ABF 供應商受惠疫情宅經濟拉動,2021、2022 年營收均以 YoY+20% 甚至更高的速度成長,然進到 2023 年,受需求大幅減弱影響,產能利用率持續下滑,使包含欣興(市:3037)、南電(市:8046)、景碩(市:3189)等業者營收、獲利雙雙衰退。
然在伺服器 CPU、GPU 2023 下半年放量帶動下,判斷 ABF 需求有望逐步回溫。本篇將從 ABF 供需角度來分析產業現況及未來展望。
富果觀點
- 隨重大產品於 2023 下半年陸續放量,ABF 業者產能利用率下檔幅度有限,毛利率有望逐漸回升
- ABF 應用仍以 PC 為大宗,然預期隨伺服器 CPU、GPU 面積、層數上升,產業結構將持續變化
- 預期隨著 ABF 主要供應商延後擴產,供給端增速將有所減緩
- 2023 年 ABF 將擴大供過於求缺口,然隨需求 2024 年持續成長、供給增速放緩,2024 年將恢復供不應求
ABF 是什麼?
現代 IC 設計得越來越複雜,對於晶片的佈線密度、傳輸速率及散熱效率等要求提高,使得能夠提供高階晶片(如 CPU、GPU)更好封裝品質的 IC 載板逐漸取代導線架(關於導線架可參考<導線架是什麼?位列三大「半導體封裝」原料之一,哪些廠商值得關注>研究報告),用來連結晶片和 PCB 之間的訊號,同時保護電路、導散餘熱。
ABF 則是製造 IC 載板的其中一種材料,因為優異的材料性質使其能夠達到更好的精密度和厚薄度,ABF 載板(以 ABF 材料做的 IC 載板)的需求也因此隨著高速運算晶片市場成長而大增,相關應用場景包含伺服器、網路通訊、消費性電子等。
隨重大產品於 2023 下半年陸續放量,ABF 業者產能利用率下檔幅度有限,毛利率有望逐漸回升
參考 ABF 主要終端應用客戶包含 Intel、AMD 和 NVIDIA 對於 2023 下半年的展望如下:
- Intel:預計 2023 上半年市場產值 YoY 下降,下半年將適度復甦
- AMD:展望 2023 年 Data Center 營收 YoY 達兩位數,在上半年部門營收年持平下,隱含下半年將有可能出現 30% 以上的增長率。
- NVIDIA:展望 FY2024Q2(實際約為 2023Q2)Data Center 業務營收將翻倍成長。
小結三大業者展望,Server 相關產品將在 2023 下半年明顯放量。富果預期 ABF 業者的產能利用率將在 2023Q2 落底,且整體產業供需狀況可在 2023 下半年起步趨健康,並隨著三大 IC 設計業者在 6 月、7 月開始拉貨後,帶動產能利用率和毛利率逐步回升。
以下將進一步拆解並分析 ABF 需求和供給端現況和未來展望。
ABF 應用仍以 PC 為大宗,然預期隨伺服器 CPU、GPU 面積、層數上升,產業結構將持續變化
Source:富果研究部
目前 ABF 的終端應用有約 45% 用於 PC/NB 處理器、19% 用於伺服器、19% 用於 Switch、5G 基站等網通設備、17% 車用和其他消費性電子 。然隨 Intel、AMD 和 NVIDIA 等新伺服器處理器晶片使用的 ABF 載板面積、層數持續增加下,預期伺服器占比將於 2024 年增加至 25%。
以下將分別針對 PC/NB、Server 及 Switch 之 ABF 需求進行分析
1. PC/NB
參考 Intel 和 AMD 對 2023 年 PC/NB 展望,預估總出貨量僅有 2.6~2.7 億台,YoY-10%。
NB CPU 晶片尺寸部分,Intel 和 AMD 2023 上半年最新推出的 NB 處理器 Raptor Lake(Intel)和 Phoenix(AMD)晶片尺寸與前一代差異不大。
