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1、AMD再次崛起,上演科技史上的“大翻盘”
1.1.设计与制造齐发力,AMD东山再起
AMD(美国超威半导体公司)创立于年,专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器以及提供闪存和低功率处理器方案。公司是全球主要的CPU、GPU和APUfabless厂商,聚焦于芯片设计环节,芯片的制造和封测环节则委托给全球专业的代工厂处理。公司产品广泛应用于云存储、超级计算机、普通计算机等方面。在芯片设计领域,AMD处于全球领先地位。
AMD营收自从年大幅提升,年扭亏为盈,净利润快速提升。年公司营收67.31亿美元,同比增长3.95%,归母净利润4.57亿美元,同比增长30.95%。-年,公司主要受益于全新的Zen以及Zen2架构下的锐龙系列桌面CPU以及霄龙系列服务器CPU性能提升,在市场上广受好评,销量和市场占有率持续提升。
AMD净利率与毛利率受规模效应不断提升。年公司毛利率达到43%,达到近5年新高。毛利润的增长主要得益于7nm芯片产品全面问世。公司的营收增长主要来自于计算和图形事业部业务,其中主要来自锐龙、霄龙系列CPU和镭龙系列GPU产品。
50年芯片设计开发经验,从英特尔的代工厂到CPU+GPU双龙头地位。AMD于年5月成立,年在纽约证交所上市,直至年1月2日转至纳斯达克。公司的芯片制造以及研发经验已有近50年,年11月,AMD制造出第一个优良芯片Am寄存器,年完成第一款自研产品Am。AMD与英特尔是CPU市场的主要参与者,合计占比99%以上。AMD的发展主要可以分为以下阶段:AMD初期为英特尔供应芯片;仿制英特尔在CPU市场活跃;“64位”、“双核”战争中占先发优势,市场规模追平英特尔;英特尔Corei系列重夺市场,AMD选择发展CMT技术,效果不尽人意;新CEO推动架构重新设计,AMD7nm技术先发抢占市场。
AMD创立初期为英特尔供应芯片。年,英特尔为保障产能与Zilog竞争,与AMD签订了x86授权协议,协助生产/芯片。AMD成为英特尔的“第二供应商”以后,生产规模逐渐超过英特尔,英特尔也因此打算停止对AMD的授权。然而年,IBM指定英特尔为唯一芯片供应商,条件是指定AMD为第二供应商,英特尔被迫与AMD重新签订协议并授权AMD生产、。值得一提的是,AMD根据处理器克隆出了AM,且在主频上优于英特尔的,且具有更低的价格。AMD在这个阶段不断累积资本和技术,为后来的发展打下了扎实的基础。
AMD仿制英特尔产品活跃于CPU市场。年,AMD进入财富强。英特尔感受到AMD对自己的威胁,遂取消与AMD的授权协议。AMD状告英特尔垄断,虽然最终胜诉并获得了由仿制的AM的生产许可,但是长达八年的诉讼使得AMD错失CPU发展的黄金时期。而英特尔在此期间推出的奔腾处理器获得了较大的市场份额。AMD胜诉后通过反工程等手段,先后仿制了英特尔的、开发了AM与AM且性能更高,价格更低,获得了高性价比的口碑。英特尔为保护自己的专利,在开发奔腾系列CPU同时,开发了Slot1接口用来替换Socket7接口并申请专利,以此阻止其他CPU制造商模仿。至此AMD仿制英特尔的时代结束,x86芯片市场遭洗牌,
64位,双核战争抢占先机,市场规模追平英特尔。年AMD发布Athlon处理器产品,性能领跑CPU市场,技术和市场份额曾一度追平英特尔,占据处理器市场半壁江山。年,AMD发布世界首款64位桌面处理器Athlon64,并抢先注册专利。年,英特尔率先发布奔腾D,世界首款双核处理器,然而其内部仅仅是两个奔腾4核心放在了一个芯片里,而功耗以及发热也是奔腾4的两倍以上。仅过了一周,AMD发布了Athlon64X2,世界首款真双核处理器,在双核战争中AMD再次取得胜利。年,凭借64位和双核处理器的双优势,AMD市占率急速上升,与英特尔平分市场。年,英特尔酷睿2系列芯片问世使得英特尔重新主导市场,而AMD缺乏与之竞争的产品,市场份额急剧下滑,AMD芯片逐渐走向边缘化。
