众所周知，股神巴菲特有三个选股指标，其中之一就是毛利率要足够高。在同行业中，毛利率越高的产品越受欢迎，因为消费者愿意支付比同类产品更高的价格，相应地，公司的盈利能力也会更强。近年来，半导体行业的盈利能力有目共睹，但毛利率能达到50%的并不多见。
日前，首创证券统计了2021年市值超过100亿美元的半导体公司的毛利率。笔者发现，在13家毛利率超过50%的公司中，除3家半导体设备制造商外，还有5家模拟芯片制造商，占比38.5%。其中德州仪器以67.5%的毛利率高居榜首。其中有两家数据中心服务器芯片厂商，英伟达的毛利率仅次于德州仪器，接近65%。
来源:资本证券
目前疫情和战争的黑天鹅已经起飞，短时间内对芯片的需求只会增加。同时，随着新能源汽车、智能可穿戴设备、通信、工业控制等下游市场的不断发展。，以及对大数据、AI、高性能计算等计算能力日益增长的需求，模拟芯片和数据中心似乎成为两大热门赛道。
毛利率最高的半导体赛道
先看毛利率最高的“模拟”赛道。从上图来看，2021年市值100亿美元以上的半导体公司中，毛利率超过50%的仿真公司数量最多。其中，德州仪器是毛利率最高的半导体公司，2021年毛利率为67.5%，今年第一季度毛利率为70.2%。
70%的毛利率在全球半导体行业比较少见，但高毛利率其实是高性能模拟芯片厂商的共同点。作为模拟市场的巨头，微芯科技、雅德诺半导体等厂商的毛利率也在60%以上。
毛利率是衡量企业盈利能力的重要指标，反映了企业的产品组合质量、市场竞争力和价值。
至于为什么模拟厂商的毛利率普遍较高，这取决于模拟芯片的产品特性和商业模式。
生命周期长，不追求先进技术:数字芯片的生命周期一般只有1-2年，与数字芯片追求计算能力和效率不同。模拟芯片更强调可靠性、稳定性和一致性，其迭代不受摩尔定律限制，生命周期通常较长。一个经典的模拟芯片一旦设计出来，至少可以用一两代产品，最长的可以用十几年。在这种情况下，TI、ADI等资深模拟芯片厂商已经积累了数万甚至数十万的成熟产品。这些产品可以以最低的生产和营销成本持续销售，模拟芯片的成本也在随着时间的推移逐渐降低。
也正是基于模拟芯片的特性，模拟芯片不需要像大规模数字芯片那样追求极致的先进技术。大部分厂商采用成熟的工艺，节省了巨额的先进工艺投入，对保持较高的毛利率非常有帮助。
IDM模式:TI、ADI、英飞凌等模拟巨头都采用IDM模式，优点很多，可以整合内部技术优势，积累工艺经验；协同设计制造，实现产品快速迭代；IDM可以降低成本，享受更高的产品附加值等等。
转向12寸晶圆:模拟厂商一直在不遗余力的提高毛利率。为了保持行业内顶尖的毛利率，采取了很多措施，其中一项就是把老的6寸、8寸晶圆厂改成12寸。使用12英寸晶圆生产可以削减成本，提高生产效率。
其中，模拟行业的老大哥TI一直在稳步提高其12英寸晶圆模拟芯片的产量。在过去的10年里，TI的利润率一直在上升。根据TI的说法，创造高利润率与他们使用12英寸晶圆厂生产模拟芯片并降低成本有关。
TI表示，12英寸晶圆厂的产量比竞争对手使用的8英寸工艺生产的芯片便宜40%。此外，对于模拟用途，12英寸晶圆厂的投资回报可能更高，因为它可以持续20至30年。
最近两年，业内越来越多的成熟工艺芯片晶圆厂从8英寸转到12英寸，大多是在全球芯片荒之后采取的行动。这在《半导体产业观察》上一篇文章《模拟芯片公司冲向12英寸》中有介绍。除了TI之外，包括ST、英飞凌、安森半导体，以及国内模拟厂商如华润微、士兰威、文泰科技、格科威等芯片代工厂商如华虹、心悦半导体等，都已经转向或开始规划建设12英寸晶圆生产线。
