这篇讲的是全球最大芯片制造设备商Applied Materials(应用材料公司)。作者认为它可能比光刻机巨头ASML更被低估,因为它拥有多个“小垄断”业务——比如CMP(化学机械平坦化,就是把晶圆打磨到原子级别精度)占90%份额,每个虽小但很难被替换。重点提了三个标的:Applied Materials本身被看好,因为客户(如台积电)换掉它的成本太高;ASML被拿来对比,业务更单一但市值更高;中国设备商(如Naura)被提示为长期风险,在低端领域已抢走份额。
Applied Materials是全球最大的芯片制造设备制造商,2022年营收260亿美元,研发投入30亿美元,拥有17,300项专利。本集由Irenic Capital的Zack Fuss主持,SemiAnalysis首席分析师Dylan Patel深入探讨了半导体行业的演变、Applied Materials与ASML的业务差异,以及地缘政治的双刃剑效应。核心观点是,Applied Materials通过专注于材料工程(“打磨原子”)而非光刻技术,在沉积、刻蚀等关键工艺领域占据主导地位,其与制造商的深度协作限制了设备更换,形成了高转换成本。重要结论包括:公司凭借强劲的利润率、增长和高效资
Dylan Patel(SemiAnalysis首席分析师)与Irenic Capital的Zack Fuss深入拆解全球最大芯片制造设备商Applied Materials。主线是:这家公司通过专注于材料工程(“打磨原子”)而非光刻技术,在沉积、刻蚀等关键工艺领域占据主导地位,其与制造商的深度协作形成了极高的转换成本。 全片最有分量的判断是:Dylan Patel认为Applied Materials可能比ASML更被低估——因为它拥有六七个“小垄断”业务,每个虽只占晶圆厂设备支出的3-5%,但合计份额稳固且难以被替代。
Dylan Patel认为,半导体行业过去50年的核心趋势是“分工不断细化”,Applied Materials正是这一趋势的受益者。
历史脉络: 1950-70年代,IBM、Intel等公司是垂直整合的——自己设计芯片、制造设备、生产芯片、组装计算机。Patel指出:“Intel是第一批拆解者之一——它说‘我们只卖芯片,不卖系统’。”随后TSMC引领了更彻底的分离:只代工、不设计,催生了NVIDIA、Apple等无晶圆厂公司。再往后,EDA(电子设计自动化)软件公司如Cadence、Synopsys独立出来,帮助更多人设计芯片。
机制拆解: 这种分工的本质是Adam Smith《国富论》中的劳动分工原理——每个环节的玩家可以更专注、更创新。Patel强调:“小玩家总是比大集团更灵活、更能创新。”Applied Materials正是在设备制造这一层抓住了机会,成为全球最大的设备供应商。
数据链: 目前Fortune 10公司中有7-8家自己设计芯片;全球有8-9家设备公司年销售额超10亿美元,但最大的几家(Applied Materials、ASML、Lam Research、KLA)年收入超200亿美元。
Dylan Patel认为,Applied Materials的业务模式比ASML更复杂、也更难被市场充分理解——它拥有六七个“小垄断”业务,每个虽小但合计护城河极深。
机制拆解: ASML的核心是光刻(lithography),占晶圆厂设备支出的约20%,且在最先进制程上是唯一供应商——故事清晰易懂。而Applied Materials的产品覆盖沉积、刻蚀、CMP(化学机械平坦化)、离子注入、退火、PVD等多个品类,每个仅占晶圆厂支出的3-5%,但Applied Materials在其中多数占据70-90%+的市场份额。
具体案例——CMP(化学机械平坦化): Patel用了一个生动的类比:“CMP就是打磨晶圆——不是到纳米精度,而是到亚纳米精度,甚至原子厚度。”Applied Materials在这一品类占据约90%份额,且在最先进制程(5纳米及以下)上几乎是唯一供应商。但CMP仅占晶圆厂设备总支出的不到3%。