年,开发K7/K8架构的硬件架构师JimKeller回到AMD,并推出了锐龙系列芯片。同年苏姿丰(LisaSu)加入AMD,并在年成为AMD史上首位女性CEO。年,AMD7nm制程处理器研制成功,销量上大幅提升,市占率也逐年提高。同年AMD将7nm晶圆交由台积电独家代工。
根据MercuryResearch数据,AMD的PCCPU市场占有率在Q4达到18.3%。市场份额份额同比增长2.4pct,环比增长0.3pct。从市占率数据上看,AMD在PCCPU市场正在快速侵蚀intel的份额。
伴随着业绩好转,以及市场对AMD未来良好前景的预期,公司的股价已经从年7月最底部的1.62美元,上涨到年2月23日的53.28美元,涨幅32.9倍,目前市值突破亿美元,是intel的五分之一。
1.2.AMD在CPU领域对intel形成强力竞争,在GPU性能上追平英伟达
AMD的7nm芯片产品先发,优势显著,在CPU+GPU领域均有突破。
在桌面CPU领域:AMD在年11月发布RyzenX处理器以及第三代RyzenThreadripper处理器的24和32核心版本,其16核心RyzenX处理器是目前全球最快的主流台式机处理器。在桌面CPU领域,AMD技术上始终紧随英特尔的脚步。年,AMD率先推出了7nm级制作工艺,近十年首次在技术上领先英特尔。同级别产品上AMD价格更低、主频速度更快、核心数量更多、制程技术更先进、且功耗更低,比intel同级别产品性价比高出很多。AMD7nm制程处理器的先发优势显著,-年AMD销量迅速上升,连续三年市场份额增加,且增速仍在加快,有望达到近10年最高点。
在服务器CPU领域:AMD产品线不断拓展,年AMD发布了全球首款x86-64位处理器,积极开拓服务器CPU市场,并在后续发布了业内首款四核x86服务器CPU以及性能创纪录的32核EPYC(霄龙)服务器CPU,市场竞争力显著。年,Zen2架构发布后,世界首款7nm制程服务器CPU二代霄龙随即发布,性能上突破多项世界纪录,成为年最畅销服务器CPU系列之一。
在年Computex展览会上,AMD展示了基于7nm技术的服务器CPU霄龙和英特尔当时最快服务器CPUXeon运行原子运动模拟的对比(目前服务器CPU测评的主流方法之一)。霄龙是AMD开发基于计算速度达英特尔Xeon速度的两倍以上。价格上,英特尔Xeon在10,美元左右,而霄龙价格仅为6,美元。
全球很多大型云存储都在使用AMDEPYC系列芯片,其中包括微软Azure、谷歌云、亚马逊、百度等,并且有超过50家云服务系统正在建设中。年2月,谷歌云宣布在采用霄龙处理器的谷歌计算引擎上推出N2D虚拟机的测试版本,预示着将会进一步加深与AMD的合作。另外,AMD将与美国橡树岭国家实验室和美国能源部邀请合作建造一台半百亿亿次级超级电脑,表明市场对AMD服务器CPU性能以及AMD研发能力的高度认可。
在GPU领域:基于在高性能计算领域的积累,AMD积极投入图形处理器的研发,并于年收购ATI成为全球首家兼具CPU、GPU解决方案的公司,年AMD发布了业内首款图片1TFLOPS的GPU产品、首款集成HBM和芯片堆叠技术的GPU镭龙RX和首款7nm游戏显卡,在高性能计算领域的产品布局日趋完善。
1.3.技术提升、制造提升和优质管理层是此次AMD崛起的关键因素
优秀的管理层是AMD此次崛起的核心因素。公司管理团队具备深厚的产业背景,为公司在产品技术领域深耕奠定良好基础。其中公司CEO苏姿丰博士于年10月取代RoryRead成为AMD的现任CEO,她曾在IBM、TI、飞思卡尔等全球知名半导体公司任职,拥有丰富的技术和管理经验。
管理层带领AMD在芯片设计领域持续突破。AMD在公司管理团队的带领下,积极引进高端设计人才,锐意进取,在年就锁定7nm制程,并在芯片架构设计方面持续突破,陆续推出了Zen2架构的锐龙CPU、EPYC系列服务器处理器和Navi架构的Radeon显卡等产品,并积极拓展7nm先进制程在AMD处理器上的应用,显著提升了公司产品的技术和市场竞争力。
台积电7nm制程技术先发,独家代工AMD的7nm芯片。台积电4Q19季度营收.9亿美元,其中7nm制程贡献营收35%,约36亿美元。年,AMD公布7nm制程技术路线,并将7nm产品交由台积电独家代工。
