ASML 剛剛舉辦了一年一度的投資者日。當(dāng)天有許多關(guān)于商業(yè)、技術(shù)和半導(dǎo)體行業(yè)的聲明。在本文章中,我們將按細(xì)分市場討論半導(dǎo)體行業(yè)的增長,包括智能手機、個人電腦、消費電子產(chǎn)品、有線/無線、數(shù)據(jù)中心、汽車和工業(yè)電子產(chǎn)品。(半導(dǎo)體招聘網(wǎng)站)
此外,我們將深入探討各種工藝技術(shù)和行業(yè)的晶圓產(chǎn)能增加情況。我們還將深入探討高級邏輯 (<28nm)、DRAM、NAND 和成熟邏輯 (>28nm) 的產(chǎn)能增加。討論將包括半導(dǎo)體資本密集度、地緣政治競爭和半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的區(qū)域化。我們還討論了設(shè)計和die尺寸的繁榮。
最重要的討論之一是圍繞整個晶圓制造設(shè)備市場和過去十年的光刻強度,包括過渡到環(huán)柵晶體管和 3D DRAM 的可能影響。
在本報告中,我們在 ASML 提供的第一方信息中發(fā)現(xiàn)了一些漏洞。一如既往,第一方設(shè)備信息充滿了信息和假設(shè),如果不是直接錯誤的話,這些信息和假設(shè)是非常有利的。
大多數(shù)投資者社區(qū)的賣方(Redburn 除外)剛剛插入 ASML 的 2025 年和 2030 年指導(dǎo),考慮回購,并表示其估值合理。我們想換個角度,從第一原則出發(fā)審視 ASML。
首先,有趣的是看到 ASML 站在摩爾定律將繼續(xù)生效這一邊,盡管許多其他人急于稱它已死,最著名的是 Nvidia 首席執(zhí)行官黃仁勛。
ASML 首席執(zhí)行官 Peter Wennink說:“但這是摩爾定律的價值,它基本上是降低推動我們業(yè)務(wù)發(fā)展的每項功能的成本,我們將為增長和解決人類面臨的一些最大挑戰(zhàn)創(chuàng)造這些基石。我們堅信這一點?!?/p>
ASML 表示,他們認(rèn)為從 2020 年到 2030 年,半導(dǎo)體終端市場將以每年約 9% 的速度增長。對于那些保持跟蹤的人來說,這意味著 2025 年的半導(dǎo)體銷售額將超過 7000億美元,到 2030 年將達(dá)到約 1.1 萬億!將此與 Tech Insights 的 1T 美元、McKinsey 的 1.1T 美元和 Semi 的 1.3T 美元進(jìn)行比較。ASML月的亮點是晶圓產(chǎn)能以 6.5% 的復(fù)合年增長率增長,那就意味著每月增加 78 萬片晶圓(WPM)。
這意味著晶圓價格在整個十年內(nèi)持續(xù)上漲,這是預(yù)期的,因為前沿和存儲晶圓價格將繼續(xù)上漲,而密度增加相對減少。ASML 希望到 2025 年將產(chǎn)能提高到 600 個 DUV 工具和 90 個 EUV 工具。ASML 還計劃到 2027/2028 年增加 20 個 High-NA EUV 工具。需
要明確的是,這是產(chǎn)能目標(biāo);令人懷疑的是 ASML 是否能夠提供這么多工具,或者是否存在需求。
ASML 還分享了這張幻燈片,其中包含按年細(xì)分的 CAGR 數(shù)據(jù)。我們將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為下表。我們計算了 2022 年到 2030 年的復(fù)合年增長率,并將其與 2026 年到 2030 年的復(fù)合年增長率進(jìn)行了比較??梢越馕龅挠腥ぜ?xì)節(jié)是,ASML 認(rèn)為這些細(xì)分市場中的大部分在本世紀(jì)后半期加速增長,個人計算和汽車除外,因為他們認(rèn)為這兩個領(lǐng)域的增長將放緩。
ASML 繼續(xù)對所有大趨勢、云計算、人工智能、綠色能源和向可再生能源的轉(zhuǎn)型大加吹噓,但該部分沒有太多新的或有趣的內(nèi)容,但有一些軼事。
ASML 首席執(zhí)行官 Peter Wennink說:“我們從Shell的一些客戶和其他一些公司那里獲得的一些數(shù)據(jù)。據(jù)估計,1 兆瓦的風(fēng)力發(fā)電將需要價值 3,000 歐元的半導(dǎo)體和 4,000 歐元的太陽能?,F(xiàn)在的問題。2019年全球需要多少電?大約是 24,000 太瓦時?,F(xiàn)在你可以計算這個并取風(fēng)能和太陽能的平均值。世界上你需要的所有電力,當(dāng)然,情況不會是這樣,但這將是風(fēng)能和太陽能。你來了很多。現(xiàn)在 24,000 是 3 年前的 21,000,是 2019 年的 24,000。”
這是一個令人難以置信的高數(shù)字......
