半导体设计厂商,兆易创新:乘风国产升级产品,穿越周期引领创新

(报告出品方/分析师:东海证券 方霁 蔡望颋)

01 国内领先的半导体设计厂商

1.1.“存储+MCU+传感器+模拟”多产品线多赛道布局

(1)国内领先的半导体设计厂商,存储+MCU+传感器+模拟同时发力。

兆易创新是国内领先的IC设计厂商,公司成立于2005年4月,前身是北京芯技佳易微电子科技有限公司,2009年12月正式更名为北京兆易创新科技有限公司,并于2016年成功登陆上交所主板。

1)在存储业务布局方面,公司2008年成功量产180nm串行NOR Flash,2013年推出业界第一颗SPI NAND Flash,2017年10月,公司联合合肥产投,开展工艺制程19nm的12英寸DRAM项目,首次涉足DRAM市场,并于2021年6月发布首款自有品牌DRAM产品;

2)MCU业务方面,2013年,公司发布首款ARM Cortex-M3内核32位通用 MCU,随后逐步加大MCU领域产品研发,并于2023年推出Cortex®-M7内核超高性能MCU;

3)传感器业务方面,2019年,公司完成对上海思立微电子科技有限公司100%股权收购,正式进入传感器市场。

(2)持续完善产品结构,多产品线多赛道布局。

公司业务采用多赛道多产品线的组合布局,主要包括存储器、MCU、传感器和模拟产品四大类。

其中,存储器产品可分为三个部分,NOR Flash、SLC NAND Flash和利基型DRAM,在NOR Flash领域,公司产品广泛应用于物联网、工业及汽车电子、穿戴式设备、人工智能、网络通信等领域;在NAND Flash领域,公司产品属于SLC NAND,为移动设备、机顶盒、数据卡、电视、汽车电子等设备的多媒体数据存储应用提供所必需的大容量存储;在DRAM领域,公司自研DRAM产品组合,在已有DDR4产品基础上,推出DDR3L产品,广泛应用在智慧家庭、工业、车载影音系统等领域。

MCU包括ARM核和RISC-V开源内核,传感器包括触控和指纹识别芯片,此外,模拟产品围绕MCU相关生态建设,涵盖了专用电源管理产品、高性能电源产品、电机驱动产品、锂电池管理产品。多产品线的组合布局可以形成不同业务爬坡期、爆发期交替叠加,从而实现突破性的持续成长。

(3)公司股权结构相对分散化,实控人同时兼任长鑫存储董事长。

公司第一大持股股东为朱一明,持股比例为6.86%,其一致行动人香港赢富得(InfoGrid Limited)持有公司3.74%股份,香港赢富得承诺在行使股东表决权时与朱一明保持一致,基于此,朱一明直接持有和实际控制及影响的公司股份表决权为10.60%,为公司的控股股东和实际控制人。

朱一明先生是清华大学本科、硕士,美国纽约州立大学石溪分校硕士,曾任ipolicy Networks Inc.资深工程师、Monolithic System Technologies Inc.项目主管;自2018年12月起兼任长鑫存储董事长及首席执行官,长鑫存储是国内规模最大、技术最先进的DRAM设计制造一体化厂商;2021年2月至今,任睿力集成电路有限公司董事长,长鑫存储是睿力集成的全资子公司;2005年4月至今,任公司董事长。

此外,其他股东包括香港港中央结算、行业资深投资人葛卫东、联意(香港)有限公司和证券投资基金等,公司股权结构较为分散化,多为行业投资者,不涉及公司经营管理。

(4)核心骨干具备产业技术复合背景,对行业know-how有深刻理解。

公司核心团队有着丰富的行业经验,核心高管对集成电路产业有深刻的理解。除公司董事长外,副董事长何卫曾先后任北京微电子技术研究所集成电路部副主任、中芯国际集成电路制造有限公司北京销售部副处长。副总经理胡洪精通集成电路芯片设计和测试,领导过公司多个存储器产品系列的研制,现负责存储器研发和管理工作。

独董钱鹤有过中科院微电子所、三星半导体(中国)研究所工作经历,2009年1月起入职清华大学,科研工作主要集中在新型半导体存储器方面。

此外,副总经理李宝魁曾在炬力北方微电子有限公司历任芯片设计工程师、芯片设计经理,2011年11月加入公司,曾任公司MCU芯片设计总监,现任MCU事业部负责人。

(5)股权激励绑定核心骨干,业绩考核彰显长期发展信心。

2023年7月,公司发布股权激励方案,包括管理人员、核心及骨干人员在内共计1018人,以86.47元/股的授予价格,拟向其授予1081.34万股股票期权,占本计划公告时公司总股本的1.62%。实施股权激励有利于充分调动员工工作的积极性和创造性,同时有助于公司长期稳定发展。

业绩考核目标方面,以营业收入增长率作为公司层面业绩指标,未来四年,每年以2018-2020年营业收入均值为基数衡量当年的营业收入增长率,考核目标分别为110%、120%、160%和180%,对应的营业收入绝对值分别不低于69.619亿元、72.934亿元、86.195亿元和92.825亿元,且本次激励计划2023-2024年业绩目标不低于历史股权激励目标值,彰显了对公司未来发展的信心。

1.2.存储筑基、发力MCU和传感器

(1)业绩保持高增长态势,受终端需求不振短期承压。

收入端来看,公司营业收入从2018年22.46亿元增长至2022年81.3亿元,近五年复合增长率为37.9%,得益于前瞻性的战略布局和持续研发创新,以及应对市场供需变化的快速反应能力,公司实现了经营业绩高速成长,2021年公司营收同比增长89.25%。

利润端来看,归母净利润从2018年4.05亿元增长至2022年20.53亿元,近五年复合增长率为50.05%,2021年同比增长165.33%。

2022年,受经济环境、地缘政治冲突等外部因素影响,存储行业整体面临周期下行压力,消费电子市场整体表现低迷,市场需求疲软,行业仍处于库存消化调整期,公司产品销售价格承压,进一步导致营业收入和归母净利润出现下滑。

(2)存储业务筑牢基本面,MCU和传感器业务持续发力。

从业务收入情况来看,存储业务是公司最主要的营收来源,2022年收入占比达59.36%,受消费市场需求下滑,2022年收入有所下滑;MCU业务近年来持续放量,2022实现收入28.29亿元,近五年年均复合增长率达63%,得益于公司多元化产品布局,其来自工业、网通领域的收入增加弥补了消费领域的收入下滑,带动微控制器业务收入增长;传感器业务收入稳定,2022年终端需求下滑导致收入小幅度下滑;模拟产品营收占公司整体营收的比例较小,公司没有单独拆分模拟产品线、成立专门的事业部,目前这块产品都归类在MCU产品中,营收上没有单独披露。

毛利率方面,近年来存储和MCU持续发力,产品市场需求增加,下游产品和客户结构持续优化,2022年存储、MCU毛利率分别为40%、65%,传感器产品由于价格降低以及下游需求疲软导致毛利率一直呈下降趋势。

(3)公司持续开拓海外市场,境外营收占比基本保持在80%以上。

公司海外市场的拓展从2012年开始,持续增加海外业务人员配备,通过和ArrowAsia、Digikey等国际著名电子产品代理商的合作,拓宽产品推广和销售渠道,近年来已经在欧洲、美国、新加坡、日本、韩国等多地设立分支机构,相关的产品规划、量产规模、质量体系、交付效率、技术支持、服务配套等国际化服务能力均得到了大幅增强,国际知名客户在公司的需求占比逐年提升。

同时,国内及东南亚业务部门同欧美区市场配合,形成了完整的拓展和业务开发团队,更好支持当地客户,扩展海外业务。

收入按地区分布来看,公司境外收入从2018年19.48亿元增长至2022年67.66亿元,近五年复合增长率为37%,2022年公司海外营收占比较去年有所提升,达到83.22%,其中海外业务主要的营收来自于欧美区和亚太区。

