PCIe 脱胎于 PCI 架构,是服务器主流总线解决方案。PCIe 标准之前,PC 上的系统总线由 PCI 和 AGP 组成,AGP 主要用于连接显卡,是在 PCI 标准基础上针对 3D 应用拓展而来的,没有脱 离 PCI 体系,其他的各种外接设备如网卡、独立声卡等,都连接在 PCI 总线上,高度共享同 一带宽。随着新技术的不断发展,PCI 总线的传输能力逐渐力不从心。2001 年提出的 PCIe 标 准完全脱胎于 PCI 架构,采用点对点传输的串行方式,在时钟频率、传输带宽上具有明显优 势,并且可以在软件层面与 PCI 兼容。新兴总线标准层出不穷,但无法替代 PCIe 的主导地 位。
服务器 CPU 更新迭代速度加快,Intel 与 AMD 陆续推出 PCIe5.0 产品。
Intel 的服务器处理器品牌 Xeon,已相继推出 Grantley、Purley、Whitey、Eagle Stream 等平台,每一个平台具有多个子代,在制程工艺、内存、PCIe 等方面存在差异。根据 Intel 规划路线,当下服务器正从 Purley 平台向 Whitley 平台过渡,Intel 在 2022 年 4 月 28 日的财报会议披露,公司即将推出的下一代 Eagle Stream 平台将采用 PCIe 5.0 总线标准,产品最早将于 2022 年下半年批量出货。
近年来 AMD 在服务器端市占份额不断增长,根据 Mercury Research 的数据,2021 年第 四季度 AMD 在服务器处理器的市场份额已经占到 10.7%,同比增加 3.6 个百分点,据 AMD 财报披露,在高性能计算领域,AMD 的渗透率不断提高,有 465 个云计算案例部署 AMD EPYC 服务器处理器,包括微软 Azure HBv3 虚拟机、Google Cloud C2D 虚拟机及亚马逊 EC2 C6a / Hpc6a,都使用 AMD 的产品,在 Green500 中,前 10 的超级计算机中有 8 台 采用 AMD 芯片。
据 AMD 公布最新的服务器处理器路线图,公司将在 2024 年前推出代号为 Turin 的 Zen5 架构 处理器,新架构将采取 4nm 和 3nm 的工艺。此前,AMD 分别于 2019 年 8 月推出第 2 代 EPYC 处理器,2020 年推出代号为 Milan 的 EPYC 7003 处理器,最新一代 EPYC 7004 Genoa 处理器 首次采用 PCIe 5.0 总线标准,将在 2022 年的第四季度推出。Intel 的 Eagle Stream 平台 与 AMD 的 Zen4 架构下的 Genoa 处理器对标,两款产品均使用最新的 PCIe 5.0 技术,将于 2022 年下半年推出,但相比之下 AMD 的制程更加先进,最新推出的 Milian-X 处理器制程工 艺已率先达到 7nm,并向更高端的 5nm 制程进军。
4.3.2.PCIe 标准升级增加 PCB 的工艺难度,带来价值量提升
PCIe 标准升级带来信号频率提高、信息损耗增大,对 PCB 设计提出更高要求。几乎每一代 PCIe 都将带宽和传输速率翻倍,并产生更高频率的信号。根据 PCIe 5.0 标准规范,PCIe 5.0 架构的数据传输速率升级到 32GT/s,需要将 BER 保持在 10-12 的条件下,并在高达 36dB 的 损耗下工作。PCB 上走线的损耗量与走线的信号频率成正比,必须提高 PCB 物理层规格,以 解决 PCIe 升级演进带来的损耗增加问题。
在整个 PCB 设计过程中,布线设计是最为关键的一环。高速 PCB 设计要点主要包括电源的设 计、阻抗控制、板材的选择和叠层问题的处理,其中阻抗控制是一大技术难点,与信号走线 密切相关。此外,布线设计工作量大、设计程序繁多、技艺要求高,走线的好坏将直接影响 到整个系统的性能。PCIe 5.0 标准规定,在母板和 AIC 上具有与 PCIe 4.0 类似的走线长度 (小于 4 inch)。此外,PCIe Gen5 还新增许多设计规则,如优化了 CEM 连接器处的出线方 式设计、AIC 走线部分设计等。
