU方面，AMD投片规划与CPU产品几乎同步;而NVIDIA（英伟达）目前在TSMC、 Samsung（三星）分别采用7nm及8nm工艺，同时已有5nm工艺规划，预计2023年初问世。
芯片三巨头：英伟达、AMD、英特尔
凭借着Fabless（只设计不制造）的"轻设计模式"，AMD和英伟达两家公司直接奔向7nm先进制程工艺，在十年后的今天享受着技术红利。 但英特尔就没那么幸运，"重包袱"的IDM整合垂直模式使得其制程工艺一直滞留在14nm 六年之久，远远落后于台积电，甚至还面临着AMD 、英伟达在设计端的激烈竞争，以及面对苹果、高通、联发科等破局者。 因此，近几年英伟达与AMD快速成长，市场份额逐渐扩大，财报亮眼，而英特尔逐渐疲乏，成长几乎停滞。
英伟达：最为市场看好，前景广阔但估值较高
英伟达业务主要集中在游戏业务（即显卡业务）与数据中心业务。 现阶段的大部分游戏都需要英伟达的高端显卡与其配套的软件来提供游戏需要的场景渲染，由于英特尔与AMD专注于CPU（集成显卡），而英伟达通过错位竞争专注于GPU（独立显卡业务），随着3D游戏、 设计软件以及挖矿对高性能独立显卡需求不断上涨，独立显卡市场一家独大的英伟达将充分享受其红利。
2021年第四季度英伟达数据中心业务营收增速同比增长71%，高于第三季度的55%。 由于英伟达专注的GPU能够处理数据量巨大的任务，因此能够支持各家互联网巨头发展云业务，从而带动数据中心成为中坚力量的新一极。 通过科技巨头近期财报可知，未来三到五年云业务相关的指数将会呈现稳步增长上升的趋势，因而英伟达的数据中心业务有望继续保持高速增长。 目前使用英伟达的科技巨头包括亚马逊、微软、谷歌以及甲骨文公司等。
同时英伟达也积极布元宇宙生态，2021年11月英伟达推出全宇宙（Omniverse），能通过英伟达旗下的CPU、CUDA 、光追等软硬件技术，真正将元宇宙落实到工业场景。 该技术已被应用于模拟宝马生产网络以及整座工厂模型中的所有元素，例如工人、机器人、以及在执行虚拟工厂规划、预测性维护和装配零件等，有望将宝马的生产规划效率提高30%。 富国银行分析师Aaron Rakers表示，未来5年，元宇宙将为英伟达提供100亿美元的市场增值份额机会，成为英伟达发展的新引擎。
未来不管是娱乐需求或者人工智能等自动驾驶都离不开GPU作为底层的基础设施，算力将成为人类每天生活离不开的基础资源 。 无论是现有业务在市场上的竞争优势还是对未来新兴市场和技术的布局，英伟达都走在了前列，因此我们看好英伟达未来将有更大的发展空间。 然而，当前元宇宙概念火热，市场对其预期太高，导致尽管财报数据亮眼，市场或许期待更亮眼的增长，因而估值相对偏高。
AMD：管理团队执行能力强，市场份额提高，面临激烈竞争
AMD在CPU市场份额仅次于英特尔，在GPU市场份额仅次于英伟达。 近年来，尽管多数公司受困于供应危机，AMD却能够持续保持高速的增长。 服务器市场是AMD的主战场，公司声明其在服务器CPU业务中有100%以上的年增幅，据摩根斯坦利的分析师称，2022年AMD 的服务器业务有望达到60亿美金，逐渐缩小其与英特尔的差距，这一板块将会重新洗牌。 在2022年之后，AMD市场份额的增加将逐步减弱，但在云端的投入将会继续带动AMD成长。
尽管增速惊人，AMD仍面临着激烈的竞争。 在GPU端，随着英伟达的强势，AMD的市场份额逐渐从2020年第二季度的20%下跌至现有的17%。 在数据中心端，英特尔的降价手段或许将延缓AMD在服务器业务的攻势，若AMD无法继续保持增速，对其估值将会有巨大的打击。
英特尔：市场份额缩水，大概率继续下滑，估值低分红稳定
英特尔并没有一条清晰发展的路径。 十年前，英特尔保留了垂直生产的模式，导致直至今天资产结构都较为笨重。 同时，为追求收入的成长，其激进的在代工厰的投资也带来了巨大的销售成本。 英特尔依然在寻求调转自己的主业务，没有任何清晰的规划。 我们认为，短期内，英特尔仍将丢失一定的市场份额并且将过得较为挣扎，若在五年内随着巨大的资本开支，研发费用以及更好的科技执行产生效果，那公司将有机会修正自己核心业务的方向。 而若要在代工厂及GPU方面有所成就，英特尔需要较为长期的过程来进行铺垫策划。 我们认为，投资英特尔是一场豪赌，且从目前而言， 其新任管理团队的能力尚未展现。 英特尔的股价大概率反应了市场的悲观预期，但因此估值再打折的风险比较小，作为价值投资可以拿到稳定的分红。
