定錨產業筆記

中美晶攜手宏捷科,串聯第三代半導體材料

2020-08-11

受惠於5G基礎建設及電動車需求,第三代半導體材料氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC),近年成為市場關注的焦點。這類III-V族化合物半導體的生成方式,是置放一塊基板,透過「有機金屬化學氣相沉積法」(MOCVD)或「分子束磊晶法」(MBE),使III-V族化合物在基板上形成一層薄膜,逐漸堆積成具有厚度的磊晶片(EPI Wafer),可以想像成洞窟中鐘乳石形成的概念,這個過程稱之為「長晶」。

其實氮化鎵並不是新材料,過去已採用藍寶石基板,廣泛應用在藍光LED上。但如果要有效降低成本,或是提高效能,就必須將基本材質改為矽(Si)或碳化矽(SiC),因而產生矽基氮化鎵(GaN-on-Si)、碳化矽基氮化鎵(GaN-on-SiC)兩種類別,其中,矽基氮化鎵未來將應用於中高壓功率元件,例如快充接頭、車用半導體......等,而碳化矽基氮化鎵則會應用在高功率射頻元件,例如5G基地台、衛星通訊......等。此外,如果不與氮化鎵結合,以碳化矽材質製造的逆變器,廣泛應用在太陽能、電動車......等領域,缺料問題受全球產業高度關注,已爆發過多次綁料風潮。

但這些技術都還面臨許多瓶頸,至今能穩定量產的供應商不多,所以尚未大規模導入終端應用。矽基氮化鎵面臨的問題,是矽與氮化鎵的熱膨脹係數差異太大,在長晶過程中容易發生翹曲、龜裂或破裂的現象,目前只有少數業者能穩定量產6吋矽基氮化鎵磊晶片。碳化矽基氮化鎵面臨的問題,則是要取得高純度碳化矽非常不容易,且長晶所需耗費的時間非常長,過程中監控溫度的要求也很高,目前全球僅有Cree能穩定量產6吋碳化矽基板,市佔率高達70%。

以台系業者來說,環球晶目前有能力供應4吋碳化矽基氮化鎵磊晶片,6吋矽基氮化鎵磊晶片;而嘉晶目前以4吋、6吋矽基氮化鎵為主,同集團的漢磊則提供4吋、6吋晶圓代工服務。此外,台積電、世界先進也有提供6吋矽基氮化鎵代工服務(詳見「III-V族半導體產業地圖」)。但客戶希望能再往6吋、8吋發展,以利規模經濟效益,中美晶也與交通大學合作投入新世代材料開發,未來還有一段路要繼續努力。

而本次中美晶入股宏捷科一案,意味著中美晶想要擴大觸角,集團現有佈局包括:

1. 母公司以太陽能矽晶圓為主,近年受到陸系廠商競爭,本業持續虧損,但2020年7月20日保利協鑫新疆廠爆炸(參考新聞),影響全球供給量約9%,本業營運浮現轉機。

2. 在半導體矽晶圓領域,中美晶持有環球晶股權51%,環球晶擁有12吋產能約100萬片/月,8吋產能130萬片/月,市佔率居全球第三,並積極發展SOI Wafer、氮化鎵、碳化矽新材料。

3. 在車用半導體領域,中美晶持有朋程股權約19%,並透過朋程間接持有茂矽股權18%。朋程在全球車用發電機整流二極體具領導地位,市佔率近60%,近期朋程陸續將車用整流二極體轉單茂矽,並合作開發IGBT模組,瞄準電動車市場,預計2021年投產。

4. 在基板領域,中美晶持有兆遠股權約43%,主要生產藍寶石基板,為藍光LED的關鍵材料;近期兆遠也切入砷化鎵(GaAs)基板製造,初期以紅光LED練兵,未來將投入光通訊、射頻領域,預計2021年底前會有首款射頻晶片產品出貨。

5. 在半導體材料領域,中美晶持有台特化股權約30%,專供半導體製程用特殊氣體。

由於旗下兆遠切入砷化鎵基板製造,環球晶也積極發展碳化矽基氮化鎵磊晶片,未來瞄準的終端應用就是射頻領域,但集團內並沒有相關廠商,故入股宏捷科就成為完成佈局版圖的最後一塊拼圖。未來宏捷科可提供砷化鎵晶圓代工的經驗,協助兆遠的砷化鎵基板在射頻晶片領域盡快取得認證,同時環球晶也可與宏捷科結盟,開發碳化矽基氮化鎵在射頻晶片領域的應用。但目前為止,碳化矽基氮化鎵的應用領域並不廣,主要是在5G基地台上,全球技術領先的穩懋,碳化矽基氮化鎵營收佔比也只有5%以下,宏捷科則需要更長的時間才能看到貢獻度。

