進入2020年，在多重因素影響下，半導體上行周期開啟，特別是受疫情影響，居家辦公需求迅速興起，帶動 PC、平板電腦等消費終端需求快速上升，線上活動的增加推動著數據中心建設規模擴充。同時，以新能源車為代表的新興應用迎來技術、成本突破，市場需求快速增長。在旺盛需求的帶動下，晶圓廠產能利用率上升，同時，各晶圓代工廠/IDM都增加了資本開支預算。
進入2021年，盡管大多數半導體產品價格依然維持在高位，但價格增速顯著放緩，部分產品價格開始出現松動。同時，終端客戶和分銷商手中的部分芯片庫存水位較高，隨著對未來半導體產品價格的預期逐步發生變化，部分領域的拉貨速度放緩，從2021年底開始，芯片行業進入下行周期。
進入2022年以后，產業鏈下游的EMS企業拉貨動力減弱，而上游晶圓廠的產能利用率在2022年前三個季度依然處于高位，芯片設計和分銷環節庫存壓力較大，據廣發證券統計，2022年第二季度，全球主要IDM的庫存周轉天數(DOI)為117.3 天，環比增加0.1天，芯片設計公司的DOI為88.7天，環比增加4.6天，合計DOI為105.7天，環比增加1.5天。全球主要分銷商的庫存也持續上升，同一時段DOI達到59天，環比增加7.1天。
進入2022年第四季度，全球芯片需求持續低迷，設計廠商承受著越來越大的庫存壓力，而進入2023年以來，全球半導體業進入全面蕭條期，產能利用率在2022下半年依然維持高位的晶圓代工廠，在2023年第一季度明顯下滑，各種“打折促銷”手段頻頻見諸報端，典型代表是臺積電，這家晶圓代工領域的“吸金獸”在該季度的業績表現一般，且第二季度將出現大幅下滑，受到業界高度關注。
綜上，從過去4年的情況來看，全球半導體業在產業周期中上下波動，目前來到了非常困難的時段，而且，在未來半年內，這種困難局面依然會延續，甚至會繼續“惡化”，那么，在未來一年左右的時間內，整個半導體業是否會一直處于“黑暗期”呢?答案是否定的，行業已經出現了復蘇跡象，下面從芯片需求端和供給端來介紹一下。
01.需求端觸底
在剛剛過去的2023年第一季度，終端需求出現觸底復蘇信號，從智能手機市場來看，據CINNO Research統計，2023年1月，中國大陸市場智能手機銷量約2766萬部，同比下滑10.4%，同比降幅收窄，環比上升44.6%。射頻前端芯片巨頭Qorvo預計中國安卓手機市場在2022年第四季度達到谷底，向上拐點將出現在2023年第二季度，手機需求將在2023下半年明顯改善。高通預計2023上半年客戶將繼續減少庫存，市場需求將在2023下半年明顯改善。
PC方面，行業大廠預計2023年呈現弱復蘇態勢。AMD表示，2022年第四季度持續去庫存，渠道庫存已縮減，2023年第一季度繼續去庫存，AMD的PC業務營收在2023年第一季度觸底，預計2023下半年PC行業將復蘇。
在顯示面板市場，Omdia預計2023年第二季度液晶電視面板訂單有望實現同比增長19%的反彈，50英寸及更大尺寸的面板訂單將達到1614億個，同比增長8%，整體市場有望恢復到2020年的峰值水平。今年3月初以來，主流市場的HD畫質TDDI芯片報價已上漲一成，該類芯片供不應求的局面將延續至4月，到了5月，產能恢復正常后價格會下落，這反映出部分細分市場的芯片供需關系開始從供過于求向供需平衡轉變，這是個積極信號。
02.供給端：晶圓廠產能利用率有望恢復
如前文所述，進入2023年以來，全球晶圓廠，特別是晶圓代工廠的產能利用率持續下滑，收入減弱，以聯電為例，該公司預計2023年第一季度產能利用率進一步降至70%左右。
晶圓廠產能利用率下降，迫使部分晶圓產線采取以價換量的策略，從而減小了芯片設計企業的成本壓力，以改善盈利能力。Sigmaintell預計，2023年，8英寸晶圓和12英寸55nm以上制程晶圓代工價格有望同比下降15%-17%，12英寸40nm及以下制程晶圓代工價格同比有望下降約5%-12%，晶圓代工行業整體價格同比下降約10%-15%。
總體來看，在晶圓產線降價和未來需求復蘇的驅動下，從2023年第二季度開始，晶圓廠的產能利用率有望逐步修復，據Sigmaintell預測，全球主要晶圓產線的產能利用率在2023下半年有望溫和恢復。不過，考慮到2023年晶圓制造整體供需關系，即使2023年第二季度客戶下單量有所恢復，使得晶圓廠產能利用率上升，制造芯片的價格在2023年依然處于下行周期，因此，芯片設計公司的成本壓力雖然有所改善，在2023全年依然要過苦日子。
可見，相對于前文介紹的芯片需求端，供給端在2023年的日子更難，這主要是因為產業鏈供需關系傳導需要時間(3-6個月)，只要市場需求持續改善，晶圓廠和芯片設計公司的苦日子將在2023年底或2024年初結束，到那時，整個產業將重新進入上行周期。
03 增長動力
以上，主要是從產業宏觀層面講。芯片業要恢復增長，必須有實實在在的動力源，從目前及可預見未來的情況來看，芯片業增長引擎主要靠以下幾類芯片帶動。
