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芯片代工創(chuàng)十年新高,下游客戶仍在等米下鍋

2021-01-21
來源:中國電子報

    第四季度和第一季度是半導(dǎo)體行業(yè)的傳統(tǒng)淡季,但在剛剛過去的2020年和剛剛啟幕的2021年,出現(xiàn)了例外。臺積電在上周公布的第四季度財報中,營業(yè)收入同比增長14%,凈利潤同比增長23%,并對2021年第一季度的營收做出了樂觀預(yù)估。

    有趣的是,臺積電本財季凈利潤的同比增幅,與2020年全球代工產(chǎn)值的年成長率相近。TrendForce集邦咨詢旗下半導(dǎo)體研究處預(yù)估,2020年全球晶圓代工產(chǎn)值將達846億美元,年增長23.7%,突破近十年新高。2021年,晶圓代工產(chǎn)值將再創(chuàng)新高,年增長近6%。

    在遍地缺貨的當(dāng)下,對晶圓代工仍有著高增長的預(yù)期,這不僅對于代工產(chǎn)業(yè)是一種利好,對于“等米下炊”的下游客戶更是一種剛需。在景氣高漲的代工市場,哪些制程最被看好?中國大陸代工廠商又能否覓得新機?

    10nm以下先進制程:占比從4.4%到29.9%?

    在1月14日發(fā)布的財報中,臺積電單季營收達到126.7億美元,季度營收創(chuàng)下歷史新高。展望2021年首月,非但淡季不淡,還要續(xù)創(chuàng)新高。

    記者對比臺積電近三年年報發(fā)現(xiàn)(至截稿日,2020年年報尚未在官網(wǎng)發(fā)布,但第四季度季報中已發(fā)布各制程節(jié)點全年營收數(shù)據(jù)),16nm以下先進制程,尤其是7nm以下制程已經(jīng)成為拉動營收的主要引擎。從2018年至2020年,16nm及以下制程的營收占比從41%提升至58%。其中,7nm營收貢獻從2018年的8.9%提升至2019年的26.6%,2019年第四季度占比達到35%,成為貢獻最大的單節(jié)點制程。“后起之秀”5nm也在2020年斬獲8%的營收,第四季度營收占比高達20%,成為僅次于7nm的又一個走俏節(jié)點。

    “之前,半導(dǎo)體發(fā)展的主要推動力是手機,如今開始變得分散。盡管手機處理器仍是主要引擎,涉及企業(yè)主要包括蘋果、高通、華為、聯(lián)發(fā)科等。但是與此同時,AMD、英偉達的GPU,以及博通為特斯拉打造的HPC大訂單,也成為先進制程增長的主要動力。”半導(dǎo)體業(yè)界專家莫大康向《中國電子報》記者表示,“這些廠商不僅對先進制程存在剛需,也可以消化制程節(jié)點下探帶來的價格增長?!?/p>

    如莫大康所言,手機AP和HPC將成為未來幾年先進制程的推進器。記者綜合Trendforce、Counterpoint、IC Insights等多家市調(diào)機構(gòu)數(shù)據(jù)了解到,受益于蘋果、三星、聯(lián)發(fā)科、AMD、英偉達等廠商對智能手機和高效能計算的投入,10nm以下制程將在2021年—2024年呈現(xiàn)高增長的態(tài)勢。

    短期來看,7nm和5nm制程產(chǎn)能近乎滿載的狀態(tài)將持續(xù)至2021年第二季度。5nm出貨量將大幅提升,預(yù)計占2021年全球12英寸芯片總出貨量的5%。據(jù)預(yù)計,至2024年,10nm以下制程的產(chǎn)品月安裝容量占比將達到29.9%,而2019年這一比例僅為4.4%。

    先進制程駛?cè)肟燔嚨?,離不開需求、技術(shù)、模式的成熟。莫大康向記者表示,盡管摩爾定律接近極限,但歸功于EUV設(shè)備和配套技術(shù)的不斷提升,更先進的制程也將逐步實現(xiàn)。

    “制程的進步不僅是尺寸的縮小,也包括所需要的設(shè)計、設(shè)備、材料等各個方面的提升,如硅片的平正度提升、缺陷密度減少及檢測工具技術(shù)提升等??梢姡@是一個系統(tǒng)性的成果。”莫大康說,“代工模式也是先進制程發(fā)展的重要因素,如果僅僅依靠IDM,可能不會有如此多樣的代工方案?!?/p>

    對于5nm的下一個節(jié)點3nm,臺積電和三星都在開發(fā)過程中遇到了瓶頸。臺積電在財報中表示,2021年的資本支出將提升至250億~280億美元,遠遠超出2020年的172億美元。80%的資本將用于先進制程的研發(fā),包括3nm、5nm和7nm。

    40nm以上成熟制程照樣供不應(yīng)求

    在本次晶圓代工的“漲潮”中,除了先進制程的強勁增長,成熟制程亦是供不應(yīng)求。

    記者查閱聯(lián)電及中芯國際的財報發(fā)現(xiàn),聯(lián)電在2020年第二、三季度的產(chǎn)能利用率已提升至97%以上,近乎滿載。而中芯國際也在2020年中報指出,成熟工藝平臺需求強勁,產(chǎn)能利用率接近滿載。

    從制程節(jié)點來看,40nm以上的制程仍是剛需。在2020年第一季度至第三季度的財報中,28nm~40nm是對聯(lián)電營收貢獻最大的單節(jié)點,其次是40nm~65nm。在中芯國際,150nm~180nm營收貢獻超過三成,其次是55nm~65nm。