24,000TWh 一年 = 24,000,000,000MWh 一年
1000 GW 的面板每年產(chǎn)生大約 1000 TWh 的電力——您總共需要 24,000 GW (24,000,000MW) 的面板
24,000,000MWh * 3,000 歐元 = 72,000,000,000 歐元
24,000,000,000 * 4,000 歐元 = 96,000,000,000 歐元
1000億歐元!這是假設(shè)太陽能或風(fēng)能的最大發(fā)電量。這些數(shù)字包括平均發(fā)電量與峰值不匹配之間的差異。如果我們疊加電池存儲,這個數(shù)字將繼續(xù)飆升甚至更高。有人可以幫助檢查這些數(shù)字嗎,因為這太荒謬了。約 10.7% 的世界電力來自太陽能和風(fēng)能,而且增長速度與上述數(shù)字相去甚遠(yuǎn)。
接下來是工藝技術(shù)組每月的晶圓啟動。我們直接轉(zhuǎn)置了 ASML 的數(shù)據(jù),并添加了給定的實際 CAGR。
使用 ASML 的數(shù)據(jù),我們得到了這條晶圓啟動曲線,每個月按年計算??紤]到我們只是直線應(yīng)用 ASML 的 CAGR,因此此表中的晶圓起點是不正確的。實際數(shù)字會更加龐大。
需要明確的是,ASML 的想法與我們相同,盡管程度與我們不同。此外,ASML 認(rèn)為 2023 年光刻工具將嚴(yán)重短缺,因此行業(yè)疲軟只會對他們造成一點影響。雖然 KrF、i-line、ArF、ArFi 和 EUV 工具存在一些短缺,但這些市場將在 2023 年得到滿足。
ASML 認(rèn)為,其全部業(yè)務(wù)都建立在半導(dǎo)體上的前 50 家科技公司的息稅前利潤為6880億美元。這些企業(yè)可以讓出一些利潤給半導(dǎo)體行業(yè),并最終讓出支持大規(guī)模產(chǎn)能擴(kuò)建的工具公司。
日益加劇的全球緊張局勢意味著各國將提供補貼并建設(shè)大量能力。他們必須這樣做,別無其他選擇。
我們的分析表明,到 2026 年,CHIPS 法案只會將美國占全球半導(dǎo)體制造價值的比例從目前的 10.5% 提高到 13% 至 14%。這就是蘋果將部分生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到亞利桑那州臺積電和AMD 的 Lisa Su 告訴我們相同情況的原因. 同時,在同一時間段內(nèi),中國將輕松超過全球半導(dǎo)體制造的 20%。
在岸生產(chǎn)是 ASML 產(chǎn)能愿望的重要組成部分。ASML認(rèn)為,為了技術(shù)主權(quán)和地域競爭,每年會額外增加10%的產(chǎn)能。
這 10% 的產(chǎn)能是由于區(qū)域化與集中式半導(dǎo)體制造市場固有的低效率造成的。這 10% 的低效產(chǎn)能代表每年每月增加 15 萬片晶圓。
但在我們看來,區(qū)域化的第一個影響是,將會出現(xiàn)從大型千兆晶圓廠轉(zhuǎn)向小型晶圓廠的趨勢。Giga-fab 是指月產(chǎn)能超過 100,000 片晶圓的工廠。我們可以從臺積電目前在日本、美國和中國的投資中看到這一點。這些晶圓廠比臺灣的Giga-fab 小,這可能意味著它們的效率較低。由于涉及工具位置、周期時間、每個工具的吞吐量、工具之間的時間差異、在整個晶圓廠內(nèi)運輸晶圓的晶圓高速公路等極其復(fù)雜的多變量計算的性質(zhì),大型晶圓廠的運行效率高于許多小型晶圓廠更多的。更大的晶圓廠能夠更好地平衡這些因素,因此從每個工具中提取更多的吞吐量。這些多個小型晶圓廠可能擁有同樣多的工具,但他們的產(chǎn)量會更低。區(qū)域化對晶圓廠的資本密集度有直接影響(衡量收入與建造晶圓廠支出的比值)。
第二個含義是,效率較低的運營商將獲得獎勵。英特爾、三星、德州儀器、STMicroelectronics、英飛凌和 NXP 等集成設(shè)計制造商通常被認(rèn)為在通過晶圓廠生產(chǎn)晶圓和最大限度地利用其工具方面與代工廠相比效率較低。因此,整個行業(yè)的資本密集度將繼續(xù)上升。英特爾表示,他們的長期資本密集度約為 30%,凈資本密集度為 25% 。由于持續(xù)大量回購而成為華爾街寵兒的德州儀器 (Texas Instruments) 表示,他們的長期資本密集度正在從 6% 上升到 10%。
