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西部研究 | 2025年度策略(電子篇)

2024-12-25 13:42

(來源:西部證券研究發展中心)

半導體:自主可控已初現成效,超精密設備及高端封測產業鏈發展前景廣闊。半導體設備:1)12月2日美國BIS將136箇中國相關實體添加到「實體清單」,涉及多家國內半導體設備廠商,關鍵設備自主可控刻不容緩。近年來,我國在刻蝕、離子注入、CMP、清洗等多個關鍵半導體設備領域國產化工作已取得積極進展,部分設備已經可以覆蓋14nm及以下節點;在光刻機和高端量檢測設備領域,當下發展仍然道阻且長,但發展前景廣闊。光刻機方面,光刻機光源涵蓋汞燈、準分子激光器、全固態深紫外激光器、激光等離子體等,目前以上海微電子為首的中國光刻機產業持續取得突破,國產光刻機呼之欲出。量檢測設備方面,國內市場長期被KLA等廠商壟斷,2023年前道量檢測設備國產化率不足5%;目前中科飛測精測電子積極佈局前道量檢測設備領域,量檢測設備自主可控持續迎來積極進展。2)高端封測:先進封裝可以超越摩爾定律,同時在一定程度上彌補國內在先進製程領域的差距,對國內高端芯片產業有着關鍵的戰略意義。高端封測市場也有望持續增長,Yole預計2024年先進封裝市場規模將達到472.5億美元。

消費電子:AI+賦予電子產品新生命力,持續技術創新有望引爆新需求。1)手機: 2024H1以來消費電子回暖,隨着存儲漲價壓力緩解,疊加補貼政策持續推出,手機市場有望加速復甦。當前各廠商積極佈局AI領域,蘋果AI持續領先。我們認為,一方面AI手機有望催化換機周期,另一方面AI手機對硬件方面新的要求帶動產業鏈創新升級。2)PC:在端側AI發展下,AI PC有望重塑傳統PC產品形態,通過多元產品形態滿足用户需求。頭部PC廠商及芯片廠商紛紛入局AI PC,加速產業升級創新,未來仍有巨大想象空間。3)可穿戴設備:RayBan Meta作為AI智能眼鏡銷量及口碑雙收。AI智能眼鏡作為AR眼鏡的過渡形態,有望推動AR眼鏡實現加速發展。此外在其他可穿戴設備上,字節跳動發佈Ola Friend,耳機成為AI交互新入口。4)面板:2024年前三季度全球TV面板出貨穩健增長,TV面板需求呈現尺寸分化,整體均價或將維持平穩。從需求端看,國補政策催化電視升級換代需求,從供給端看,夏普堺工廠停產行業產能持續優化。我們認為,隨着供需格局持續優化,利潤中樞有望繼續上揚。

AI算力:全球AI發展點亮新興產業,多條核心供應鏈源自中國。AI有望為全球科技公司業績增長帶來新曲線,而當前對AI的投資方處早期。端側大模型應用對AI服務器的數據吞吐帶來新的挑戰,AI服務器對算力的需求日益增長,多卡服務器應運而生。AI服務器中如高速銅纜、PCB等零組件迎來新的增長。1)高速銅纜:DAC銅纜憑藉高帶寬、高速、低成本的優勢,有望成為數據中心網絡連接的最優解。例如NVIDIA Blackwell架構通過採用DAC銅互連方案,DGX帶寬量直接增加了18倍,AI FLops增加了45倍。未來AI高性能計算催生銅纜需求,LightCounting預計2028年全球高速互聯市場規模有望達到28億美元。2)PCB:AI服務器PCB主要涵蓋主板、UBB、OAM三類。相較傳統服務器在面積、層數、材料方面升級趨勢明顯。Prismark預計2028年全球HDI板的市場空間達到142.26億美元,23-28年CAGR為6.2%。

風險提示:市場競爭加劇,半導體行業周期波動,產品迭代不及預期風險。

一、2024年電子板塊回顧

Q4電子行業進入復甦階段。2024年初至今(12月23日),SW電子累計漲幅為21.08%,排名第五,領先滬深300指數6.44pct。其中,前三季度SW電子累計漲幅為3.75%,跑輸滬深300(17.10%);然而,得益於AI端側的加速落地疊加自主可控的持續推進,Q4電子行業進入復甦階段。Q4至今(9月30日-12月11日),SW電子累計漲幅為31.80%,大幅跑贏滬深300(6.21%)。

分板塊來看,截至2024年12月23日,年初以來SW電子二級行業中,元件、其他電子II、半導體、消費電子、光學光電子、電子化學品II累計漲幅分別為30.41%、29.42%、27.72%、15.68%、7.06%、1.37%。SW電子三級行業中,數字芯片設計、印刷電路板、半導體設備漲幅領先,累計漲幅分別為43.22%、36.85%、31.20%;模擬芯片設計、品牌消費電子跌幅領先,累計跌幅分別為-5.06%、-3.50%。

Q4電子板塊估值顯著提升。截至2024年12月23日,SW電子板塊整體PE-TTM為55.66x,已超過去十年估值平均水平(46.57x),處於過去十年曆史分位75.36%。分板塊來看,半導體、其他電子II、元件、光學光電子、消費電子、電子化學品II的PE-TTM分別為90.81x、60.52x、38.08x、56.83x、30.22x、56.86x,處於過去十年曆史分位的62.61%、74.95%、49.10%、70.34%、28.67%、57.94%,元件和消費電子仍有較大的估值修復空間。

二、半導體:設備國產替代大勢所趨,高端封測前景廣闊

2.1 半導體設備:關鍵設備陸續突破,自主可控正當時

2.1.1 概述:半導體設備制裁持續加碼,設備國產化率穩步提升

半導體設備種類繁多,市場空間持續增長。半導體設備是指用於製造、處理或測試半導體材料和器件的設備,分為前道工藝設備(晶圓製造)和后道工藝設備(封裝測試):前道晶圓製造分為7大工藝,包括氧化/擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、清洗和金屬化等;后道設備包括減薄、劃片、打線、Bonder、FCB、BGA植球、檢查、測試設備等。過去幾年中全球半導體設備市場持續增長,尤其是在先進工藝製程、AI、5G、汽車電子等新興應用的推動下,光刻機、刻蝕機、沉積設備等需求大幅增加。

全球市場方面,根據SEMI數據,2024年上半年全球半導體設備出貨總額為532億美元;預計2024年全球半導體制造設備市場將達到1090億美元的新高,同比增長3.4%;2025年全球銷售額有望繼續增長至1280億美元。中國市場方面,SEMI數據顯示中國大陸是世界上最大的半導體設備市場,24H1中國在芯片製造工具上的支出達到創紀錄的250億美元,超過中國臺灣地區、韓國和美國的支出總和。

美國發起多次有關半導體設備的制裁,關鍵設備自主可控刻不容緩。12月2日晚美國商務部工業和安全局(BIS)修訂了新的《出口管理條例》(EAR),將136箇中國相關實體添加到「實體清單」,其中有多個實體與半導體設備有關,涉及北方華創拓荊科技、凱世通、盛美半導體、中科飛測、華海清科芯源微等公司,涵蓋了塗膠顯影、刻蝕、薄膜沉積、清洗、去膠、離子注入、CMP、封裝測試等半導體設備的大部分領域。此前美、日、荷等國曾多次發佈對華半導體設備管制措施,涉及先進節點的光刻機、ALD、沉積等多種關鍵設備。我們認為,制裁雖然對當前國內半導體產業發展帶來一定影響,但關鍵設備的自主可控也為國內半導體設備廠商帶來了良好的國產替代機遇。