以中美晶集團現有的佈局來看,短期(1年內)發展值得期待的是保利協鑫新疆廠爆炸後,可能誘發太陽能產業短暫缺料,多晶矽價格可望攀升,帶動本業虧損減少或轉虧為盈。中期(1~3年)發展值得期待的是2022~2023年,全球矽晶圓供過於求逐漸緩解,且朋程與茂矽合作IGBT模組開始量產,在客戶端的導入進度逐步看到成果。長期(3年以上)發展才會看到兆遠砷化鎵基板及環球晶碳化矽基氮化鎵的發酵。

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虛擬貨幣退燒,顯卡族群降溫

受惠挖礦熱潮推升顯示卡需求,兩大繪圖卡晶片龍頭NVIDIA、AMD,在2018Q1繳出亮眼的財報成績,國內板卡族群財報也非常亮眼,但隨著挖礦需求退燒,板卡族群的業績也開始面臨挑戰。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/5/27、2018/6/10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)」,或以每日10元的價格訂閱「定錨產業週報(加值版)」,獲得更詳細的資訊。 定錨研究團隊認為,板卡族群在2018年4~5月營收降溫,主要原因有二: 1. 比特幣價格在2017Q4創新高後,2018Q1一路走跌,雖然其他虛擬貨幣在2018Q1接棒演出,但在2018Q2仍後繼無力,導致挖礦需求大幅減緩。 2. NVIDIA新款GPU即將上市,顯示卡市場進入產品交替期,消費者抱持觀望態度。 也就是說,如果虛擬貨幣價格沒有起色,板卡族群業績短期內難以回溫,但未來仍有NVIDIA新款GPU可以期待。 而關於NVIDIA新款GPU上市時程,市場上眾說紛紜,主要版本有: 1. 預計7月份上市,採用Volta架構,以台積電12nm FinFET製程投片。 2. 預計7月份上市,採用Turing架構,以台積電12nm FinFET製程投片。 3. 預計7月份上市,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 4. 預計11月份上市,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 在「定錨產業週報2018/5/27號」中,我們認為NVIDIA較可能在2018年7月推出新產品 ── GeForce GTX 1180,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 理由是,依照NVIDIA的技術藍圖推測,Volta架構應該是用在Data Center級的高階產品,且如果NVIDIA以12nm FinFET製程投片,則2018年底AMD推出以7nm FinFET製程投片的新款GPU後,NVIDIA很可能會因為製程落後而流失市佔率,等於這一代新產品只有約半年的壽命,所以NVIDIA必然會選擇以7nm FinFET製程投片。 但當時我們也補充,因為台積電7nm量產初期,多數產能都是供應Apple使用,NVIDIA很可能會搶不到產能,假使新產品如期上市,初期很可能會持續缺貨,直到2018Q4台積電7nm產能拉升後才會逐漸緩解,所以也不排除NVIDIA會直接選擇延後上市。 而根據NVIDIA CEO黃仁勳在Computex 2018釋出的訊息,我們在「定錨產業週報2018/6/10號」更新看法,認為NVIDIA新款GPU較可能在2018年9~10月上市。 這項修正,對於板卡族群有非常重大的意義! 前面提過,板卡族群營收降溫的原因,除了虛擬貨幣退燒以外,消費者在產品交替期的觀望態度也是主因之一,一但新產品上市時程延後,則空窗期就會拉長,預期板卡族群在2018Q2~Q3將面臨出貨量下滑、產品ASP下跌的衝擊,要到2018Q4才會逐漸有起色(詳見【圖一】)。 【圖一】技嘉、微星顯示卡出貨量預估 關於GeForce GTX 1180的效能及價格,我們維持先前的看法,預期GeForce GTX 1080效能較前一世代GeForce GTX 1080提升約60~70%,價格落在699美元附近,較前一代GeForce GTX 1080之599美元提高約20%。 而在挖礦需求退燒後,電競產品出貨佔比較高的微星,受惠NVIDIA新產品上市的程度,可望優於技嘉、撼訊。

