昨天,市场调整力度比较大,尤其是前期涨得较多的光刻胶、氮化镓、3D摄像头、HIT电池、半导体、MLCC、MiniLED等板块个股有较大跌幅。
华叔已经在上周多次强调,最近这些板块个股已经涨到前期高位,有上涨压力,如果持有相关标的需要减仓。从目前来说,三大指数还会有下探的空间。
不过,也有逆势上涨的好苗子,好像之前聊过的公牛集团、赛特新材、佳禾智能、恩捷股份、璞泰来都强势翻红。
聊过市场,回到干货环节,昨天说要聊聊苏试试验,但看了一下走势,现在不太适合介入,我们可以将推文押后,先聊聊晶盛机电。
晶盛机电是我国晶体生长设备的龙头,完全自主 知识产权的全自动单晶生长炉、多晶铸锭炉、区熔硅单晶炉、蓝宝石炉、碳化硅炉等 晶体生长设备。长晶设备应用于光伏、半导体、LED 领域。
公司布局半导体、光伏、LED、工业4.0四大领域
之前都聊过,硅片是集成电路晶圆制造中,半导体材料的成本最高的。2018 年全球半导体材料市场规模达 519 亿美元,硅片市场规模约占 192 亿美元。
目前,国内硅片供应商主要生产 6 英寸及以下的硅片。国内 8 英寸硅片生产技术已基本突破,可小批量生产,主要适用于分立器件。但集成电路用 8 英寸硅片的大规模产业化技术还不成熟,国内正在积极投产 8 寸和 12 寸的晶圆厂。
17~18 年,硅片需求向好导致涨价周期开启,海外硅片巨头开始增加资本开支,主要用来增加 12 寸硅片产能(包括新产能扩建和 8 寸片升级改造)。其中, 18 年四大硅片企业资本投入合计超过 13 亿美元。
硅片到底是怎么做成?这里比较复杂,这里用展示表达会更直观,硅片制造工艺可分为多晶硅提纯、单晶硅生长以及硅片成型3大环节。
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而晶盛制造的晶体硅生长设备,是直接决定了后续硅片生产的效率和质量,是硅片生产过程中的核心设备。
手机、电脑的处理器中就必须用到硅片,而且对硅片的要求很高。
硅片制备流程及工艺
晶体硅生长设备制造硅片流程:
晶盛客户以中环股份、晶科、晶澳等光伏行业头部企业,以及有研、合晶等半导体硅材料知名企业为主。
目前公司半导体硅材料设备已经与中环协鑫、中环光伏、中环领先半导体等公司建立了稳定的合作关系。
晶盛 2017 年末在手的半导体设备订单 1.05 亿元,2018 年新签订单超过 5 亿元,主要客户为中环、有研等公司。2018 年底在手半导体设备订单 5.34 亿元。
晶盛部分客户
国内只有少数几家半导体设备企业 (主营业务集中于 IC 制造和封测,而不是硅片生产)能够供应单晶生长炉,但也仅限于 6~10 英寸小硅片,而大硅片生产设备,除公司外,国内鲜有厂商能够达到均匀性和缺陷密度等方面的技术要求。
也就是,目前晶盛机电的竞争对手只有北方华创( 相关推文可点击:国内半导体老大在此 )。
晶体炉生长设备供应厂商对比
从业务占比来看,晶盛的晶体生长设备占比最高,达到73.61%。
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而北方华创的电子工艺装备包括半导体装备(占营收60%)、真空装备(12%)、新能源锂电装备(3%),北方的晶体生长设备属于真空装备业务中。
2019年,晶盛的晶体生长设备收入为21.73亿元,北方的电子工艺装备业务收入是31.91亿元,这也就说明,只对比晶体生长设备业务,北方收入肯定是不如晶盛的。
晶盛机电光伏单晶炉国内市占率第一,占据国内90%的高端市场份额 ,晶盛龙头地位稳固。
晶体生长设备一直是晶盛的核心业务,近年来带来的收入、利润稳步增长。
随着下游客户新一轮单晶硅片扩产周期开启,晶盛新签订单攀升。截止 2019 年 12 月底, 晶盛未完成合同总计 35.65 亿元(含税额),其中未完成半导体设备合同 4.4 亿元。