转换成本分析: 为什么TSMC不换掉Applied Materials?Patel给出了精妙的解释:TSMC在CMP领域可能只有20名专家工程师。他们可以选择:(A)花时间研究如何用日本二线供应商的设备替换Applied Materials的设备,或者(B)花时间优化现有设备、提升良率、改善性能。“你是想让Apple高兴——因为你多产出了5%的芯片,还是想花时间换设备?”答案不言自明。而且,二线供应商没有参与过去几代制程(14nm→10nm→7nm→5nm)的联合研发,TSMC需要“手把手”带他们走过所有技术积累——这几乎不可能。
数据链: Applied Materials的毛利率约45%(略高于长期均值),服务业务占收入的25%,且服务业务毛利率更高。R&D支出约30亿美元/年,占收入13-14%。营业利润率在20-30%之间(2021-2022年达30%)。收入过去十年年均增长超10%,近五年约15%。EPS增速接近20%,部分得益于过去八年回购了约30%的流通股。
Dylan Patel认为,Applied Materials通过服务业务和逆周期回购,成功降低了半导体设备行业的天然周期性。
机制拆解: 半导体设备行业是高度周期性的——Applied Materials在2008年危机中收入下跌35%,2018年下跌20%。但公司有三层缓冲:
1. 服务业务(占收入约25-30%):客户买了设备就必须维护,否则设备价值会损失。服务业务在经济下行期相对稳定,且毛利率高于设备销售。
2. 逆周期回购:Patel指出:“每次下行,他们就疯狂回购股票——5%、6%、7%的流通股。”2008年、2018年、2022年都是如此。当市场回暖时,EPS被永久性提升。
3. 持续R&D投入:即使在低谷期,R&D占收入比例反而上升(从15%升至20%+)。Patel强调:“他们始终采取长期视角——继续与客户深度合作研发,等市场回暖时,他们会被更牢固地嵌入。”
数据链: 自互联网泡沫以来,Applied Materials从未出现过连续两年收入下滑。约80%的经营现金流被返还给股东。
Dylan Patel认为,地缘政治紧张对Applied Materials是“双刃剑”——短期因补贴带来需求增量,长期面临中国本土设备商的追赶风险。
正面效应——补贴浪潮: 各国政府正在大规模补贴半导体本土化:
Patel指出:“所有这些钱最终都会流向‘铲子和镐头’——也就是Applied Materials。”补贴使行业下行周期变得更平缓——即使订单疲软,补贴资金仍会推动设备采购。
负面效应——中国本土替代: 中国设备公司(如Naura、ACMR等)正在快速追赶。目前它们在光刻、干法刻蚀等高端领域尚未成功,但在清洗等低端领域已获得显著市场份额。Patel警告:“中国设备商可能以‘非理性’价格竞争——在西方逻辑下不合理,但在中国补贴逻辑下完全合理。”如果中国新建的晶圆厂(占全球新建产能的25-30%)大量采用国产设备,Applied Materials将失去这部分市场。
读者注意: Patel作为行业分析师,其判断基于公开数据和行业观察。但Applied Materials作为持仓方视角,可能倾向于淡化长期风险、强调短期利好。中国设备商的真正竞争力仍需时间验证。
Dylan Patel认为,AI是Applied Materials未来增长的最强结构性驱动力——因为AI芯片需要最先进制程,而先进制程需要更多设备。
机制拆解: Patel指出:“你不能在没有Applied Materials设备的情况下制造NVIDIA的AI芯片。”AI对半导体的需求体现在两个层面:
1. 数量增长:AI训练和推理需要大量GPU、HBM内存、网络芯片等。
2. 制程升级:从5nm到3nm,工艺步骤增加约30%。这意味着每片晶圆需要更多的设备处理时间,直接拉动设备需求。
历史类比: Patel提到,设备公司往往比行业更早看到趋势——Applied Materials在PC时代、移动时代都提前预判了需求。现在,它们正在谈论AI作为“半导体行业的下一个时代”。