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2018-06-20

聯發科天璣2000年底前上市,正面對決Qualcomm

據傳,聯發科新一代5G旗艦晶片 ── 天璣2000,即將在2021Q3季末完成送樣,並在2021年底前導入量產並少量出貨,時程與高通(Qualcomm)新一代5G旗艦晶片 ── Snapdragon 898相近,意味著兩大手機晶片公司即將在2022上半年展開正面對決。 根據市調機構數據,聯發科已經連續四季蟬聯全球智慧型手機AP/SoC市佔率霸主,不僅中高階晶片、主流規格晶片獲得陸系品牌業者採用,搭上5G手機滲透率提高,產品走向平價化的趨勢,高階晶片 ── 天璣1200,也獲得陸系品牌業者搭載於旗艦機種,與Qualcomm Snapdragon 888分庭抗禮。 【圖一】全球智慧型手機AP/SoC市佔率 (備註:由於聯發科、Samsung、Qualcomm通常採用SoC的設計,整合AP及Modem,但iPhone是採用AP、Modem分離式設計,採用自製的A系列AP,搭配Qualcomm的Modem晶片,如果以Modem晶片為計算基礎,而非AP/SoC,則Qualcomm的市佔率仍位居全球第一。) 近期市場傳言,天璣2000晶片是以ARMv9指令集為基礎的8核心處理器,內含1顆超大核Cortex-X2、3顆大核Cortex-A710、4顆小核Cortex-A510,效能將超越以ARMv8指令集為基礎的Snapdragon 888,與Snapdragon 898正面對決。這種「1超大核+3大核+4小核」的設計架構,最有可能發生的問題,是「1人努力、7人圍觀」,所以要如何妥善分配運算工作給8顆核心,發揮最大效能,就要看聯發科研發團隊的產品優化能力,這個可以觀察首發機種的實際效能狀況來判斷。 聯發科旗艦晶片過去較令人詬病的,是內建的影像處理晶片(ISP)效能不夠好,使得在攝像及攝影能力落後競爭對手,而攝像及攝影又是消費者相當注重的功能之一。在過去一段時間,一直有「高規低就」的問題,也就是聯發科定位為高階的產品,被客戶認定不夠高階,只願意搭載於中高階機種,這當然就會面臨更嚴苛的預算限制,甚至會被要求推出閹割版本。 但近期陸系手機業者的發展趨勢,開始走向外掛獨立ISP晶片,例如Vivo日前推出自家研發的獨立ISP晶片 ── V1,小米、Oppo也有相關計畫。據了解,Vivo近期發表的X70系列,部份版本已外掛這顆獨立ISP晶片,主要是採用Samsung Exynos 1080處理器的中國版本,國際版則不會搭載這顆晶片。這項趨勢符合中國政府推動半導體自製的政策目標,也能從較簡單的領域開始累積自身的晶片研發能力,畢竟要無中生有切入手機SoC開發的難度實在太高;另一方面,如果未來採用聯發科處理器的手機也外掛這顆獨立ISP晶片,也有可能會解決聯發科內建的ISP效能不夠好的問題,實際狀況還要再觀察未來的規格設計。 當然,聯發科對於這項風險也是有備而來,據傳2021年底聯發科即將推出的旗艦晶片,除了以台積電4nm製程投片的「天璣2000」之外,還有以台積電5nm製程投片的「天璣2000L」(暫名),也就是閹割版本,在第一時間滿足有可能遇到的「高規低就」問題。 值得期待的是,由於Qualcomm Snapdragon 898可能會在Samsung 4nm製程投片,只有2022年即將搭載於iPhone 14的Snapdragon 895+ Modem晶片會在台積電4nm製程投片,所以Qualcomm Snapdragon 898有可能再度面臨容易發燙的問題,這就會是聯發科在高階市場持續拓展市佔率的好機會。

