本週J.P. Morgan發表一篇Server產業的研究報告，提及雲端服務商近期的資本支出計畫，以及2018年Server產業展望。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/10號」的內容節錄及補充資料，若對相關供應鏈的營運概況有興趣，歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」，獲得更詳細的資訊。 近期雲端服務商，如Amazon、Google、Facebook、Microsoft，為提升資料中心運算負荷量，並追求更好的運算效率，不僅對於資本支出態度相當積極，並開始導入Intel新平台Purley，Hyperscale Data Center市場在2017Q3開始明顯轉強，帶動Server市場產值規模及出貨量強勁成長(詳見【圖一】)。 【圖一】全球Server市場產值規模(Source: Gartner) 雲端服務商積極擴增資本支出，主要是人工智慧廠商積極透過「AI訓練」優化演算法架構，且消費性電子及物聯網終端裝置陸續導入AI功能，「AI推論」的使用量將在2018~2022年之間大幅成長，預期AI相關工作量將佔2018年Hyperscale Data Center市場需求約10%(詳見【圖二】)。 【圖二】AI相關工作量佔Hyperscale Data Center市場需求 但另一方面，企業級Enterprise市場，則持續遭到白牌伺服器侵蝕(詳見【圖三】)，預期白牌伺服器/交換器市場滲透率，將在2018年達40%，意味著HP、Dell、IBM......等傳統伺服器大廠，市佔率恐持續下滑，且企業級Enterprise市場在Intel Purley平台換機進度非常緩慢，不利ASP表現。 這意味著，過去專注在企業級Enterprise市場的公司，亦即傳統伺服器大廠HP、Dell、IBM的供應商，不論是組裝代工廠、電源供應器、交換器......等，若不能及時調整客戶結構，將面臨白牌伺服器業者的強力競爭。反之，以白牌伺服器市場起家的公司，例如廣達、緯穎，則可望持續受惠這項趨勢。 【圖三】白牌伺服器/交換器市場產值規模及滲透率(Source: J.P. Morgan) 在交換器市場，為因應資料傳輸量越來越龐大，100G交換器出貨量快速成長，並持續侵蝕40G交換器的市佔率。根據IDC統計，100G交換器在2017Q4產值規模市佔率已達9.6%，遠高於去年同期4.8%。 另一方面，雖然網通廠商2017年推出25G/50G交換器，意圖取代10G交換器的產業地位，10G交換器在2017Q4出貨量仍維持穩健成長，但受到產業競爭加劇影響，ASP遭遇沉重壓力，故產值規模呈現小幅衰退。 市場預期，100G交換器市佔率將在2020年達到20~25%，且業者將在2019下半年推出400G交換器產品，其中，智邦近年專注在白牌伺服器市場，不僅領先同業量產100G交換器，並已開始投入400G交換器產品開發，與國際大廠Cisco並駕齊驅，居全球領先地位，可望受惠。

本篇為2018年12月4日提供給「基本/加值版會員」的定錨獨家產業報告，非當前最新看法，若您希望能即時收到更多定錨獨家產業報告，可以參考「訂閱方案」(連結)，以每個月199/399元的價格訂閱「基本/加值版會員」。 2018下半年以來，矽晶圓產業因日系廠商擴產態度轉為積極，但NAND Flash、DRAM需求下滑，過去兩年供需吃緊的情形，在2019年將明顯緩和。 觀察近期矽晶圓報價，漲勢確實有放緩跡象，反映廠商產能擴增幅度高於年初預期，原本市場認為供需將非常吃緊的情形並沒有發生。定錨預估，2018年全球12吋矽晶圓月產能達610萬片，需求達605萬片(詳見【圖一】)，供需大致平衡。 展望2019年，由於Shin-Etsu、SUMCO在2018年大幅擴增資本支出，環球晶也維持強勁的資本支出計畫，預期2019年矽晶圓產能會有較大幅度的增加(詳見【圖二】)；而在需求面，儘管邏輯IC需求仍十分強勁，但受到記憶體報價走跌影響，Samsung、Sk Hynix近期確實有放緩記憶體投資計畫的跡象。