2020 年 3 月,晶盛收到中环协鑫新一轮设备中标书, 中标金额为 14.25 亿元,占 2019 年营收的 45.60%。晶盛在手订单饱满, 确保 2020 年业绩增长无忧。
晶盛的库存并不高,在32%左右,之前也说过,库存太多,如果行业景气度下滑,出现滞销会影响到资产风险。
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存货周转较为稳定,保持在200多天,受到疫情影响也是相对较小。
晶盛存货以发出商品为主,2019年晶盛的发出商品账面价值为7.42亿元,占存货账面价值的57.6%。晶盛的产品主要为晶体生长设备,需要的安装调试周期相对较 长,导致晶盛发出商品金额较大,存货周转率维持在1.5以下。
目前,晶盛的晶体生长设备最大装料量、热场尺寸、磁场强度已达到业内领先水平,毛利率基本在 35%以上。
2015年以来,晶盛资产负债率一直维持在40%以下的较低水平。2017年晶盛订单增加,导致公司的应付票据、应付账款及预收款项大幅增加, 使得晶盛资产负债率从2016年的16.6%快速拉升至38.5%。
虽然晶盛资产负债率有所提升,但有息负债率稳定降低,2018年晶盛短期借款、长期借款等有息负债占股东权益的比重仅为2.9%,晶盛资产负债情况较为 健康 。
晶盛应收账款规模相对较大,风险点较为集中,前5大客户占应收账款余额约占76.2%(截止至2018年),但晶盛客户以行业头部企业为主,应收账款发生坏账的风险较低。
公司应收账款结构基本稳定,主要集中在1年以内。上市以来晶盛应收账款周转率保持在2.5以上的较高水平,与晶盛的信用政策吻合。
一季度受到新冠影响,春节后开工时间推迟,但影响有限。
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但从长远来看,受益光伏及半导体产业长期具有较好发展前景,基于平价预期及技术进步的不断推动,部分光伏下游硅片厂商启动了扩产,上游设备厂商迎来发展机遇。
晶盛先后完成 8 英寸和 12 英寸半导体n长晶炉的量产突破,并以此为基础,先后开发出 6~12 英寸晶体滚圆机、 截断机、双面研磨机及 6-8 英寸全自动硅片抛光机、8 英寸硅单晶外延设备,完成了硅单晶长晶、切片、抛光、外延四大核心环节设备布局。
晶盛机电光伏设备种类不断丰富,满足G12的切片机也推向市场,有望提升在光伏设备领域的市占率。
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1、北上资金净流入21.31亿,迈瑞医疗净买入3.77亿。 北上资金今日净流入21.31亿。迈瑞医疗、海尔智家、歌尔股份、中国平安净买入居前,分别获净买入3.77亿元、2.58亿元、2.39亿元、2.22亿元。
3、北斗总设计师:已有半数以上的国家使用北斗系统。 世界上有半数以上的国家使用北斗系统,以后在世界任何角度,都可以享受到北斗的服务。
中国已有70%入网智能手机提供了北斗服务。
4、万集 科技 :华为公司也是公司通信模组的潜在供应方。 公司在V2X方面主要布局为V2X车路两端应用产品的研发、设计及制造。据公司了解,罗德与施瓦茨公司和华为公司的合作为通信模组相关测试,在通信模组方面,公司一直高度重视产品选型以保证公司V2X产品的通信性能,华为公司也是公司通信模组的潜在供应方。
5、三星部分Galaxy S21型号将采用京东方屏幕。 业内透露,三星电子今天向京东方发出正式报价请求,这意味着京东方的屏幕将会引入到Galaxy A/S系列的供应链中。三星目前仅Galaxy S21系列向京东方寻求报价,涉及到90Hz的屏幕规格。
6、汉钟精机:中芯国际目前还处于测试验证阶段。 关于真空泵是否有提供给中芯国际,目前中国台wan半导体客户居多,大陆正在测试验证阶段,有部分厂商已陆续下单,其中中芯国际目前还处于测试验证阶段。
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最后提醒,投资有风险,仅供参考。