数据链: 从5nm到3nm,工艺步骤增加约30%,且涉及设备改造。TSMC、Intel、Samsung三大客户每年合计资本支出超300亿美元,其中约80%用于设备采购。
| 标的 | 嘉宾态度 | 关键数据 |
|---|---|---|
| Applied Materials | 看好(长期增长+高转换成本+优秀资本配置) | 收入260亿美元,R&D 30亿美元,17,300项专利;毛利率~45%,营业利润率20-30%;EPS增速~20%;过去8年回购~30%流通股 |
| ASML | 中性对比(业务更清晰但更单一) | 光刻占晶圆厂设备支出~20%;市值高于Applied Materials但收入更低 |
| TSMC | 关键客户/合作伙伴 | 年资本支出300亿美元+;与设备商联合研发;毛利率50-60% |
| Intel | 风险提示(曾因忽视设备商合作而失败) | 10nm制程失败案例——未能与设备商充分协作 |
| Samsung | 关键客户 | 与TSMC、Intel同为三大设备采购方 |
| Lam Research | 竞争对手(部分领域) | 刻蚀设备市场份额约15%;与Applied Materials在某些细分领域竞争 |
| Tokyo Electron | 未成功的并购目标 | 日本最大设备商;Applied Materials曾试图合并但被否决 |
| NVIDIA | AI需求驱动标的 | AI芯片依赖Applied Materials设备制造 |
| 中国设备商(Naura、ACMR等) | 长期风险 | 在清洗等低端领域已获市场份额;受中国补贴支持 |
1. Dylan Patel认为Applied Materials比ASML更被低估——因为它拥有六七个“小垄断”业务,每个虽只占晶圆厂设备支出的3-5%,但合计份额稳固且难以被替代。ASML的故事更清晰,但Applied Materials的护城河更分散、更隐蔽。
2. “CMP就是打磨原子”——Patel用这个类比解释Applied Materials的核心业务:化学机械平坦化(CMP)是将晶圆抛光到亚纳米精度,Applied Materials在此领域占90%份额。这个类比生动地说明了“材料工程”与“光刻”的本质区别。
3. 转换成本的核心不是技术,而是“工程师时间”:Patel指出,TSMC在CMP领域可能只有20名专家工程师。让他们花时间去研究如何替换设备,而不是优化现有设备提升良率——这在经济上完全不划算。“你是想让Apple高兴——因为你多产出了5%的芯片,还是想花时间换设备?”
4. “六西格玛在半导体制造中会杀死你”:Patel强调,半导体制造有数千道工序,六西格玛的缺陷率(百万分之3.4)乘以数千道工序,良率会归零。因此设备必须达到远高于六西格玛的精度——这是设备商的核心壁垒。
5. 逆周期回购是Applied Materials的“隐藏武器”:公司在每次下行周期(2008、2018、2022)都大量回购股票(5-7%流通股),当市场回暖时EPS被永久性提升。Patel称:“他们管理周期,而不是被周期管理。”
6. 地缘政治是“双刃剑”——短期利好,长期风险:各国补贴(美国520亿+300亿税收抵免、日本300-400亿、欧洲400亿、中国2000-2500亿)短期拉动设备需求;但中国设备商可能以“非理性”价格竞争,长期侵蚀Applied Materials的市场份额。
7. 从5nm到3nm,工艺步骤增加30%——这意味着每片晶圆需要更多设备处理时间,直接拉动设备需求。AI芯片对先进制程的渴求是Applied Materials最强劲的结构性增长驱动力。
8. “设备公司比行业更早看到趋势”:Patel指出,Applied Materials在PC时代、移动时代都提前预判了需求——因为Intel、Apple等客户需要提前下单。现在,它们正在谈论AI作为“半导体行业的下一个时代”。