定錨預估，2019年全球12吋矽晶圓月產能達685萬片，需求達640萬片，供需結構轉差。 【圖一】全球12吋矽晶圓供需結構 【圖二】全球Top-3矽晶圓廠資本支出 而2017下半年以來，因國際IDM大廠將低壓消費性MOSFET產能轉作中高壓車用MOSFET及IGBT，導致消費性MOSFET缺貨，而主要投產的6吋晶圓代工廠，又因多年未有重大投資，產能吃緊，廠商轉往8吋廠投產，導致8吋矽晶圓需求大增。定錨預估，2018年全球8吋矽晶圓月產能達565萬片，需求達560萬片，供需大致平衡(詳見【圖三】)。 展望2019年，因日系廠商Shin-Etsu、SUMCO，台系廠商合晶鄭州廠，以及環球晶與Ferrotec合資新廠產能陸續開出，定錨預估，2019年全球8吋矽晶圓月產能達595萬片，需求達580萬片，供需吃緊的情形稍有緩解。 【圖三】全球8吋矽晶圓供需結構 儘管台系廠商環球晶強調，公司與主要客戶簽有長期供貨合約(LTA)，但過去經驗顯示，假使全球景氣走弱，導致矽晶圓供需吃緊緩解、報價回跌，客戶有可能會選擇違約，並在現貨市場以較便宜的價格採購原料。 此外，參考散裝航運族群在2010~2013年的經驗，當時航商與主要客戶也簽有高價合約，但股價主要是跟隨BDI現貨價走，而非反映財報獲利，我們認為矽晶圓族群很有可能會發生同樣的情形。 因此，雖然我們曾在2017年初舉辦之「2017年半導體產業趨勢」講座，看好矽晶圓產業的前景，但目前看法轉趨保守，就算近期財報亮眼、股價反彈，我們還是建議讀者們避開產業前景存在較多不確定性的矽晶圓族群，另尋前景較明確的投資機會。

近年台積電持續推動供應鏈在地化，在烏俄戰爭後，全球半導體產業一度面臨氖氣短缺的問題，導致氖氣價格大幅飆升，更加突顯供應鏈在地化的重要性。綜觀晶圓製造成本結構，矽晶圓佔比約30~35%、光罩佔比約10~15%，化學藥劑、特殊氣體......等佔比約5~10%。儘管化學藥劑、特殊氣體成本佔比不高，卻是攸關製程良率的重要一環，2019年4月台積電南科14B廠就爆發出光阻劑材料汙染事件，導致10萬片晶圓報廢，損失高達5.5億美元。 半導體特殊氣體主要分為四個等級，難度由高到低分別為第一級「合成」、第二級「純化」、第三級「混氣與轉充填」，以及第四級「微量分析、特殊部件設計組裝」，越前段的製程享有越高的毛利率。 而在半導體製程的不同階段，會分別需要使用不同的化學藥劑或特殊氣體(詳見【圖一】)，目前台積電所使用的化學藥劑、特殊氣體，主要是由海外廠商供應，例如特殊氣體供應商普萊克斯(Praxair)、林德(Linde)、大陽日酸(Taiyo Nippon Sanso)、液空(Air Liquide)，光阻劑供應商JSR、信越(Shin Etsu)、杜邦(DuPont)，研磨液供應商Fujimi。 【圖一】半導體製程特殊氣體及化學藥劑 1. 爐管鍍膜、化學氣象沉積(CVD)製程： 主要目的是要讓矽晶圓上附著二氧化矽(SiO2)、(氮化矽)Si3N4薄膜，需要使用一氧化二氮(N2O)、矽甲烷(SiH4)；如果是先進製程，對薄膜的緻密度、平滑性、摻雜兼容性......等要求更高，會需要使用矽乙烷((Si2H6)，產品單價是矽甲烷的100倍；而未來更尖端的製程，有可能會需要使用矽丙烷(Si3H8)，產品單價是矽乙烷的5倍。 在薄膜沉積製程完工後，仍會有一些氣體殘留在設備中，此時需要F2、N2進行清潔，確保設備潔淨度符合標準。 2. 深紫外光(DUV)微影製程： 先在鍍上薄膜的矽晶圓表面，塗佈一層光阻劑，再用準分子雷射將光罩畫好的電路圖轉印到矽晶圓表面，最後用顯影劑將不必要的光阻層去除。由於不同製程節點，將使用不同波長的深紫外光，也會連帶影響到準分子雷射氣體的材質，主要分為氟化氬(ArF)、氟化氪(KrF)兩種。 在製程持續期間內，氟化氬、氟化氪氣體將持續耗損，而氖氣也因暴露在大量離子中而摻入雜質，導致純度降低，每隔一段時間就需要更換。氖氣依照純度區分，可分為粗氖、純氖、電子級氖、電子級氖混氣(Ne Mix)，在烏俄戰爭前，烏克蘭佔全球電子級氖氣供給約70%。 