在这个巨大市场潜力的推动下,IP厂商、工具厂商、芯片厂商和系统厂商都争先恐后地涌入这个赛道,其中不乏一些拥有深厚行业积累的厂商。如以ASIC芯片起家的嘉楠 科技 (以下简称“嘉楠”),就是当中一个重要的低调参与者。
从ASIC到RISC-V
众所周知,纳斯达克上市的嘉楠 科技 在ASIC芯片设计方面有深厚的积累,公司在芯片的前后端设计以及流片方面也有丰富的量产经验。早在2016年,嘉楠就成为了国内前十实现10nm芯片量产的公司。也就是从这一年开始,嘉楠开始了在边缘端AI芯片的 探索 。
据嘉楠 科技 董事长兼CEO张楠赓先生介绍,因为ASIC芯片对于计算效率的要求趋近极致,这就需要嘉楠一直在ASIC芯片设计中寻求算力与功耗之间的最佳平衡。因为这个研发过程对技术要求比较高,这无疑间就磨炼了公司的研发团队。与此同时,公司还发现,ASIC在计算效率上相比传统架构有了数量级的提升,这就为嘉楠后续进军RISC-V市场埋下了伏笔。同属计算密集型应用场景的边缘AI芯片就成为了嘉楠的目标。
经历了一番综合考量,嘉楠把目光投向了基于RISC-V的边缘端AI芯片。
嘉楠 科技 董事长兼CEO张楠赓先生
首先,从成本角度看,RISC-V开源免费的特性对于芯片创业公司而言非常友好。选择这一架构,意味着嘉楠可以在AI芯片研发过程中节省大量的IP授权成本,将资源投入到最核心的技术研发,帮助公司加快芯片的迭代速度,灵活应对市场环境的变化。
其次,从技术趋势角度看,RISC-V架构开源、精简和模块化的理念符合未来的技术发展趋势。计算体系结构宗师David Patterson(RISC-V的创始人之一)在ACM通讯上发表的论文中就指出了计算机体系结构的两个机遇,其中一个就是开源的指令集ISA,创建一个“面向处理器的Linux”。从目前来看,RISC-V无疑是开源指令集架构中最成功的一个。
第三,从开发角度看,RISC-V不需要像ARM一样考虑向后兼容,没有 历史 包袱,基础指令只有几十条,学习门槛相对较低;另一方面,RISC-V支持开发者按需拓展指令,这为芯片研发提供了更高的自由度。
第四,从性能角度看,RISC-V架构内核的性能可与ARM内核性能抗衡。
第五,从IP开发角度看,嘉楠从一开始就坚持IP核心自主研发的技术路线,RISC-V架构则提供了这一可能。嘉楠还能以SoC的形式将RISC-V CPU与自主研发的加速器组合在一起,为客户提供边缘侧的芯片解决方案。在这一过程中,公司可以把更多精力放在IP核的迭代,而不用考虑可能面临的授权风险。
从市场发展现状看来,嘉楠打造端侧RISC-V AI芯片的做法也是一个明智的决定。
熟悉行业的读者应该知道,根据应用场景的不同,AI芯片的可以粗略划分为模型训练和推理计算。其中模型训练市场已出现巨头垄断的态势,GPU巨头英伟达不仅在硬件方面建立起技术领先优势,而且结合图形计算平台构建了强大的软件生态壁垒,那就意味着这个市场给新晋者的机会并不多。反观推理芯片组市场,则还处于发展早期,特别是边缘侧市场,不同场景对芯片的要求存在差异化,给AI芯片公司留下了更多空间,因此嘉楠一开始就专注于边缘推理芯片的研发。
同时,在边缘侧市场,可穿戴设备、摄像头和传感器等联网设备越来越多。不同物联设备对功耗和算力的要求不同,这就决定很难用单一架构适配所有场景。架构的竞争归根结底是生态之间的竞争。虽然ARM仍然是移动端市场的主流,但RISC-V开源和模块化的特点允许像嘉楠这样的芯片公司基于RISC-V进行定制化的设计,拥有更大的自由度。
此外,从目前的市场环境看,Arm正成为巨头公司争相收购的目标,这对于IP授权的独立性造成了很大威胁。而如果很多组织使用RISC-V设计处理器,就可以在更大层面上推动芯片的创新。所以长期来看,RISC-V的价值在未来会更加凸显,从而为嘉楠带来更多的市场机遇。