高毛利是模拟芯片厂商保持竞争力的重要因素，走向12英寸是他们保证高毛利和盈利未来的途径之一。
众所周知，模拟芯片主要用于产生、放大和处理连续函数形式的模拟信号，是数字世界和现实世界的接口。模拟芯片有很多种，从应用角度可以分为电源芯片和信号链路芯片。几乎所有的电子产品都会使用模拟ic，广泛应用于消费电子、汽车、工业、5G等领域。
这些都印证了模拟IC的生命力。
回顾国内市场，据首创证券统计，a股毛利率最高的半导体公司也是模拟芯片厂商，毛利率为60.2%，胜邦、卓胜威等多家本土模拟厂商毛利率处于较高水平。
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作为毛利率最高的热门赛道，从全球市场来看，模拟芯片市场整体市场结构稳定，集中度较低，市场份额相对分散。
根据IC Insights官网披露的数据，2020年，模拟集成电路行业领先厂商TI的市场份额达到19%，其次是ADI的市场份额为9%。之后所有公司的市场份额都没有超过7%，CR5只有48%。
2020年全球十大模拟芯片制造商
10年来，TI、ADI、Skyworks、英飞凌、st一直在前五，格局非常稳定。然而，整个模拟集成电路行业的竞争格局是由海外厂商主导的。目前国产模拟芯片自给率仅为12%，国产替代效应仍需进一步酝酿和发挥。
从国内市场来看，在市场需求增加、国内替代的背景下，行业掀起了一波“上市热潮”。目前已上市并提交招股说明书的模拟芯片设计公司约有30家，是a股半导体子板块中公司数量最多的赛道之一。盛邦、思瑞普、卓胜威是国内主流的模拟芯片龙头企业。
对于中国模拟芯片领域存在的短板，有业内人士表示，一是产品性能，比如国产电源管理芯片的宽电压、精度、噪声、毛刺、功耗等方面，与国际厂商还有很大差距；第二，产品可靠性。判断芯片可靠性的方式是长时间、多客户、大规模的现场验证。而国内大部分公司的产品在中高端应用市场通过批量验证的机会较少，可靠性验证存在一定差距。此外，还有上万家海外厂商的材料，可以提供全品类覆盖。本土企业的产品类别与国外厂商的产品类别差距很大。
目前，随着“贸易摩擦+缺芯潮”加速国内替代和下游终端应用市场的复苏和崛起，国内模拟芯片厂商正处于绝佳的发展窗口期。
对于模拟芯片在中国的布局，华润微电子OEM集团RD副总经理张森建议，模拟芯片在中国的发展应从实际市场应用需求出发，切入新的应用产品，满足各种定制需求。从底层基础技术的研发入手，巩固工艺技术与系统的融合，实现工艺与产品的深度适配。希望积极推动模拟芯片相关专业人才的培养，加大研发投入，通过自主研发丰富产品品类；同时可以依托延伸收购公司或团队，扩大产品方向和品类，从而覆盖更多行业客户。
当今国际形势一波三折。无论是从模拟IC广阔的市场前景，还是中国科技企业被美国打压的现状来看，芯片的自主可控都迫在眉睫。国内厂商在追赶过程中，要尊重产业发展规律，把握产业发展热潮，夯实企业基础，增加低端市场份额，努力进入高端领域。
根据IC insights的统计，2021年，模拟IC市场创下741亿美元的历史新高。强劲的需求和供应链中断导致模拟IC的平均售价去年上涨了6%。预计2022年模拟集成电路总销售额将增长12%，达到832亿美元。
模拟芯片市场近几年的销量和出货量趋势。
得益于广阔的市场前景和仿真巨头，我们有了一批追求者。
数据中心市场，趋势已经来了。