在烏俄戰爭後，全球電子級氖混氣價格大漲數十倍，主因氖氣佔半導體製造的成本比例很低，比起停產的損失，廠商更願意高價收購，以維持產線運作。儘管部份設備業者曾提出減少氖氣用量30%的解決方案，但將會導致設備腔體加速耗損，考量設備折舊成本昂貴，這個方案只能作為暫時性替代，無法成為主流。 然而，近期受到成熟製程晶圓代工產能利用率下滑、記憶體減產、廠商囤貨告一段落......等因素影響，電子級氖混氣價格已大幅回落，短期內恐難以回到年初高點。 3. 蝕刻製程： 根據微影製程所繪製的電路圖，用六氟丁二烯(C4F6)、四氟化矽(SiF4)......等氣體，將先前附著在矽晶圓表面二氧化矽、氮化矽薄膜去除。 雖然上述製程所使用到的化學藥劑、特殊氣體，多數是由海外廠商供應，但商業模式通常是由海外母公司負責第一級、第二級前段製程，再由在台獨資或合資子公司負責第三級、第四級後段製程，或是透過代理商銷售，故相關合資廠商、代理商皆受惠於台積電對半導體級化學藥劑、特殊氣體的需求；此外，許多本土供應鏈，也積極發展半導體級化學藥劑、特殊氣體，受惠於台積電推動供應鏈本土化，供貨比重逐漸提升，也持續朝高技術門檻、高附加價值的產品發展，更值得持續追蹤。

不斷電系統(Uninterruptible Power System, UPS)的功能，是在發生停電或供電不穩時，自動將電源切換為內建電池，在短時間內維持裝置正常運作。由於UPS系統能穩定電壓，故能給予電子裝置保護作用，避免供電不穩造成內部元件損壞。 UPS系統主要可分為離線式(Off-line)、在線式(On-line)，以及介於兩者之間的在線互動式(Line-interactive)，三者結構不同，價格也有很大的差異。Off-line的結構簡單、體積小、重量輕，價格也便宜，但需要轉換時間，無法完全解決供電不穩定的問題，多用於PC；而On-line的結構較複雜，無須轉換時間，能完全解決供電不穩定的問題，但價格也較昂貴，多用於電信、醫療設備；而Line-interactive多用於Enterprise Server。 目前全球UPS市場規模約100億美元，成長動能來自Data Center及通訊基地台應用，主要廠商包括APC、Emerson、Eaton、Riello、華為......等，五大廠商合計市佔率超過70%。由於產業複合成長率只有5~6%，國際大廠為降低成本，開始逐漸提高委外釋單比種，但就算是委外比重最高的APC，釋出的代工訂單也只佔出貨量約5~10%，未來還有很大的提升空間。 以成本結構來看，UPS的主要成本是原材料，佔總成本約80%，包括鉛酸電池(23%)、變壓器(15%)、功率元件(15%)、機構件(12%)、線材......等，另直接人工與製造費用合計佔總成本15%。由於原材料佔成本比重高，鉛酸電池、銅、功率元件(MOSFET、IGBT)價格走勢，對成本會有相當程度的影響，但通常可以轉嫁給客戶，故毛利率得以維持穩定。 近期UPS產業最值得關注的議題，是鋰電池BBU在UPS的應用，以及鋰電池業者藉由BBU切入UPS市場的機會。雖然鋰電池UPS擁有許多優點， UPS大廠陸續開發出採用鋰電池的產品，體積大幅縮小，但價格是傳統鉛酸電池的4倍以上，未來若鋰電池UPS產品滲透率提高，將有助UPS市場規模成長幅度加快，但能否獲得客戶青睞仍有待觀察。 展望未來，UPS市場成長動能主要還是在Data Center佈建，對On-line UPS的需求，代工廠受惠國際大廠提高委外釋單比重，成長動能將優於產業平均值。此外，5G基地台採分散式架構，小型基地台(Small Cell)或將帶動對於低容量UPS的需求，而大型基站的佈建勢必也會需要On-line UPS支援，可望繼Data Ceneter建置需求之後，帶來新一波成長動能。 台系UPS廠商中，以旭隼、碩天較具代表性，其中旭隼100%承接ODM訂單，碩天則以品牌經營為主。 旭隼的客戶包括APC、Emerson、Riello......等一線大廠，以及眾多二線廠商，On-line UPS營收佔比較高，得以受惠Data Center、通訊基地台強勁需求，且主要客戶形成寡佔市場、競爭力強，營收成長展望佳。 