國內廠商加速研發驗證,部分設備已可覆蓋14nm及以下節點。從2023年的半導體前道設備上市公司營收角度來看,清洗設備和CMP設備的國產化率已經比較高,刻蝕設備的國產化率預計在30%左右,薄膜沉積設備的國產化率小於20%,其余設備如光刻機等國產化仍有待提高。從工藝覆蓋角度來看,國產設備在成熟製程上基本已經突破,並持續向先進節點邁進,設備國產替代持續加速。

2.1.2 光刻機:半導體工業皇冠上的明珠,國產光刻機加速落地

光刻機是技術難度最大、最關鍵的半導體設備,主要由光源、照明及投影物鏡、雙工台三大系統組成。光刻機是半導體制造中的關鍵設備,它使用特殊的光源通過光罩照射到塗有光敏材料的硅片上,形成有效電路圖案。光刻機是半導體芯片製造中最精密複雜、難度最高、價格最昂貴的設備,是整個製造流程工藝先進程度的重要指標。光刻機主要結構涵蓋光源、照明系統、掩模台、掩模傳輸系統,投影光刻物鏡、工件台、硅片傳輸系統等,其中根據光源的不同光刻機可分為G-line光刻機、I-line光刻機、KrF光刻機、ArF光刻機(包括ArF Dry和ArFi,統稱為DUV光刻機)、EUV光刻機等。

光刻機的光源提供曝光所需光線,多種技術路線各有優劣。光源系統是光刻設備的核心,光源波長決定工藝能力,光源波長越短,則晶體管線寬越小,芯片性能越強。目前光刻機光源主要技術路線涵蓋高壓汞燈、準分子激光器、全固態深紫外激光器、激光等離子體技術(LPP)等。

高壓汞燈:目前g-line(436nm)和i-line(365nm)主流光源。高壓汞燈是利用汞蒸氣在高氣壓狀態下,通過電極間施加高電壓使汞原子電離激發,汞原子在從激發態回到基態的過程中發射紫外線(如波長436nm或365nm)。高壓汞燈方案技術成熟,有着寬光譜輸出、高亮度的優勢,但其在更先進的製程所需的短波長(如深紫外248nm)分辨率不足,限制了其在高精度光刻中的應用。目前高壓汞燈是g-line和i-line主流光源,廣泛應用於ASML、Canon與Nikon的光刻機中。

準分子激光器:廣泛用於ASML的DUV光刻機中。準分子激光器是利用稀有氣體和鹵素氣體的混合物在激發態形成準分子(Excimer)產生激光的裝置,能夠發出深紫外(DUV)波長的激光(如248nm的KrF和193nm的ArF),是ASML光刻機光源的主流技術路線。準分子裝置有着高能量短脈衝、波長穩定性高等優勢,但也存在光束質量較差、穩定性較低、可調諧範圍較小,而且還有技術複雜、氣體有毒和工作氣體壽命有限等缺點。

全固態深紫外激光器:採用非線性晶體的多級變頻原理產生紫外光,倍頻與和頻是關鍵技術。全固態深紫外激光器的原理是通過全固態激光器(DPL)產生基礎光源,再結合非線性光學頻率變換技術,將光的波長轉換為深紫外區域。全固態深紫外激光器主要涉及倍頻與和頻技術:1)倍頻(SHG):利用非線性晶體將輸入光的頻率加倍,由於波長與頻率呈反比,輸出波長轉為輸入光波長一半;2)和頻(SFG):將兩束不同頻率的光在非線性晶體中相互作用,生成頻率等於兩者之和的光。

全固態深紫外激光器結構緊湊,優點眾多。全固態深紫外激光器優點包括高效率輸出、光束質量優異、高重複頻率、性能穩定可靠等,同時由於採用激光二極管泵浦源和固體增益介質,全固態激光器省去了傳統氣體激光器的複雜管道和高壓設備,整體設計更加緊湊,適合集成到各種設備中。

全固態深紫外激光器難點在於晶體,中國在該領域全球領先。目前常用的非線性晶體包括LBO、BBO、KBBF、LSBO等。在頻率變換過程中,非線性晶體的特性(晶體類型、晶體長度、切割角度、相位匹配類型、走離角、接收角、潮解特性、吸收特性、温度特性、保護環境)將直接決定整個激光系統的效率和複雜程度。應用方面,目前中國科學院的研究人員已經實現了使用三硼酸鋰(LBO)晶體產生的193 nm和221 nm激光器的最高功率輸出。這一成就為該激光器在深紫外(DUV)光譜中的更多應用奠定了基礎。

LSBO優勢突出,有望成為新一代全固態深紫外激光器晶體。2015年中國科學院發現新型無鈹深紫外非線性光學晶體材料LSBO,有望成為下一代深紫外非線性光學晶體的優秀候選材料。LSBO即指鋰摻雜的硼酸鍶(SBO,SrB4O7)晶體,相比LBO、BBO與KBBF,LSBO的優勢在於更寬的透過範圍、較低的吸收損耗、非線性光學效應更優、較高的抗光學損傷能力等。

EUV光刻機光源採用激光等離子體技術(LPP),由高能激光轟擊金屬錫滴產生等離子體輻射。EUV光源的原理為高功率的CO2激光打在錫液滴上,使其產生等離子體,從而發出13.5nm波長的EUV光。EUV光源技術難度極高,其激光系統結構極為複雜,由大約45萬個零件組成,重約17噸;僅檢查標準就多達1000多條,從種子光發生器到錫珠有500多米的光路。目前僅有ASML擁有生產EUV光刻膠的能力。

光刻機的照明及投影物鏡、雙工作臺也是實現優異光刻性能的關鍵。

照明及投影物鏡:將光源發出的光線均勻地照射到掩膜版上。通過光束整容器、光束均勻器和照明鏡組等部件的協同工作,照明物鏡系統能夠將光源發出的光線進行高效處理,並均勻、準確地照射到掩膜版上,為高精度的光刻操作提供了保障。

雙工台:承載晶圓的工作臺。光刻機的工作臺能夠實現高精度的定位和移動,確保晶圓在曝光過程中的位置精度;而雙工台可以在一個工作臺進行曝光操作時,另一個工作臺進行晶圓的上料、對準等準備工作,極大提高光刻機的工作效率。

市場方面,光刻是半導體制造的三大核心工藝之一,2023年佔前道設備細分市場的17%。根據SEMI數據,2022年全球半導體設備市場規模為1076.5億美元,其中光刻機市場規模達到約258.4億美元,2023年約為271.3億美元。中商產業研究院預測2024年全球光刻機市場規模將增至315億美元。

高端光刻機市場被ASML壟斷,出口管制下光刻機自主可控刻不容緩。ASML、Nikon和Canon三大供應商佔據了光刻機市場99%的市場份額,2022年ASML、尼康和佳能三家廠商市場份額佔比分別為82.14%、10.20%和7.65%,其中ASML壟斷了高端光刻機市場:EUV方面ASML市佔率達100%;ArFi方面ASML市佔率高達95%以上;ArF方面ASML佔有87%以上的市場份額。