奔跑在这条全新的赛道上,自主研发的IP成为了嘉楠最重要的底气之一。
从K210到K510
在拍板进军RISC-V之后,嘉楠就一直坚持依托RISC-V架构,自主研发IP核心的技术路线。
张楠赓表示,公司这样做有三方面板的优势:一方面是为了把核心技术握在自己手里,避免可能面临的授权风险;另一方面,自主开发核心从长期来看可以降低研发成本,并加快芯片的迭代速度;第三,自研可以形成嘉楠自身的芯片设计方法体系,确保核心技术和研发理念的传承。
本着这样的研发思路,嘉楠迄今已经推出了两代自主研发的IP核心,分别为KPU(Knowledge Process Unit)和KPU2.0。这是专门为机器视觉任务设计的神经网络加速器。因为异构计算是目前针对深度学习的主流硬件方案,为此在结合CPU与KPU加速器后,嘉楠能更好地提升芯片在视觉算法模型上的性能表现。
落实到芯片方面,嘉楠在2018年就推出了公司的第一代产品勘智K210。这款产品在过去几年里也在包括智能园区、智能家居、智能能耗和智能农业在内的多个场景中发挥了重要的作用,公司也与一些行业头部公司开发了智能产品。今年,嘉楠就作为全国大学生OS设计大赛唯一的技术支持方,也为大赛提供勘智K210和开发板作为评估工具。与勘智K210甚至还在美国和日本等国际市场上率先打开局面。
但张楠赓指出,即使K210在不少领域表现抢眼,但由于该芯片的研发时间较早,在算力规划上没有考虑到后来才出现的算法模型,导致产品在应用场景的拓展上受到限制。为此,嘉楠在日前又顺势推出了新一代的中端芯片K510。
据介绍,在全新的勘智K510芯片,继续沿用了双核RISC-V CPU架构中,但嘉楠围绕RISC-V CPU子系统进行了优化。例如该CPU集成了64位的数字信号处理器DSP,配合自主研发的KPU2.0核心为AI应用加速。
此外,DSP内部还设计了专用的本地存储,进一步提升DSP的实际运算性能。研发团队还在双核CPU和DSP之间设计了专用的mailbox模块用于通信,方便软件灵活掌控整个系统。
K510同时还在总线架构、IP核心与视频子系统等多个方面也推出了全新设计。这使其算力相比一代芯片提升了3倍,经典视觉算法mobilenetv1帧率大幅提升,自研高速PHY接口理论带宽也做到了10GB/s,8位数据压缩率更是高达50%以上,极大优化了勘智AI系列在机器视觉场景的应用性能。
为了进一步解决大功耗和大面积的问题,嘉楠在K510芯片上更是采用了NoC总线架构,让每个IP工作在特定的时钟域,解决庞大时钟树的困扰。
在K510的视觉硬件配置上,嘉楠也进行了大幅优化,使其能够支持MIPI CSI2 和DVP接口,可同时支持最多3个摄像头输入。芯片内部还集成了3个图像处理单元ISP, 其中一个ISP支持3D 功能,无需软件参与,硬件完成深度数据的提取和加工,相比软件处理深度信息方式不但节省了巨大的CPU开销,性能上也会有很大提升。
嘉楠同时还提高了K510在摄像头输入接口设计的灵活性,让其既可以硬件流水线方式将摄像头输入送至ISP硬件,也可以把输入图像写入DDR,ISP再通过线下方式读取DDR内的图像完成后续处理。满足用户可以在中间加入定制化的处理需求,或者对定制化的数据进行ISP处理。
值得一提的是,通过融合公司在算法、软硬件和编译器的最新设计,嘉楠推出全新的KPU2.0,集中突破AI芯片设计中广泛存在的“存储墙”和“性能墙”的问题。为了提升计算效率,KPU2.0采用了动态3D PE阵列,第三个维度支持多种方式共享传递数据,并实现多个维度上的计算映射,提高PE阵列的利用率。同时也可以动态开启或关闭每一个2D阵列,并根据不同层级对带宽和计算资源的需求进行调整。
据了解,通过动态3D PE阵列,K510支持多种方式共享传递数据,灵活支持多个维度的计算映射,提高PE阵列利用率。采用GLB(Global Local Buffer)设计,通过可配置的SRAM阵列实现,灵活配置以满足不同数据类型在不同层上的带宽和存储需求,并提升内部RAM的利用率。结合动态3D PE阵列和GLB设计,嘉楠还独创了计算数据流技术,在计算卷积时不需要进行数据重排;通过多级存储设计提升卷积计算的数据复用率。