要求 PCB 板层数增加,CCL 材质损耗降低。PCB 主流板材为 8-16 层,对应 PCIe 3.0 一般为 8-12 层,4.0 为 12-16 层,而 5.0 平台则在 16 层以上。从材料的选择上来看,为衡量 CCL 性 能的主要指标有 Dk(介电常数)和 Df(损耗因子),低介电常数和低介质损耗因子可以满足 通信设备中信号穿透能力差、信号延迟的问题。业内根据 Df 将覆铜板分为六个等级,传输速 率越高对应需要的 Df 值越低,相应材料的技术难度越高。以理论传输速度为 10-20Gbps 的 5G 通信为例,对应覆铜板的介质损耗性能至少需达到中低损耗等级,而 PCIe 升级后服务器 对 CCL 的材料要求将达到高频/超低损耗/极低损耗级别。

5.1.XR/折叠屏:消费电子终端的创新形态
从 PC-NB-手机的消费电子发展历程来看,智能终端的小型化、便携化、网络化是驱动发展的 核心因素。目前手机的全球销量已经达到一个相对稳定的量级,未来数量的突破点在于非洲 等新兴市场的发展,战场更多聚焦于局部创新带来的 ASP 提升,比如折叠屏等产品形态创新、 屏下摄像头/液态镜头等光学部件创新、提升充电速度或者便利性的快充/无线充电部件创新、 5G/WiFi/蓝牙/UWB 等通信部件创新等。从产业大势上面来看,我们认为 5G/WiFi/蓝牙/UWB 等通信技术的不断迭代发展将会让以 TWS、智能手表、VR/AR、智能家居为代表的可穿戴/AIOT 产品的创新性和实用性越来越高,成为驱动消费电子发展的下一个黄金十年的核心产品形态。
5.1.1.VR/AR:VR 设备进入快速放量期,光学赛道迎来发展机遇
VR 市场明年有望回暖,行业迎来高速发展期。据 Wellsenn XR,1)全球: 2021 年全球 VR 出货量达 1029 万台,预计 2022 年出货量为 960 万台(YoY-7%),主要由于 Quest 2、Pico 3/4 等销量不及预期;预计 2023 年随 Quest 3、PS VR 2 等新品推出,VR 出货量将回升至 1674 万台(YoY 74%)。2)中国:2022 年前三季度,中国 VR 出货量为 86 万台(YoY 86%), 增速远超海外同期;IDC 预计 2026 年中国消费级 VR 出货量将近 700 万台。
VR 行业进入景气周期源于技术进步、生态完善、价格下探、疫情催化等多重因素共振: 1)VR 技术进步,沉浸式体验效果上升。2016 年以来,限制 VR 沉浸式体验效果的诸多技术 逐渐成熟,使得 VR 体验上升。例如,屏幕刷新率的提升使得 VR 场景更加真实;眼球追踪、 动作追踪等交互技术进步提升了 VR 交互体验;CPU、GPU 升级换代大幅提升了渲染计算能力, 提高了虚拟环境的质量。 2)5G 网络加速普及,网速提升。受 4G 等网络基础设施限制,网速无法满足 VR 的低延迟要 求,存在体验延迟和眩晕等问题,不利于产品的推广。5G 普及、网速提升后,延迟率得以降 低,VR 设备的体验感得到增强。 3)内容生态逐步丰富,VR 体验效果上升。经历多年发展,VR 内容生态逐步丰富,应用场景 逐步增加。适配 VR 的视频、游戏等资源的数量和质量逐步提升,部分影视、游戏平台开设 VR 专区,并逐步形成VR社区,为用户提供更多高质量的VR服务。以VR游戏为例,目前Viveport、 Oculus Store、SteamVR 等平台提供大量优质 VR 游戏作品,满足玩家 VR 游戏交互体验的需 求。4)设备价格下探,性价比提高。早期 VR 高端设备需搭配高端主机、外部设备使用,价格较 为昂贵,不适合推广。新型 VR 一体机一般不需要搭配主机使用,且价格相对较低。例如, Pico Neo3 一体机价格为 390 美元,小米 VR 一体机价格也在两千人民币以内。 5)疫情催化 VR 产业快速发展。自疫情以来,受到防疫政策的影响,远程办公、居家学习等 应用场景快速普及,手机、电脑、VR 等信息终端设备的需求上升。VR 设备作为新型信息终端 设备,相对于手机电脑等传统设备,传递信息更丰富,沟通效率高,在远程办公、线上宣传、 线上学习等应用前景广泛。同时,VR 设备提供丰富的游戏、视频资源等,能够满足用户在疫 情期间的娱乐需求。
