為甚麼台積電(TWSE:2330)值得2,000元/股

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  1. 高階算能結構性增長
  2. 摩爾定律的限制與轉機
  3. 半導體產業鏈概述
  4. 晶圓設計產業概述
  5. 晶圓代工產業概述
  6. 晶圓生產設備產業概述

過去一個月工作比較忙,每個假日都在寫報告,但在前天(5月5日)得知了自己確診的消息,於是就有機會簡單發表一下自己之前所做的研究,並分享給大家,當然,我不是這領域的專家,這也不是投資建議。

這篇文章分3大部分

第一部分:晶片生產商的大時代

第二部分:台積電的獨特地位

第三部分:台積電(TWSE:2330)估值

晶片生產商的大時代

高階算能結構性增長

在10年前,當人們不再使用PC而改用手機時,人類曾經經歷過一次算能需求的萎縮;而10年後的今天,人們手中都已有一台手機,並且開始期待擁有複雜功能的電動車、耳機、智能手錶,各家硬體廠商如蘋果、特斯拉,每年都必須要在這些產品上推出更多功能,而更多的功能,代表更多的指令,而更多的指令,代表著硬體需要更多的算能。

但是,不管是手機、電動車、耳機、手錶,或是任何硬體,它都會有換機周期性的問題,也就是我不會每年都在換車或換手機,這使得成熟製程(車用、PC)只會有週期性增長,並使成熟製程算能提供者失去了長線投資價值。

但對高效能HPC(High Performance Computing)運算的需求就不同了,人工智能(AI)就是最好的例子,從我們進入Youtube最先看到的「猜你喜歡」到FB數據中心的廣告推送,這些都是屬於AI的應用例子,而這些算能因為數據庫持續擴大,故是需要「持續」優化的,也就是它創造了「結構性」增長,而非週期性增長。

摩爾定律的限制與轉機

根據OPEN AI的舉例,人們在7年內,藉由演算法優化將訓練到相同水準的AI所需的算能減少了44倍,這暗示著藉由改善演算法能比投資硬體的摩爾定律產生更多的收益。

provided by OPEN AI

但這恰好反證了HPC晶片的效能提升速度將慢於運算需求的加速,晶片生產商需要更快速的擴大產能才能供應更大的需求,摩爾定律對晶片生產商而言雖是限制,但卻是大利多,但這點至今未被華爾街發現,仍把晶片生產商視為週期性股票來交易

(這邊的邏輯有點像是竹北的土地供給當然不如竹科產業的發展速度快,但正是因為永遠追不上竹科的發展速度,使得它的成長性不再侷限於竹科的產業週期)

台積電的獨特地位

半導體產業鏈概述

The Semiconductor Value Chain

Intel或三星等整合元件製造商(IDM)會直接執行所有晶圓的生產流程。但隨著尖端IC設計和製造的複雜性以及成本的增加,半導體產業鏈的各家廠商開始專注於單⼀流程。如⾼通、NVIDIA等無工廠(fabless)公司只負責設計,設計完後再交於台積電等代工廠(Foundry)製造,最後由半導體組裝(OSAT)公司組裝並完成。

晶片設計是技術密集型產業,研究和開發成本很⾼。fabless公司通常將 25%的收⼊⽤於研發。晶片製造商是資本密集型產業,所以需要大量的長期合約護城河,而這個長期合約護城河須建立在獨特的戰略地位及上下游關係。而最後的半導體組裝是勞動密集型產業,利潤率較低,所以我們接下來不討論組裝公司。

晶圓設計產業概述

NVIDIA當然擁有這塊的先行者優勢,但隨著Apple、Google、Amazon、Tesla等科技巨頭投資大量資金進入這塊極具前景及獲利性的領域,且開發方向都是朝ASIC晶片(特定應用積體電路)發展下,很難判定NVIDIA仍是最後的贏家。

為甚麼各家自己推ASIC晶片對NVIDIA造成威脅呢?因為晶片設計的關鍵問題在於它們設計的晶片必須要支援廣受歡迎的架構,而這些科技巨頭就掌握了這些「架構」,而我前面也提到過演算法優化能比投資硬體的摩爾定律產生更多的收益,這也代表擁有軟體實力的科技巨頭長期在架構優化上將勝過NVIDIA。

但不管最後誰輸誰贏,所有的HPC晶片設計商都是Fabless公司,最後還是需要代工商做出晶片,所以我們進一步研究HPC晶片的代工產業。

晶圓代工產業概述

TSMC市佔率超過50%

隨著科技的進步,代工廠需要對複雜流程有深⼊的了解,晶圓製造涉及數百個⼯藝步驟,分佈在數⼗種不同類型的設備上,即使是經驗豐富的 IDM 和代⼯廠,在引⼊新⼯藝節點時也會經常遇到困難。而由於晶圓製造是⾼度資本密集產業,並且依賴於深厚的⼯藝知識,所以它需要強大的長期合約護城河。

台積電喜歡說他們是每個人的代工廠,他們會為每個人提供產品,而這也是台積電最偉大的地方。

台積電會向NVIDIAIntel等客戶收取龐大預付款的現象已經證明了它擁有強大的訂價權及長期合約,而事實上,台積電與最大的客戶蘋果間的合作更值得玩味。

蘋果的銷售量是台積電第二大客戶的3倍,蘋果只購買先進製程,雙方非常了解彼此的計畫,因此台積電往往在不要求預付款的情況下建立蘋果所要求的製程,他們甚至共同定義製程設計套件(PDK)。台積電的其他主要客戶可以進行一些訂製,但Apple發動了大部分基礎PDK。

雖然蘋果的銷量有週期性影響,但別忘了,M1 ultra(2個M1晶片疊在一起)就是晶片銷售量不受成品銷售量的周期性影響的最佳證明。

晶圓生產設備產業概述

世界5大半導體設備商

ASML雖然壟斷了極紫外光(EUV)設備,但尖端設備的客⼾群很⼩,並且⾼度依賴他們,ASML甚至在台積電旁邊開了EUV培訓中心。韓國和台灣的廠商佔ASML2019年銷售額的近 64%。而台積電一家公司占應材 2019 年銷售額即達 14%。

這代表台積電相較設備商站在更強大的戰略地位。

台積電(TWSE:2330)估值

台積電(TWSE:2330)過去一年下跌8%
Forward P/E下降到15.6,不可思議的低

經歷了2022年初的暴跌,台積電的P/E已經下降到15.6,在正常的結構性增長公司都交易在30倍PE下,現在買入已經是幾乎可以翻倍的選擇。而伴隨$NVDA數據中心的需求預測、AI晶片的結構性增長,HPC晶片需求將帶來每年20%的EPS增長,而到了2025年底,每股排除股利影響下目標價即超過2,000元/股,是個非常值得關注的標的。