电子行业点评报告：后摩尔时代的投资机会，关注新集成、新材料、新架构-20210522-开源证券-14页_972kb

电子行业后摩尔时代投资机会分析总结

核心内容概述

随着摩尔定律逐渐放缓，电子行业正进入“后摩尔时代”。这一阶段的核心在于技术创新，主要关注新集成、新架构和新材料三大方向。在这一背景下，先进封装、第三代半导体等领域的投资机会显著增加，而相关风险也需引起重视。

主要观点

1. 摩尔定律放缓，后摩尔时代来临

• 摩尔定律：集成电路上晶体管数目每18个月翻倍，处理器性能每两年翻倍。
• 瓶颈：硅工艺接近物理极限，晶体管进一步缩小难度加大，成本上升。
• 趋势：5G、物联网及AI的发展推动算力与存储需求增长，传统硅基晶体管难以支撑，后摩尔时代到来。
• 国际动态：中国、美国、欧盟均在布局后摩尔时代关键技术，推动产业转型。

2. 后摩尔时代的三大创新方向

• 新集成：通过先进封装技术（如3D封装、SiP、WLCSP等）提升产品功能与降低成本。
• 新架构：RISC-V等开放指令集推动芯片设计模式变革，异构计算（CPU+GPU、CPU+FPGA等）提升计算效率。
• 新材料：第二代（GaAs）与第三代（GaN、SiC）半导体材料因其高频、高功率、耐高温等特性，成为未来高性能芯片的关键。

关键信息

2.1 新集成：先进封装技术前景广阔

• 技术演进：封装技术从传统封装（SOT、QFN、BGA）向先进封装（FC、FIWLP、FOWLP、TSV、SiP）转型。
• 发展趋势：
  • 先进封装市场规模预计在2018-2024年以8%的CAGR增长，2024年达440亿美元。
  • 传统封装市场CAGR仅为2.4%，先进封装增速远超传统封装。
• 主要技术：
  • 2.5D/3D TSV：CAGR达26%，应用于手机、汽车等领域。
  • Fan-Out：CAGR达26%，应用于AI/ML、HPC、数据中心等。
  • Embedded Die (ED)：CAGR达49%，应用于汽车、医疗等领域。
• 国内进展：国内封测厂技术平台已基本与海外厂商同步，具备先进封装量产能力。

2.2 新架构：RISC-V与异构计算引领变革

• RISC-V：开源指令集，模块化、可拓展，适用于云计算、智能手机、嵌入式系统。
• 异构计算：通过CPU与GPU、FPGA等协同处理任务，提升计算效率，尤其在AI领域应用广泛。
• ARM更新：推出ArmV9，兼容V8，具备安全性、AI性能和矢量计算优势。
• 发展趋势：异构架构成为主流，未来有望在更多场景应用。

2.3 新材料：第三代半导体材料引领未来

• 材料分类：
  • 第一代：Si、Ge，用于低电压、低频、中功率器件。
  • 第二代：GaAs、InP等，用于高频、低噪音设备，如通信、导航。
  • 第三代：GaN、SiC等，具有高频、高功率、耐高温等特性，适用于5G、新能源汽车、航空航天等领域。
• 市场规模预测：
  • GaN射频器件：2019年7.4亿美元，预计2025年达20亿美元，CAGR约12%。
  • SiC功率器件：2018年3.7亿美元，预计2025年超25亿美元，CAGR约30%。
• 应用前景：SiC将逐步取代Si作为功率器件材料，GaN在射频前端领域需求旺盛，成为我国反超的良机。

投资机会

受益标的推荐

风险提示

• 架构创新应用不及预期；
• 中美贸易摩擦加剧；
• 半导体整体需求不及预期；
• 国产替代进程不及预期。

总结

后摩尔时代标志着集成电路行业从单纯追求晶体管数量增长向技术集成、架构创新与材料突破转变。先进封装、第三代半导体及异构计算等方向成为未来增长的关键驱动力。随着5G、AI、物联网等技术的发展，这些领域具备广阔市场空间与投资潜力，同时需关注相关风险，理性布局。