(4)盈利水平稳健,费用端管控良好。

受终端智能化需求和供应链本土化趋势,公司产品市场需求持续旺盛,毛利率从2018年38.25%增长至2022年47.66%,净利率也从2018年17.99%增长至25.25%,保持稳定增长态势。

此外,公司积极开拓新市场、新客户,优化产品和客户结构,费用端保持良好水平,近年来,由于人员规模增加、员工报酬增加以及股权激励费用增加,导致人工费用增加,销售/管理费率有所提高。

(5)人均绩效方面,近年来公司人均创收和创利水平显著提升。

2019-2021年,公司人均创收由375.05万元上升至633.67万元,年均复合增长率达30%;人均创利由71.07万元提升至174万元,年均复合增长率为56.47%,人均创利指标快速增长。

公司积极开拓新领域,优化产品和客户结构,加强营运管理,提高盈利能力和市场占有率,人均效益整体呈现上升趋势。

2022年公司实现人均创收519.82万元,同比下滑18%;实现人均创利174万元,同比下滑12%,主要是由于行业周期性下行、消费市场需求疲软以及公司产品价格下降,进一步导致利润端出现下滑,而公司人员数量一直保持稳定增长,多重影响下导致公司人均绩效出现下滑。

(6)持续加码研发投入,为公司高质量发展蓄势赋能。

从研发角度来看,公司的研发投入持续提升,2018年至2022年,公司总研发费用及占营业收入比例持续增加,2022年公司研发投入10.29亿元,同比增加9.49%,占营业收入12.66%。

集成电路行业是技术密集、资金密集和知识型员工密集型行业,公司通过不断加大研发投入,保持技术先进性和创新性,提高存量市场占有率,把握新兴领域增量市场,在产品竞争力、市场开拓、供应链布局等方面不断优化提升。

此外,公司的研发人员比例持续提升,截至2022年末,公司研发人员数量为1125人,占员工总数的72%。

公司重视优秀人才储备,汇集了一批半导体领域优秀人才,为公司产品研发和核心技术先进性提供有力保障。

(7)2023Q3库存水位连续两个季度下降,经营性现金流同比增长123.11%。

公司存货主要为存储芯片和晶圆,受市场价格下滑、客户需求持续低迷等影响,公司产品销量出现下降,存货周转率下降导致,2022年库存为21.54亿元,库存水位达历史高位;2023Q3,公司存货的账面价值为20.91亿元,同比下降4.13%,环比下降1.13%,占总资产的比例为12.32%。

同时,公司有着良好的现金流管理能力,财务指标相对健康,经营性净现金流持续保持高质量的成长,2023Q3经营性净现金流达到9.81亿元,同比增长123.11%,主要系2022年同期支出大额预付货款,2023年无大额预付货款,现金流情况得到进一步优化,一方面能够反映公司的各项业务旺盛的需求,另一方面也彰显公司优秀的人员和回款管理能力。

02 NOR Flash龙头厂商、自研DRAM打开第二成长曲线

2.1.存储芯片规模与分类

(1)DRAM相较于Flash具有更高的读写速度,但存储容量较低。

NAND Flash和NOR Flash同为非易失性存储芯片,两者的区别在于存储单元的连接方式不同,进而导致读取方式不同,NAND由于引脚上复用,因此读取速度比NOR慢一点,但是擦除和写入速度比NOR快很多,同时,NAND内部电路更简单,因此数据密度大、体积小,成本也低。

目前市场上大容量的Flash大多采用NAND型,例如SSD、U盘、SD卡、EMMC;小容量的2~12M的Flash多是NOR型。相较于Flash,DRAM具有更高的读写速度,使用寿命也更长,但单位成本更高,主要用于PC内存(如DDR)、手机内存(如LPDDR)和服务器等设备等。

(2)全球存储芯片市场规模呈周期性波动,DRAM和NAND占据存储市场主导地位。

根据WSTS统计,2015-2022年,全球存储芯片市场呈现周期性波动,市场规模由772.05亿美元上涨至1297.67亿美元,年均复合增速达7.7%。

2019年受贸易摩擦和价格下降影响,全球存储芯片市场下降32.6%至1064亿美元,2021年市场规模又回到短期峰值,并在随后两年开始出现下行,预计2023年下半年市场加速筑底,随后迎来上行周期,WSTS预测2023、2024年存储芯片市场规模分别为840.41、1203.26亿美元,同比增速分别为-35.2%、43.2%。

根据Yole数据,2022年DRAM、NAND、NOR分别占存储市场的55.3%、40.8%、2.2%,其中DRAM和NAND占据绝对主导地位。

2.2.NOR Flash龙头厂商、差异化竞争利基型存储市场

2.2.1.可穿戴、显示、汽车电子驱动NOR Flash市场增长

(1)物联网、TWS耳机、5G、汽车电子等新兴应用场景扩展,推动NOR Flash市场恢复增长。

NOR FLASH主要用来存储代码及部分数据,广泛应用于功能性手机、DVD、TV、USB Key、机顶盒、物联网设备等代码闪存领域。

2016年以前,随着功能机时代落幕,具备存储空间较小、写入和擦除速度较慢但读取速度快的NOR Flash随着智能手机渗透率持续增长逐步被NAND替代,市场规模表现为持续下降趋势。

2016年之后,随着智能手机需求回暖(目前主要用于高端手机进行光学补偿等)带动整体消费电子需求扩张,叠加TWS耳机等NOR Flash下游需求带动规模增长,2022年数据显示全球NOR Flash芯片市场规模达32亿美元。

(2)NOR FLASH下游应用广泛,通信、消费电子、汽车电子占据主要份额。

NOR Flash可实现快速随机读取数据的同时允许系统直接从存储单元中读取代码执行,因此具有芯片内执行、读取速度快、稳定性高等特点,满足了在功能手机、消费电子、工业控制、通讯设备等应用领域的代码存储需求,2021年在NOR市场下游应用中,通讯、消费电子、电脑、工业控制、车载电子分别占30%、26%、14%、12%、18%

(3)随着TWS耳机、汽车电子等对读取速度要求较高的产业的需求持续扩张,NOR 产业有望迎来新的发展机遇。

1)由于主控蓝牙芯片内存有限,为了存储更多固件和代码程序,需外扩一颗小体积、低功耗的NOR Flash。

2018-2022年全球TWS耳机出货量由0.46亿副增长至3.53亿副,年均增长率达66%,未来随着TWS耳机功能的提升和拓展,对NOR Flash的容量和性能将提出更高要求,将进一步促进NOR Flash需求的稳步提升。

2)高容量NOR Flash由于其XIP(允许系统直接从存储单元中读取代码执行)的特性及高可靠性等特点,在汽车电子中被广泛应用,ADAS系统包含行车记录、智能导航、全景影像、车道偏移警示等功能,每一个系统普遍采用大容量NOR Flash 或SLC NAND Flash。

根据Yole统计,2021年全球汽车存储的市场规模为43亿美元,其中NOR Flash占汽车存储市场的15%,预计2027年将达到125亿美元,年均复合增速为20%。

(4)AMOLED在手机市场渗透率的不断提升,催生NOR Flash需求增长。

OLED显示屏是当前智能手机屏幕的主流选择,AMOLED作为OLED的首选驱动方案,随着智能手机销量的增长及AMOLED在智能手机中渗透率的提升,市场规模逐步扩大。

由于工艺原因,AMOLED显示存在亮度均匀性和残像两大问题,需要进行补偿,分为内部补偿和外部补偿,其中内部补偿难以解决残像问题,外部补偿则具有像素结构简单,驱动速度快和补偿范围大的优点,是实际应用中的首选,外部补偿时,需要外挂一颗NOR Flash,以避免AMOLED面板的蓝色光会随时间消退的问题。