中國大陸方面,長期以來我國在光刻機領域一直受制於人,高端設備主要依賴進口。根據中國海關總署數據,2023年ASML中國大陸銷售額達到80.1億美元;而根據《瓦森納協定》,美國及其盟友限制向中國出口高端技術和設備,光刻機是其中之一。2018年中國大陸企業中芯國際向ASML支付了一臺EUV光刻機的定金,但最終卻沒有完成交付;此后先進的浸潤式DUV光刻機如NXT 2050i、NXT 2100i亦無法向中國大陸地區交付。2024年9月6日,荷蘭政府宣佈擴大光刻機出口管制範圍至浸沒式深紫外光刻設備,ASML如果要向中國出口TWINSCAN NXT:1970i和1980i型號浸潤式DUV光刻系統,需要先向荷蘭政府申請出口許可證。我們認為,目前先進製程的重要性日益凸顯,高端光刻機作為半導體制造的核心支柱有着極其關鍵的戰略意義,在有關光刻機出口管制持續加碼背景下國產光刻機自主可控刻不容緩。

國內光刻機領域持續取得積極進展,國產光刻機呼之欲出。EUV等高端光刻機的核心技術主要包括頂級光源系統、高精度物鏡系統和工件台等,隨着國內研發工作的持續推進,光刻機關鍵核心技術持續取得突破。

2024年9月工業和信息化部印發《首臺(套)重大技術裝備推廣應用指導目錄(2024年版)》在重大技術裝備文件,列表中包含了國產氟化氪光刻機(110nm)和氟化氬(ArF)光刻機(65nm)的內容,其中氟化氬光刻機光源為193nm,分辨率≤65nm,套刻≤8nm。這也標誌着我國在高端光刻技術領域取得了重大進展,在深紫外(DUV)光刻機領域取得了里程碑式進步。

9月10日上海微電子裝備(集團)股份有限公司公開了一項名為「極紫外輻射發生裝置及光刻設備」的發明專利,其中涉及的極紫外光刻技術(EUV lithography)是面向7nm及以下節點的主流光刻技術。

我們認為,隨着光刻機關鍵技術持續取得進展,國產光刻機自主可控將加速發展。

2.1.3 量檢測設備:國外廠商長期壟斷市場,國內廠商未來可期

量檢測設備品類眾多,貫穿晶圓製造全過程。半導體質量控制是控制芯片良率的關鍵,可分為前道檢測、中道檢測和后道測試三個環節。

檢測(Inspection)指在晶圓表面上或電路結構中檢測其是否出現異質情況,如顆粒污染、表面劃傷、開短路等對芯片工藝性能具有不良影響的特徵性結構缺陷;

量測(Metrology)指對被觀測的晶圓電路上的結構尺寸和材料特性做出的量化描述,如薄膜厚度、關鍵尺寸、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數的量測等,主要包括關鍵尺寸量測、薄膜厚度量測與套刻對準量測等。

設備方面,前道製程與先進封裝量檢測設備品類眾多,其中檢測設備包括無圖形晶圓缺陷檢測設備、圖形晶圓缺陷檢測設備、掩膜檢測設備等;量測設備包括三維形貌量測設備、薄膜膜厚量測設備(晶圓介質薄膜量測設備)、套刻精度量測設備、關鍵尺寸量測設備、掩膜量測設備等。

國內前道量檢測設備市場廣闊,2023年有望達到43.60億美元。根據中科飛測招股書,以中芯天津T3集成電路12寸成熟製程晶圓產線為例,月產1萬片晶圓產線需配置約50台質量控制設備,在國內晶圓廠持續擴產的帶動下,中國半導體量檢測設備市場穩步增長。根據VLSI Research數據,2023年中國大陸半導體檢測與量測設備市場規模達到43.60億美元,2019年至2023年的年均複合增長率為26.61%。細分市場方面,根據VLSI Research,2020年半導體檢測設備佔比為62.6%,量測設備佔比33.5%;納米圖形晶圓缺陷檢測設備、掩膜版缺陷檢測設備與關鍵尺寸量測設備銷售額佔據前三,佔比分別為24.7%/11.3%/10.2%。

KLA等國外廠商長期壟斷市場,國內廠商持續發力未來可期。國外廠商方面,目前中國半導體量檢測設備市場中,科磊、應用材料、日立等壟斷全球市場的國外企業佔據主導地位,科磊一家獨大。根據VLSI Research,2020年科磊半導體在中國半導體檢測和量測市場的市佔率達54.8%,科磊、應用材料、日立前三家合計佔比超過70%,呈現高度集中的競爭格局。國內廠商方面,過去長川科技華峰測控等多家國內設備廠商在后道測試設備領域進行佈局,而前道量檢測設備國產廠商則相對較少。近年來上海精測(精測電子控股)、上海睿勵(中微公司持股)、中科飛測等積極佈局前道量檢測設備,這些國產設備企業以成熟製程領域一類或幾類產品為切入點,逐步實現技術突破,並向更多品類及更先進製程水平發展。隨着技術逐漸成熟,未來國產替代前景廣闊。

2.2 高端封測:超越摩爾定律,先進封裝重要性日益提升

半導體產品在由二維向三維演進,先進封裝成為未來發展方向。先進封裝技術通過優化連接、在同一個封裝內集成不同材料、線寬的半導體集成電路和器件等方式提升集成電路的連接密度和集成度,主要包括系統級封裝(SiP)、倒裝(FlipChip)、凸塊(Bumping)、晶圓級封裝(Wafer level package)、2.5D封裝(interposer,RDL等)與3D封裝(TSV)等。先進封裝進一步縮小芯片間的連接距離,提高元器件的反應速度,提高芯片的綜合性能,被視為高性能芯片發展的「最佳拍檔」。

先進封裝可以超越摩爾定律,同時在一定程度上彌補國內在先進製程領域的差距。一方面,隨着芯片特徵尺寸已接近物理極限,芯片製造節點難以進一步縮小,同時功耗、散熱和量子效應等技術挑戰也日益嚴峻,摩爾定律發展至今已遇到瓶頸。先進封裝通過提升芯片集成度和互連密度,實現更小體積、更高性能和更低功耗,從而成為延續摩爾定律的重要途徑。

另一方面,在國內先進製程持續受到關鍵設備出口管制制裁的背景下,國內企業能夠通過3D封裝、系統級封裝(SiP)等技術,在較低的製程節點上實現更高的集成度和性能,降低對尖端製程的依賴,從而在一定程度上彌補製程技術上的差距,保持技術進步和市場競爭力。因此先進封裝對我國高端芯片產業發展有重大戰略意義。

全球先進封裝市場持續增長,重要性日益提升。由於高端消費電子、AI、數據中心等應用領域大量依賴先進封裝,故先進封裝的成長性要顯著好於傳統封裝,其佔封測市場的比重預計將持續提高。根據Yole數據,2023年全球先進封裝市場規模約為439億美元左右,同比增長19.62%;預計2024年先進封裝市場規模將達到472.5億美元。市場結構方面,根據中商產業研究院數據,預計2024年全球先進封裝市場以FCBGA為主,佔比達34%。2.5D/3D封裝和FCCSP封裝在全球市場佔比約為20%,同爲重要組成部分。SIP、FO、WLCSP市場份額分別為12%、7%、7%。