PC CPU 方面,Intel 預計 2023Q4 推出的第 14 代(Meteor Lake)及 AMD 最新一代(於 2022Q3 推出) Ryzen 7000 系列晶片尺寸皆與前代產品(分別是第 13 代 Raptor Lake 和 Ryzen 5000)相同,對 ABF 的使用量僅有層數 5~10% 的提高。
蘋果方面,M2 系列晶片綜合較 M1 增加約 40~45% 的載板總面積,並預期 M3 還會較 M2 增加 40~45%,將是推動 PC/NB ABF 用量增加的產品。(蘋果市占率預估將從 8.8% 提高到 2023 全年的 10~12%)
綜合以上,預估 PC/NB 市場 2023 年 ABF 的需求僅將些微增加約 2%;不過隨著 2024 年 PC/NB 的出貨量回溫(預計 YoY+8~10%)需求回溫,對 ABF 的需求將增加 14~16%。
2. Server
伺服器 CPU 部分,Intel Eagle Stream 較上代 Whitley 載板總面積增加約 45%(晶片尺寸平均增加 16%、層數增加 25%);AMD Genoa 則較上代 Milan 載板總面積增加約 54%(晶片尺寸增加 23%、層數增加 25%),綜合對於兩者 2023 年滲透率的展望(預期 Eagle Stream 滲透率可達 15%、Genoa 10%,其餘 Whitley 仍占 55%、Milan 12%),預計增加約 12% 使用面積。
Source:Club386
NVIDIA 的 GPGPU 部分,H100 較 A100 載板總面積增加約 56%(晶片尺寸增加 8%、層數增加 44%)。以 TrendForce 預估 2023 年 AI Server 出貨量 YoY+15.4%,且 H100 出貨量已超過 A100 的狀況下估算,將帶動 2023 年 GPGPU ABF 需求增加約 54%。
綜合以上,預計伺服器 CPU、GPGPU 將帶動 2023 年 Server ABF 整體用量增加約 24%。
展望 2024、2025 年,尚有 Intel 著手開發 Birch Stream 平台產品 Granite Rapids 及 AMD 基於 Zen 5 架構開發的 Turin,在載板面積和層數上預期將持續增加,判斷未來 Server ABF 需求用量仍將持續增加。
Source:Intel、AMD、NVIDIA、Broadcom、Goldman Sachs、富果研究部
3. Switch
在<伺服器換代潮!產業鏈的新機會:銅箔基板>提到,隨伺服器對傳輸頻寬、資訊傳輸量的增加,400G 交換器之滲透率將於 2023 年提升至約 17%。
以 Broadcom(Nasdaq:AVGO)Tomahawk 系列交換器晶片為例,使用於 400G 交換器的 Tomahawk 4 將較上一代 Tomahawk 3 載板總面積增加約 81%(晶片尺寸增加 36%、層數增加 33%)。
隨供應鏈長短料件問題趨緩下,預估 2023 年交換器出貨量可小幅成長,Switch ABF 用量將提升約 19%。展望未來數年,隨著 800G 交換器小量導入市場,Tomahawk 5 的總面積亦顯著提升,將持續推動 Switch 載板用量增加。
綜合以上幾大應用,預期 2023 年 ABF 需求將成長約 7%;進入 2024 年,隨 Server 和 PC 市場需求回溫,ABF 需求將成長約 18%。
長期在車用晶片改以 ABF 封裝和高階 IC 多採 Chiplet 架構開發下,ABF 載板需求仍具成長空間
長期來看,在 ADAS 往 L3/L4 發展下(可參考<車用 ADAS 是什麼?深度解析「駕駛輔助系統」兩大技術與發展潛力>研究報告),對於 MCU、DSP 等車用邏輯晶片性能要求也將提升,ABF 載板因更高的佈線密度和訊號傳遞能力,將有機會取代現今使用 BT 載板或是使用導線架封裝的車用邏輯晶片。
例如德州儀器(Nasdaq:TXN)即有多款車用 SoC、DSP 已採用 ABF 載板封裝,然目前車用 ABF 需求占比僅約 5%,對於短期需求貢獻有限。