NOR的需求随显示屏分辨率的上升而同步增长,FHD(全高清,Full High Definition)分辨率的AMOLED屏幕通常配置8Mb的NOR,QHD(2K,Quarter High Definition)分辨率的AMOLED通常配置16Mb的NOR。

根据CINNO Research数据,2022年全球AMOLED手机面板出货量为6亿片,TrendForce预估市场渗透率将从2021年42%提升至2022年的46%,未来随着AMOLED在手机市场渗透率的不断提升,NOR Flash的市场需求相应持续增长。

(5)5G基站建设量逐年增加,推动大容量NOR Flash需求增长。

FPGA、SoC在5G基站中被广泛使用,而NOR Flash是配置FPGA和SoC的最佳选择,在存储FPGA配置图像和SoC启动代码方面,NOR Flash存储器可在初始响应和启动时提供更高可靠性和更低延时的启动配置支撑,同时能在运行温度-40℃~105℃,至少保证10年以上寿命,应用在5G基站设备中的NOR Flash通常至少需满足高容量、高性能以及高可靠性的工业级标准。

5G基站分为AAU和BBU两大部分,单个5G基站的AAU和BBU使用6 颗以上、超过5G的NOR Flash(主要供货商为Cypress和旺宏),且以1Gb大容量NOR Flash为主。

自2019年6月5G牌照发放以来,我国5G基站的建设速度保持高速发展,截至2023年9月,全国5G基站数量达318.9万座,为大容量NOR Flash带来显著需求增长。

2.2.2.头部厂商相继退出、华邦、旺宏和兆易创新占据市场绝对

头部存储厂商相继退出NOR市场,华邦、旺宏和兆易创新占据市场主要份额。

全球NOR市场空间经过较长时间的下行,国际巨头美光和赛普拉斯于2017年先后宣布逐步退出中低容量的消费电子市场,美光和赛普拉斯的退出使华邦、旺宏和兆易创新的份额开始上升,国内厂商例如普冉股份、北京君正、东芯股份、恒烁股份等也迅速加入市场,此外,产能的减少也改善了市场的供需关系。

2017年之后,全球NOR Flash市场被旺宏、华邦、赛普拉斯、美光和兆易创新五大厂商垄断,2021年华邦、旺宏和兆易创新三家存储厂商的市占率分别为35%、33%和23%,CR3合计市占率达到91%。

2.2.3.公司NOR产品品类齐全、有望进一步提升市场份额

(1)兆易创新在NOR Flash上继续保持技术和市场的领先,针对不同应用市场需求提供大容量、高性能、高可靠性、高安全性、低功耗、小封装等多个系列产品。

Flash分为串行(SPI)和并行(Parallel)接口两种,由于并行NOR Flash存在兼容性问题,现已逐渐淘汰。

性能方面,公司SPI NOR Flash可提供多达16种容量选择,覆盖512Kb到2Gb,可满足多种实时操作系统所需的不同存储空间,兼容3V、1.8V、1.2V以及针对电池供电应用推出的1.65V~3.6V宽压供电四种不同电压范围,在功耗、电压范围等方面均实现进一步提升,为消费电子、可穿戴设备、物联网以及便携式健康监测设备等对电池寿命和紧凑型设计有着严苛需求的应用提供理想选择。

此外,公司推出的GD25UF系列1.2V低电压超低功耗SPI NOR Flash产品,可以满足主控新工艺演进趋势的低电压、低功耗要求。

(2)兆易产品逐步由中低端向高端迈进,有望进一步增强产品竞争力、提升市场份额。

高容量NOR Flash市场主要由赛普拉斯和美光占据,产品主要针对汽车电子、工控、航空航天领域等高端市场,但美光自2017年起已经停产其生产NOR的8寸产线,生产汽车和工控产品的12寸线也在陆续退出。

中国台湾厂商华邦电子、旺宏电子和大陆厂商兆易创新更加专注于消费电子市场,旺宏和华邦侧重消费电子领域中端产品并向高端发力,兆易创新早期依靠低容量产品切入市场,目前正在向中高端产品切换。

制程方面,NOR对先进节点的要求并不高,一般采用55nm和65nm,最先进的制程达到45nm,进一步演进在工艺水平上较难实现。

全球量产45nm产品的厂商有美光、赛普拉斯和武汉新芯,旺宏电子于2019年实现48nm量产,目前由75/55nm向48nm切换;华邦电子于2015年实现46nm量产,产品正从58nm向46nm切换;国内龙头厂商兆易创新目前55nm工艺节点全系列产品均已量产,成功进入主流制程市场,并持续开展工艺制程迭代,考虑到NOR Flash制程微缩受限局面将持续,兆易切入先进制程的潜力显著,市场竞争力有望进一步增强。

2.3.SLC NAND搭配NOR,全面进军车规市场

(1)SLC占据NAND整体市场份额较小,2023年全球市场规模约为24亿美元。

根据智研数据,2020年全球NAND Flash市场中,SLC NAND占据2%的市场份额,占比较高的则为更高容量的MLC NAND、TLC NAND,合计比例为88%,目前NAND Flash主要以TLC为主,QLC比重正在逐步提高,QLC的性能和耐久度的不足可以通过增大容量来弥补,在消费类产品中有取代TLC的趋势。

根据Gartner数据统计,2019年SLC NAND全球市场规模达到16.71亿美元,从2020年开始将保持增长趋势,预计在原有刚性需求的支撑和下游不断出现的新兴应用领域的影响下,2019年至2024年SLC NAND全球市场份额预计复合增长率将达到7%。

(2)中小容量的SLC NAND市场竞争格局相对分散,尚未形成寡头垄断格局。

NAND Flash市场经过几十年的发展,逐渐形成了由三星电子、铠侠、西部数据、美光、SK海力士等组成的稳定市场格局,2023年Q2三星电子、铠侠、SK海力士、西部数据、美光的营收占比分别为30.18%、20.05%、18.25%、15.09%、11.10%,CR5合计市占率达95%。

中小容量的SLC NAND市场竞争格局则较为分散,尚未形成寡头垄断格局,国外行业龙头三星电子、铠侠和台湾IDM模式厂商华邦电子、旺宏电子占据了较高的市场份额,国内主要竞争对手包括兆易创新、江波龙、复旦微电、芯天下等。

(3)公司Flash产品已实现在消费电子、工业、汽车电子领域全品类的覆盖。

在NAND Flash产品方面,公司实现38nm和24nm两种制程全面量产,容量覆盖1Gb~8Gb。按照接口区分,NAND Flash分为串行接口(SPI)和并行(Parallel)两种,SPI NAND Flash产品覆盖1Gb~4Gb三个容量范围,采用3V/1.8V两种电压供电,并提供x1/x2/x4三种IO接口;Parallel NAND Flash产品可覆盖1Gb~8Gb四个容量范围,采用3V/1.8V两种电压供电,并提供x8/x16两种IO接口。

公司自2013年推出业界第一颗SPI NAND Flash,经过数十年的发展,在消费电子、工业、汽车电子等领域已经实现了Flash全品类的产品覆盖。此外,公司GD5F全系列产品通过AEC-Q100车规级认证,实现了从SPI NOR Flash到SPI NAND Flash车规级产品的全面布局,公司38nm SLC NAND Flash车规级产品搭配车规级SPI NOR Flash,为进入车用市场提供更多机会。

2.4.自研DRAM打开成长新空间

2.4.1.DRAM千亿市场规模、海外寡头垄断下国产替代空间广阔

(1)新兴应用推动数据规模持续增长,DRAM市场空间进一步打开。

随着5G、人工智能、云计算、物联网等新兴技术发展,全球数据量呈现出爆发式增长,存储芯片需求强劲,同时行业景气度受供需关系影响较大,呈现出较强的周期性,被视为半导体产业周期的风向标。