从半导体公司的毛利率可以看出，除了模拟厂商，以英伟达、英特尔为代表的数据中心芯片领域正在成为新的毛利中心。
以2021年英特尔Q1数据为例，数据中心业务收入为55.6亿美元，较去年同期下降20%。尽管英特尔的PC芯片业务增长，但作为其最赚钱的业务之一，数据中心收入的下降削弱了整体利润率，季度毛利率与2020年同期相比下降了超过5个百分点。
英特尔Q1 2021年财务报告数据
可见，数据中心业务是目前最重要或最具潜力的领域之一，其业绩直接影响企业的利润。
笔者在之前的文章《十大半导体榜单后隐藏的行业趋势》中也提到，数据中心将是未来最大的“风口”之一，近年来已经成为英特尔、英伟达、AMD等行业厂商的必争之地。
由于游戏业务和数据中心业务的高增长，英伟达的毛利率也一直保持上升。
2018-2021年英伟达毛利率变化
可以看到，英伟达的毛利率也创下新高，并继续保持毛利率的上升趋势。疫情严重的时候，英伟达在供应链的影响下，毛利率明显下降。当疫情因素逐渐缓解，在Ampere GPU等产品的带动下，公司毛利率重回65%左右的高位。
英伟达创始人黄仁勋表示，“数据中心正在成为一个人工智能工厂，它将处理和提炼大量数据，从而产生智能。”
2021年，英伟达的数据中心业务屡创新高，已经连续九个季度实现高增长。此前其数据中心业务的增长主要是因为收购Mellanox，业务的合并直接导致了高增长。本次并购的直接影响在2021年第二季度结束，之后数据中心业务仍能保持高增长，主要得益于下游云业务的强劲需求和公司的内生增长实力。
2018-2021年英伟达数据中心业务收入增长趋势
根据海豚投资研究的统计，全球主要核心云厂商的资本支出在疫情发生后呈增长趋势，2020年和2021年增幅超过30%。得益于全球主要云厂商和下游客户的强劲需求，数据中心业务的持续增长为英伟达保持较高的毛利率奠定了行业基础。
未来随着Ampere GPU的出货和“三核战略”的推进，Nvidia的毛利率有望延续稳步上升的趋势。
从另一个角度来看，TSMC作为代工和先进制造工艺的龙头，在巨大的投入成本下，2021年依然实现了51.6%的毛利率。除了原有的智能手机芯片订单业务带来的高额利润贡献，以数据中心为代表的HPC市场也在快速增加。
根据TSMC 2022年第一季度的财报，HPC市场已经取代智能手机市场，成为TSMC客户群中收入最高的市场。
TSMC Q1 2022年财务报告
从数据上看，占TSMC营收41%的HPC已经超过了只占TSMC营收40%的智能手机。关于按平台划分的收入增长趋势，TSMC得出结论，其HPC客户收入在第一季度增长了26%，成为公司增长最快的行业客户之一。
截至2022年第一季度，5nm和7nm的最新先进节点占TSMC收入组合的50%，主要来自智能手机和HPC客户从TSMC订购的最新高密度芯片晶圆。
从历史发展来看，作为全球代工龙头，TSMC的营收水平处于绝对优势地位，尤其是其10nm工艺量产以来，与TSMC和三星的差距一直在拉大。与此同时，TSMC的毛利率长期处于高位。事实上，自2005年以来，TSMC的平均毛利率一直稳定在45%以上，并一直以一定的速度增长。TSMC目前的毛利率在50%左右，这是公司近年来在5nm、3nm、2nm工艺上的大力投入所取得的，确实很难得。
对于芯片制造业来说，决定毛利率高的主要因素是:科技含量高、产能高、产能利用率高、代工价格高。