國內外各大晶圓廠與封測廠持續聚焦先進封裝賽道。目前全球先進封裝廠商主要包括臺積電、英特爾、三星、日月光、安靠、甬矽電子通富微電長電科技等。

臺積電:臺積電是先進封裝技術創新的引領者之一,早在2008年便成立集成互連與封裝技術整合部門入局先進封裝,目前已形成CoWoS、InFO、SoIC技術陣列。其中CoWoS是臺積電推出的一種2.5D封裝技術,可分為CoWoS-S、CoWoS-R以及CoWoS-L,英偉達H100、A100、B100、B200都採用了臺積電CoWoS封裝技術。

英特爾:英特爾推出了EMIB、Foveros和CO-EMIB等先進封裝技術,通過2.5D、3D和埋入式3種異質集成形式實現互連帶寬倍增與功耗減半的目標;

三星:三星電子提供2.5D封裝I-Cube、3D封裝X-Cube等,2022年12月在半導體業務部門內成立先進封裝(AVP)業務團隊,2024年7月AVP業務團隊重組為AVP開發團隊,以加強2.5D、3D等先進封裝技術。國內廠商方面,長電科技、通富微電、甬矽電子等國內封裝廠積極佈局先進封裝技術,不斷提升技術實力與競爭力。

三、消費電子:端側AI催化加速,行業迎來新一輪創新周期

3.1 手機:端側AI最佳落地終端,看好AI手機帶來的產業鏈升級

3.1.1 手機出貨復甦,產業鏈壓力有所緩解

2024H1以來手機出貨回暖。根據IDC數據,24Q3全球智能手機出貨量同比增長4.36%,達到3.16億部;而根據TechInsights數據,預計2024年全球智能手機出貨量將同比增長5%。國內市場方面,根據中國信通院數據,2024年10月國內市場手機出貨量 2967.4萬部,同比增長 1.76%;2024年1-10月,國內市場手機累計出貨量2.5億部,同比增長8.9%。

存儲漲價壓力緩解,疊加補貼政策持續推出,有望加速行業修復。自2023Q3開始,由於三星等儲存製作廠通過控制產量、漲價,疊加下游逐漸復甦、高性能存儲需求升溫等因素,存儲行業進入漲價周期。進入24Q4以來,儲存的漲價壓力得以緩解,根據Trend Force最新調查,因原廠增產和需求疲軟,預計2024Q閃存NAND Flash合約價將下調3%至8%,DRAM存儲器價格漲幅放緩。

此外,國補政策覆蓋到手機品類,補貼額度可達10%,手機行業有望加速復甦,品牌廠商將迎來真正的量價齊升。江蘇省3c數碼產品補貼專項活動採取線下補貼形式,補貼額度按產品成交價格的15%,最高可優惠1500元;貴州省《貴州省全力推動經濟持續回升向好若干政策措施》文件要求,補貼按照產品成交價格的15%,最高可優惠1500元;珠海市「以舊換新」促消費活動產品種類新增參與3類家電品類產品包括手機、平板、智能穿戴設備。

3.1.2 AI與智能手機加速融合,蘋果AI探索持續領先

端側AI持續升級,AI手機成為端側AI的最優落地方式。AI手機很重要的配套技術是AI agent,又叫「人工智能代理」,是一種能夠感知環境、進行決策和執行動作的智能實體。與LLM之類的AI大模型不同,AI agent 不僅會實現「如何做」,更會具體幫助用户去做。簡單來説,用户只需要提供一個目標,比如寫一個遊戲、開發一個網頁,AI agent就會根據環境的反應和獨白的形式生成一個任務序列開始工作。

蘋果AI發展有所領先,國內廠商紛紛發力。

蘋果:Apple Intelligence 需要強大的底層硬件支持,新AI生態有望推動蘋果換機潮。由於 24 年 6 月蘋果推出的 Apple Intelligence 的運行需要高端的處理能力,目前僅支持搭載 A17 Pro 或 M 系列系統級芯片(SoC)的設備,在手機端蘋果全新 AI 技術將僅支持 iPhone 15 Pro 以及 iPhone 15 Pro Max 兩款機型,在 iPad 端則支持 M1 芯片及以上機型,在 Mac 和 iMac 端也僅支持 M1 芯片及以上機型。而根據 CIRP 數據,過去一年高達 71%的 iPhone 用户和 68%的 Mac 用户的相關設備已經使用了超過兩年時間,而 2020年這兩個比例分別為 63%和 59%。我們認為,Apple Intelligence的發佈標誌着蘋果AI的一次「全面進化」,各類重磅 AI 能力在蘋果生態全家桶中的打通、應用,蘋果系統級的AI 能力構建,都給行業樹立了一個新的 AI 體驗標準。由於新 AI 生態對設備硬件有較高要求,Apple Intelligence 端側落地有望催生 iPhone、iPad、Mac 等蘋果終端設備換機潮,產業鏈相關企業有望持續受益。 

安卓:各廠家順應AI發展,湧入大模型/AI操作系統浪潮。23年8月以來,國內安卓廠家接續宣佈AI大模型研發進展,各家24年新品發佈會上相繼展示了相關AI功能:搭載盤古大模型的華為 Mate 70系列,宣佈一系列AI手勢、AI分身、AI防窺等提升了用户體驗的AI功能;首次搭載澎湃OS 2的小米15系列推出了AI動態壁紙、AI電影感鎖屏、AI寫作、AI識音、AI字幕和AI妙畫等AI功能,同時將小愛同學升級為「超級小愛」,是小米旗艦級AI助手;「中國銷冠」vivo舉辦了以「同心·同行」為主題的2024開發者大會,發佈了全新AI戰略「藍心智能」,幾天后發佈X200系列,藍心小V與Jovi語音正式合併爲一鍵喚醒的「小V搜索」;OPPO也在幾乎同期分別召開了兩場發佈會,先后發佈了新一代Color OS和Find X8系列;在今年2月份魅族宣佈All in AI 戰略后,今年暫無旗艦機型發佈的最新消息。

3.1.3 AI催化換機周期,硬件升級帶來行業機會

我們認為,一方面AI手機有望催化換機周期,另一方面AI手機對硬件方面新的要求帶動產業鏈創新升級。

AI催化出貨量上:根據Canalys數據,受消費者對AI助手和端側處理等增強功能需求的推動,2023年至 2028 年間 AI 手機市場以 63%的年均複合增長率(CAGR)增長。AI持續滲透也有望引領新一輪換機潮,以AI手機三星Galaxy S24為例,根據Counterpoint 數據,Galaxy S24系列的前三周全球銷量相比Galaxy S23系列增長8%。

硬件創新上:智能終端對芯片、存儲、散熱、電池和電源/充電器等零組件提出更高要求,同時也帶來了廣闊的升級空間。

芯片與存儲:AI模型提高芯片綜合性能需求,16GB RAM將成為新一代AI手機標配。芯片方面,大模型的應用需要處理大量數據,並在訓練過程中佔用大量計算資源,對手機芯片的綜合性能提出了更高要求。以蘋果A系列為例,不支持Apple Intelligence的A16 Bionic神經引擎算力為17 TOPS;相比之下支持Apple Intelligence的A17 Pro芯片神經引擎算力達35 TOPS。存儲方面,大內存可以輕松容納更大規模的AI模型,使得設備能夠運行更復雜、精度更高的算法,從而提升圖像識別、自然語言處理、智能推薦等AI功能的性能。根據IDC預測,16GB RAM將成為新一代AI手機的基礎配置。