数据来看,2021年全球DRAM市场规模达951亿美元,同比增长41%,2022年受全球市场景气下行影响,DRAM市场规模下降17%达791亿美元。未来随着存储市场加速筑底,终端需求逐步复苏,DRAM市场规模有望呈现上涨趋势。

(2)DRAM市场集中度高,呈现寡头垄断格局。

DRAM中,LPDDR主要与嵌入式存储配合应用于智能手机、平板等消费电子产品,近年来亦应用于功耗限制严格的个人电脑产品,DDR主要应用于服务器、个人电脑等,DRAM市场需求主要以手机、PC和服务器为主,2022年占比分别为35%、16%和33%。

目前全球先进DRAM芯片的市场格局由三星、SK海力士和美光三家存储厂商主导,2023年Q2三星电子占全球DRAM市场营收的38.14%,SK海力士占比达32.29%,美光的市占率也达到25.03%,CR3市场占有率合计已超过95%,市场高度集中。

寡头垄断的格局使得国内厂商对DRAM芯片议价能力很低,也使得DRAM芯片成为我国受外部制约最严重的基础产品之一。

(3)利基型DRAM市场格局较为分散,国内厂商加速替代。

相较于主流DRAM,中小容量DRAM产品属于利基型市场,终端产品包括数字机顶盒、PON等通讯设备、功能手机、安防监控、智能家居等,未来随着下游应用领域的稳定发展,利基型DRAM市场规模将继续保持增长趋势。

兆易创新所处的中小容量DRAM市场属于利基型市场,市场相对分散,主要参与者为三星电子、美光科技、SK海力士、南亚科技等,国内相关厂商包括东芯股份、北京君正、紫光国芯等。

2.4.2.自研DRAM打开成长空间、与龙头厂商合作发挥产业协同效应

(1)公司拥有多款利基型DRAM产品,可满足商规级、工规级和KGD/KTD领域要求。

性能方面,公司利基型DDR3L产品兼容1.35V/1.5V电压供电,读写速率为1866Mbps,最高可达2133Mbps,能提供1Gb/2Gb/4Gb容量, x8/x16数据接口,适应0 ~ 95℃ / -40 ~ 95℃ / -40 ~ 105℃ 不同温度范围的应用场景,满足网络通信、电视、机顶盒、工业、智慧家庭等主流应用需求;利基型DDR4采用1.2V低电压供电,读写速率为2666Mbps,最高可达3200Mbps,能提供4Gb/8Gb容量,x8/x16数据接口,适应0 ~ 95℃ / -40 ~ 95℃ / -40 ~ 105℃不同温度范围的应用场景,被广泛应用于机顶盒、电视、网络通信、智慧家庭、车载影音系统等领域。

(2)定增布局DRAM业务,与国内龙头厂商合作发挥产业协同效应。

2019年9月,公司拟非公开发行股票募集资金43.24亿元,其中DRAM项目预计总投资39.92亿元,拟使用募集资金33.24亿元。公司拟通过本项目,研发1Xnm级工艺制程下的DRAM技术,设计和开发DDR3、LPDDR3、DDR4、LPDDR4系列DRAM芯片。

DRAM作为集成电路领域通用芯片,产品标准化程度高,规模效应显现后扩张速度较快,项目完成后,公司将掌握DRAM技术、具备DRAM产品设计能力,成为存储器领域覆盖Flash、DRAM的领军企业。

2019年4月,公司与合肥产投、合肥长鑫签署可转债投资协议,约定以可转股债权方式对项目投资3亿元;此外,在业务方面,公司与合肥长鑫发挥优势互补,在DRAM产品上实现销售、代工、以及工程端的多种合作模式。

公司从2020年开始销售合肥长鑫DRAM产品,自有品牌DRAM产品2021年上半年推出,主要面向消费类、工业控制类及车规等利基型市场。

(3)公司自研品牌DRAM业务正处于良率提升和产能爬坡的阶段,未来有望持续贡献营收。

公司与核心供应商长鑫存储建立战略合作关系,获得稳定的产能保障,开展自研兆易品牌的DRAM业务,聚焦于利基型DRAM产品,包括小容量DDR4、DDR3L等产品,面向消费类、工业控制类及汽车类等市场领域。

目前,公司DDR4已实现量产,DDR3L基本完成了功能验证和客户导入工作,处于良率提升和产能爬坡的阶段,有望在2024年为公司贡献收入。此外,公司也在积极开展8Gb DDR4以及其他的利基型DRAM产品,补全标准接口利基型DRAM产品线,有效支撑公司DRAM业务的发展和客户的需要。

03 国内MCU龙头企业、有望充分受益国产替代

3.1.32位MCU逐渐发展为市场的主流

(1)MCU是将计算机的基本功能部件微型化并集成到一块芯片上形成的微型计算机。

MCU(Microcontroller Unit),即微控制器,又称作单片机,是在CPU的基础上将主频与规格做适当缩减,并将存储器、定时/计数器、A/D转换、时钟、I/O端口及串行通讯等多种功能模块和接口集成在单个芯片上,实现终端控制的功能,具有体积小、功耗低、面向控制、抗干扰能力强、性价比高等优点。

MCU被广泛应用于家用电器、办公自动化、工业控制、智能仪器仪表与集成智能传感器、汽车电子与航空航天电子系统中。

(2)MCU可以按照不同的分类依据进行划分。

1)按照用途不同,可将MCU划分为通用型和专用型,公司GD32 MCU开发工具提供完善的产品线配套开发工具,联合全球领先的合作厂商,推出并支持多种集成开发环境IDE、开发套件EVB、图形化界面GUI等全面的开发生态。

2)根据总线或数据暂存器的宽度,将MCU划分为1位、4位、8位、16位、32位和64位,32位用于网络操作、多媒体处理等复杂处理的场合,一般要使用嵌入式操作系统,随着32位MCU成本不断下降,目前已经成为市场主流,逐渐替代8位和16位MCU主导的应用市场。

3)根据存储器结构,MCU可分为哈佛结构和冯诺依曼结构,大多数现有的单片机都是基于冯诺伊曼结构的,这种结构定义了嵌入式系统的四个基本部分:CPU、存储器、定时/计时器以及I/O端口,将这些都集成在一个集成电路芯片上。

4)根据指令集,可分为CISC和RISC两类。

(3)经过多年的技术升级迭代,MCU开始进入全方位高水平发展阶段。

MCU从上个世纪70年代开始在欧美地区兴起,自1971年美国的Intel公司率先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段。

1)MCU发展初级阶段(1971-1976年),Intel公司推出第一台MCS-4微处理器,这一阶段的制造工艺相对落后,集成度较低,技术上属于探索创新阶段;

2)低性能MCU阶段,以Inter公司的MCS-48系列为代表,将 CPU、并行接口、定时/计数器、 RAM和 ROM等功能组件集成在一个芯片中,但是性能较低,品种较少,应用范围不大;

3)高性能MCU阶段,这一阶段是8位MCU成熟阶段,存储能力和寻址范围增大,中断源、并行I/O端口及定时/计数器数均有不同程度的增加;

4)16位MCU阶段,1983年Intel公司推出了高性能16位单片机,采用最新的制作工艺,使芯片集成度高达12万只晶体管/片;

5)MCU全面高水平发展阶段,在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等MCU步入全方位高水平发展,大量具备高速、大寻址范围、高运算能力的8位/16位/32位/64位通用单片机进入市场。

(4)32位MCU 是当前市场的主流,2020年占全球MCU市场的62%。

MCU的位数即单次处理数据宽度,位数越高,MCU 性能越强,根据IC Insights数据,2011-2020年全球MCU产品中,32位MCU产品占比呈上升趋势,4/8位MCU产品占比呈下降趋势,2020年32位、16位、4/8位MCU产品占比分别为62%/23%/15%。