碩天以品牌經營為主，主攻北美Off-line市場，成長動能主要來自國際大廠退出、市佔率提升，毛利率較旭隼高15%，但未來要參與Data Center、通訊基地台市場成長商機，勢必得切入On-line、Line-interactive市場，與國際大廠競爭，會是一項挑戰。 旭隼(6409) 營收結構：On-line UPS 40~45%、Off-line UPS 35~40%、Inverter 10~15%、Others 5~10%。 近年受惠APC提高委外代工比重(旭隼為APC獨家代工廠)，來自國際大廠訂單量逐年攀升，營收佔比從2016年15~20%，提高至2018年25~30%，並在2018Q2首度開始承接APC On-line UPS代工訂單，另有70~75%營收來自各地本土品牌客戶。因應中美貿易戰關稅問題，2018年將部份後段組裝產線搬回台灣，並未規劃在其他國家設廠。 公司已公佈2018年財報，營收114.08億元，YoY +15.7%，EPS 23.04元，市場共識2019年營收YoY +10~15%，EPS 25.00~25.50元。 碩天(3617) 營收結構：UPS 70~75%(On-line 5%、Offl-line 95%)，Others 25~30%。Data Center應用約佔30%。 主要經營CyperPower品牌，透過經銷商及零售商銷售，經銷商如Amazon、Alcatel、DMH......等，零售商如Bestbuy、Costco......等，另有少部份產品直接出貨給電信運營商，如AT&T、Verizon。由於Off-line UPS受到PC市場衰退影響，市場規模以每年3~5%的幅度萎縮，國際大廠陸續退出，導致碩天在北美地區市佔率穩定攀升，目前已位居第二大品牌。 2018Q3因應中美貿易戰，將位於深圳廠的部份後段組裝產線拆解，移至菲律賓生產，恐影響毛利率表現，但2019Q1毛利率應能回穩。 定錨預估，2018年營收83.37億元，YoY +6.9%，EPS 8.00元；2019年營收YoY +5~10%，EPS 8.50元。 2019/4/7更新 近期新普法說會，指出Data Center導入電池備援電力模組(Backup Battery Unit, BBU)的趨勢，引起投資界留意。由於BBU相較UPS有非常多優點，包括體積小、重量輕、能源使用效率高(DC to DC)、循環特性佳、壽命較長......等，故投資界開始思考BBU是否會取代UPS，成為Data Center的主要備援電力方案。 但定錨經過深入研究後，發現目前BBU相較UPS仍有許多顯著的缺點，包括鋰電池的成本遠高於鉛酸電池，以及充/放電管理較鉛酸電池複雜，因此終端客戶對於導入BBU的態度，仍有不少疑慮，尤其是對於性價比的考量。由於目前UPS市場主要由歐、美業者掌握，在BBU與UPS競爭趨於激烈的趨勢下，歐、美業者為強化成本優勢，應會擴大委外釋單給台系代工業者，這可能也解釋了旭隼承接APC訂單逐年成長的原因。 此外，UPS是一個非常完整的系統，包括儲能單元、電流轉換單元、充電器、電源管理系統......等，其中儲能單元主要採用鉛酸電池，但近期也開始有客戶洽詢採用鋰電池的產品，電流轉換單元主要功能則是交流轉直流電(AC to DC)，以及單相、三相電力的轉換，最後透過電源管理系統，達成電源保護及備援目的。為解決體積龐大及能源使用效率較低的問題，也發展出集中式、分散式架構，以及AC to DC、DC to DC的不同方案，儲能單元也可採用鋰電池。也就是說，雖然BBU是值得留意的新趨勢，也讓電池模組廠有機會加入資料中心備援電力市場的競爭，但UPS架構及鉛酸電池的效能也持續在進步，短期內BBU很難獲得壓倒性的優勢而躍居主流。 最後要留意的是，本次研究赫然發現，北美Data Center市場建置UPS的需求，並非以on-line UPS為主流，故碩天Data Center終端應用營收佔比約30%，且營收成長率超過20%，受惠程度高於原先預期，並推翻原先認為碩天只是受惠歐美大廠退出off-line UPS市場的看法。