散熱:散熱成為制約算力提升的阻礙之一,也是限制AI終端產品創新升級的重要因素。隨着AI終端行業快速發展,高強度、高精度的運算需求不僅僅帶來了高能量的消耗,同時也產生各種發熱、散熱的現實問題。以芯片為例,根據極客灣測評數據,蘋果A系列芯片的主板功耗隨CPU性能提升而持續增加。在算力提升、性能升級趨勢下,未來AI終端核心組件中散熱組件日趨複雜,散熱系統的價值量有望顯著提升。

電池:以iPhone為例,通過對2007到2023年間蘋果發佈的42款手機電池容量的對比可以看出,容量最大的是最新發布的iPhone 15 Pro Max的4422 mAh,對比電池容量最小的iPhone(iPhone 3G)多出3272mAh,電池升級趨勢明顯。隨着功耗的提升,為緩解用户充電焦慮,未來AI終端產品的電池有望持續提升。電池容量的提升帶來的影響包括:1)手機內部設計方案更新,電池容量變大帶來的體積提升對手機內部PCB與相關結構件的佈局帶來影響,以蘋果為例,隨着電池容量升級,蘋果內部PCB經歷了由L型到三明治結構、再到雙層結構主板的演變。2)散熱需求提升,大電池容量需要更多的導熱石墨片等;3)電池配套的電源管理芯片等也有望同步升級。

電源/充電器:安卓系手機快充向平價機型滲透,蘋果手機快充功率提升潛力大。根據Counterpoint Research統計數據,18Q1全球智能手機快充平均功率18W,而23Q1提升至34W。安卓方面,大功率充電在成為中高端機型標配后,逐步向平價機型滲透,目前iQOO、Redmi、OPPO等品牌的多款2000元以下的手機充電功率達到67W以上,其中首發價格1599元的iQOO Z8可支持120W快充。蘋果方面,蘋果手機從iPhone 8開始支持USB-PD快充協議,該標準協議本身支持240W快充,但iPhone8-iPhone15系列手機的充電功率都在30W以下。

快充功率提升有望帶來充電器等硬件產品升級。以快充所需的電荷泵芯片為例,目前常見的電荷泵架構有 2:1、4:1、4:2、6:2等,目前單顆電荷泵芯片就可以實現60W以下的手機快充,而支持120W及以上充電功率的手機則一般需要2-3顆電荷泵充電管理芯片。充電器方面,此前蘋果曾多次對手機充電器進行升級,根據充電頭網數據,對比兩種MagSafe充電器的性能,採用新174固件后iPhone全程充電時間相比舊171固件減少15分鍾。我們認為,充電器等硬件有望隨手機充電功率的提升同步升級,未來充電器的單機價值量有望呈逐步增加趨勢。

3.2 PC:AI PC持續突破,未來想象空間巨大

3.1.2 PC產品迎來大模型時代變革,AI PC有望激發PC行業出貨

全球PC市場持續復甦,國內市場增長面臨挑戰。根據Canalys數據,2024年第三季度,全球PC市場連續四個季度實現增長,臺式機、筆記本和工作站的總出貨量增長1.3%,達到6640萬台,其中筆記本(包括移動工作站)的出貨量為5350萬台,臺式機(包括臺式工作站)的出貨量為1290萬台。由於微軟宣佈2025年10月Windows 10將終止服務,所以仍有大量Windows PC裝機需求。同時,54%的渠道合作伙伴預計2024年下半年PC市場與去年同期相比有所增長。中國PC市場復甦軌跡與全球趨勢並不一致。2024年第二季度,中國大陸PC出貨量(包括臺式機、筆記本和工作站)同比下降6%至910萬台,其中消費市場和商用市場分別下降3%和9%,主要由於需求持續疲軟導致。

端側AI發展下, AI PC有望重塑傳統PC產品形態,通過多元產品形態滿足用户需求。AI PC是一個內嵌大模型且能在本地運行的計算機產品。在當前,AI PC更多是指配有能在本地運行大模型、且具有良好能耗平衡能力芯片的PC,它具有初級的AI能力。作為AI的載體,AI PC涵蓋多種產品形態,包括AI筆記本電腦、AI平板電腦、AI臺式機等,其中AI臺式機不僅包括傳統的桌面臺式電腦、工作站、一體機(AIO)等形態,也包括與終端緊密協同的邊緣設備家庭AI主機、企業AI邊緣主機。這些產品形態可以在家庭和企業場景中靈活組合,以滿足不同用户的需求。同時,AI PC在實現AI模型和硬件融合的基礎上,具備了五大特徵:能夠實現自然語言交互、內嵌個人大模型、混合AI算力、開放的AI應用生態、保護個人數據和隱私。

AI PC滲透率持續提升,后續有望拉動PC市場整體增長。根據Canalys數據,24Q3 AI PC出貨量達到1330萬台,環比增長49%,佔本季度PC總出貨量的20%。預計未來AI PC將加速滲透,根據Omdia數據,2024年作為AI PC元年,其在全球PC出貨量中的滲透率僅為0.5%;預計到2028年AI PC在PC市場滲透率將達到79.5%。國內市場方面,AI PC也將拉動PC市場進入新一輪增長。根據IDC預測,AI PC在中國PC市場中新機的裝配比例將在2027年達到85%,成為PC市場主流。PC市場也將因AI PC的到來結束負增長,在未來5年中保持穩定的增長態勢。

3.2.2 各大廠商爭相佈局,未來AI PC仍有巨大想象空間

頭部PC廠商紛紛入局AI PC,加速產業升級創新。大模型支持方面,各大廠商積極在產品中搭載大模型,多數產品支持200億參數的語言大模型,部分產品如微軟的Surface Pro 11版和Surface Laptop 7支持端側運行130億參數的語言大模型。AI功能方面,現有產品的AI功能覆蓋了會議、創作、翻譯、圖像處理、內容創作、個人助理等多個方面,可以提高用户的工作效率和體驗。價格方面,不同品牌的AI PC產品價格差異較大,價格在5399到19999元不等,覆蓋了中端到高端的不同價格區間。

芯片廠商積極完善生態平臺,英偉達等高算力廠商將優先推動遊戲場景「掘金」。目前,各主要芯片廠商也在密集推出產品,並實現市場化。同時,各廠商不僅推出硬件產品,還積極構建和完善其生態平臺,包括開發工具、軟件框架和合作夥伴關係,旨在吸引開發者,優化芯片性能,以及促進硬件與軟件的協同工作。應用場景方面,以英偉達為例,其除了提供算力升級外,其DLSS技術為遊戲賦能,AIPC對遊戲場景的優化與體驗升級有望優先落地。

基於各大廠商的佈局,AI PC已初步實現落地,未來仍有巨大想象空間。隨着技術不斷創新,未來的AIPC有望更安全、更智能。AIPC未來發展路線或將聚焦兩大方面:一是用戶數據和隱私保護,二是算力提升。

更安全:用户生態話語權或將持續提高,數據主權與隱私保護地位日益凸顯。在AI PC的推動下,PC產業生態將從應用為本轉向以人為本,從應用驅動轉變為意圖驅動。隨着AI技術的不斷進步,越來越多的企業加入AI PC的開放生態,形成用户、終端廠商、模型、應用、算力多層開放的繁榮生態,用户的需求是推動整個生態發展的關鍵要素。同時,隨着用户話語權的提升,用戶數據主權的重要性也日益提升。根據艾瑞諮詢數據,用户對於AI PC未來推廣最大的顧慮來自隱私和數據安全性,佔比達69.3%。為更好地保護和利用用户的數據,隱私加密技術亟須進一步發展。

