（报告出品方：中信建投证券）
一、半导体周期逐步探底，各环节将相继完成库存去化
1.1半导体周期历史复盘
过去20年来，全球半导体行业呈现明显的周期+成长特性，每隔4-5年经历一轮周期。全球半导体销售额是反应全球半导体景气周期的显著指标，我们通过跟踪年至今全球半导体销售额的季度数据，用全球半导体销售额同比增速的最低点作为周期底部，同比增速的最高点作为周期顶部，发现Q2、Q2、Q1、Q1、Q2、Q2是周期顶部，Q3、Q1、Q4、Q2、Q3是周期底部。全球半导体行业每隔4-5年经历一轮周期。从周期底部到周期顶通常1-3年时间，从周期顶部下行周期底部通常需要1-2年时间。
供需关系的错配是造成半导体行业呈现周期性的核心原因。从需求侧看，不断涌现的新兴应用持续驱动半导体市场的成长。从年至今，PC、功能机、智能机、5G应用等下游交替轮动，成为半导体市场的核心推动力。二十世纪80年代初到90年代末，PC逐渐渗透，成为半导体市场需求的主力军。二十一世纪初，互联网兴起，2G手机及液晶电视促进半导体市场增长，年后，3G智能手机、平板电脑渗透率快速提升，随后4G、5G逐渐更迭，新产品和新技术不断推动下游需求。展望未来，物联网、人工智能、自动驾驶、AR/VR有望成为下一轮半导体市场增长的核心驱动力。
半导体下游应用不断丰富，与宏观经济的相关性逐步提升。半导体下游应用呈现多元化发展，涵盖通信、消费电子、计算机、汽车工业等领域，在无极端情况出现时，半导体需求会伴随宏观经济的增长和下滑呈现连续变化。根据ICInsights，在过去20年来全球经济与半导体市场增速的相关性逐渐提高，-年两者相关系数为0.63，预测-年相关系数为0.96（包含存储器市场）。
从供给侧看，产能供应集中并且产能释放具有滞后性。全球半导体制造产能较为集中，根据ICInsights数据统计，全球晶圆代工厂格局稳定，前12大厂商占整体晶圆代工市场的份额稳定在90%以上，且年来持续提升，年高达95.8%。此外，半导体供给端的晶圆制造产能从规划到完全释放通常需要2-4年的时间（厂房建设约1年，设备搬入0.5-1年，产能爬坡到满产1-2年），具有明显的迟滞和突变特点。
整体来看，上行周期——需求爆发、缺货涨价、投资扩产，衰退周期——滞后产能释放，需求萎缩、产能过剩、价格下跌。周期伊始，因划时代新技术与新产品的出现，半导体需求呈现连续数年的爆发性增长，半导体生产企业亦加大资本开支/产能以满足正在扩张中的产品需求，半导体行业景气度上行，而当技术创新趋缓、需求饱和或下降，滞后产能释放引发供给过剩，供需产生失衡，进入存量竞争阶段，半导体销售额与价格产生大幅下滑，产能利用率下降，行业景气度下行，而当库存消化完毕，新需求动能出现，又会带来新一轮景气上行。行业供需错配是半导体行业周期的主要演绎逻辑。
由于半导体行业周期是行业供需错配所致，因此供给及需求端的相关指标通常与半导体周期所处阶段具有强相关性，部分指标具有前瞻性。需求端相关的有IC设计厂商的库存水平（库存价值、库存周转天数），存储厂商的芯片出货价格；供给端相关的有晶圆代工厂产能利用率、全球半导体设备销售额等。库存周转天数：在半导体上行周期中，由于实际需求大于产能，半导体公司从主动去库存进入被动去库存阶段，此时库存周转天数开始减小，而后公司主动备货满足上修的预期需求，即主动补库存阶段，此时库存周转天数进入正常水平。直至半导体行业进入下行周期，实际需求下滑，进入被动补库存阶段，库存周转天数开始上升，随后公司会主动缩减生产，进入主动去库存阶段，库存周转天数开始高位回落。以美光科技为例，Q2公司库存周转天数在为天，而后由于存储芯片价格一路上涨，被动去库存开启，库存周转天数下降至正常水平，存储芯片需求于Q2开始下滑，美光科技库存周转天数开始逐渐上行，Q2到达最大值，恰好此时存储芯片价格正好见底。
