在全球芯片制造市場上,汽車、智能手機、智能家電和電腦中使用的數(shù)十種芯片和傳感器都是成熟制程制造的,其中汽車芯片中更有80%是成熟制程。數(shù)據(jù)顯示,2022年全球晶圓代工廠年增產(chǎn)能約14%,其中12英寸新增產(chǎn)能當(dāng)中約有65%為成熟制程(28納米及以上)。為搶占這塊蛋糕,臺積電、三星、英特爾三大芯片巨頭近期繼續(xù)加碼成熟制程產(chǎn)能,讓原本苦心經(jīng)營成熟制程市場的聯(lián)電、世界先進、格芯、力積電倍感壓力,被迫通過降價保訂單。未來圍繞芯片制造成熟制程市場份額的攻防戰(zhàn)將持續(xù)上演。
臺積電、三星、英特爾繼續(xù)發(fā)力成熟制程
根據(jù)TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù),2021年晶圓代工廠中,成熟制程仍占據(jù)76%的市場份額。2022年全球晶圓代工廠年增產(chǎn)能約14%,其中12英寸新增產(chǎn)能當(dāng)中約有65%為成熟制程(28納米及以上)。各大主攻先進制程的玩家自然不會放過這塊“肥肉”,紛紛調(diào)轉(zhuǎn)矛頭強攻成熟制程和特色制程。而在成熟制程領(lǐng)域獲得的更佳經(jīng)濟效益也有助于各大廠商更好地布局先進制程。
2021年第四季度全球前十大晶圓代工業(yè)者營收排名
數(shù)據(jù)來源:TrendForce集邦咨詢
臺積電是先進制程的最強推手。在臺積電的營收中,最新的3納米、5納米和7納米才是主力,在成熟制程方面的關(guān)注度只能說是中規(guī)中矩。但隨著汽車芯片用成熟制程芯片的增長態(tài)勢一發(fā)不可收拾,讓臺積電不得不開始重新布局。
臺積電董事長劉德音在近期公開表示:“盡管成熟工藝產(chǎn)能供過于求,但臺積電依然會擴充產(chǎn)能,順應(yīng)客戶的需求?!迸_積電表示,2022年在成熟領(lǐng)域的投資達(dá)到了40億美元,2023年將繼續(xù)投入40億美元,到2025年成熟工藝產(chǎn)能將提升50%。
2021-2024年晶圓代工產(chǎn)業(yè)成熟及先進制程比例
數(shù)據(jù)來源:TrendForce集邦咨詢
臺積電已經(jīng)在日本熊本縣建設(shè)22納米和28納米的半導(dǎo)體生產(chǎn)線,預(yù)計于2024年開始量產(chǎn)。該產(chǎn)線月產(chǎn)能為5.5萬片12英寸晶圓,用于汽車用和家電用芯片產(chǎn)品的生產(chǎn)。臺積電還將在德國德累斯頓建設(shè)針對汽車芯片的12英寸晶圓廠,制程將從28/22納米開始。中國臺灣地區(qū)擴產(chǎn)包括,計劃2024年量產(chǎn)的高雄Fab 22廠區(qū)中的二期,以及南科Fab 14廠區(qū)P8廠,均面向特殊成熟制程。
三星的最新消息也與成熟制程有關(guān)。三星官方表示,成熟制程是三星電子晶圓代工業(yè)務(wù)的重要部分,公司仍將繼續(xù)擴大成熟制程應(yīng)用。
三星是除臺積電之外唯一可以生產(chǎn)3納米的企業(yè)??善湓诰A代工業(yè)務(wù)方面的市場份額不足臺積電的三分之一,此前還因產(chǎn)品良率、穩(wěn)定性、發(fā)熱等問題,損失了高通、英偉達(dá)等大客戶的訂單,再加上消費電子市場和主攻的存儲芯片市場都處于持續(xù)低迷的狀態(tài),連自身產(chǎn)品的芯片需求都開始下滑,這些因素都讓三星頭疼不已。
而成熟制程市場的穩(wěn)定發(fā)揮,讓三星對成熟制程的重視程度不斷提高。三星在日本東京都召開的晶圓代工業(yè)務(wù)說明會上表示,將加強自身成熟制程業(yè)務(wù),計劃在2027年之前將成熟制程產(chǎn)能提高至目前的2.5倍。為了在與臺積電的競爭中奪回優(yōu)勢,三星晶圓代工部門還在強化定制化程度較高的特殊制程,計劃在2024年將特殊制程節(jié)點的數(shù)量增加至10個以上。
三星近期為了在短時間內(nèi)將產(chǎn)線利用率拉回滿載,彌補現(xiàn)有損失,采取了最簡單粗暴的方式,挑起了成熟制程價格戰(zhàn),宣布大幅降價10%,到處爭搶客戶訂單。據(jù)了解,這一招的效果甚好,已幫助三星搶下了部分臺系網(wǎng)通芯片廠訂單。