更智能:AI PC算力有望持續提升,跨端協同、端邊協同效應值得期待。為實現更高效的運行,未來AI PC的算力將持續升級。一方面,以CPU+GPU+NPU的異構算力形式將會長期存在,算力持續提升,未來可能還會演變為CPU+GPU+NPU+DPU等模式;另一方面,AI PC將會調用雲端算力,可能未來將以AI PC為主要處理中心、AI PC與雲端協同處理為主。同時,隨着算力的提升,AI PC與其他終端的關係必將有所變更:1)AI PC與其他終端的端-端互聯與協同將會加強;2)AI PC可以扮演邊的角色,為其他終端提供一定算力支持。

3.3 可穿戴設備: AI眼鏡蓄勢待發,AI耳機新品涌現

3.3.1 AI眼鏡:Rayban Meta引領變革,AI眼鏡浪潮已來

2023年9月28日,Meta與EssilorLuxottica合作的新款Ray-Ban Meta智能眼鏡正式發佈,起售價299美金。2024年4月,Ray-Ban Meta在AI方面進行更新,新型號搭載Meta Llama 3大模型並可實現語音交互、物體識別、文字翻譯等諸多功能。Ray-Ban Meta 「AI+眼鏡」的模式一經推出便廣受好評,根據The Verge數據,截至24年5月Ray-Ban Meta的全球銷量可能已經突破100萬副;相比之下,根據VR陀螺數據,初代產品Ray-Ban Stories從2021年9月至2023年2月累計只售出30萬副。

我們認為,RayBan Meta作為AI智能眼鏡,取得成功的主要原因是其擁有出色的AI交互能力、多模態性能與設計理念,為用户帶來了良好的佩戴體驗。

1)RayBan Meta搭載高通AR1 Gen1芯片並集成Meta AI,提供對話式AI助手功能,有望為AI+眼鏡提供成功範例。

硬件方面,RayBan Meta眼鏡採用4nm工藝製程的主控芯片高通 AR1 Gen 1,該平臺配備第三代Hexagon NPU,同時專門針對散熱限制在功耗方面進行獨特設計優化,終端側AI還能夠提供音質增強、視覺搜索和實時翻譯等個人助手體驗。

軟件方面,2024年4月RayBan Meta上線AI功能,眼鏡用户可以通過「Hey Meta」指令喚起AI,主要功能包括:1)播放歌曲、開啟相機拍攝/錄製等基本功能;2)詢問天氣、對話交流等互動功能;3)物體識別等多種視覺化操作。2024年9月Meta connect 2024大會上,Rayban Meta的AI功能再度升級,可提供時尚穿搭建議、記憶用户日常細節、實時語音翻譯和「Be My Eyes」智能識物等多項功能。

2) Ray-Ban Meta視頻、音頻等硬件升級帶來了更加強大的多模態性能。

視頻方面,Ray-Ban Meta眼鏡擁有1200萬像素超廣角攝像頭,支持1080p/ 60fps視頻錄製,同時支持用户直接在Facebook或Instagram上進行直播;

音頻方面,Ray-Ban Meta眼鏡採用新設計的揚聲器和5麥克風陣列,支持空間音頻錄製,低音相比初代產品提升2倍,最大音量提高50%,緩解了音頻失真缺陷並優化了漏音問題。

2) 設計理念方面,Meta側重於眼鏡的時尚與佩戴屬性,更好控制產品形態。

Meta選擇了「先發展智能眼鏡產品,隨后疊加AR顯示」的產品邏輯,2021年初版Ray-Ban Stories發佈時就提出了「兼顧外形與功能、提供第一人稱視角、讓用户停留在當下」的準則,使得Ray-Ban Meta眼鏡儘量趨近於普通墨鏡,提高用户穿戴體驗。以產品重量為例,根據Wellsenn XR的數據,普通眼鏡的重量通常在10-30g,而Ray-Ban Meta智能眼鏡重量在50g左右,與傳統眼鏡相差不大。

AI智能眼鏡作為AR眼鏡的過渡形態,有望推動AR眼鏡實現加速發展。傳統AR發展思路下,廠商一般是先解決顯示問題,再解決輕便美觀的問題。但是AR行業需要同時解決「成本、重量、顯示性能和交互體驗」難題,難度巨大。而AI眼鏡的出現帶動行業發現了新的AI漸進式發展思路,也就是先解決美觀輕便問題,再逐步解決顯示問題,新的思路下可以讓用户儘早體驗到AI眼鏡的樂趣,給企業帶來更多的時間和信心,進而給行業更充足的條件逐步攻克微顯示的成本、重量與性能問題。

展望未來,隨着端側算力提升,擺脫對手機的依賴,泛AI智能眼鏡(AI音/視頻眼鏡+AR眼鏡)有望成為比肩手機的下一代計算平臺。原因:

在產品形態上,相比其他AI產品(VR、MR、AI PIN等),眼鏡產品由來已久,AI智能眼鏡佩戴成本較低;

信息獲取上,AI智能眼鏡貼近人體,能實現隨時隨地的交互和信息獲取,同時AI智能眼鏡具有獨特的視角優勢,可以實時對佩戴者所看到的場景進行分析反饋;

用户體驗上,與手機、PC等傳統產品不同,AI智能眼鏡可以通過虛擬成像等技術來突破物理尺寸的侷限,為佩戴者提供更廣闊的視覺感受。根據Statista數據,2023年全球太陽眼鏡出貨量約為8.5億副;傳統眼鏡出貨量約為5.8億副,合計14.3億副(2023年智能手機出貨量11.7億部),因此長期來看,AI智能眼鏡的潛在市場規模巨大。

各大廠商紛紛佈局,AI眼鏡百花齊放。近期百度、小米、三星、雷鳥、Rokid、INMO等廠商紛紛進入眼鏡市場。據VR陀螺不完全統計,目前已公開的AI眼鏡數量預計超過50款+,預計將於24Q4開始陸續發售。我們認為,隨着各大廠商的積極入局,AI眼鏡有望於明年上半年迎來放量。

2024年11月12日,百度正式發佈全球首款搭載中文大模型的原生AI眼鏡——小度AI眼鏡,該產品搭載百度文心大模型和DuerOS AI操作系統,具備第一視角拍攝、邊走邊問、卡路里識別、識物百科、視聽翻譯、智能備忘等功能,預計於25H1上市。

2024年11月18日,Rokid發佈新品Rokid Glass,通過搭載通義千問多模態大模型,支持接打電話、AI 問答搜索、AI 識別物體、AI 拍照答題、AI 多語種翻譯、AI 導航、AI 轉譯、AI 健康提醒等,重量約49g,定價2499元,預計於25Q2上市。

2024年11月29日,INMO發佈兩款AR眼鏡新品INMO Air 3和INMO GO2,其中INMO Air3為全球首款實現1080P分辨率的一體式AR眼鏡,主打全綵顯示應用場景,如觀影、遊戲、辦公,首發價為4299元;INMO GO2為全行業首款同傳翻譯眼鏡,以信息提示與同傳翻譯兩大高頻應用場景為主,首發價為3299元。新品發售48小時,兩款產品盲訂突破10000台,並已同步開啟第二批預定。