相比于intel10nm制程产品量产进程推迟至年,AMD率先在年采用7nm先进工艺制程实现CPU、GPU的量产,领先优势显著。年,AMD在PC平台CPU、服务器CPU、GPU等多个产品线持续发力,陆续发布多款重量级新品,包括基于7nm工艺、Zen2架构的第三代Ryzen(锐龙)系列CPU处理器、基于7nm工艺、RDNA架构的新一代RadeonGPURX系列和基于7nm工艺、Zen2架构的第二代EPYC服务器CPU,各新品在产品性能领域均取得较大突破,已成为在高性能计算领域的业界标杆,新品先发优势十分显著。
2.AMD产业链景气度高涨
2.1.AMD产业链构成
CPU产业链主要涉及六个环节,分别是:芯片设计软件、指令集、芯片设计、制造设备、晶圆代工以及封测环节。
AMD竞争力逐步提升,相关产业链公司有望充分受益。AMD产业链中,芯片代工主要由台积电,格罗方德(主要负责14/12nm制程)协同完成;健策精密、祥硕科技,三星电机,日本揖斐电株式会社,胜宏科技主要为AMD提供接口芯片、散热材料、PCB板等电子元器件;通富微电,台积电以及矽品为AMD提供封测服务。
2.2.制造端:台积电7nm制程占比不断提升、5nm制程箭在弦上
台积电(.TW)是全球最大的晶圆代工厂,主要为AMD提供7nm芯片的代工服务。目前,对于7nm制程,按照订单比例,AMD是其前四大客户(前五名客户分别是:苹果、华为、海思、高通、AMD和联发科)。
目前,全球有能力生产7nm制程及以下芯片的公司有:台积电,三星和英特尔。19年10月,台积电已实现7nm+制程的批量供应,是全产业首个商用EUV极紫外光刻技术的工艺,技术层面领衔各大厂商。
高性能推动7nm制程业务增长,台积电客户遍布全球。EUV光刻采用波长为10-14nm的极紫外光作为光源,可使曝光波长直接降到13.5nm,晶体管密度相比上一代提升约18%。受5G、AI应用的推动,7nm的订单保持稳定增长的趋势。
AMDZen4处理器将采用5nm制程,或将由三星、台积电共同代工。AMD在年公布了第四代架构-Zen4,区别于前一代应用7nm+制程的Zen3,Zen4将引入5nm制程,并且AMD5nm工艺有望交由台积电和三星两家企业代工。
得益于5nm即将量产,AMD7nm产能瓶颈有望得到缓解。据台积电预计,随着Apple从7nm过渡到5nm,到年下半年,AMD的7nm配套产能将增加一倍,从而成为7nm处理器的最大客户。预计年下半年7nm产能将增加到,片,并且最大的客户(苹果)所使用的A14处理器将迁移到5nm,从而,AMD将成为台积电7nm制程的最大客户。AMD已经预订了30,个晶片的容量,占总容量的21%;海思和高通的订单相似,为17%;联发科技的份额也将上升到14%。
-年,台积电的财务状况稳步向上,营业收入整体提升;过去五年,台积电的归母净利润有小幅上涨,总体稳定。良好的财务状况表明台积电正在经历一个稳步向前的发展阶段,前景一片大好。
年到年,台积电的毛利率和净利率保持平稳,波动较小,行业地位稳固。股价方面,年至今,台积电的股价一直保持着逐步提升的趋势,在年6月以后,上升的趋势尤为明显,表明台积电正处于健康的运营模式下,业绩有望稳步提升。
2.3.封测端:通富微电全力配合AMD产能配套
通富微电成立于年,年在深交所上市,总部位于江苏南通崇川区,拥有总部工厂、南通通富、合肥通富、通富超威苏州、通富超威槟城以及在建的厦门通富六大生产基地。通富与AMD的合作源于收购AMD在苏州及马来西亚槟城的封测厂,AMD出售了通富超威苏州和通富超威槟城85%的股权给通富微电,而通富收获了AMD这个大客户。目前,通富微电与AMD配套的7nm封测产品已经具备量产实力,在高端市场有较大幅度地增长。
通富微电、台积电以及硅品精密是AMD7nm芯片的三家供应商。通富微电、硅品是AMD7nm桌面、移动版CPU、GPU的封测合作伙伴,台积电使用CoWoS芯片封装技术为AMD封测7nm数据中心处理器(EPYC罗马芯片)。
CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,采用SlotX槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)模式进行封装。目前,PLGA、OLGA等技术同样被用来封装CPU。