另一長期趨勢則是在先進製程採用成本日漸昂貴下,為了以較具成本效益(見註 1)的方式獲得更佳效能(見註 2)的晶片,越來越多 IC 設計業者採用 Chiplet 架構設計高階晶片,再透過先進封裝技術將多個小晶片整合成完整的 IC。而為了承載多顆小晶片,封裝時使用的 ABF 載板面積和層數將顯著增加。
例如過去以大晶片設計聞名的 Intel 在 Eagle Stream 平台首次導入了 Chiplet 設計架構;Apple 自研的 M 系列處理器也是使用 Chiplet 架構;預期未來 AI ASIC 也多會以 Chiplet 架構開發,以獲得更快的記憶體讀寫速度。
小結以上,長期在車用晶片改以 ABF 封裝,及高階晶片改採 Chiplet 架構開發的趨勢下, ABF 需求將持續成長。
註 1:大晶片生產良率較低,且部分 I/O 晶片可用較低階的製程生產,均可降低總生產成本。
註 2:將 CPU、GPU 和記憶體共同封裝在一個載板上,資料傳輸距離更近,可提高讀寫速度以提升效能。
了解短期和長期的需求趨勢後,接下來將分析供給端現況及展望。
預期隨著 ABF 主要供應商延後擴產,供給端增速將有所減緩
目前 ABF 載板主要供應商依照市佔率排行為 日本 Ibiden、欣興、南電、日本 Shinko 和奧地利 AT&S,合計市佔 75%,其餘還有景碩、韓國 SEMCO 等廠商。
以下為前五大供應商未來產能擴張計畫:
1. Ibiden
將其位於日本岐阜縣的 Gama Plant 投產時間自原先預計之 2024 上半年延後至 2025年上半年量產,短期內無較大產能擴張計畫。
2. 欣興
陸續調整 2023 年資本支出,將原先預估 2023 年增加約 20% 產能下修至僅增加 3.5%。
3. 南電
2023Q1 昆山二廠、樹林一廠已進入量產,2024Q1 樹林二廠開出後產能將較 2020 年增加 60%。以前幾年產能增加狀況預估,至 2024 年上半年產能將較 2022 年增加約 10~15%。
4. Shinko
於日本長野縣擴充之產能陸續於 2024、2025 年開出,將較 2021Q3 增加 50%。
5. AT&S
公司近期宣布延後本來預計於 2024 年投產的馬來西亞 Kulim 廠至 2026-2027年,預計隨重慶三廠於 2023 年底開出,產能將年增約 20%。
總結以上前五大供應商之產能擴充計畫,預期 2023 年 ABF 供給產能將 YoY+12%;2024 年則 YoY+10%。
Source:富果研究部、HSBC
2023 年 ABF 將擴大供過於求缺口,然隨需求 2024 年持續成長、供給增速放緩,2024 年將恢復供不應求
綜合上述分析,預期 2023 年 ABF 將供過於求,供需缺口達 -5.9%。然展望 2024 年,在 Server 和 PC 市場需求成長,加上供給端產能擴張放緩下,預期將恢復供不應求,缺口達 3.3%。
Source:富果研究部
儘管目前供需狀況不如 2021 年緊繃,使得當時客戶為確保產能而願意支付的附加費已消除,毛利率較難回到過去高水準,但如同前面提到,在 2023 下半年伺服器重大產品放量下,整體產業狀況將有所好轉;進入 2024 年,更因供需結構改變,供應商有望恢復成長,可持續關注台廠未來幾季表現。
自我揭露與聲明:
本人/本撰寫相關團體(以下簡稱我)目前持有本文提到之股票的多方部位,且預計不會在未來 72 小時內增加持股。我與本文所提到的公司沒有商業關係,撰寫本文僅為分享,並無收取任何報酬。本文之資訊僅供分析參考,不保證內容之完整性與正確性,也不構成任何買賣有價證券之要約或宣傳。
責任編輯:邱翊雲(合格證券投資分析人員)
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