2024年12月3日,億道信息子公司億境虛擬發佈第一代全鏈路AI眼鏡解決方案,硬件參數基本對標RaybanMeta。搭載高通AR1芯片,12MP攝像頭,5MIC。與此同時,億境虛擬披露未來的AI/AR產品路線圖:1)AI眼鏡:2024Q4 EVT;2025Q1 大規模量產;2)AR(單色)眼鏡:2025Q2 EVT;3)AR(全綵)眼鏡:2025Q3 EVT。

產業鏈拆分:以RayBan Meta為例,該產品BOM成本中佔比前三依次為芯片、結構件、OEM/ODM,國產供應商價值量佔比38.90%。據wellsenn XR數據,RayBan Meta的BOM成本約為164美元。按品類看,芯片成本約為85.6美元(佔比52.20%);結構件成本約為19美元(佔比11.59%);OEM/ODM成本約為15美元(佔比9.15%);攝像頭成本約為9美元(佔比5.49%)。按供應商看,國內供應商約63.8美元,佔比38.90%,其中包括佰維(11美元)、舜宇(6美元)、歌爾(5.5美元)、飛毛腿(5美元)等。

3.3.2 AI耳機:字節跳動發佈Ola Friend,耳機成為AI交互新入口

2024年10月10日,字節旗下豆包正式發佈首款AI智能體耳機Ola Friend,售價1199元。Ola Friend為OWS開放式耳機,單耳重量為6.6g,可基本實現無感佩戴;與此同時,該產品接入了豆包大模型的Seed ASR(語音識別)技術模型並與豆包APP深度結合,可通過語音直接與豆包進行互動,可應用於信息查詢、旅遊出行、英語學習等場景。

AI技術賦能,助力耳機出貨加速。2024年上市的六款代表性的耳機中,iKKO ActiveBuds、訊飛會議耳機iFLYBUDS Nano、時空壺W4 Pro同聲傳譯耳機重點強調實時翻譯功能;Cleer ARC 3內置AI運動算法,可以提供個性化的運動指導;聲智科技的耳夾式耳機接入自研大模型AzeroGPT、字節跳動的Ola Friend耳機接入豆包大模型,從而提供更加豐富的智能助理服務,如實時翻譯、個性化推薦等。我們認為,AI技術的落地助力耳機實現應用場景的拓展,進而推動AI耳機實現加速出貨。據洛圖科技(RUNTO)預測,2024年中國AI耳機的線上電商市場銷量有望突破20萬副,同比增速預計可達488.7%。

3.4 面板: 供需格局持續優化,利潤中樞有望繼續上揚

2024年前三季度全球TV面板出貨穩健增長。根據奧維睿沃《AVC產業鏈-全球電視面板產銷存月度報告》顯示,2024年前三季度全球TV面板出貨量186.6Mpcs,同比增長1%;出貨面積135M㎡,同比增長4%。其中24Q3 TV面板出貨62.1Mpcs,同比增長1%,環比下滑5%;出貨面積44.3M㎡,同比環比分別下滑2%、8%。同時根據洛圖科技(RUNTO)數據,2024年11月,中國TV市場品牌整機出貨量為381.5萬台,仍處於高位,同比增長達6.9%。

三季度TV面板需求呈現尺寸分化,整體均價或將維持平穩。出貨量方面,三季度海外LCD中小尺寸需求強勁,43寸及以下的小尺寸TV面板出貨量大幅增長;中大尺寸50寸~75寸因二季度備貨多庫存高,三季度需求相對下滑,而超大尺寸85寸及以上的面板需求雖在持續增加,但體量遠小於小尺寸增加的幅度,因此三季度LCD TV面板平均尺寸同環比雙降。價格方面,根據羣智諮詢數據,各尺寸受終端市場和品牌採購需求影響,11月價格平穩,預計12月均價持平趨穩。

多因素催化需求旺盛,供給端產能優化升級,行業格局景氣上行。

從需求端看:2024年8月,商務部等4部門辦公廳發佈《關於進一步做好家電以舊換新工作的通知》,明確各地自主確定補貼「8+N」類家電品種,每件最高補貼2000元。下半年,北京、湖北、西安、海南、寧德、雲南、重慶等各個地方政府也相繼出臺具體的補貼政策,刺激了存量產品的升級換代需求。國補政策落地以來(9月25日-12月1日),國內電視市場整體銷量較同期增長28.41%,其中,百吋超大屏和Mini LED增長最明顯:百吋及以上超大屏銷量同比增幅高達296.65%,可見國補有效加速了電視市場的大屏化,尤其是百吋化進程;此外,Mini LED電視銷量也較同期迅速增長。

從供給端看:12月9日,夏普與日本電信巨頭 KDDI 正式簽署合作協議,后者將全盤接手夏普堺工廠(10代線面板廠,85K/M產能)原址的土地、建築物以及供電設備等,並着手在此打造數據中心。夏普10代線面板廠正式退出,意味着面板供需格局進一步優化。此前因市場競爭激烈,堺工廠在與中韓工廠的價格戰中失利,且中國企業的製作的 65 英寸和 75 英寸面板成為主流,堺顯示器產品公司的 60 英寸和 70 英寸面板被動降價,最終導致產能退出,並於24年8月全面停產。

四、算力:AI發展催生需求,市場空間加速釋放

4.1 銅纜:DAC銅纜優勢顯著,AI驅動下市場騰飛

DAC銅纜憑藉高帶寬、高速、低成本的優勢,有望成為數據中心網絡連接的最優解。高速銅纜(DAC)是一種兩端帶有固定接頭的線纜組件,主要可以分為無源銅纜(Direct Attach Cable)、有源銅纜(Active Copper Cables)與有源電纜(Active Electrical Cable)三大類,用於實現設備間的高速數據傳輸。相比於傳統的有源光纜AOC方案,DAC通常用於短距離的高速數據傳輸,具有低延迟、低功耗、低成本等特點,目前廣泛應用於短距離、高帶寬的連接,如在同一機架或相鄰機架內的服務器之間的互聯,或在交換機和存儲設備之間的連接。

AI高性能計算催生銅纜需求,高速互連市場有望持續增長。目前大多數高速電纜用於高性能計算機(HPC)、數據中心與AI集羣,根據以太網聯盟 (Ethernet Alliance)數據,全球數據傳輸需求將逐漸由當前的400-800Gbps階段向甚至1.6Tbps甚至更高的方向發展。數據中心網絡吞吐規模越大,需求的網絡設備與收發器也隨之增加,為DAC高速數據傳輸線纜帶來了廣闊的市場空間。根據LightCounting數據,預計2024-2028年DAC和AEC的銷售額將分別以25%和45%的複合年均增速增長,2028年全球AOC、DAC和AEC市場將達28億美元。

以英偉達為例,NVIDIA Blackwell架構是AI高性能計算領域的重大突破,高速銅纜連接發揮重要作用。24年3月英偉達在GTC 2024開發者大會上發佈了新的GPU架構Blackwell,有望成為通用計算全棧矩陣的終極解決方案。Blackwell中採用的第5代NVLink技術,一組NVIDIA GB200 NVL72使用了5000多根、總長度超過2英里的NVLink銅纜來進行GPU之間的互聯,為每個GPU提供了突破性的1.8TB/s的雙向吞吐量,確保複雜LLM之間576個GPU之間的無縫高速通信。通過採用DAC銅互連方案,當代英偉達DGX帶寬量直接增加了18倍,AI FLops增加了45倍,但功率僅僅增加了100千瓦。市場方面,根據Trendforce數據,2025年GB200機櫃合併出貨有望達到6萬台,其中NVL36可能達到5萬台,為DAC銅纜帶來了廣闊的市場空間。