此外,KPU2.0还搭载了可重构的SIMD加速单元,通过创新的meshnet网络可以灵活配置支持各种激活函数、pooling和resize等算子。
作为一款定位于中高端边缘推理芯片市场,K510无论在核心架构还是外部设备接口方面,都对芯片的视觉处理能力进行了大幅优化。这就使得这个芯片能够在高清航拍、高清视频会议、智能家居、各类机器人以及车载后装智能终端等市场发挥其功用,并占领一席之地。根据公司的规划,未来几年会有多款勘智芯片亮相,助力多个不同的应用和市场。
与全球开发者共同推进RISC-V
虽然在包括嘉楠在内的多个厂商的推动下,RISC-V取得了长足发展。但从过往的 历史 看来,任何一款架构的普及都需要时间。如PC时代的x86架构统治了指令集架构市场几十年,后PC时代才迎来Arm架构的崛起,Arm也用了几十年,才走上了巅峰。换而言之,计算负载的变迁需要经过一个长时间的生命周期。也就是说我们现在虽然已经进入了万物互联时代,给RISC-V创造了机会,但这个新兴指令集来说,也只是迈出了第一步。
再者,现在的指令的发展趋势是开放度越来越高。如Arm崛起的原因很大程度上是因为它引入了更多的市场参与者。同样地,我们也将看到RISC-V作为开源架构标杆对于新一代芯片设计厂商的吸引力,也许未来的英伟达、英特尔就会从这个生态中诞生。为此嘉楠也会持之以恒地投入其中。
张楠赓同时还强调,RISC-V生态还在持续壮大,特别在边缘侧场景中,因为很多业内通行的设计标准和协议标准尚未统一,所以在百家争鸣的现阶段中, 探索 自己独特的技术路线更有意义,这也是作为RISC-V的坚定支持者嘉楠所践行的。
“但我们也应该认识到,将芯片转化为智能产品需要一个过程。与软件不一样,硬件是一段漫长的旅程、很花时间。需要先完成原型,然后客户进行测试,可能还要进行一些反复开发,所有这些事情都会比在Linux上debug花更久时间,也需要在生态上花费更多心思”,张楠赓补充说。
基于以上考虑,嘉楠会坚持依托RISC-V架构进行自主IP核研发的技术路线,为市场带来性能表现更优的芯片。同时,公司也会在软件方面发力,给客户带来更方面的研发体验。
据介绍,通过公司采用统一的AI编译器,勘智系列KPU能支持 TensorFlow、PyTorch和onNX 模型导入。支持算子融合、稀疏压缩和量化等优化手段,对模型的延迟和带宽进行深度优化。K510同时还支持丰富的网络模型算子,当中包括常见的 CNN、RNN 算子和各类向量计算和数据处理操作。
“嘉楠的成长受惠于开源,公司也将全面拥抱软硬件开源战略。嘉楠已经决定把公司在硬件模块、软件算法的积累,以及芯片手册等基本资料去阿奴共享出来给开发者使用,与全球的开发者共同推进RISC-V生态的繁荣。”张楠赓说。在他看来,推动RISC-V产业的发展,除了有利于公司本身以外。这于中国芯片产业来说,也是有百利而无一害的。
过去,芯片设计有时需要上亿研发费用,投入上百人,但这是中小企业不易承担,而且也不一定能掌握发展的主动权。但开源的RISC-V芯片设计能将芯片设计门槛大大降低,让3到5人的小团队在3到4个月内,只需花几万元便能研制出一款有市场竞争力的芯片,从而将促进芯片产业的繁荣,能更好地支持人工智能等新一代信息技术和数字经济的发展。
张楠赓认为,芯片产业最关键的是人才。在芯片设计门槛降低之后,将会吸引到更多的人才投入这个行业,这有助于奠定本土芯片产业长远发展的人才基础;另一方面,因为x86和Arm架构自身比较封闭,不容易进行创新。
“有了RISC-V之后,本土的一些架构创新的成果也容易以开源的形式进行推广,有助于打造中国在开源芯片领域的话语权。”张楠赓强调。
晶圆 集成电路 设备 汽车 芯片 存储 MLCC 英伟达 模拟芯片