高性能計算芯片
AIGC的發展正在帶動相關芯片需求實現指數級增長，AIGC大模型的訓練和推理需要大量高性能計算(HPC)算力支持，除了算力芯片(GPU、CPU等)，AI服務器內部的存儲芯片(DRAM、NAND、HBM等)、NVLink + NVSwitch、光芯片、高速接口芯片、多相電源供電方案等配套產業鏈都將充分受益于AI服務器的需求擴容。
考慮到各大互聯網巨頭正在訓練的AI模型參數量仍在持續增加，未來模型訓練參數量可能達到萬億級別。Trendforce預估，2022年搭載GPGPU的AI服務器出貨量占整體服務器比重近1%，即約14萬臺，預計2023年出貨量同比增長可達8%，2022~2026年CAGR達10.8%。
AI服務器的核心是GPGPU/ASIC，單價較普通服務器大幅提升。AI服務器與通用服務器不同，除了兩個CPU，一般還要配備4-8個GPGPU，以及一系列配套芯片。以英偉達DGX A100為例，包含8個A100 GPU，2個64核AMD Rome CPU，2TB RAM，30 TB Gen4 NVME SSD，6個NVSwitch，以及10個Connext-7 200Gb/s網卡。一臺通用服務器的價格一般為幾千美金，而一臺主流AI服務器的價格達到10-15萬美金。在AI行業快速發展的背景下，這樣的需求量以及單價，在帶動整個芯片產業復蘇和發展方面，將起到關鍵作用。
存儲芯片
目前，DRAM和NAND現貨及合約價格已接近周期底部位置，存儲芯片庫存情況已達歷史新高，而美光等廠商預期公司DOI已觸頂，且下游客戶庫存水位預計在2023下半年逐漸恢復正常。
除了傳統DRAM和NAND，新興的存儲芯片正在進入主流市場，是未來行業發展的新動力，典型代表是DDR5 DRAM和HBM。
來自AMD的信息顯示，采用DDR5的CPU Genoa導入了140多個平臺，同比增長超過40%，該公司計劃在2023上半年推出采用DDR5的第二代CPU Bergamo。英特爾于2023年1月發布的新一代服務器CPU Sapphire Rapids支持DDR5.該公司表示，客戶對Sapphire Rapids需求強勁，并預計年中前出貨100萬個，此外，英特爾預計在2023下半年發布支持DDR5的第二子代CPU，即DDR5-5600 CPU Emerald Rapids。
美光預計，PC和服務器端DDR5的滲透率在2024年中將達到50%的水平，該公司正在向數據中心客戶大量交付DDR5.隨著英特爾和AMD最新一代服務器處理器Sapphire Rapids和Genoa對DDR5需求的提升，2023下半年，DDR5有望正式放量。
目前，HBM是高端GPU實現高帶寬的主流方案，AIGC熱潮拉動HBM需求增加。GPU主流存儲方案是GDDR和HBM，與GDDR相比，HBM由多個Die垂直堆疊而成，每個Die上都有多個內存通道，可以在很小的物理空間內實現高容量和高帶寬，有更多的帶寬和更少的物理接口，而物理接口越少，功耗越低。同時還具有低延遲的特點。HBM在2023年需求明顯增加，價格也隨之上漲。Omdia預測，2025年HBM市場規?？蛇_25億美元。
模擬芯片
相對于數字芯片，模擬芯片市場發展較為穩定，受市場波動影響相對較小，而且，受益于新能源汽車、工業等應用領域的旺盛需求，2022年全球模擬芯片銷售同比增長20.8%，明顯高于其它芯片品類。另外，在下行周期，相較于其它類型芯片，模擬芯片會有一定的滯后性，預計2023年模擬芯片市場的供需關系拐點會滯后整個芯片業一個季度出現。
作為模擬芯片的重要分支，射頻芯片也將在2023下半年恢復增長態勢。從庫存水平來看，Skyworks和Qorvo的庫存水位和DOI在2022年逐季創新高，但庫存增速逐漸放緩，2022年第四季度，安卓手機產業鏈渠道和終端總庫存減少了20%以上，行業去庫存力度較大，傳導到產業鏈上游，PA晶圓代工廠大幅降低產能利用率。2023第一季度，射頻芯片業繼續去庫存，但庫存水位增速已連續兩個季度放緩。據Skyworks預測，2023下半年，該公司DOI將回落至正常水平，Qorvo也預計渠道庫存在今年下半年恢復正常。
04 結語
在經歷過2020、2021年的產業“高熱期”后，在慣性引導下，全球半導體業走過2022上半年的“虛幻繁榮”后，下半年行情急轉直下，全球芯片業大面積供過于求。
進入2023年以來，情況越來越糟，終端需求不振，原本是賣方市場的晶圓代工廠也不得不低下原本高昂的頭，為了提升產能利用率，推出各種促銷手段。尷尬的是，眾多芯片設計公司在2022年積壓了大量存貨，即使晶圓代工廠降價或變相降價，也難以提升產能利用率，這下，代工廠要看客戶的“臉色”了。
不過，隨著芯片設計公司庫存減少，以及全球各種終端對芯片需求量的提升，芯片供需和買賣雙方關系走向“融洽”，整個半導體業有望恢復正增長，不過，在那一天到來之前的6-12個月內，芯片設計、制造等產業鏈各環節還是要過一段時間的苦日子。
