半导体/电子制造延续强势，RISC-V能否替代美国ARM芯片

半导体/电子制造延续强势，RISC-V能否替代美国ARM芯片

貔貅财经社区 2020-09-08 13:48:41


1.国内市场情况
上周沪深股市全部下跌，其中上证综指下跌 1.42%，深证成指下跌 1.41%，中小板指跌幅较大下跌 2.00%，创业板指下跌 0.93%，上证 50下跌 1.76%，沪深300和中证 500分别下跌 1.53%和 1.09%。具体到行业板块，各申万一级行业跌多涨少，其中汽车、化工、电子等行业涨幅居前，全周分别上涨 1.74%、0.94%和 0.69%；而农林牧渔、非银金融和综合等行业跌幅居前，全周分别下跌 2.92%、2.65%和 2.63%。债券市场行情整体下行，转债市场小幅上行，其中中债综合全价指数下跌 0.15%，中证转债指数上涨 0.26%，中债国债指数下跌0.25%，中债金融债券指数和中债信用债指数分别下跌0.15%和0.09%，商品市场小幅下跌，南华商品指数下跌0.03%。

图 1：各主要股票指数周涨跌幅情况


资料来源：Wind资讯，渤海证券研究所

图 2：各主要债券指数及商品指数周涨跌幅情况


资料来源：Wind资讯，渤海证券研究所
图 3：各申万一级行业周涨跌幅情况


资料来源：Wind，渤海证券研究所
5G换机及 IoT品类扩张驱动下，半导体/电子制造延续强势
截至 8月 31日，电子行业 1H20财报已全部发布，基于申万电子行业分类，在此我们对电子板块在此期间的行情走势和经营数据进行回顾整理。在 5G换机新周期启动及 3C品牌 IoT生态战略推进的影响之下，电子行业的中长期成长逻辑得以强化，但受新冠疫情蔓延、中美贸易摩擦升级影响，电子行业年初至今呈现较为震荡的行情走势。根据Wind数据，截至 2020年 9月 4日，电子板块年初至今整体上涨 30.4%，位列全市场第八。

半导体材料、分立器件、电子零部件制造和被动元件年初至今涨幅领先。细分板块来看，根据 Wind数据，2020年年初至今电子行业区间涨幅居前的子板块是半导体材料（104.82%）、分立器件（55.16%）、电子零部件制造（54.03%）和被动元件（51.36%），我们认为其主要驱动力为半导体产业国产替代加速材料及分立器件板块优先受益、5G换机潮及可穿戴等终端渗透率提升带动 3C制造以及被动元件景气度上升；光学元件（4.71%）表现相对较弱，我们认为这主要是因为新冠疫情蔓延、下游需求疲弱之际，光学领域升级进度有所放缓导致景气度弱于其他子板块。电子制造、元件、其他电子板块估值自 3月起逐步回升。估值方面，在经历了2016年以来的估值持续回落后，2019年起受益于5G新周期启动下游需求重启增长、国产替代预期提振本土产业链景气度，电子行业各板块开始呈现震荡上行趋势。根据 Wind数据，截至2020年9月4日，半导体板块 TTM PE（113.6x）在国产替代预期支撑下仍然是目前估值水平最高的子板块，居 2015年以来峰值的69%分位；电子制造、元件、其他电子板块TTM PE位于2015年以来峰值水平的43%、39%、34%，分别为 35.9x、40.8x、47.0x。

图表4：年初9月4日电子行业各板块涨跌幅


资料来源：Wind，华泰证券研究所
经营数据方面，1H20电子行业整体营收同比增长 3.3%至 1830.7亿元，增速相较于去年同期有所放缓，主因新冠疫情蔓延致下游需求疲弱，其中半导体、电子制造板块受益于国产替代、消费电子品类创新，营收分别同比增长 16.7%、12.8%，但元件、其他电子 II和光学光电子营收分别同比下降了 2.2%、2.5%、7.7%。利润段来看，1H20电子行业整体归母净利润同比增长 18.0%至 494.2亿元，其中半导体、电子制造、元件II、其他电子II板块归母净利润同比增幅分别达到96.8%、29.5%、22.1%、16.2%，我们认为这主要得益于企业自动化改造及精细化管理之下生产效率提升、经营成本下降，但受以LED为代表的产品跌价及需求疲弱影响，1H20光学光电子板块归母净利润同比下降41.9%。