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2021-09-16

散裝揚帆,成資金避風港

在2018年6月,我們陸續在台北、台中、台南舉辦LINE群錨粉專屬茶會,當時提到2018下半年有三大機會: 1. 新款iPhone上市,供應鏈迎接旺季 2. NVIDIA新顯卡上市,板卡廠營運增溫 3. 散裝旺季來臨,BDI指數走強 關於第一點,我們在「定錨產業週報 2018/9/16」指出,因定價過高、創新不足,舊機種降價反而更具吸引力,預估2018下半年新款iPhone出貨量,將從8,500萬支下修至8,000萬支,儘管短期內因果粉信仰,預售數字仍會開得不錯,有機會帶動股價反彈,但中長線仍應持保守態度。如我們的預期,因新機備貨量低於預期,蘋概股後續表現並不理想。 關於第二點,我們在2018年10月5日發表「技嘉(2376):法說會報告」指出,目前顯卡廠前一代Pascal產品庫存水位約3~5週,遠高於過去新產品上市前的1~2週,預期2018Q3將面臨庫存減損,毛利率承壓,也有可能會影響到新產品的銷售動能。目前我們仍維持原先看法,實際情況則要到2018年10月營收公布後,才能獲得驗證。 關於第三點,BDI指數在2018年6~7月確實有一波反彈,儘管BCI指數在2018年8月觸頂後回檔整理,但BPI、BSI指數接棒演出,散裝航運族群也成為這波股災中的資金避風港。 這波BDI指數走強,除旺季效應外,主要有三項原因: 1. 近年航商造船態度保守,新增運力獲得控制 根據Clarkson統計,2018年散裝航運市場供給成長率達2.9%,需求成長率達2.7%,供需大致平衡(詳見【圖一】)。 【圖一】散裝航運市場供需成長率 由於目前新、舊船舶價格差距達30%以上,航商會較傾向購買二手船舶,而非建造新船,致使新造船訂單(Order-book)佔總運能比例維持在低檔,預期未來2~3年內,散裝航運市場新增運力有限。 2. 環保法規趨嚴,航商加速汰換老舊船舶 國際海事組織將在2020年實施新環保法規,船舶燃油含硫量限制從3.5%降至0.5%,並強制加裝壓艙水系統。 這套法規的實施,航商有三種方式因應: 1) 建造新型環保船:未來航商造船趨勢,勢必走向環保船型,導致新造船成本墊高,降低航商投資意願。 2) 加裝脫硫器:以目前運價推估,加裝脫硫器的回本期間約為3~5年,因此對於較年輕的船舶,航商應會選擇加裝脫硫器。 3) 採用低硫油:對於年齡較高的船舶,航商沒有足夠的時間回收成本,可能會採用低硫油來因應,並在船舶屆齡淘汰後,再建造新型環保船替代。 因此,我們可以期待在2020年,航商將有一批老舊船舶將會拆解,壓抑運力供給成長率。 3. 中國環保政策趨嚴,以海外礦取代國內礦 由於中國本土生產的鐵礦砂品項較低,在環保政策趨嚴之下,中國鋼廠開始用巴西高品項鐵礦砂取代本土礦。 另一方面,中國鋼廠也持續以海外煤取代本土煤,又因北韓在2016年遭美國制裁,中國鋼廠在2017年開始用澳洲煤取代北韓煤,航程從500~600海浬提高至4,000海浬。據統計,2016年中國向北韓進口煤炭2,200~2,300萬噸,2017年降至500萬噸以下,同期中國向澳洲進口煤炭,從7,500~7,600萬噸,提高至8,300~8,400萬噸。 原先市場認為,中美貿易戰將衝擊散裝運力需求,但實際上,中國向巴西進口大豆所需的航程更長,且巴西自產大豆無法滿足中國需求,也要額外向美國採購,再轉銷往中國,反而提升對Supramax、Panamax的運力需求,因此今年穀物旺季對運價的提振效果特別明顯。 在強勁的基本面支撐下,儘管全球經濟面臨逆風,BDI指數還是維持高檔,短期內仍不看淡,加上電子產業景氣明顯走緩,散裝航運族群自然成為法人資金停泊的避風港。 然而,近期中美貿易戰持續升溫,已開始影響到中國市場內需,尤其房市景氣走緩及取消預售屋制度,勢必影響到鋼鐵需求。而美國聯準會升息步調確立,新興市場經濟體皆面臨資金外流的問題,也很可能會成為「一帶一路」政策的推行阻力。展望未來,散裝航運旺季已進入尾聲,也要持續留意中國對海外鐵礦砂、煤礦的拉貨力道,提防需求走緩的風險。

