铸造行业的强劲收入增长将在2021年继续
半导体行业的代工部门在2020年实现了超出预期的收入增长。随着全球多数供应商供应收紧，我们预计2021年这一势头将继续。
除了有利的宏观环境(如COVID-19导致的物流挑战和贸易紧张导致晶圆订单增加)外，前沿节点的技术迁移(7-nanometer而5纳米)似乎正在加速满足来自5克智能手机,游戏机以及云服务器的AI/GPU。另一方面，整个行业的新增产能仍保持理性，二线代工供应商更倾向于提高晶圆价格，而不是建设新建晶圆厂。
基于自下而上的分析和调查，我们对2021年全球代工行业做出了以下四点预测:
2021年销售额将再次实现两位数的同比增长
2020年，代工行业收入达到约820亿美元，同比增长23%。尽管2020年的基数很高，但两位数的增长将持续到2021年。我们预计全年收入将达到920亿美元，同比增长12%。
我们预计台积电该公司计划在2021年实现13%-16%的年销售额增长，继续跑赢行业。台积电定于1月中旬举行季度业绩发布会。
为了与三星的公开信息一致，我们的代工预测包括三星代工的内部业务(到LSI)。我们预计，在高通和英伟达等外部客户获得更多订单的推动下，三星代工在2021年的营收将同比增长20%。
对于整个行业来说，2021年的两位数增长包括晶圆出货量的增加和同晶圆价格(ASP)的增长，这是我们在之前的周期中很少看到的。特别是8英寸晶圆代工厂，他们从2020年下半年开始报告供应短缺，这是说服一些供应商在2021年将晶圆平均价格提高10%的催化剂。
通过大量采用更多的EUV层，显著提高了7/5nm的分辨率
由于TSMC和三星在2019年和2020年通过初步学习阶段后，加快了euv支持节点(7纳米和5纳米，或7/5nm)的生产增量，两家公司将超过行业平均增长率。EUV(极紫外光刻)的采用是扩展摩尔定律的关键因素，以持续增加芯片的晶体管密度，使5G智能手机和HPC(高性能计算)应用程序的发展成为可能。
- 5 nm:台积电从2020年第一季度开始量产5nm，三星在6-9个月后也开始量产。5nm被认为是两个铸造厂完全采用的EUV节点英特尔的去年，等效7nm宣布了另一项生产延期。根据我们的估计，到2021年，5nm晶圆的总出货量将占全球代工行业12英寸晶圆的5%，而2020年这一比例还不到1%。苹果是今年5nm芯片的最大客户(所有订单都给了台积电)(见表1)，包括iphone (A14/A15)和新发布的苹果硅．高通将成为第二大5nm客户，因为iPhone 13可能采用其X60调制解调器。预计到2021年，台积电将从5nm技术获得100亿美元的营收。三星代工也将从5nm订单中获得良好的吸引力，包括其内部(Exynos) SoC和Qualcomm．我们认为，台积电和三星的产能利用率在2021年将达到平均90%，这得益于更强大的5G旗舰智能手机机型。
图1:2021年各客户5纳米晶圆发货情况
- 7海里:与智能手机使用80%以上晶圆的5nm不同，7nm的应用更加多样化，包括AI/ gpu、cpu、网络和汽车处理器。在7纳米系列中，台积电有7nm(仅DUV)、7nm +(带EUV)和6nm(带EUV)，而三星则推出了7nm/6nm，均采用EUV生产。根据我们的估计，到2021年，7纳米晶圆的总出货量将占到全球代工行业12英寸晶圆的11%。在这个几何图形中，智能手机将只消耗35%的晶圆(见图2)，而大多数晶圆将运往AMD(7nm出货量的27%)和英伟达(21%)。鉴于对游戏机、云服务器/AI处理器和主流5G智能手机的强劲需求，整个2021年，7纳米芯片的产能看起来非常紧张，根据我们的计算，平均利用率在95-100%。因此，对于加密挖掘ASIC和基于arm的处理器等新兴需求(在服务器和汽车)，芯片组供应商和整车厂将发现在短期内很难获得额外产能的分配。
图2:2021年各客户7纳米(N7, N7+， N6)晶圆出货量明细
高水平的芯片库存在全年成为常态
虽然代工行业的周期性比IC内存行业要小，但我们仍然认为库存水平是预测增长的主要因素之一。然而，我们需要重新设定2021年甚至2022年初的预期，只要新型冠状病毒肺炎而且全球贸易紧张关系持续下去。全球oem和他们的IC供应商都愿意为额外级别的组件做好准备。根据零部件供应链，从2020年底开始，该渠道部分标准ic的采购前置时间已延长至26周(6个月)及以上。换句话说，我们可能会看到，不仅在台积电的成熟节点上，而且在二线代工供应商中，双重预订模式可能会出现上升的浪潮。
截至2020年第三季度末，根据全球主要IC无晶圆厂公司的财务报告，库存约为79天，而2016年以来的行业平均水平为70天。如果我们看到最近的评论AMD，英伟达，高通，甚至像Dialog Semi(模拟ic)这样的小公司，2021年的前景普遍乐观，5G智能手机，WFH设备和云服务器支出。这种势头支撑了高库存水平。只要对供应链中断的担忧持续存在，芯片供应商将从2020年第四季度开始保持较高的库存水平。这一观点表明，2021年上半年的季节性优于正常情况，因为代工客户将选择更早下晶圆订单，以避免下半年的产能风险。我们预计行业库存将在今年年中达到峰值。
资本密集度也保持在较高水平，因为赢得IDM股票带来了上行空间
虽然我们将等待ASML的EUV出货预测和台积电2021年的资本支出(Capex)指导(预计都在1月中旬)作为全球半导体前景的关键风向标，但市场对台积电2021年的创纪录高点(超过200亿美元)的预期在我们看来是合理的。在我们看来，今年将是台积电销售两大增长支柱——智能手机和高性能电脑之间的交叉年。
我们看到英特尔为了长期生存，很快就会进行CPU外包。台积电和三星都已准备好迎接这一机遇，可能在今年开始扩大他们的5nm/3nm产能。作为芯片制造商未来收入增长信心的指标，资本支出与销售额之比似乎将在2021年保持峰值水平——台积电为40%，三星代工为70%。除了我们前面讨论过的终端应用程序的强劲需求之外，IDM外包趋势正在加速全球IC供应商追求盈利。不仅来自英特尔，台积电很可能在2021年底看到来自日本客户的订单增长，包括索尼的CIS (48MP)和瑞萨的MPU (28nm)。
结论
2020-21年代工行业的上升周期包含了多个周期性和结构性的积极驱动因素，这是自科技泡沫时期(1998 -2000年)以来我们从未见过的。代工行业的增量需求将来自汽车等大部分子行业，以支撑2021年的两位数增长。此外，考虑到IDM外包，我们预计该行业在2022-23年的市场规模将达到并超过1000亿美元。
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