国内通用MCU产品中,32位和8位MCU为主要产品类型,2020年,32位通用MCU产品占比达到54%,8位达到43%,8位MCU由于在物理尺寸、功耗和成本方面的优势,仍然保持较高的市场占比。

从MCU结构特点来看,32位MCU较4/8位MCU的运算能力更强,在较复杂的应用中,32位MCU的能效比更高,随着物联网、汽车电子的不断发展,32位MCU芯片占比有望进一步提高,进而带动行业整体的ASP升高。

(5)公司提供32位通用Arm® Cortex®-M和RISC-V内核MCU,实现对主流应用市场的全覆盖。

公司微控制器产品(MCU)主要是基于ARM® Cortex®-M系列以及基于RISC-V内核的32位通用MCU,GD32系列MCU采用了ARM® Cortex®-M3、Cortex®-M4、Cortex®-M23、Cortex®-M33、Cortex®-M7和RISC-V内核,在提供高性能、低功耗的同时兼具高性价比。

公司已成功量产41个产品系列、超过500款MCU产品,广泛应用于各大领域,包括工业自动化、能源电力、医疗设备、消费电子、汽车电子等,实现对通用型、低成本、高性能、低功耗、无线连接等主流应用市场的全覆盖。

在汽车电子领域,公司GD32A503系列车规级MCU产品,为车身控制、车用照明、智能座舱、辅助驾驶及电机电源等多种电气化车用场景提供开发之选,并已与业界多家领先的Tier1供应商和整车厂建立了长期战略合作关系。

3.2.汽车电子、工控和消费电子是MCU市场增长的核心驱动力

3.2.1.全球MCU下游中汽车、工业、消费、医疗占据90%以上份额

(1)受益于物联网快速发展、工业自动化需求增长以及汽车电子渗透率的提升,MCU市场规模持续增长。

根据IC Insight数据,2018-2022年,全球MCU市场规模从186.2亿美元增长至238.8亿美元,年均复合增长率为6.42%,预计2023年MCU市场规模将维持增长趋势,达到242.5亿美元,同比增长1.55%。

国内市场来看,IHS数据显示,2018年至2022年,中国MCU市场年均复合增长率达15%,预计2023年国内MCU市场规模将达到420亿元。

国内在MCU领域布局时间较晚,近年来,随着下游消费电子和工业需求持续增长,我国MCU市场进入快速发展阶段,2021年中国MCU市场同比增长36%达到365亿元,2022年中国MCU市场规模达390亿元。

未来,随着汽车智能化、电动化以及物联网等领域的快速发展,MCU的需求将大幅增长。

(2)全球MCU应用领域汽车电子占比最高,国内市场以消费电子为主。

MCU被广泛应用于汽车电子、工控/医疗、消费电子、计算机网络等领域,根据IC Insight数据统计,全球MCU下游应用主要分布在汽车电子、工业控制、消费电子和医疗健康等领域,占比分别为35%、24%、18%、14%。

国内MCU市场来看,应用端则主要集中在消费电子、计算机网络、汽车电子、智能IC卡以及工控领域,市场占比分别为26%、19%、15%、15%和10%,国内MCU市场在消费电子领域占比较高,在汽车电子和工控领域仍有可发掘的较大的成长空间。

3.2.2.汽车智能化、电动化趋势带动汽车MCU市场加速扩张

(1)MCU广泛应用于智能汽车各大领域,是汽车电子的核心元器件之一。

车规级芯片根据功能主要分为计算控制芯片(MCU、SOC等)、存储芯片(RAM、ROM)、功率半导体(IGBT、MOSFET等)、通信芯片、传感器芯片(CIS、MEMS、陀螺仪等)五大类,车规级芯片广泛应用于汽车的动力系统、智能座舱及自动驾驶系统,是汽车电子不可缺少的核心元器件。

车规级MCU在智能汽车上的应用范围更为广泛,从发动机控制、雨刷器、车窗控制、电动座椅、空调等车身控制单元,到复杂的智能车载功能,比如车身动力、行车控制、信息娱乐、辅助驾驶等,每一个功能的实现都需要复杂的芯片组和稳定的算法作为支撑。

(2)车规MCU是智能汽车控制单元ECU的核心部件,是汽车ECU的运算大脑。

电子控制单元 ECU 是现代汽车电子的核心控制部件,泛指汽车上所有的电子控制系统,根据管理功能的不同可分为EMS(发动机控制器)、TCU(变速箱控制器)、VCU(整车控制器)等,而MCU是在ECU当中负责数据处理和运算的芯片。

VCU通过采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号来判断驾驶员的驾驶意图,并监测车辆状态信息,由VCU做出相应判断后,通过MCU向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令,从而实现对发动机和车载电力系统工作模式的控制,驱动汽车正常行驶。随着汽车电子的发展,32位MCU开始扮演车用电子系统中的主控处理中心角色,将分散各处的低阶电子控制单元ECU集中管理。

(3)新能源汽车销量旺盛,推动MCU用量持续增长。

根据中汽协数据,2015-2022年,中国新能源汽车销量从33.1万辆增长至688.7万辆,年均复合增长率达54.28%;2023年1-10月,新能源销量为728万辆,同比上涨37.8%,新能源汽车新车销量达到汽车新车总销量的30.4%。

从不同车辆搭载MCU数量情况来看,根据中国市场学会汽车营销专家委员会研究部的数据,普通传统燃油汽车的ECU数量平均为70个左右,豪华传统燃油汽车的ECU数量平均为150个左右,智能汽车ECU数量平均为300个左右,较传统燃油车和豪华燃油车有2-4倍的增长,其增长部分主要用在智能座舱、车身稳定性以及安全性方面。随着汽车电动化、网联化、智能化和共享化程度提升,单台汽车系统所需MCU的用量将会持续增加。

(4)汽车MCU市场规模持续增长,前瞻性布局有望助力公司提升市场份额。

受益于汽车智能化、电动化、网联化和共享化的迅猛发展,MCU在汽车电子领域的应用规模正在逐步扩大,带来需求量的快速增长。

我国汽车MCU市场规模保持增长趋势,数据来看,2021年我国汽车MCU行业市场规模达30.01亿美元,同比增长13.59%,预计到2025年市场规模将增长至42.74亿美元。

公司基于GD32A503系列车规级MCU的解决方案,包括毫米波雷达、智能座舱、LED流水转向灯、电机控制、充电桩主控板等,以满足汽车行业日益增长的定制化开发与技术服务需求,随着汽车智能化、电动化趋势,公司有望受益于汽车MCU行业需求增长。

3.2.3.工业控制市场前景广阔、催涨MCU需求

(1)MCU芯片是工控领域的核心部件,能实现数据收集、处理、传输及控制功能。

工控领域是MCU仅次于汽车类的第二大应用市场,MCU芯片应用于自动化控制、电机驱动、工业机器人、仪器仪表类、逆变器等众多应用场景,发挥着电机控制运算、数据采集控制等功能。

MCU可以控制生产线、机器人、传感器和执行器等,具备高精度、高可靠性、多种通信协议和接口、防尘、防水和防腐蚀等特点,以工业机器人为例,为了实现工业机器人所需的复杂运动,需要对电机的位置、方向、速度和扭矩进行高精度控制,而MCU则可以执行电机控制所需的复杂、高速运算。

工业机器人单机至少使用十余颗MCU产品,未来随着工业设备复杂度的提升,单机搭载MCU数量将会持续增长。

(2)工业4.0时代下工控前景广阔,催生工规级MCU需求增长。

工业自动化是现代制造领域中最重要的核心技术和产业之一,涉及电力、电子、计算机、人工智能、机电等领域,是典型的高附加值产业。

根据Frost&Sullivan数据,2021年全球工业自动化市场规模达到4310.5亿美元,随着全球工业4.0持续推进,工业控制技术不断创新,各应用领域对工业自动化设备的需求将进一步增加,预计到2025年全球工业自动化市场规模将达5436.6亿美元。