VR 头显设备厂商主要分为互联网厂商、硬件厂商、专业 VR 厂商三大阵营。其中,互联网阵 营份额超过 80%,代表厂商有 Oculus、Pico、Valve 等;硬件阵营的代表厂商有索尼、HTC、 华为、苹果等;专业 VR 阵营的代表厂商有 DPVR、arpara、3Glasses 等。 Oculus 占据主导地位,市占率达 80%。VR 头显设备品牌包括 Oculus、DPVR、Sony、Pico、 HTC 等。据 IDC 统计,2021 年 Oculus 市场份额高达 80%,DPVR、Pico 分别占比约 4%。
五部门发布 VR 计划,产业链迎来低位布局机会。2022 年 11 月,五部门联合发布《虚拟现实 与行业应用融合发展行动计划(2022-2026)》,给出具体量化目标,2026 年我国虚拟现实产 业总体规模超 3500 亿元,终端销量超 2500 万台,该目标销量超出此前市场预期。 文件将近眼显示技术放在关键技术融合创新的首位。近眼显示将向高分辨率、大视场角、轻 薄小型化方向发展,这需要通过光学显示硬件升级实现,相关标的包括:(1)光学端:水晶 光电、三利谱等; (2)设备端:华兴源创、精测电子等;(3)显示端:鸿利智汇等。 Pancake 有望接力菲涅尔透镜成为主流 VR 光学方案。VR 光学方案主要经历了非球面透镜、 菲涅尔透镜、Pancake 方案三个阶段,当前 VR 设备光学方案仍以菲涅尔透镜为主,Pancake 方案开始逐步渗透。Pancake 方案利用光的折射、反射和偏振原理,通过折叠式光学元件实 现更短的光路,具备轻薄化、成像质量好、可调节屈光度等优点,大幅提升了用户的体验感 和舒适度,但光损高、良率低等痛点仍待解决,因此尚未完全取代技术成熟、供应稳定的菲 涅尔透镜。目前华为(VR Glass)、松下(MeganeX)、HTC(Vive Flow)、创维(Pancake 1)、 苹果(VR/MR 头显)、Meta(Cambria)已经或有望即将推出采用 Pancake 方案的头显,预计 在科技巨头的引领下,Pancake 方案在未来将得到更广泛的应用。VR 光学作为 VR 设备的关 键环节,技术壁垒较高,目前仅歌尔、舜宇等少数厂商可提供高性能光学方案。

5.1.2.折叠屏:持续创新 价格下探,折叠屏手机迈入发展快车道
折叠屏引领手机创新,品牌厂商加码布局。折叠屏兼具科技感与旧情怀,在外观与交互上带 给消费者全新体验:展开即为平板,享受大屏,可实现分屏协同等功能;另一方面,折叠即 为普通手机,便于携带,兼有翻盖情怀。品牌手机厂商均对折叠屏进行战略布局:2018 年 10 月,柔宇发布全球首部折叠屏手机 Flex Pai;2019 年 2 月,三星发布 Galaxy Fold,软硬件 配套完善,是真正意义上的首款市场化折叠屏手机,而华为 Mate X 也同时亮相;2020-2022 年,折叠屏手机进入密集发布期,三星共推出 Galaxy Z Fold、Galaxy Z Flip、W 三大系列, 华为除 Mate X 系列外,2021 年及 2022 年底又发布了 P50 Pocket 及 Pocket S。此外,摩托 罗拉、柔宇、小米、OPPO、荣耀、vivo 也相继推出新品,而苹果已拥有多项折叠屏专利储备, 有望在 2023-2025 年间推出首款产品。
22 年全球出货有望破千万部,市场规模快速扩张。根据 DSCC 数据,2021 年全球折叠屏手 机出货量达到 750 万部(YoY 238%),销售额约为 222 亿美元(YoY 304%),预计 2025 年出 货量将超过 4400 万部(CAGR 56%),对应销售额约为 1053 亿美元(CAGR 48%)。根据艾瑞咨 询数据,2021 年中国折叠屏手机出货量约 169 万部,预计 2025 年达到 1380 万部,年复合增 速 69%。