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2018-10-12

華為事件潛在受惠股

昨日發布「歐美大廠抵制華為事件評估」,獲得許多FB粉絲團、LINE群轉發,許多讀者私訊我們,表示對定錨的專業分析感到驚豔。今日我們來更深一層思考,若歐美大廠抵制華為,華為勢必要尋找備援方案,有沒有潛在受惠者? 一、射頻元件 正如我們昨日在報告內提及,華為光通訊、無線基地台事業受創最深,很難找到備援方案,但在智慧型手機事業,只要能克服軟體、射頻元件、晶圓代工三大關鍵問題,仍有機會能站穩市佔率。 由於華為在中國境內銷售的手機,原本就不能使用Google的服務,既有的Android系統是採買斷模式也不受影響,而無法使用最新版Android系統,對消費者而言並不是什麼嚴重的問題。另一方面,晶圓代工領導廠商台積電也表示將繼續提供華為服務,雖然不排除未來受到美國政府壓力而轉向,但目前為止還不是問題。 因此,就目前已知資訊來看,最困難的問題可能是在射頻元件,但事實上,這也不是完全找不到備援方案。 LTE前端射頻模組(RF-FEM)主要包括PA、Switch、LNA三大模塊,台系IC設計業者立積擁有LTE Switch、LNA設計能力,聯發科旗下絡達擁有LTE PA設計能力,很可能會是本次抵制華為事件的潛在受惠者。當然,潛在受惠者的定義,是「有機會」、「沒把握」,在實際接到訂單以前,都只是想像空間。 立積是一家以Wi-Fi RF-FEM為核心產品的公司,同時也是華為Wi-Fi RF-FEM的供應商,公司在2015年3月、2016年4月陸續發表LTE Switch、LTE LNA並成功導入量產,2017年LTE LNA正式切入華為供應鏈,2018年LTE Switch以價格策略搶下華為訂單。若未來三大射頻元件廠商Skyworks、Qorvo、Broadcom都停止向華為供貨,海思在短期內也尚未掌握射頻元件設計能力,立積是華為唯一的選擇。   二、智慧型手機處理器 目前華為旗艦機種都是採用自家海思設計的麒麟系列處理器,中高階機種採用Qualcomm Snapdragon 700系列處理器,低階機種採用聯發科Helio P系列處理器,若Qualcomm停止向華為供貨,則聯發科的晶片有機會取得部份中高階機種的訂單。然而,雖然聯發科在5G前端射頻模組投入不少資源,但還是沒有較具競爭力的產品,這方面可能幫不上忙。 此外,ARM宣布加入抵制行列,儘管現有的處理器架構授權都是採買斷的方式,不會受到影響,但未來華為處理器架構升級會是很大的問題。要解決這個困境有兩種方式,一種是改變IP授權來源,另一種是向沒有被ARM禁止授權的公司購買處理器,前者是晶心科,後者是聯發科。   三、Wi-Fi基頻 目前華為手機Wi-Fi基頻晶片大多採用Broadcom的解決方案,但Broadcom已宣布加入抵制行列,未來華為可以轉向聯發科(旗下雷凌)、瑞昱購買Wi-Fi基頻晶片,其中聯發科的產品效能表現優於瑞昱。此外,Wi-Fi基頻晶片也需要RF-FEM搭配,由於Skyworks、Qorvo、Broadcom可能都會停止供貨,又回到第一段提到的立積。   四、濾波器 在高頻BAW濾波器,幾乎由Broadcom、Qorvo壟斷市場,很難找到備援方案;但中低頻SAW濾波器,台系石英元件廠台嘉碩在2016年入股韓國Sawnics公司,本身就是華為SAW濾波器供應商之一,若Skyworks、TDK......等業者停止向華為供貨,Sawnics必然是華為會考慮的選項之一。 然而,雖然台嘉碩過去曾量產過BAW濾波器,為客戶代工,但BAW濾波器的製程難度遠高於SAW濾波器,目前該產線已停止運作,因此對於5G手機所需BAW濾波器,台嘉碩目前暫無製造能力。   各位讀者要留意的是,這些潛在受惠者,在國際市場上的競爭之所以落後競爭對手,意味著他們的產品競爭力較為不足,只是在華為無法向國際大廠拿到料源的情況下,「有機會」被納入考量的潛在名單,並不表示華為一定會向這些廠商下單。此外,立積、台嘉碩的營運近況並不好,雖然市場近期可能會炒作轉單題材,但如果要買進,還是要多留意投資風險。 另外,要留意市場傳言聯發科將停止向華為供應晶片(參考新聞),若此事為真,則前述分析關於聯發科的部份都會無法實現。

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2019-05-21