根據(jù)記錄,WFE 強度在 2021/2022 年人為偏高,隨著十年的推進(jìn),強度會略有下降,但會高于 2010 年代后期。此外,這種由于區(qū)域化導(dǎo)致的產(chǎn)能過剩模式也意味著利用率會下降。地理上分散的競爭晶圓廠將不得不在價格上展開競爭,以填補超額建設(shè)的晶圓廠。多種因素的結(jié)合導(dǎo)致制造利潤率下降。
ASML 分享的最令人興奮的數(shù)據(jù)之一是 >28nm 上的光罩組數(shù)量增加了 40%。這個數(shù)字低于eBeam Initiative 的調(diào)查顯示的 48%。無論如何,您可以將其視為在每個后緣節(jié)點上增加 40% 以上的設(shè)計。不僅僅是更舊的芯片。它是基于成熟工藝技術(shù)的新設(shè)計。
隨著摩爾定律的放緩,芯片尺寸正在膨脹。在大多數(shù)情況下,忽略空閑功率和泄漏問題,更大、更昂貴的設(shè)計在更低的時鐘下將產(chǎn)生更高的每瓦性能。大多數(shù)架構(gòu)師會告訴您,更多區(qū)域是實現(xiàn)功耗和性能目標(biāo)的最簡單解決方案。這意味著微架構(gòu)對行業(yè)經(jīng)濟(jì)的影響越來越大。我們可以在任何地方看到這種區(qū)域權(quán)衡,從 S8G1+ 和 S8G2 中配備 Adreno GPU 的智能手機芯片到AMD Genoa 和 Intel Sapphire Rapids 等數(shù)據(jù)中心服務(wù)器 CPU,再到 Nvidia、Intel、Marvell、Cisco 和 Broadcom 的網(wǎng)絡(luò)芯片。
一個有趣的注意事項是,ASML 在 2022 年和 2023 年仍有服務(wù)器單元。
另一件值得注意的事情是,他們增加了對 VR/AR 的預(yù)測,主要是因為 Meta 補貼了 Quest 2 的廢話。Quest Pro 是一個失敗者,我們聽說 Quest 3 不會得到幾乎同樣多的補貼. 即將推出的 Apple 設(shè)備價格昂貴,因此我們懷疑它會移動數(shù)百萬臺來彌補 Meta。
有一天,AR 會像智能手機行業(yè)一樣大,我們迫不及待地想讓世界的信息直接投射到我們的眼球中,但那個世界不會很快到來。
這張來自 ASML 的圖表需要澄清一下,因為他們隨意地計算晶圓廠。
SemiAnalysis 追蹤每一個項目,目前追蹤超過 130 個半導(dǎo)體制造基地. 臺積電在臺灣的 1000億美元是多年的多站點資本支出。這應(yīng)該被打破。三星的數(shù)字毫無意義。在韓國,P3已經(jīng)完成,P4即將開始,但沒有S7和V2。那么第二個晶圓廠來自哪里?鑒于西安已完工并處于維護(hù)/穩(wěn)定升級模式,中國的三星工廠也令人困惑。對于英特爾,愛爾蘭是130億歐元,而不是200億美元;Oregon D1X Mod 3 比他們在那里列出的要大。
總的來說,我們給它 4 分(滿分 10 分)。他們應(yīng)該剛剛列出每個站點的總投資規(guī)模,以使投資者更加興奮。在那種情況下,將有多個1000億美元站點,這對投資者來說更令人瞠目結(jié)舌。
最后,我們想討論一下 ASML 如何將其匯總到他們的容量數(shù)據(jù)中。與 2020 年相比,他們正在考慮單位數(shù)量 * 生產(chǎn)率的提高,以達(dá)到 DUV 的總光刻產(chǎn)能增加 3 倍,EUV 的總光刻產(chǎn)能增加 5 倍。EUV 方面的生產(chǎn)率提高非常顯著。源功率增加,光刻膠(如 MOR 和干式抗蝕劑)的改進(jìn)正在推動生產(chǎn)率的提高。
ASML 預(yù)計到 2030 年其收入將達(dá)到 440億美元至600億美元。這意味著整個晶圓制造設(shè)備市場更像是1500億美元至2800億美元。這是一個巨大的增長??紤]到服務(wù)也包含在這些數(shù)字中,范圍相當(dāng)大,而且這里可能更大。(芯片求職)
公平地說。這里的主要討論點甚至不是 WFE 市場的規(guī)模,而是未來節(jié)點的光刻強度。IMEC 工藝可用于估計 3nm、2nm 和 1.4nm 光刻強度。
我們相信 ASML 對它們的強度有點希望,尤其是在未來的 gate-all-around 納米片節(jié)點上。此外,他們完全不考慮 3D DRAM,三星和 SK 海力士在某種程度上都在以驚人的速度推進(jìn)研發(fā)階段。