AMD封测业务在通富微电战略布局有重要意义,7nm及5nm制程的放量大幅利好通富微电。年,通富微电AMD厂(通富超威苏州,通富超威槟城)为通富微电贡献了44.94%的营业收入,同时创造了.8百万的净利润,弥补其他工厂的利润负增长。
在过去两年中,通富微电季度营收有小幅增长;年前三个季度归母净利润经历了显著的上涨,但是,之后的三个季度(Q-Q)归母净利润均为负值。主要原因是公司对机器、厂房的投入以及设备折旧的影响。伴随着AMD业务放量,通富有望乘势而上。
2.4.接口芯片:祥硕科技业绩创历史新高
祥硕科技(.TW)是华硕计算机集团的子公司,总部位于台湾新北市。主要从事高速接口控制芯片的设计,开发,分销和批发,并提供相关的技术服务。祥硕科技的产品丰富多样,客户遍及海内外。在AMD产业链中,祥硕科技主要承接了AMD芯片组的外包设计工作,包括第一代X、B、A、A,以及第二代X、B等,都出自祥硕科技。
祥硕科技有望拓展大陆市场份额。年2月,祥硕科技以交叉入股的方式获得了文晔科技22.39%的股权,双方达成深度合作关系。祥硕科技大部分订单来源于欧美国家,只有约10%的营收来自中国大陆,而文晔科技在中国大陆的年销售额约为亿(人民币)。基于文晔科技在大陆的市场及渠道,祥硕科技有望快速拓展市场份额。
从祥硕科技的财务数据看,-年,营收大幅增长,实现了翻倍;归母净利润提升显著,至年,归母净利润实现了翻倍;销售毛利润总体保持平稳,销售净利润有小幅提升。在年祥硕科技拿到了AMDX芯片组的订单,业绩有望进一步提升。年至年9月,祥硕科技的股价保持着平稳上升的趋势,年末受益于市场环境,上下游产业链的放量,祥硕的股价有了飞跃式的增长,达到了历史峰值。
2.5.散热材料:健策精密业绩创历史新高
健策精密(.TW)成立于年,于9年11月在台湾上市,为IBM、SONY、OSRAM等国际知名厂商的直接供应商。主要两大产品线为:CPU/GPU均热片及SMDLED导线架。在AMD产业链中,主要为AMD提供均热片、LED导线架、电子周边零组件、通讯周边零组件等元器件。
从财务数据看,过去五年,营收稳步增长;至年,健策精密的归母净利润先经历了小幅下降,17-18年度又经历了大幅增长,其中,下降的原因是公司对机器、厂房设备以及研发的投入较高。销售毛利率和销售净利率均有显著提升,侧面体现公司正处于高速发展的通道。健策精密同时成为AMD8大供应商之一,将受益于AMD产能放量。年以来,健策精密的股价一直保持着迅猛增长的态势,目前接近历史峰值,得益于AMD相关订单,健策有望保持良好势头。
3.通富微电是最受益于AMD放量的本土IC公司
通富微电是大陆第二大封测厂,也是AMD的核心封测厂,目前AMD有90%以上的CPU芯片由通富微电封测,我们预计年AMD业务在公司营收中占比已经达到53%。公司积极配合AMD扩产,未来将充分受益AMD崛起。
根据Gartner的数据,年,全球PC(台式机+笔记本)CPU出货量预计可达2.61亿颗,同比增长0.71%。其中,根据MercuryResearch数据,Q4,AMD在全球PCCPU的市场份额已达18.3%。
根据Wind的数据,年,全球服务器CPU出货量为万颗,同比增长10.30%。其中,根据MercuryResearch数据,Q4,AMD在全球服务器CPU的市场份额为4.5%。
根据Statista的数据,Q3,AMD在全球GPU市场(包含独显、集显)的份额约为16%。
AMD的加速崛起将为通富微电贡献可观的业绩增量。目前,AMD在PCCPU、服务器CPU以及GPU市场的新品竞争力十分显著,未来在CPU和GPU市场的占有率有望进一步提升,从而带动AMD的营收规模不断增长。我们对AMD在PCCPU、服务器CPU以及GPU市场的收入变化对通富微电业绩的贡献进行测算,结果表明,未来几年AMD在CPU、GPU市场的快速崛起,有望为通富微电贡献可观的业绩增量。
随着AMD市占率的提升,通富微电业绩弹性大。根据Gartner、JPR的数据,年,全球PCCPU的市场规模约为亿元,全球服务器CPU的市场规模约为亿元,全球GPU的市场规模约为亿元,据此,我们对AMD在PCCPU、服务器CPU和GPU市场的市占率变化对通富微电营收的弹性进行测算(通富微电年的营收基数为87亿)。