三星也在繼續(xù)推出通過改進成熟工藝、提高性能和成本競爭力的衍生工藝技術(shù)。三星本身在圖像傳感器、顯示驅(qū)動等領(lǐng)域也具備較強的競爭力,能夠爭取到一些對特殊工藝有需求的客戶訂單。
英特爾同樣在追逐先進工藝,但制程產(chǎn)線較為單一,因此在成熟制程上吃過大虧。此前,由于全球成熟制程的產(chǎn)能都向汽車芯片傾倒,英特爾的網(wǎng)絡(luò)芯片生產(chǎn)出現(xiàn)晶圓短缺。英特爾CEO基辛格為此還專門造訪了臺積電,希望臺積電能提供90、65、40/45納米、28 納米等成熟制程的較多產(chǎn)能,用以協(xié)助解決英特爾網(wǎng)絡(luò)芯片短缺的情況。
英特爾的應(yīng)對方法是收購。2022年2月,英特爾宣布斥資54億美元收購高塔半導(dǎo)體,以增強制造能力、拓展全球布局并豐富技術(shù)組合。英特爾表示,成熟制程一直都是其晶圓代工業(yè)務(wù)的重要一環(huán)。高塔半導(dǎo)體加入英特爾后,可以提供更多成熟制程,比如模擬、功率相關(guān)的制程。高塔半導(dǎo)體作為全球前十大晶圓代工企業(yè)之一,在成熟制程有著三十年以上的布局,覆蓋射頻、模擬芯片、電源管理芯片、CIS、MEMS等芯片種類,能夠快速補充英特爾的成熟工藝技術(shù)并拓展客戶資源。
在IDM 2.0模式下一路狂奔的英特爾,也希望通過發(fā)力成熟制程來兌現(xiàn)“打造全球領(lǐng)先芯片代工業(yè)務(wù)”的承諾。英特爾此前宣布將為聯(lián)發(fā)科代工數(shù)字電視及成熟制程的WiFi芯片。對此,聯(lián)發(fā)科方面表示,此次合作將加強自身對成熟制程節(jié)點的供應(yīng)。
聯(lián)電、世界先進、格芯、力積電全力保訂單
三大先進制程企業(yè)來勢洶洶,資金、人力、技術(shù)、客戶資源等方面的實力都很強,而且每次動作都是大手筆,這讓原本苦心經(jīng)營成熟制程的企業(yè)倍感壓力。
再加上2022年下半年,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進入了下行周期,芯片短缺問題得到緩解,尤其是成熟制程的消費類芯片,部分芯片廠商出現(xiàn)了高庫存的情況,亟需去庫存。
數(shù)據(jù)來源:Knometa Research發(fā)布的《全球晶圓產(chǎn)能報告》
聯(lián)電此前發(fā)布的2022年第四季度財報顯示,其營收環(huán)比下降10%,產(chǎn)能利用率從100%降至90%,還將盡可能推遲部分資本支出;力積電第四季度營收環(huán)比減少25%,凈利潤環(huán)比減少68%,產(chǎn)能利用率僅為70%,預(yù)計今年第一季度將再下降10%;格芯CEO Thomas Caulfield曾表示,第四季度產(chǎn)能利用率為95%左右,預(yù)計今年一季度將下滑至85%;世界先進在法說會上預(yù)估首季營收減少13%,產(chǎn)能利用率降低10%,毛利率面臨維持30%的挑戰(zhàn),2023年的資本支出將降至約100億元新臺幣(約合人民幣22.6億元),較去年大減48.45%。
IDC亞太區(qū)研究總監(jiān)郭俊麗表示,先進制程芯片需求減少,代工企業(yè)產(chǎn)能利用率下降。2023年第一季度可能會有部分晶圓代工廠產(chǎn)能利用率只能達(dá)到五成,晶圓出貨量及毛利率同步銳減,甚至部分產(chǎn)品線陷入虧損。為了應(yīng)對市場壓力,填補產(chǎn)能空缺,部分代工企業(yè)鎖定成熟制程,并通過降價獲客、留客,以搶占更多市場份額。
三星日前將代工價格降低10%,從其他廠商手里搶下了不少訂單,讓整個成熟制程市場環(huán)境變得更加焦灼。聯(lián)電、世界先進、格芯、力積電等成熟制程企業(yè)被迫開始調(diào)整價格,以求保住訂單。