国内市场来看,工控网数据显示,2017-2021年,我国工业自动化市场规模持续增长,年均复合增长率达11%,2021年工控市场规模达到2530亿元,预计2023年市场规模将继续增长至3115亿元。随着我国工业经济结构调整与产业升级的持续推进,庞大的制造业市场将为国内工业自动化行业提供良好的发展机遇,进一步推动MCU规模持续提升。

(3)受益于工控市场的发展,MCU在工控领域的市场规模得到持续提升。

2015-2022年,国内工控MCU市场规模呈上升趋势,年复合增长率达9%,截至2020年,工控对MCU产品需求规模达到26亿元,预计2026年,工控行业市场规模将达到35亿元。

随着中国智能制造的稳步推进,自动化控制系统的应用越来越广泛,作为控制核心,MCU是不可或缺的重要部件,工控行业在生产制造的过程中需要大量MCU产品,未来对MCU产品的需求量也将持续上升。

在消费电子市场持续疲软的阶段,工业控制与汽车电子将共同成为MCU市场增长的核心驱动力之一。

(4)兆易创新GD32 MCU产品被广泛应用于光伏逆变和储能领域。

逆变器作为光伏发电系统的核心设备,伴随着全球光伏产业的发展,呈现出快速增长的趋势,根据Wood Mack-enzie统计,全球光伏逆变器出货量从2015年的59.7GW,上升至2020年的185.1GW,年均复合增长率达到25.40%。

公司MCU产品已被应用于逆变控制、数据监控、通讯传输、人机交互(HMI)、拉弧检测快速关断、效能优化、BMS监测保护、光伏配件等在内的多种工业控制场景,其主控MCU需要配备多路高精度ADC用于采集电压和电流信号、高精度定时器用于输出PWM控制及频率捕获功能、并支持硬件乘除法器、浮点运算、三角函数加速器等模块高效运行控制算法。

(5)兆易创新推出多款MCU产品,作为主控芯片支持电机驱动功能实现。

电机控制器作为连接电池与电机的电能转换单元,是电机驱动及控制系统的核心,随着市场需求的不断扩大,对于电机驱动技术以及控制器性能的要求也越来越高。

电驱动控制系统在高性能高速处理器的基础上,可以实现复杂多变的控制算法,进一步提升电机效率,在控制器方面,实现功率器件、驱动、控制、传感器、电源等的集成化,不仅减小体积,也有利于提高电机系统效率,降低能耗损失。

公司针对电机驱动市场推出了多款电机驱动开发平台,例如GD32E230C-FOC,采用Cortex®-M23内核的GD32E230C8T6芯片作为主控MCU,以GD30DR8306为驱动芯片,完成电机驱动功能的实现。

3.2.4.智能化、数字化助力消费电子MCU市场规模增长

(1)随着智能硬件高端化、多元化趋势,MCU产品迎来性能和数量需求的持续提升。

消费电子指供消费者日常生活使用的电子产品,MCU在消费电子领域被广泛应用于可穿戴设备、智能手机、电脑、智能家居等领域,实现数据处理、通信、定时控制等作用。

分领域来看,可穿戴设备如智能手表、TWS耳机可通过搭载MCU芯片实现控制蓝牙、传感器等,实现通信、实时监控等功能;MCU可以用于智能手机来处理高端手机应用中的触摸屏接口、监控电池电压等;MCU在智能家居的应用过程中,可以与智能音箱、扫地机器人、通信组网、智能厨具、智能照明系统等结合,实现语音交互、通信交互、温度控制、感应控制等作用。随着物联网技术的发展,消费者对智能化、数字化电子产品的需求日益旺盛,进而带动MCU产品性能和数量需求的持续攀升。

(2)得益于人工智能、物联网等新兴产业发展 消费电子市场规模呈上升趋势。

消费电子主要是面向大众消费市场的电子整机产品,包括手机、电脑和家电等,近年来,受人工智能、云计算、物联网、虚拟现实等新兴技术发展,消费电子产品快速迭代,带动智能手机、平板电脑等消费电子市场规模快速增长,也为消费电子发展带来长足的驱动力。

我国是全球领先的消费电子产品前沿市场,消费电子产销规模均居世界第一,同时也是消费电子产品全球重要的制造基地。

近年来,国内消费电子产业持续扩张,多元化创新成果层出不穷,产业链、供应链现代化水平稳步提升,已成为全球领先的消费电子产品前沿市场。

(3)智能化、数字化赋能消费电子升级迭代,消费电子行业对MCU的需求日趋增多。

全球MCU汽车领域占比较高,而国内则在消费电子领域占比较高,近年来,受半导体摩尔定律影响,消费电子更新迭代速度越来越快,PC、手机厂商不断提高自身产品科技含量,生产制造过程中对MCU产品的需求也越来越高。

在物联网应用推动下,智能家居与可穿戴设备市场规模不断扩大,也推动了消费电子行业对MCU的需求。

数据显示,2015-2026年,我国消费电子MCU市场规模逐年稳健增长,2020年中国消费电子市场对MCU产品需求达到约70亿元,随着智能硬件高端化、多元化趋势,消费电子行业对MCU的需求日趋增多,预计到2026年,中国消费电子MCU市场规模将达97亿元。

(4)公司MCU芯片在消费电子领域具有丰富完善的产品系列和解决方案。

公司MCU产品覆盖可穿戴设备、移动手机、电脑、智能家居等消费电子领域,提供诸如TWS耳机、智能屏互动模块、IP Camera、指纹锁MoC、便携式血氧仪、家用制氧机、红外额温枪等应用解决方案,具有性价比高、存储容量大、安全性高、功耗低、接口丰富等特点,为客户带来一站式采购体验,同时有助于客户缩短产品上市时间。

3.3.海外寡头垄断、国产替代空间广阔

(1)MCU行业市场集中度高,海外厂商占全球超90%的份额。

从全球市场来看,MCU市场主要被恩智浦、瑞萨电子、意法半导体、微芯科技、英飞凌、德州仪器等海外企业所占据,国内厂商市占率较小。根据Yole Intelligence公布的数据,2022年MCU总收入市场份额前十中,英飞凌、瑞萨电子和恩智浦均以18%的市场份额并列前三,第四、第五是意法半导体和微芯科技,市场份额分别为15.5%、12%,随后依次是德州仪器、三星半导体、新唐科技、芯科科技和华大半导体。

前十厂商除新唐科技和华大半导体外,其余均是美国、日本、荷兰、德国等海外企业,CR7市占率达90%,行业市场集中度较高,呈现寡头垄断格局。

(2)国内MCU市场以海外厂商为主,国内企业正加速崛起。

根据HIS数据,2022年中国MCU市场规模约为390亿元,基于国内MCU龙头企业兆易创新、中颖电子、中微半导、复旦微电、国民技术等十几家上市公司的MCU业务营收数据,我们测算出其分别所占的市场份额,其中兆易创新以7.25%的市场份额排第一,CR5达16%。

综合12家上市公司年报数据来看,2022年MCU合计实现营收75.84亿元,市场份额约为19.45%,加上国内未上市企业的,我们预计国产MCU总份额在20%以上。国外MCU企业在中国市场份额中占据了近80%的比例,中国MCU企业在中国市场占据的市场份额较低。