测算结果表明,AMD市占率的提升会著带动通富微电营收的增长,在不考虑市场整体增长的情况下,AMDPCCPU占比45%,服务器CPU占比30%,GPU占比30%,将带动通富微电营收整体增长1.1倍以上。
此外,通富微电也有望充分受益于国产CPU的放量。目前我国CPU领域对外依存度高,国产替代需求迫切。以龙芯等为代表的国产CPU在多核设计、片内互联总线以及各种IO接口等模块的自主创新不断突破,目前,最新的龙芯3A/3B4芯片采用28nm制程、四核心设计,稳定工作频率为1.5-2GHz,最新的龙芯芯片基于可伸缩的多核互连架构设计,在单个芯片上集成多个高性能处理器核以及大量的2级Cache,还通过高速I/O接口实现多芯片的互连以组成更大规模的系统,可面向服务器或高性能机等应用。未来,伴随着5G技术、物联网和数据中心等应用的驱动,国产CPU有望进入加速增长通道。通富微电是国产CPU的核心封测基地,占据了全国绝大部分CPU封测份额,也将充分受益于国产CPU产业链的崛起。
年2月,通富微电公告拟非公开发行股份募集资金不超过40亿元投入集成电路封装测试二期工程、车载品智能封装测试中心建设、高性能中央处理器等集成电路封装测试项目和补充流动资金及偿还银行贷款,项目总投资额达54.08亿元。其中,集成电路封装测试二期工程建成后,有望形成年产集成电路产品12亿块(其中:BGA4亿块、FC2亿块、CSP/QFN6亿块)、晶圆级封装8.4万片的生产能力;车载品智能封装测试中心建设完成后,将形成年新增车载品封装测试16亿块的生产能力;高性能中央处理器等集成电路封装测试项目建成后,将形成年封测中高端集成电路产品万块的生产能力。
随着各项目建设的推进,通富微电在5G、汽车电子和高性能处理器领域的封测技术能力和产能水平将进一步强化,并持续提升公司在封测市场的竞争力和市场地位,充分受益封测市场的高景气度。5G网络、移动智能终端的崛起以及对汽车电子的快速发展对半导体的需求持续扩大,半导体封测市场景气度高涨。随着通富微电集成电路封装测试二期工程的推进,公司将进一步强化在5G时代应用前景广阔的WLP、FCCSP、FCBGA以及2.5D/3D堆叠等封装技术,受益5G带动的高速芯片、大容量存储芯片对先进封装的需求提升;随着车载品智能封装测试中心的建设,公司将大幅扩充车规级封测产品的产能,有望受益于汽车电子应用需求带来的集成电路封装市场的增长;随着高性能中央处理器等集成电路封装测试项目的建设,公司将进一步提升中高端集成电路封测技术的生产能力,强化FCBGA封测技术水平,满足AMD等下游客户对于高性能CPU、GPU的封测需求,同时为国产CPU客户提供高端处理器封测服务,进一步提升公司在封测市场的份额。
4.核心结论与投资建议
4.1.核心结论
AMD在高性能处理器市场加速崛起。凭借在高性能处理器架构设计和7nm先进制程应用等方面持续发力,AMD的PCCPU、服务器CPU以及GPU等新品相比竞品在工艺制程、性能、量产进度等方面的领先优势明显,随着相关新品的持续放量,AMD在CPU、GPU等高性能处理器市场份额提升显著。
AMD产业链景气度高涨。随着AMD在多个产品线持续发力,相关产品放量显著,相关产业链公司迎来重要发展机遇。在制造端,AMD与台积电协同推进5nm制程应用,有望进一步纾解AMD7nm产能瓶颈;在封测端,通富微电全力配合AMD封测产能扩张;在芯片配套端,与AMD芯片配套的接口芯片、散热材料等相关环节的产业链公司的业绩也创历史新高,随着AMD产品的持续放量,相关产业链公司的增长动能充足。
通富微电率先受益于AMD产品放量。通富微电是AMD的核心封测厂,AMD有90%以上的CPU芯片由通富微电封测,同时公司积极配合AMD扩产,AMD的加速崛起将为通富微电贡献可观的业绩增量,随着AMD市占率的提升,通富微电业绩弹性显著,有望率先受益于AMD在高性能处理器市场的增长。此外,通富微电是国产CPU的核心封测基地,占据了全国绝大部分CPU封测份额,也将充分受益于国产CPU产业链的崛起。
4.2.投资建议
建议
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