對此郭俊麗認(rèn)為,面對頭部代工企業(yè)降價搶單,勢必成為IC設(shè)計廠對其他晶圓代工廠議價的依據(jù),聯(lián)電、世界先進等廠商承壓,已經(jīng)傳出開始有條件與客戶進行調(diào)價策略。在競爭中,需要發(fā)揮他們本身具有的優(yōu)勢,比如針對成熟制程產(chǎn)品應(yīng)用行業(yè)的know how,提供更專業(yè)化、個性化的服務(wù),長期良好的客戶關(guān)系,穩(wěn)定的合作生態(tài)等,以此作為獲客、留客的護城河。
3月2日,聯(lián)電發(fā)布28納米嵌入式高壓(eHV)制程之最新加強版28eHV+平臺。聯(lián)電表示,相較于聯(lián)電現(xiàn)有的28納米eHV制程,新的28eHV+解決方案可在不影響圖像畫質(zhì)或資料速率的前提下,降低耗能達(dá)15%。聯(lián)電技術(shù)研發(fā)副總經(jīng)理徐世杰表示,目前已有幾家客戶在洽談中,并計劃今年上半年投入量產(chǎn)。
在產(chǎn)能方面,其2021年的資本支出達(dá)到了80億美元,主要用于聯(lián)電臺南科技園Fab 12A工廠的擴建。據(jù)悉,聯(lián)電臺南科技園P5廠擴建的1萬片28納米產(chǎn)能已于2022年第二季度開始量產(chǎn)。此外,聯(lián)電表示,2022年將投資50億美元在新加坡新建一座晶圓廠,預(yù)計將于2024年底開始生產(chǎn)。并且,還將與日本電裝合作,在聯(lián)電子公司USJC的12英寸晶圓廠內(nèi)合作生產(chǎn)車用功率半導(dǎo)體。
另外,2023年,汽車、工業(yè)等成熟制程的需求燃起了半導(dǎo)體市場的增長新希望,半導(dǎo)體市場呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)化調(diào)整的特點,預(yù)計汽車芯片的增速約為38%,工業(yè)芯片的增速約為28%。英飛凌、恩智浦、德州儀器、微芯科技等車用芯片大廠都在要求聯(lián)電增加投片,并喊出“有多少產(chǎn)能都收”的承諾。
成熟制程市場繼續(xù)保持增長態(tài)勢
對于成熟制程市場當(dāng)下的降價潮還會持續(xù)多久,賽迪顧問集成電路中心高級咨詢顧問池憲念較為悲觀地表示,至少會持續(xù)至2023年第三季度,甚至?xí)永m(xù)到2024年。
但TrendForce集邦咨詢分析師喬安認(rèn)為,近期已觀察到自2023年第二季度起有部分零部件庫存回補的現(xiàn)象,盡管多數(shù)需求仍低迷,但晶圓廠降價亦有刺激零星訂單。TrendForce集邦咨詢預(yù)期在2023年第二季度后,多數(shù)零部件庫存回到較為健康的水位,并因下半年旺季預(yù)期心理開始進行庫存回補時,晶圓廠將不需再經(jīng)由降價刺激需求。
此外,各大廠商逆周期投資的步伐將越來越快,成熟工藝制程的需求與下游產(chǎn)業(yè)需求和景氣度密切相關(guān),與整體經(jīng)濟形勢也密切相關(guān)。創(chuàng)道硬科技合伙人步日欣對記者表示,成熟工藝制程在整個產(chǎn)業(yè)鏈條上的重要性不言而喻。各大晶圓廠加碼布局,一方面屬于逆周期投資,另一方面也是看好未來經(jīng)濟復(fù)蘇的趨勢。
池憲念同樣表示,各大晶圓廠逆周期投資的原因是因為此時的各類設(shè)備和平臺建設(shè)會跟隨半導(dǎo)體下行周期有價格降低的趨勢,如此會從一定成程度降低擴產(chǎn)的投資費用。所以,晶圓代工廠需進一步加大產(chǎn)品研發(fā)投入,逆周期進行產(chǎn)品研發(fā)布局,適當(dāng)進行設(shè)備采購以滿足下一輪順周期的行情需求。
對于成熟制程市場的未來,芯謀研究高級分析師張彬磊向《中國電子報》記者表示,成熟制程市場種類百花齊放,模擬芯片、功率半導(dǎo)體、射頻芯片等產(chǎn)品在高端消費電子需求疲軟的情況下依舊保持較穩(wěn)定的需求。因為并非所有的工藝都會向更小的工藝節(jié)點遷移,除了像CPU、GPU和移動SoC這類以先進制程節(jié)點為主的芯片之外,大多數(shù)產(chǎn)品仍會停留在成熟工藝上。像汽車、智能手機、智能家電和電腦中使用的數(shù)十種芯片和傳感器,都使用的是相對先進的成熟制程,而且使用數(shù)量和復(fù)雜性還在提升,汽車芯片需求中更有80%是成熟制程。所以成熟工藝未來市場還會保持增長態(tài)勢,各大廠商之間的競爭也將繼續(xù)延續(xù)。