全球半导体设备销售额：半导体上行周期中，晶圆厂产能利用率超过一定水平后，晶圆厂加大资本开支，采购半导体设备进行扩产，推动半导体设备销售额增加，而在下行周期中，晶圆厂会削减资本开支，减少半导体设备的采购。以-年这轮完整周期为例，Q4是半导体设备销售额的低谷，销售额为80亿美金，同比增速为-10.2%。Q2开始半导体设备销售额同比增速转正，同比增速在Q1达到最大值58.0%。半导体设备销售额绝对值在Q1达到高点亿美金，同比增速于Q4转为负数，绝对值在Q2到达周期底部亿美金。
晶圆代工产能利用率：我们选取联电、中芯国际、华虹半导体三家企业的产能利用率，发现晶圆代工厂的产能利用率与半导体行业周期关联度较高，大概4-5年一个周期。在行业的上行周期中，IC设计企业以及渠道端会积极补充库存，向晶圆代工厂下单锁定产能，晶圆厂产能利用率上升；下行周期中，IC设计企业及渠道端库存逐渐堆积，会减少在代工厂的流片量，晶圆厂产能利用率下降。以联电、华虹、中芯国际三者的产能利用率均值为例，-年这轮周期中，联电在Q4-Q1的产能利用率处于低位，而后产能利用率开始上升，于Q2到达高点，而后产能利用率开始下滑，在Q1达到低点。
1.2本轮半导体周期复盘
年由于存储芯片严重供过于求、中美贸易战手机、服务器、PC等主要应用装置需求停滞影响，全球半导体行业进入下行周期。根据WSTS数据，年全球半导体行业实现销售额亿美元，同比下跌12%。Q3，半导体市场在5G手机渗透等因素的驱动下开始恢复，月销售额同比下滑速度逐步收敛直至反转，并开启新一轮周期至今。
Q3以来，5G渗透、疫情“宅经济”、新能源等趋势驱动半导体进入新一轮增长。Q3-Q1，5G智能手机的渗透率和销量持续提升，是下游市场的核心推动力，全球半导体销售额增速逐步回升，行业景气度持续回暖；Q1-Q3，全球范围爆发新冠疫情，各类终端需求受到一定影响，全球半导体销售额增速平缓；Q3-Q3，由疫情催化的企业加速数字化及“上云”转型，个人远程办公的需求带动了服务器、PC等产品销量激增，同时，全球一致认可的碳中和政策推动了绿色能源发展，新能源车市场快速爆发、全球光伏装机快速爬升，几大因素叠加推动全球半导体销售额增速持续攀升，行业景气度持续上行，最后形成了全球范围内的缺芯潮。
Q3-Q1，半导体下游需求出现结构性分化。消费电子市场需求增长开始放缓，智能手机、PC、平板电脑等市场缺乏技术创新激发换机需求，销量增速逐步放缓。与消费电子截然不同，下游新能源市场的需求依然旺盛，光伏装机量、新能源车销量仍然高速增长，整体而言，全球半导体销售额增速在高位企稳。
Q1至今，全球半导体销售额增速回落，行业步入下行周期。半导体下游需求进一步分化，消费电子产品疲软，智能手机、PC、智能家居等消费电子市场的销量及增速持续下滑。整体而言，全球半导体销售额增速开始逐步回落，并于下半年转负，行业步入景气下行周期。
从供给侧看，Q1-Q2，受5G等下游应用推动，晶圆厂产能利用率持续提升后并维持在高位，半导体设备需求逐步复苏，半导体制造设备出货额增速逐步回升，行业景气度回暖；Q2-Q4，疫情扰动晶圆厂开工，晶圆厂产能利用率下滑，于此同时，设备出货节奏受到干扰，Q3半导体设备销售开始出现下滑；Q4-Q4，由于疫情缓解，下游需求恢复，半导体市场开始供不应求，行业缺芯潮出现，晶圆代工厂产能利用率提升，晶圆代工价格攀升，晶圆厂积极扩产，因此带动半导体设备需求持续上行，半导体设备销售额增速持续攀升，行业景气度上行；Q4至今，下游需求分化、晶圆厂产能利用率下滑，半导体设备销售额增速高位运行小段时间后开始逐步回落，行业步入景气下行周期。
周期探底继续调整，