目前，数据中心正成为行业巨头竞争的新热点，行业厂商都在积极加大RD投资和布局。作为TSMC目前最大的营收市场，HPC将继续加大在该市场的布局，在拥有高科技含量的同时，能够保证高容量利用率。
同时，为了继续提高毛利率，除了增加营收，节流降成本也是有效措施。TSMC最近推出了3纳米工艺的EUV改进计划。
为了减少客户对产品线正在从5nm放缓到3nm的怀疑，TSMC启动了EUV CIP计划，以改善制造工艺，希望减少EUV掩模和相关材料的数量，如25个3nm的EUV掩模减少到20个。厂商指出，虽然芯片尺寸会略有增加，但可以有效降低生产成本和晶圆价格，将客户产品线提速至3nm。
在未来三年，TSMC计划有1000亿美元的资本支出，其中80%将用于扩大先进加工能力。随着TSMC先进工艺向3nm和2nm发展，EUV投资比例将大幅增加。如果EUV的CIP计划能够被采纳，将有助于TSMC继续提高其盈利能力。
设备制造商的崛起
说完模拟厂商和数据中心市场，我们把目光转向半导体设备厂商，可以发现2021年半导体设备厂商的表现也非常抢眼，有三家公司的毛利率超过50%，其中包括曾经的制程检测龙头田可半导体，毛利率为59.9%；测试巨头特瑞达之后，毛利率59.6%；和口罩对准寡头ASML，毛利率为52.7%。
一方面，这三家公司作为半导体设备领域的巨头，由于进入壁垒高，在RD投资大，竞争对手少，具有先发优势和领先的市场地位。
以ASML为例。EUV光刻机是生产先进工艺芯片不可缺少的设备。作为目前唯一能提供EUV光刻机的供应商，ASML几乎占据了中高端光刻机市场，并且由于产能极其有限，成为TSMC、三星、英特尔等晶圆代工厂的争夺对象。俗话说，物以稀为贵。对于供给远远小于需求的光刻机来说，它已经在质量和功能价值上占据了优势，所以产品的价格自然也就高了，这种策略同样适用于田可的半导体测试设备和泰瑞达的自动测试设备。从这个角度来看，这三家设备厂商的高毛利率是符合影响毛利率的市场竞争因素的。
另一方面，不得不说一下如今火热的芯片市场。半导体设备商作为芯片产业链的支撑环节，就像美国淘金热时期为淘金者提供工具的商人一样。随着核心短缺的持续，全球晶圆厂继续扩大生产，对各种半导体设备的需求也开始大幅增加。SEMI预计，2022年全球前端晶圆厂设备支出将比去年增长18%，首次突破1000亿美元大关，达到1070亿美元，创历史新高。
在这一波芯荒中，各半导体设备厂商的订单额在不断增加，相对营收额也在不断攀升，以至于相关厂商在全球第二大半导体设备供应市场日本的销售额屡破纪录。据日本半导体制造设备协会统计，2022年1月，日本半导体设备销售额较去年同月激增近70%，达到3063.21亿日元，连续第13个月出现增长，创下有数据可比较的2005年以来的最高纪录。
在如此繁荣的发展前景下，作为龙头厂商的田可、特瑞达、ASML的毛利率自然是相当可观的。
写在最后
企业开门做生意是为了赚钱。毛利率越高意味着盈利能力越强，自然也更容易获得市场资金的青睐。对于模拟芯片和数据中心来说，光是广阔的市场前景和高毛利率就足以让人趋之若鹜。
但在如今的发展机遇和竞争环境下，要达到甚至保持如此高的毛利率水平是非常困难的，需要付出巨大的努力。从2013年到2021年的八年间，德州仪器的毛利率从56.9%增长到67.5%。除了依靠超强的成本控制，重视市场推广和能效，更重要的是重视技术研发和创新。总而言之，企业要想保持较高的毛利率水平，让自己立于不败之地，还是要找准轨道，用实力说话。
来源:半导体行业观察原创内容，作者龚佳佳和李晨光，谢谢。