图表5：1H20电子行业营收同比增长3.3%


资料来源：Wind，华泰证券研究所

从单季营收及归母净利润的增速来看，在国内疫情防控见效而海外疫情大范围蔓延的背景下，国内电子产业链受益于内需复苏、海外供应链转单效应实现了较为显著的营收及利润增长提速。根据 Wind数据，2Q20电子行业总营收同比增长 10.0%（1Q20：-4.0%），归母净利润同比增长 38.1%。子板块中，半导体板块在内需复苏以及国产替代的双重驱动下延续了强劲增势，2Q20营收和归母净利润分别同比增长17.6%和 99.0%（1Q20：15.7%和 96.3%）；电子制造板块受益于海外供应链转单效应，2Q20营收和归母净利润分别同比增长 17.3%和 54.2%，相较于 1Q20的7.5%和-2.8%有显著改善；元件板块 2Q20营收同比增速止跌反弹至 6.7%，归母净利润同比增速也从 1Q20的10.2%提升至 29.7%。

就盈利能力而言，1H20电子行业整体毛利率同比提升1.1pct至16.4%，自板块中同比提升幅度居前的是半导体（+3.4pct）、元件 II（+2.7pct）、电子制造（1.3pct）、其他电子（1.2pct），对应 1H20毛利率水平为27.3%、19.1%、11.4%、16.3%；而光学光电子板块因产品降价削弱利润率，毛利率同比下降 1.4pct至16.2%。净利率层面，1H20电子行业整体净利率同比提升 0.6pct至4.7%，其中半导体板块表现仍然亮眼，净利率同比提升 4.9pct至10.0%，自板块中提升幅度居前的是元件 II（1.0pct）、电子制造（0.7pct）、其他电子（0.4pct），对应 1H净利率达到7.7%、5.9%、2.2%，但光学光电子净利率同比下降 1.6pct至1.6%。
图表6： 1H20电子行业整体毛利率同比提升1.1pct至16.4%


资料来源：Wind，华泰证券研究所
图表7： 1H20电子行业整体净利率同比提升0.6pct至4.7%


资料来源：Wind，华泰证券研究所
单季来看，受益于下游需求复苏，电子产业链整体景气度提升、稼动率改善，二季度电子行业及子板块毛利率及净利率均有较为显著的环比改善。根据 Wind数据，2Q20电子行业整体毛利率同比提升 1.88pct、环比提升 2.24pct至17.39%，净利率同比提升 1.38pct、环比提升 2.81pct至5.96%。子板块中，盈利能力改善最为显著且盈利水平最高的仍然是半导体板块，2Q20毛利率同比提升3.70pct、环比提升 2.36pct至28.40%，净利率同比提升 5.22pct、环比提升 3.98pct至11.81%。
图表8： 2Q20电子行业整体净利率亦有显著环比改善


资料来源：Wind，华泰证券研究所
从 ROE的角度来看，1H20电子行业整体ROE水平同比提升 5pct至5.5%，其中电子制造、半导体、其他电子 II板块ROE高于行业水平，分别达到7.9%、7.1%、6.9%，对应同比增幅为 3.9pct、7.1pct、0.8pct，光学光电子板块 ROE同比大幅提升12.4pct至 2.1%，但仍显著低于其他板块 ROE水平。从营运情况来看，尽管新冠疫情蔓延给供应链物流运输以及复工复产带来较大阻力，但电子行业各个企业积极应对疫情防控，仍维持了运营情况的相对稳定。根据 Wind数据，1H20电子行业存货周转天数和应收账款周转天数分别同比增加 5天和2天至68天和 85天。细分板块中，元件板块存货周转天数和应收账款周转天数虽分别同比增加 16天和12天至66天和 82天，但仍然低于行业平均水平；半导体板块存货周转天数同比增加 14天、应收账款周转天数同比增加 1天，我们认为这主要是中美贸易摩擦升级之际供应链处于生产安全考虑增加备货所致；除此之外，光学光电子、电子制造及其他电子 II三个子板块存货周转天数及应收账款周转天数相对稳定。
图表9： 1H20电子行业整体ROE水平同比提升5pct至5.5%


资料来源：Wind，华泰证券研究所
ARM成为本土 IC双刃剑，RISC-V助力自主处理器换道超车
半导体 IP（Intellectual Property）指已验证的、可重复利用的、具有某种确定功能的集成电路模块。随着个人计算终端更加复杂多样，芯片设计难度快速提升，研发资源和成本持续增加，促使全球半导体产业分工细化，芯片设计产业进一步拆分出半导体 IP（IntellectualProperty）产业。ARM（Advanced RISC Machines）凭借在通用处理器 IP领域垄断优势，长年在营收上稳居全球 IP供应商榜首。
图表10：2019年全球半导体 IP供应商排名