折叠屏存在折痕、缝隙等痛点,屏幕盖板与铰链技术尚有改进空间。(1)保护盖板:需要同 时满足可折叠、较好的透光性、抗刮性、折痕少等要求,当前主流方案为 CPI(无色聚酰亚 胺)和 UTG(超薄玻璃)两种。CPI 为第一代折叠屏盖板材料,具有很好的可弯曲性,大部分 手机品牌均采用该方案,但其强度、透光性、抗刮性较弱,且折痕明显,缺乏质感。UTG 相 对于 CPI 综合性能提升,但成本较高,技术难度大,目前已被三星、OPPO、vivo 等品牌使用。 (2)铰链:结构极为复杂,由上百个精密零部件组成。铰链设计直接决定了手机的闭合程度 与厚度,对折痕的形成也有影响。目前的铰链技术难以使闭合后的缝隙完全消失,影响美观 的同时,增加了手机的清理难度与刮伤风险。

5.2.汽车电子:消费电子公司转型的新思路
根据前瞻产业研究院数据,近年来我国的汽车市场发展迅速,汽车年销量在 2006 年时不足 800 万辆,2017 年增长至 2881 万辆,年复合增长率达到 13.49%。我国汽车销量全球占比从 2005 年的 8.73%提升至 2017 年的 29.9%,2018 年我国已成为全球最大的汽车销售市场。 随着汽车年销量的不断增长,电动智能化已成为全球汽车产业技术领域的发展重点和产业战 略的新增长点,汽车电子产业整体呈现出稳步上升的趋势,我国汽车电子规模持续增长,根 据华经产业研究院数据,2021 年为 1104 亿美元,与 2020 年相比增长 7.2%,2022 年中国汽 车电子市场预计将以超过 7.3%速度增长,增速超过全球。传统消费电子公司有望通过转型切 入汽车电子领域,开启新一轮成长。
6.被动元件/面板:下行周期探底,价格与稼动率企稳6.1.被动元件:MLCC 周期见底有望回暖,薄膜电容受益新能源景气向上
从台股数据来看,21Q4 以来被动元件景气度持续下行。整体营收同比环比均呈下滑趋势, 2022 年 10 月台股被动元件营收为 207 亿新台币,降至阶段性低点;MLCC 作为被动元件的最 大分支,2022 年 10 月整体营收下滑至 141 亿新台币,为 2022 年以来最低点。
从 A 股数据来看,被动元件市场表现分化。以新能源为主要应用领域的薄膜电容厂商业绩突 出,2021-2022 年归母净利润同比保持高速增长;而 MLCC、晶振、电感等被动元件以消费电 子为主要下游,业绩表现不佳,尤其 22Q3 同比大幅下滑。
从富昌电子统计的交期及价格趋势来看,MLCC 下行周期或见底,薄膜电容市场持续火热。 2022 年以来,MLCC 市场持续去库存,价格自 2021 年下半年大幅降价以后基本维稳。对比 18Q3-19Q4 MLCC 去库存情况来看,目前去库存状态自 21Q3 起持续 1 年多,交期已降至较低 水平,本轮下行周期或已见底。薄膜电容交期维持较高水平,价格亦有持续向上走势,说明 下游需求仍保持旺盛。
6.1.1.MLCC:传统消费需求持续疲软,关注底部反转机遇
MLCC 是使用最广泛的电容,具备体积小、频率特性好、寿命长、价格低等优点。MLCC(片式 多层陶瓷电容器)是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片,以错位方式叠合起来,经过一 次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极),从而形成一个类似独石 的结构体(故 MLCC 也叫独石电容器)。MLCC 具备体积小、频率特性好、寿命长、价格低等优 点,被广泛应用于通讯、工业、PC、家电、汽车、军工等领域。
全球 MLCC 千亿级市场,中国需求占比近半。据中商产业研究院,2021 年全球 MLCC 市场规模 为 1147.19 亿元,预计 2022 年达到 1204.41 亿元。据华经产业研究院,2021 年中国 MLCC 市 场规模为 483.5 亿元,占全球总规模比例约 42%。
