半导体行业专题：破半导体资讯晓钟声铺浩渺AI浪潮赋新篇雷火竞技

　　1978 年以来半导体产业共经历了 9 轮大的周期，目前正处于第 9 轮周期的下行阶段。半导体作为兼具成长与周期属性的产业，从行业规模来看，1978 年以来共经历了 9 轮大周期。按增速拐点判断，本轮峰值出现在 2021 年；按绝对值规模判断，本轮峰值出现在 2022 年。根据 WSTS 数据，2022 年全球半导体销售额达 5,740 亿美元，创历史新高。

　　小周期长度约在 4 年左右，上行周期通常为 2-3 年，下行周期通常为 1-1.5 年。以绝对规模判断，本轮周期上行区间为 2019Q3-2022Q2，下行区间为 2022Q2 至今。2019 年，中美贸易摩擦导致下游需求转弱，存储芯片供过于求价格下跌，全球半导体行业进入下行周期。2019Q3 见底后，5G 渗透、疫情“宅经济”、新能源产业迅速成长驱动半导体行业复苏增长，至 2021Q3 行业景气度持续上行，并形成了全球范围的“缺芯潮雷火竞技”。2021Q3 后，半导体下游需求出现结构性分化，消费电子增速放缓。2022Q2 至今，全球半导体销售额回落，行业步入下行周期。WSTS 报告显示，由于宏观经济不确定性以及终端需求放缓，2023 年半导体市场规模预计将同比减少 10.3%，降至 5,150.95 亿美元。

　　半导体销售额增速与全球实际 GDP 增速具有较高的相关性。半导体下游应用涉及通信、PC/计算机、消费电子、汽车、工业等领域，终端需求受宏观景气度影响，行业周期与经济周期共振。叠加产品创新、技术升级等影响，半导体周期波动更大，弹性更高。

　　半导体行业周期波动背后本质是供需关系的变化。经济周期轮动中，半导体行业供需变化可以划分为四个阶段：阶段一，经济周期上行带动终端设备和整机需求回暖，需求增速高于出货量增速时，半导体产品价格上涨，行业销售额迎来量价齐增；阶段二，为满足持续上升的市场需求，晶圆厂和 IDM 公司加大资本开支并规划产能扩产，同时经济复苏进入过热阶段，需求增速逐步放缓，但销售额绝对值仍在上行；阶段三，经济下行抑制下游需求，而扩产产能集中释放使得供给保持惯性增长，供大于求引发半导体产品价格回落，销售额量价承压；阶段四，经济持续衰退，市场需求疲软，晶圆厂和 IDM 公司降低稼动率并缩减资本开支雷火竞技，行业供给回落，逐步见底。

　　半导体行业周期按时间长短和驱动因素可以组合和拆解为长、中、短三类。1）长周期，又称创新周期，一般是 8-10 年左右的大周期，主要受行业自身及下游应用的创新驱动，依赖于终端新技术、新代际应用的升级带动。2）中周期，指产能周期，表现为供给雷火竞技侧扩产节奏波动，以全球半导体行业的资本开支增速来看，每 3-5 年会出现一次集中扩产。由于半导体产线 年左右，产能释放与下游需求波动通常存在错配。3）短周期，即库存周期，长度大约在 2-3 年，由产业供需关系变化和自主调节决定，包括主动补库存、被动补库存、主动去库存、被动去库存四个阶段。从影响来看，中、长周期决定波动方向，库存周期则是放大短期波动的推手。

　　PC/智能手机支撑前两轮创新周期增长。按下游应用拆分，通信（含智能手机）与 PC/计算机终端市场长期占据全球半导体销售额的一半以上。2001-2010 年全球半导体市场增长动力主要来自于互联网与笔记本电脑的普及，2010-2020 年之间的增长动力主要来自于通信技术和智能手机的迭代升级。

　　本轮创新周期驱动力由 AIoT 开启。AIoT 即智慧物联网，是人工智能与物联网技术的融合应用，下游场景包括智慧城市、智能家居、智能安防、工业物联和自动驾驶等。2017 年后，智能手机增长乏力，随即物联网概念兴起，连接数量快速增长。2020 年，全球物联网连接数首次超过非物联网（智能手机、PC 以及固定电话）连接数，AIoT 正式接棒开启新一轮创新周期。创新周期驱动力的转变直接表现为下游应用场景销售额的结构变化。据 SIA 数据，其他消费电子（不含 PC 与智能手机）/工业/汽车领域终端应用销售额在全球半导体销售额中的占比由 2020 年 12%/12%/11.4%分别增加到 2022 年的 14%/14%/14%，通信（含智能手机）和计算机占比则由 32.3%/31.2%分别缩减到 30%/26%。全球半导体销售额 2017-2022 年 CAGR 为 6.85%，汽车/工业终端应用领域销售额同期 CAGR 则分别为 12.13%/8.28%，增速明显快于行业总体水平。