4.2 PCB:AI服務器提高PCB要求,升級驅動價值量躍升

PCB是電子行業關鍵互連件,廣泛應用於消費電子、服務器等領域。印製電路板(Printed Circuit Board,PCB)又稱印製線路板,按產品結構分為剛性板、撓性板(FPC)、剛撓結合板、HDI板、封裝基板等。PCB是組裝電子零件用的關鍵互連件,不僅為電子元器件提供電氣連接,也承載着電子設備數字及模擬信號傳輸、電源供給和射頻微波信號發射與接收等業務功能,為絕大多數電子設備及產品的必須配備。

2024年PCB市場有望復甦,HDI與SLP細分市場持續增長。PCB行業是全球電子元件細分產業中產值佔比最大的產業,2023年全球經濟承壓,印製電路板產業所受影響也較為顯著。根據Prismark數據,2023年全球PCB市場產值695.17億美元,同比下降15%。但從中長期來看,隨着人工智能、汽車電子、雲計算等下游應用行業的拓展,進而直接或間接地帶動了PCB產業的發展。預計2024年全球PCB市場有望回暖,根據Prismark數據,2024年全球PCB產值有望達到729.71億美元,同比增長5%。高性能PCB方面,根據Prismark數據,隨着高性能計算和AI服務器領域HDI技術應用增加,中長期看18層以上多層板與HDI將保持相對較高的增長,2023至2028年CAGR分別為7.8%、6.2%,高於總體增長水平。

AI服務器PCB主要涵蓋主板、UBB、OAM三類。AI服務器PCB即應用於人工智能服務器的印刷電路板,是AI服務器的核心組件之一。它承載着處理器、內存、網絡接口等關鍵電子元件,為這些元件之間的信號傳輸提供穩定的物理層支持。

交換主板:AI服務器交換板支撐着AI服務器系統的整體性能,負責系統高速信號的交換,通常具備高性能、高寬帶、低延迟、可擴展性、高可靠性等特點,在PCB板上有非常多的PCIe通道以及各類高速連接器的插接通道。

UBB板:在AI領域,UBB主板的主要作用是搭載整個GPU平臺,在AI服務器中與GPU加速模塊(SXM/OAM模塊)直接相連,為GPU加速模塊提供高效的數據傳輸與交換通道,同時具備一定的數據管理功能,通常具備高性能、高穩定性和高可拓展型等特點。

OAM交換模塊板:在AI領域,開放加速模組(Open Accelerator Module,簡稱OAM)可以用於各種需要高性能計算的場景,如圖像識別、自然語言處理、機器學習等。通過使用開放加速模組,用户客户更加靈活地構建AI系統,提高系統性能和效率,是AI加速的核心單元。

相較於傳統服務器,AI服務器在面積、層數、材料方面升級趨勢明顯。由於AI服務器所承載任務的特殊性,其對PCB的技術要求也相對較高,高端服務器的要求一般為高層、高密、高速等,將帶動PCB產品的價值的提升。AI服務器PCB板價值量提升主要來自三方面:

PCB板面積增加。AI服務器中除了搭載CPU的主板外,每顆GPU需要分別封裝在GPU模塊板,相比傳統服務器僅使用一塊主板,PCB面積大幅增加。

 PCB板層數增加。AI服務器相對於傳統服務器具有高傳輸速率、硬件架構複雜等特徵,需要更復雜的走線,因而需要增加PCB層數以加強阻抗控制等性能。

PCB用CCL材料標準更高。AI服務器用PCB需要更高的傳輸速率、更高散熱需求、更低損耗等特性,其核心材料CCL需要具備高速高頻低損耗等特質,CCL材料等級需要提升,材料的配方以及製作工藝複雜度攀升,推動價值量提升。

以NVIDIA GB200為例,GB200 NVL72內部PCB主要包括Superchip、NIC、DPU、NVLinkSwitch以及其它配卡等,其整機集成度不斷提升,同時性能、高頻高速材料、帶寬傳輸速率、功耗散熱各個維度均有成倍提升,對PCB提出了更高要求。根據《PCB:AI引領新增長 覆銅板有望先行》測算,預計GB200 NVL72的PCB總價值量約為24900~33945美元,對應單GPU HDI價值量約為263~459美元,較H100的97美元提升幅度約為171.9%~374.4%。

五、投資建議

半導體:

芯片設計:推薦龍迅股份納芯微思特威瀾起科技傑華特;建議關注峰岹科技瑞芯微樂鑫科技

半導體設備與零部件:推薦北方華創,茂萊光學;建議關注中微公司,福晶科技福光股份,精測電子,中科飛測,富創精密新萊應材

晶圓廠:建議關注中芯國際,華虹公司

封測:建議關注長電科技,甬矽電子,通富微電。

消費電子:

隨着端側AI從核心層到應用層技術的日趨成熟,消費電子終端進入了產品迭代的重要窗口期。各終端品牌廠商融入「AI血液」創新不斷,手機及PC傳統終端方面有望引起新一輪「換機潮」,可穿戴設備等新興終端或將大批落地。我們認為,再次背景下產業鏈相關企業有望充分受益,因此梳理了2025年消費電子三條投資主線。

主線一:AI+手機/PC落地節奏加速,建議關注產業升級帶來的投資機會。1)果鏈:推薦立訊精密鵬鼎控股水晶光電領益智造,建議關注歌爾股份藍思科技東山精密等。2)安卓、華為鏈:推薦匯頂科技電連技術、思特威,建議關注歐菲光韋爾股份格科微等。3)終端及ODM:推薦傳音控股,建議關注華勤技術等。

主線二:各廠商持續AI+可穿戴設備,建議關注本輪產業鏈佈局中深度受益標的。1)代工:推薦天鍵股份佳禾智能,建議關注歌爾股份,億道信息等;2)配鏡:推薦明月鏡片,建議關注博士眼鏡等;3)Soc:推薦恆玄科技,建議關注中科藍訊,樂鑫科技等;4)光學:推薦水晶光電,建議關注舜宇光學等;5)品牌:建議關注漫步者,小米等。

主線三:面板行業供需格局持續優化,利潤中樞有望繼續上揚,建議關注面板行業投資機會。推薦TCL科技;建議關注京東方、彩虹股份

算力:

銅纜:建議關注沃爾核材精達股份

PCB:建議關注滬電股份勝宏科技景旺電子世運電路

六、風險提示

1、市場競爭加劇。如果未來隨着市場競爭的進一步加劇,行業將可能面臨主要產品價格下降、利潤空間縮減的風險。

2、半導體行業周期波動。半導體行業具有較強的周期性特徵,全球和國內宏觀經濟的周期性波動都對行業的發展帶來影響。如果全球及中國宏觀經濟增長大幅放緩,產業政策變化或行業景氣度下滑,將給行業短期業績帶來一定的壓力。

3、市場風險偏好下降。短期來看,內外部宏觀環境依舊存在不確定性,如果經濟復甦不及預期以及外圍局勢持續擾動,市場風險偏好有下降的風險。

證券研究報告:《2025電子年度策略:AI算力+端側方興未艾,自主可控之道行則將至》

對外發布日期:2024年12月24日報告發布機構:西部證券研究發展中心

鄭宏達(S0800524020001)zhenghongda@research.xbmail.com.cn

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