上周许导在录制音频的时候，分享了芯片半导体行业的一些观点：2021年9月24日市场语音跟踪，趁着国庆假期还没来，我们在多做一下这方面的功课：
本文将围绕着什么是芯片？为什么芯片会短缺？中美关系缓和对于芯片行业的影响来做研究。
首先，半导体、集成电路和芯片和晶圆的区别？
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。
集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。
芯片其实是半导体元件产品的统称，很多时候我们把集成电路和芯片混淆在一起。但严格意义上，芯片并不能完全等于集成电路，芯片是集成电路的载体，由晶圆分割而成。
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。经过一系列加工后形成硅晶圆片，也就是晶圆。
简单来说就是半导体组成集成电路，芯片是集成电路的终极形态，而晶圆是芯片的原材料。
根据摩尔定律，集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍。换言之，处理器的性能每隔两年就会翻一倍。所以随着时间流逝，芯片行业的壁垒便会自然消失。行业内公司通常处于你追我赶的内卷状态。
其次，为什么芯片会短缺？
一方面，晶圆量产难度大。
芯片产业链可以分为上中下游三大环节，上游是芯片原材料制造的硅片制造厂商，中游是芯片设计公司，下游就是基于上游生产的硅片，将中游的芯片设计实现出来的晶圆加工厂商。
芯片的基本组成单位是晶体管。晶体管里含有一个栅极，一方面栅极的宽度（14nm、7nm等）决定了电流通过时的损耗，宽度越窄，损耗越低。另一方面栅极越窄，芯片可以含有更多的晶体管，可以提升更多的性能和计算能力。
同时，最终形成的芯片体积也就越小，那么一块硅片可以切割出来的芯片也就越多，降低了整体成本。所以说纳米数越小的芯片功率越高，但是同时对生产企业的技术要求也越高，量产难度越大。在整个产业链中，掣肘芯片量产的是下游晶圆加工厂商的产能。
另一方面，硅料价格大涨叠加疫情影响，晶圆厂商扩产谨慎。
今年以来，PPI飞涨，各种原材料价格都出现明显上扬。硅料也不例外，从相关上市公司的股价变化当中就可见一斑。
从上图我们发现，全球前5大晶圆厂的产能在不断集中，所以说晶圆厂产能掌握在少数厂商手中，缺乏弹性。而晶圆厂又处于产业链下游，受到硅料涨价的影响，对于扩充产能，前5大晶圆厂都非常谨慎。另外对于不断变异的新冠病毒，也导致了晶圆厂产能受到影响。
除此以外，国内半导体芯片需求旺盛，供需错配。
根据美国半导体产业协会的数据显示，2020年全球半导体产品的销售额较2019年同比增长6.5%。而IC Insights的数据显示，2020年全球半导体芯片销售量比2019年同比增长仅2.6%，明显低于半导体产品销售额的增长速度，说明芯片产能增速慢于需求增长。
由于国内新能源车需求增速，5G加速普及等，中国正成为全球最大的半导体市场之一。数据显示，中国半导体销售额占全球比例近年来逐年增长，4Q20已达到33%。所以国内芯片短缺情况尤为严重。
最后，中美关系缓和对于芯片行业有何影响？
晚舟回国暗示了中美关系有缓和迹象，很多人觉得美国一直对我们封锁的高端芯片领域有望打开，所以对于高端芯片的国产替代是利空，对于芯片下游的应用端来说是利好（高端手机等）。
以华为为例，虽然晚舟回国，但是美方声明，对于华为的高端芯片封锁仍然继续。所以还是不要心存幻想，下游应用端的商用高端芯片仍然受到美方封锁限制，国产替代仍然是出路。
回到资本市场，是不是国产替代这个方向就可以无脑做多呢？其实现在的芯片国产替代和10年前的光伏行业非常类似，我们确实在封测等小部分领域有所突破甚至走到世界前列，但是距离能够全产业链国产替代还非常远。
以10纳米以下高端芯片为例，芯片的纳米制程越小，对光刻机的要求也就越高。10纳米及以下制程需要采用EUV光刻机，目前全球仅ASML一家厂商能够生产，单台售价约1亿欧元，新建产线资本开支巨大。出于商业模式考虑，目前全球仅有台积电、三星、英特尔3家企业布局了10纳米及以下的制程。并且台积电没有用EUA光刻机，而是使用传统的193纳米光刻机实现了7纳米芯片量产。
从这个角度看，国内的晶圆厂在技术方面还有很长的路要走，这也是台积电目前独霸晶圆制造行业的原因。
所以说国产替代这个概念是理想很丰满，但是当下的现实很骨感，作为短期题材炒作没有问题，但是业绩验证就会出现问题。长期上涨的题材一定是概念炒作和业绩验证交相呼应的，比如医药与白酒。对于芯片来说业绩验证可能要等非常长的时间。
长期来看（十年），半导体芯片的国产替代必然能够实现。但是过程不会一帆风顺。投资角度来看很可能相关公司短期股价波动会非常大，所以不太适合价值投资长期持有。比较适合的操作策略是波段操作，见好就收（股价往往脉冲式上涨）。
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