(3)国内MCU赛道以消费电子、家电、中低端工控为主,中高端领域布局有待提升。

从国内主要公司产品布局情况来看,国外MCU企业中高端产品系列较多,而国内MCU厂商则主要聚焦在中低端产品,在产品结构布局上,国内MCU厂商相较国外厂商仍有一定差距;从基本面情况来看,兆易创新和复旦微电在市值和营收上遥遥领先,MCU业务应用领域也较为宽泛;从MCU品类来看,国内大部分公司以32位ARM架构通用型MCU为主。

在智能化、算力、智能互联及国产替代的需求将不断释放的长期趋势下,国产MCU芯片的应用覆盖范围将会越来越广泛,中高端领域布局及市占率也会稳步提升。

(4)国内32位MCU龙头厂商,有望充分受益国产化替代。

在MCU国产替代机遇中,我们认为公司将充分受益国产替代趋势,主要表现在以下几方面:

1)产品矩阵丰富,持续拓展新产品。兆易创新从2013年起步,10年间将GD32 MCU家族的规模扩充至41个产品系列、超过500款MCU产品,围绕ARM内核成功构建起了完整覆盖高中低端市场的通用MCU生态体系,实现对通用型、低成本、高性能、低功耗、无线连接等主流应用市场的全方位布局。

2)保持技术创新和技术领先,持续加大研发投入。在工艺制程上,目前公司MCU产品覆盖110nm、55nm、40nm、22nm工艺制程,在行业处于领先地位;此外,公司高度重视研发团队建设及研发过程管理,保持较高水平研发投入,2022年公司研发投入达到10.29亿元,同比增加9.49%,约占营业收入12.66%,公司技术人员占比约72%,硕士及以上学历占比约54%。

3)具备优异的品控能力和严苛的质量管理体系,保障工艺先进性和生产可靠性。公司通过与主流晶圆厂、封测企业合作,具备了工艺先进性与生产可靠性的保障,同时,针对工业设备或汽车对于元器件高可靠与低缺陷的要求,搭建了可从事包括高低温冲击、电气特性、失效分析、EMI抗干扰在内的一系列可靠性测试的自主检测实验室,可按国际标准开展7*24小时检测和校准服务。

04 打造“感、存、算、控、连”一体化芯生态

4.1.收购上海思立微布局传感器业务、指纹芯片行业领先

(1)兆易创新2019年完成收购思立微100%股权,布局传感器业务。

上海思立微电子科技有限公司成立于2010年,主要从事多点触摸传感器、指纹传感器、集成电路芯片和产品及相关电子元器件的研发等。

公司于2011年推出首颗自主研发的多点触控芯片GSL1680,2012年创造了全球首颗单层多点触控芯片GSL1688并随后以成熟的多点触控芯片技术及方案成为占据国内平板开发市场70%的市场领导者;2014年推出国内首颗按压式指纹识别传感器-GSL6162及其一体化解决方案;并持续以先进的技术创新为市场和客户定制高性能、低功耗的生物识别传感芯片及其系统解决方案。

2019年,兆易创新并购思立微,由此进入了触控和指纹识别的传感器业务领域。

(2)公司传感器业务(Sensor)包括触控芯片、指纹识别芯片,在LCD触控、电容指纹、光学指纹等市场有广泛的应用。

其中触控芯片包含自容和互容两大品类,涵盖手机、平板及智能家居等人机交互领域,支持ITO大阻抗、单层多点、超窄边框功能,是OGS最大的供应商;通道数可包含从最小26通道到最大72通道,也是市面上通道最全的触控芯片厂家,同时,从1英寸~20英寸的屏幕尺寸实现了全面覆盖。

公司指纹芯片包括光学指纹、电容指纹等,从2014年推出第一款6*6mm电容指纹,2018年推出第一款OLED屏下镜头式指纹,多年来已在多款旗舰/高/中阶智能手机商用前置/后置/侧边电容和光学方案,成为市场主流方案商。

同时,针对移动终端、可穿戴设备、移动医疗等多领域需求进行布局,增强与公司其他产品线业务的协同。

(3)新兴应用催涨电容触控芯片需求,预计2029年全球市场规模将达28亿美元。

公司立足本土在触控芯片领域深耕多年,行业地位稳固,电容触控芯片产品主要为电容屏触控芯片,产品应用于智能手机、平板电脑等智能终端触摸屏的控制,主要客户群为中国大陆的ODM和白牌移动智能终端市场,长期稳定客户资源丰富,客户粘性高。

由于电容触控芯片下游新增可穿戴设备等新兴应用领域,市场规模逐渐增长,根据QYResearch统计数据,2022年全球电容式触控芯片市场规模为18.42亿美元,预计2029年全球市场规模将达到28.13亿美元,年均复合增长率达6.3%。

(4)指纹识别芯片渗透率不断提高,市场规模逐步扩大。

2016年以来,指纹识别芯片于智能手机市场快速渗透,据旭日大数据及IDC数据显示,2016年全球指纹识别智能手机的出货量达6.4亿部,在智能手机市场的渗透率达到43%,指纹识别芯片在移动智能终端的持续渗透进一步带动其出货量大涨,旭日大数据预测2020年全球指纹识别智能手机市场渗透率预计提升至88%,其中国内指纹识别智能手机渗透率将达到91%。

根据CCID数据,2017年全球及国内指纹识别芯片市场规模分别为31.20亿美元和11.20亿美元,CCID预测2020年全球及国内指纹识别芯片市场规模将分别上升至47.20亿美元和17.20亿美元,指纹识别芯片市场发展空间广阔。

(5)公司触控芯片全球市场排名第四,指纹芯片全球市场排名第三。

在指纹传感器芯片领域,根据中商产业研究院数据显示,2020年我国生物识别技术产品依然以指纹识别为主,占比超生物识别技术整体市场的三分之一;手形识别作为与指纹识别关联性较大的技术,其市场占比为26%;而技术难度更大的人脸识别、声纹识别、虹膜识别分别占比为16%、11%和11%。随着嵌入式控制的自动化、更丰富的物联网连接和测量的小型化,将继续推动传感器的销量增长。

根据赛迪数据,2018年公司传感器业务(思立微)中,触控芯片全球市场份额为11.40%,排名第四;指纹芯片全球市场份额为9.40%,排名第三,前二位分别为汇顶科技、FPC。

4.2.进军模拟、锚定电源管理领域

(1)海外厂商垄断,国内厂商替代空间广阔。

随着下游电子设备行业发展,电源管理芯片需求日趋增长,根据中商情报网数据,2019年以来,我国电源管理芯片市场规模呈稳定增长趋势,2022年市场规模约为811亿元,同比增长6.29%,2019-2022年年均增长率为6%,预计2023年市场规模将达到851亿元。

目前我国电源管理芯片主要被海外厂商垄断,国内电源管理芯片厂商起步较晚,主要参与者包括晶丰明源、圣邦股份、富满电子、明微电子、芯朋微及上海贝岭,2022年市场份额分别为1.18%、0.74%、0.63%、0.62%、0.45%及0.22%,国内企业晶丰明源、芯朋微、圣邦股份开始突破AC-DC、DC-DC等芯片,有望逐步替代海外厂商份额。

(2)持续布局、丰富新产品线,模拟产品业务长期发展趋势向好。

公司模拟产品目前拥有专用电源管理、电机驱动、高性能电源和锂电池管理四大产品线,可广泛应用于TWS耳机充电仓、电机驱动、新能源电池充放电管理以及无线通信设施和设备等场景。

公司GD30系列模拟产品围绕MCU相关生态建设,已与GD32 MCU搭配开发多款解决方案,能够在深耕和新挖掘的重点垂直市场形成有效协同,通过GD30 Analog产品,进一步扩展细分市场,助力下游客户通过Turnkey解决方案,实现研发的快速落地。