    雖然先進制程的市場占比正在穩(wěn)步提升,但成熟制程,尤其是40nm以上制程,在未來5年仍將占據(jù)三分之一的市場份額。IC Insights《2020—2024年全球晶圓產(chǎn)能》顯示,未來幾年,40nm以上的成熟制程占比最為穩(wěn)定,尤其40nm~180nm在預(yù)測期的變化幅度僅為0.2%,預(yù)計2024年40nm以上(含180nm以上)的占比為37.1%。

    “成熟制程發(fā)展的動力在于市場的需求,從產(chǎn)品看,如圖像傳感器、藍牙、WiFi等產(chǎn)品并不是一味追求先進工藝,在成熟制程方面仍占據(jù)較大市場。從成本看,先進工藝流片成本高,且并非所有產(chǎn)品均適用,而成熟工藝生產(chǎn)線大多已完成設(shè)備折舊,成本優(yōu)勢明顯?!辟惖霞呻娐匪呻娐分圃煅芯渴抑魅问窂娤颉吨袊娮訄蟆繁硎?。

    具體來說,制造企業(yè)為保證供需平衡,會根據(jù)不同時期的市場需求,動態(tài)調(diào)配各制程節(jié)點的產(chǎn)能,避免產(chǎn)線空置,保障40nm以上的成熟制程一直有產(chǎn)能。同時,隨著產(chǎn)品技術(shù)演進,藍牙耳機、物聯(lián)網(wǎng)等新需求的不斷補入,成熟制程的產(chǎn)能始終有填充。

    隨著摩爾定律逼近物理極限,成熟制程的成本效益將進一步凸顯,尚有增量空間。

    “摩爾定律正在因成本、技術(shù)等因素放緩。在市場化的推動下,必定會促進成熟制程,以及先進封裝、第三代半導(dǎo)體甚至Chiplet等‘后摩爾’技術(shù)的發(fā)展?!蹦罂迪蛴浾咧赋?。

    競爭的焦點在哪里?

    “公司在先進制程領(lǐng)域不能及時根據(jù)市場需求實現(xiàn)更先進節(jié)點的量產(chǎn),或在成熟制程領(lǐng)域不能及時根據(jù)市場需求開發(fā)相應(yīng)的特色工藝平臺,均有可能使得公司錯失相應(yīng)的市場空間,進而對公司的競爭力與持續(xù)盈利的能力產(chǎn)生影響?!?在IPO說明書中,中芯國際對于先進制程和成熟制程的競爭焦點進行了如上闡述。

    雖然先進制程是市場以及貼近消費市場的手機、PC等廠商的寵兒,向來備受關(guān)注。但成熟制程的占位和競爭也不容忽視。一方面,臺積電、三星等掌握最先進制程的廠商,在成熟工藝平臺亦有布局,臺積電2021年的研發(fā)投資中就有10%落在特色工藝。另一方面,隨著先進制程研發(fā)成本呈指數(shù)級上升,格羅方德等代工大廠選擇不再跟進,轉(zhuǎn)而投入成熟制程,成熟工藝的競爭已呈現(xiàn)愈演愈烈之勢。

    “成熟制程的競爭焦點在于擁有高壓、低功耗、射頻等更豐富的工藝平臺,從而支撐更多產(chǎn)品的開發(fā),以及更好的生產(chǎn)管理和技術(shù)支持?!笔窂姳硎?,“第一,中國大陸廠商要增強自身實力,深耕工藝平臺和技術(shù)水平。第二,緊抓市場良機綁定客戶,從而形成長期合作關(guān)系。此外,增強自身管理水平,保障供應(yīng)鏈和庫存的穩(wěn)定,才能抓住成熟制程的市場機遇?!?/p>

    莫大康則指出,中國大陸廠商若想抓住代工市場增長的機遇,需要提升企業(yè)的盈利能力和市場競爭力。他表示,中國大陸代工產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、專利、人才上仍存差距,加上臺積電等代工廠商已“先入為主”占據(jù)市場先機,且仍在不斷增加研發(fā)投入,因此已經(jīng)穩(wěn)定占據(jù)高端市場,在利潤獲取上占有一定優(yōu)勢。

    “在此之前,全球代工業(yè)忙于攻克先進制程,然而如今格局已定,只剩下2~3家仍在進行。目前,在成熟制程、特色工藝方面競技的廠商可謂越來越多,競爭也會越來越‘狠’。”莫大康指出。

    當(dāng)前,半導(dǎo)體板塊在資本市場表現(xiàn)活躍。莫大康指出,資金對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展有其必要性,但也要避免“熱錢”過多,導(dǎo)致企業(yè)在研發(fā)及制程穾破等方面不夠?qū)P摹?/p>

    “產(chǎn)業(yè)的根本在于企業(yè),而企業(yè)進步要依賴于加強研發(fā)投入、吸引優(yōu)秀人才及良好的市場化產(chǎn)業(yè)環(huán)境。只有企業(yè)做強做大,盈利能力提升及市場份額提高,才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展真正的希望?!蹦罂当硎?,“機遇與挑戰(zhàn)總是成雙呈現(xiàn), 不能喪失信心,也不能高枕無憂,關(guān)鍵是企業(yè)能夠?qū)⒁磺胁焕蛩剞D(zhuǎn)變?yōu)榍斑M的動力,從而作好充分的準(zhǔn)備?!蹦罂嫡f道。

    

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