资料来源：Wind，华泰证券研究所

ARM总部位于英国剑桥，成立于1990年11月，是苹果电脑，Acorn电脑集团和VLSITechnology的合资公司。ARM是世界领先的IP供应商，它与一般半导体公司最大不同是不制造芯片，也不销售实际的芯片给终端客户，而是通过转让设计方案，由合作伙伴生产出各具特色的芯片。ARM公司利用这种双赢的伙伴关系迅速成了全球性的RISC（精简指令集）微处理器标准的缔造者。2016年 7月，日本软银（Softbank）宣布斥资 243亿英镑收购 ARM公司，但在业务上仍然保持独立运营。由于 2019年，软银创纪录亏损 127亿美元，软银传出将甩卖 ARM自救。

基于 ARM指令集开发的ARM处理器被广泛应用于智能手机、电视机、汽车、智能家居、智慧城市和可穿戴等设备上。据软银 2017年世界大会公布的 ARM市场份额，超过99%的智能手机、调制解调器，超过 95%的车载信息设备和超过 90%的可穿戴设备搭载了ARM架构处理器。受益于物联网、工业控制、智慧城市等快速发展，基于ARM处理器的芯片也几乎垄断了嵌入式和微控制器 MCU市场。
新兴的开源架构 RISC-V出现引起全球处理器产学研关注。RISC-V是一种简单、开放、免费的全新指令集架构，其最大的特点是“开放”。它的开放性允许它可以自由地被用于任何目的、允许任何人设计、制造和销售基于 RISC-V的芯片或软件。这种开放性，在处理器领域是彻底的第一次。RISC-V基金会于2015年由硅谷相关公司发起并成立，至今已有 150多个企业或单位加入，包括谷歌、华为、英伟达、高通、麻省理工学院、普林顿大学、印度理工大学、中科院计算所等，可见各方顶级机构对 RISC-V架构极为重视。
目前，RISC-V全面替代ARM架构还为时尚早，但在IoT、MCU等领域有广阔发展空间。
RISC-V由于诞生时间较短，相关的编译器、开发工具和软件开发环境（IDE）以及其它生态要素还在发展，短期内在智能移动终端上撼动 ARM架构垄断地位是不切实际的。但是，因为 RISC-V有和ARM架构相似的技术特点：精简、低功耗、模块化、可扩展，被认为在诸如低功耗设备，IoT，边缘计算、工业物联网等新兴领域有很大的发展空间。

我们认为，从长远来看，RISC-V将为中国半导体产业，特别是通用处理器领域带来换道超车的机遇。首先，由于 RISC-V架构的开放性，我国将首次获得基于公认的主流架构实现处理器内核的完全自主化机会。第二，由于 RISC-V的开放、简洁、可扩展以及低成本，可以给终端应用市场带来巨大创新。第三，RISC-V产业链未形成规模，产业巨头还未出现，中国企业可以在产业链各环节通过竞争抢占市场。最后，RISC-V开发、推广、商业化、普及的过程，将有效推动中国本土半导体产学研发展，为中国半导体产业集聚处理器人才。
图表11：中国本土部分设计企业及其基于 RISC-V架构的芯片产品


资料来源：各公司官网，华泰证券研究所
目前，国内多家企业在积极推动 RISC-V商业化。其中，阿里巴巴旗下平头哥半导体推出的玄铁 910 AI向量加速引擎的 64位 16核处理器在性能方面优于ARM Cortex-A73；玄铁 902/903已被应用于 IoT和工业控制的 MCU。2018年 9月，华米科技（HMI.US）正式发布了“黄山 1号”，成为全球可穿戴领域的第一颗 AI芯片。作为后续产品，黄山 2号RISC-V智能可穿戴芯片，将于2020Q4量产。华米宣称黄山2号相比于在可穿戴设备中常见的 ARM Cortex-M4架构处理器，整体运算效率提升了38%同时，国内也出现本土基于 RISC-V处理器IP核供应商，与本土设计企业联手。2019年 8月 22日，兆易创新（603986.SH）发布全新的GD32VF103系列MCU。该款MCU采用 RISC-V的Bumblebee处理器内核是兆易创新携手RISC-V处理器内核IP和解决方案厂商芯来科技（未上市）面向物联网联合开发的一款商用 RISC-V处理器内核。本次合作实现了本土处理器 IP供应商和本土芯片设计公司意义非凡的联手。