(3)推出电源管理芯片等MCU周边产品,打造“MCU百货商店”。

公司GD30系列产品,围绕MCU相关生态建设,陆续推出无线MCU、电源管理芯片等MCU周边产品,为客户提供一站式服务。

涵盖了专用电源管理产品,典型应用场景包括:TWS耳机盒的电源管理解决方案、TWS耳机电源管理方案、智能手表电源管理方案、助听器电源管理方案、便携式医疗器件电源管理方案;高性能电源产品,适用于无线基础设施和工业应用,也能满足高速通信、射频、医疗等对噪声敏感型领域的需求;此外,还有电机驱动产品、锂电池管理产品等。

05 估值假设与盈利预测

5.1.盈利预测假设与业务拆分

根据公司年报披露的业务分拆,可以将兆易创新的业务分为存储芯片业务、MCU业务、传感器业务、技术服务及其他业务,其中:

1)存储芯片,存储业务是公司的基本盘业务,公司产品主要分为NOR Flash、SLC NAND和自研品牌利基型DRAM,2018-2022年存储业务年均增长率达27.28%,占公司收入比例保持在60%以上。将存储业务继续拆分来看:

NOR业务:NOR Flash业务占公司存储业务的80%左右,随着客户以及渠道库存去化叠加终端消费恢复,需求量有望持续复苏;同时公司巩固消费电子端份额,积极拓展工业控制、汽车电子、网络通讯领域应用,NOR业务有望步入快速增长通道,我们预计2023-2025年NOR收入分别为29.56亿元、34.33亿元、44.95亿元;

DRAM业务:公司DRAM产品为利基型DDR3L、DDR4,容量覆盖1-8Gb,能适应-40 ~ 105℃温度,可满足商规、工规级等领域需求,2019年公司定向增发43.24亿元布局DRAM业务,持续研发1Xnm级工艺制程下的DRAM技术,产品持续升级迭代,此外,公司与国内知名龙头厂商建立长期战略合作,供应链稳定,DRAM代销业务在今年三季度停止,自有品牌DRAM产品有望持续贡献营收,我们预计2023-2025年NOR收入分别为3.01亿元、10.02亿元、15.44亿元;

SLC NAND业务:公司在消费电子、工业、汽车电子等领域已经实现了全品类的产品覆盖,公司GD5F全系列产品通过AEC-Q100车规级认证,实现了从SPI NOR Flash到SPI NAND Flash车规级产品的全面布局,与车规级SPI NOR Flash互补搭配,有望进一步发力汽车电子市场,我们预计2023-2025年SLCNAND收入分别为5.08亿元、5.76亿元、8.24亿元。

综合来看,同时考虑到年初至今存储行情整体下滑,公司产品出货量下降,2023年业务整体收入或将下滑,2024与2025年有望实现量价齐升,我们预计未来2023-2025年存储芯片业务收入分别为37.65亿元、50.12亿元、68.63亿元,对应同比增速分别为-21.98%、36.49%、36.92%。

2)MCU,公司目前已成功量产41个产品系列、超过500款MCU产品,公司产品结构持续优化,下游应用占比中工业领域持续提升,未来随着下游工业优质客户库存去化以及景气复苏,叠加消费和汽车前装应用领域产品出货量增长,MCU业务有望逐步实现回暖,我们预计未来2023-2025年收入分别为18.20亿元、23.54亿元、28.22亿元,对应同比增速分别为-35.67%、29.32%、19.88%。

3)传感器,公司触控芯片全球市场排名第四,指纹芯片全球市场排名第三、中国排名第二,占据行业较高市场份额;此外公司持续进行产品升级迭代,针对可穿戴、移动医疗、IoT等非手机领域需求进行布局,推进与公司各产品线业务的协同,未来业务有望实现稳健增长。考虑到当前全球消费低迷等不利因素导致手机终端市场需求疲软,2023年收入或有下滑,2024与2025年有望逐步实现回暖,我们预计未来2023-2025年收入分别为3.05亿元、4.25亿元、5.32亿元,对应同比增速分别为-29.98%、25.64%、24.99%。

4)技术服务及其他,公司的技术服务收入是指公司向客户提供专业的技术服务实现的收入,公司拥有自主完整的知识产权,能根据客户需求定制其所需要的存储芯片定制化的设计服务和整体解决方案,帮助客户降低产品开发时间和成本,提高产品开发效率。

我们预计技术服务业务未来会随着营收波动呈现波动增长趋势,未来2023-2025年技术服务业务收入分别为0.25亿元、0.45亿元、0.64亿元,对应同比增速分别为-36.18%、79.90%、42.53%。

关于毛利率,根据业务拆分我们也进行了相应的预测:

当前消费电子市场整体表现低迷,工业市场需求不及预期,市场需求整体下滑明显,产品销售价格承压,2023年毛利率或有所下滑。

展望2024年,随着NOR Flash、MCU产品向中高端的工业、汽车领域拓展,以及自研品牌DRAM比例的提升,公司毛利率有望逐步回暖,我们预计2023-2025年公司整体毛利率分别为35.16%、41.48%、46.21%

盈利预测结果:预计公司2023-2025年营业收入分别为59.15、78.37、102.81亿元,同比增速分别为-27.25%、32.49%、31.19%;归母净利润分别为6.85、15.57、25.05亿元,同比增速分别为-66.61%、127.15%、60.91%。

5.2.可比公司估值

公司作为利基存储+MCU双龙头,短期受益周期服务,长期受益横向与纵向发展的协同效应与马太效应,公司理应享受更高估值溢价。

公司作为国内领先的半导体设计厂商,以存储业务筑牢根基,持续发力MCU业务,传感器业务维持在第一梯队,开始拓展PMIC产品,海外业务快速成长,工业占比提升,汽车业务进一步突破,公司多元业务结构得以进一步夯实。

存储芯片和MCU是公司的两大基石业务,公司与A股中北京君正、东芯股份、普冉股份、中颖电子和芯海科技等标杆企业在业务方向、下游客户与公司较为相似,其中北京君正、东芯股份、普冉股份主要业务为存储芯片设计,中颖电子、芯海科技主要业务为MCU 设计,四家可比公司2023-2025年Wind一致预期PE均值分别为127、59、34倍。

考虑到兆易创新在存储业务的扎根深入以及MCU、传感器、模拟产品及整体解决方案的发展,公司2023-2025年增长速度值得期待,而当前估值明显低于可比公司,应当享受更高的估值溢价。

5.3.报告总结

公司在国内存储芯片和MCU领域具备绝对领先优势,产品覆盖高中低端市场,有望充分受益国产替代趋势,考虑到公司的成长性以及产品化的能力,同时结合公司新产品线的进一步拓展和量产,我们认为公司有望享受更高的估值水平。

预计公司2023-2025年营业收入分别为59.15、78.37、102.81亿元,同比增速分别为-27.25%、32.49%、31.19%;归母净利润分别为6.85、15.57、25.05亿元,同比增速分别为-66.61%、127.15%、60.91%。

06 风险提示

1)宏观环境和行业波动的风险:半导体行业面临全球化的竞争与合作,受到国内外宏观经济、行业法规和国际贸易摩擦等宏观环境因素的影响,同时,行业具有一定周期性波动特点。

2)市场竞争加剧的风险:半导体行业属于技术密集型产业,国内外企业持续加大芯片新技术、新工艺推进,行业竞争较为激烈,行业龙头在资金实力、技术储备、渠道及品牌等方面都具有明显的竞争优势,新进入者如果不能建立有效的策略,保持和增强自身的动态竞争能力,则将会对公司经营业绩产生不利影响。

3)供应链的风险:公司产品采用Fabless运营模式,晶圆代工厂和封装测试厂等供应链各环节的产能能否保障采购需求以及合理成本,存在不确定风险。

——————————————————

报告属于原作者,仅供学习!如有侵权,请私信删除,谢谢!

展开阅读全文

页面更新:2024-02-29

标签:三星   厂商   产品   半导体   周期   芯片   需求   领域   业务   全球   市场   公司

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top