　　AIGC 成为周期新增长点。AIGC（AI Generated Content）狭义理解是利用 AI 自动生成的内容形态，是相对于 Web1.0 时代 PGC（Professional Generated Content）和 Web2.0 时代 UGC（User Generated Content）提出的。广义理解是生成式 AI，是相对于分析式 AI 实现的人工智能从理解世界到创造世界的跃迁。2022年智能对话机器人模型 ChatGPT 上线 个月内实现月活用户突破 1 亿，成为史上增速最快的消费级应用和 AIGC 浪潮的代表。ChatGPT 属于 AIGC 技术应用中的文本生成模态应用模型，AIGC 的多模态技术还可以应用于音频、图像、视频、游戏等领域。

　　支撑 AIGC 发展三大核心要素：数据、算法、算力。AIGC 技术的核心思想是通过训练模型和大量数据学习，利用人工智能算法生成与输入指令相关的内容。数据、算法、算力既是推动生成式 AI 进步的要素，也是 AIGC 行业的基础设施。数据是基础资源，是算法发挥作用的前提和支撑决策与优化的基础；算法是解决方案，是实现特定功能的有序指令和步骤；算力是计算能力，是计算设备执行算法和处理数据的能力。

　　大模型海量参数带来巨大算力需求。大模型是指具有庞大参数数量的人工神经网络模型，通常有数亿到数万亿参数，需要在大规模数据集上进行训练，并需要使用大量的计算资源进行优化和调整。简言之半导体资讯，大模型是充分运用海量算力让模型在数据中进行自由的探索和学习。为了使大模型输出近似甚至超出人类水平的结果，用于训练和推理的计算量呈现指数级增长。据 OpenAI 测算，最先进的 AI 模型训练所用计算量每 3-4 个月翻一番，即每年增长十倍，远超芯片领域摩尔定律 18-24 个月增长一倍的速度。

　　AI 基础层是算力支撑和产业链基石。AI 产业链分为基础层、技术层和应用层，应用落地和技术创新都会通过产业链传导为基础层需求。基础层指 AI 硬件及云计算、传感器、数据服务、生物识别等基础设施；技术层是机器学习、计算机视觉、算法理论、智能语音、自然语言处理等通用 AI 技术；应用层则包括机器人、智能医疗、智慧交通、智慧金融、智能家居、智慧教育、可穿戴设备、安防等领域。

　　AIGC 元年开启高性能硬件黄金时代。AIoT+AIGC 双重驱动下，全球 AI 市场快速增长。IDC 预测，到2026 年包括软件、硬件和服务在内的 AI 市场规模将超 9,000 亿美元，2022-2026 年 CAGR 为 18.6%。其中，AI 硬件包括 AI 服务器、算力芯片、存储芯片、CPO、PCB、交换机、数据中心、服务器电源等。据预测，2026 年 AI 硬件市场规模将达 343.4 亿美元，2022-2026 年 CAGR 为 27.0%。虽然从绝对值规模看，AI 硬件是最小的细分市场，到 2026 年仅占整个 AI 市场的 5%，但其增速却快于行业整体。

　　全球半导体产业每 3-5 年出现一轮扩产周期。产能周期反应供给侧变化，主要与经济周期下需求变化、行业竞争策略等因素相关。19Q3-21Q4，行业回暖需求提振，产能利用率迅速爬升至满载状态仍供不应求，缺芯潮下 2021 年行业资本开支同比增长高达 35%。22Q1-22Q3 下游需求回落，供需缺口逐步收窄，但产能利用率依旧高企，资本开支维持高位。22Q4 起，需求疲软叠加在建产能持雷火竞技续释放，供需关系反转，产能利用率松动并迅速下滑。2023 年行业资本开支预期较上年缩减，出现 2008 年金融危机以来最大跌幅。

　　本轮产能扩张规模仍在合理市场空间内。其一，从资本开支增速看，本轮产能扩张节奏从未触及危险边界。SemiWiki 通过分析 1984 年~2017 年间历史数据得出结论，当资本支出增速超过 27%时需引起警惕，超过 56%时会面临过剩风险。其二，本轮资本开支最大增幅低于前一轮周期，但市场规模最大增幅却高于前一轮周期。其三，当前供需关系出现分化，消费电子持续疲软，汽车、工业等应用领域所需的模拟芯片/功率器件韧性强劲，AI 大模型所需的算力芯片更是供不应求半导体新闻。因此，我们认为扩产是合理的结构性调整。

　　（特别说明：本文来源于公开资料，摘录内容仅供参考，不构成任何投资建议，如需使用请参阅报告原文。）

　　新能源汽车 储能 锂电池 燃料电池 动力电池 动力电池回收 氢能源 充电桩 互联网汽车 智能驾驶 自动驾驶 汽车后市场 石油石化 煤化工 化工产业 磷化工 基础化工 加油站 新材料 石墨烯 高分子 耐火材料 PVC 聚氯乙烯 绿色能源 清洁能源 光伏 风力发电 海上发电返回搜狐，查看更多