8英寸產(chǎn)能緊缺這道“無解題”

史無前例的賣方市場情境下，8 英寸產(chǎn)能有多緊俏？

產(chǎn)能緊缺從晶圓代工傳導(dǎo)至封測、設(shè)計(jì)、晶圓、再到模組供應(yīng)商、下游終端廠商等，捎帶著 6 英寸和 12 英寸晶圓，一路缺貨到明年。

不久前，市場傳出中國臺(tái)灣地區(qū) IC 設(shè)計(jì)龍頭聯(lián)發(fā)科決定購買設(shè)備出租給力積電使用的罕事。近日業(yè)界又傳出，某老牌晶圓代工廠以“片”為單位，提前競標(biāo)出售明年二季度的 8 英寸產(chǎn)能。

8 英寸產(chǎn)能緊缺早已不是新鮮話題，今年卻著實(shí)引發(fā)不少奇觀。難怪有業(yè)內(nèi)人士直呼——缺貨到不可思議。

漲聲一片

整體來看，8 英寸晶圓代工產(chǎn)能供給約九成。產(chǎn)能吃緊下，自然引發(fā)接連漲價(jià)效應(yīng)。目前多家晶圓代工廠商已上調(diào)報(bào)價(jià)，聯(lián)電、世界先進(jìn)等公司在第四季度，將價(jià)格提高約 10%～15%。有消息稱 2021 年漲幅 20%起跳，急單將達(dá)到 40%。

TrendForce 集邦咨詢方面的數(shù)據(jù)顯示，2020 年 8 英寸的晶圓價(jià)格主要在第四季度有明顯漲幅，約上漲 5%~10%，其預(yù)計(jì) 2021 年將上漲約 5%。

晶圓代工產(chǎn)能緊缺帶動(dòng)晶圓、封測與 IC 設(shè)計(jì)等廠商陸續(xù)漲價(jià)。

從上游來看，晶圓制造需求強(qiáng)勁也將帶動(dòng)上游硅晶圓出貨暢旺。因?yàn)橹圃斐杀緣|高，IC 設(shè)計(jì)廠商也需要調(diào)整價(jià)格加以應(yīng)對。

為應(yīng)對載板等用料成本上升以及大量訂單涌入，封測大廠日月光投控旗下日月光半導(dǎo)體在 11 月底通知客戶，將調(diào)漲 2021 年第一季度封測平均接單價(jià)格 5-10%，預(yù)期華泰、菱生、超豐等亦將跟進(jìn)。據(jù)報(bào)道，國內(nèi)封測廠也一直在調(diào)整封測價(jià)格。

下游的 MOSFET、驅(qū)動(dòng) IC、電源管理 IC 也紛紛傳來漲價(jià)消息。與此同時(shí)，產(chǎn)能緊張也使得下游終端產(chǎn)品因零組件缺貨而生產(chǎn)周期延長。

最顯而易見的，當(dāng)屬對蘋果供應(yīng)鏈的沖擊。彭博社援引消息人士稱，蘋果 iPhone 等產(chǎn)品正面臨電源管理芯片短缺問題，或因此無法滿足消費(fèi)市場需求。

出乎意料的是，半導(dǎo)體整體需求旺盛下，8 英寸晶圓緊缺還擴(kuò)展至 12 英寸和 6 英寸。12 英寸本就滿載，6 英寸原本利用率僅 7 成，也因車用市場回溫，產(chǎn)能接近滿載。

一道無解題

8 英寸晶圓芯片產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，幾乎體現(xiàn)在所有消費(fèi)電子產(chǎn)品上，且應(yīng)用不斷拓展。尤其重要的是，當(dāng)前有許多半導(dǎo)體產(chǎn)品借助 8 英寸晶圓生產(chǎn)，達(dá)到了最合適的成本甜蜜點(diǎn)。

芯片經(jīng)由晶圓切割而來，晶圓面積越大，可切割數(shù)量越多，成本效益也越高。晶圓朝著更大面積演進(jìn)，12 英寸成為目前的主流晶圓尺寸。圍繞 8 英寸晶圓，較少再有新的投資。

數(shù)據(jù)顯示，全球 8 英寸廠數(shù)量在 2017 年達(dá)到高峰，之后許多廠房關(guān)閉或轉(zhuǎn)型為 12 英寸廠。從投資開支來看，自 2014 年 8 英寸晶圓制造設(shè)備支出達(dá)到 26.82 億美元后，隨后呈現(xiàn)逐年下降。

考慮到 8 英寸廠大多已完成折舊，建設(shè)新廠已不再具備成本優(yōu)勢。目前來看，購買二手設(shè)備、并購以及提高生產(chǎn)效率成為當(dāng)前廠商優(yōu)先的擴(kuò)產(chǎn)方式。

不少設(shè)備廠商已停止生產(chǎn) 8 英寸機(jī)臺(tái)，設(shè)備的短缺也限制了廠商進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn)。目前全球市場約有 700 臺(tái)左右的二手 8 英寸晶圓制造設(shè)備出售，而市場對 8 英寸晶圓制造設(shè)備的需求至少在 1000 臺(tái)左右。存量市場中，又有相當(dāng)一部分因?yàn)檫^于老舊等原因不適合采購。

多種因素阻礙下，擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度不及需求增長速度。8 英寸產(chǎn)能緊缺作為長期供求矛盾的體現(xiàn)，已掀起多輪漲價(jià)缺貨潮。

· 2015 年，8 英寸晶圓迎來物聯(lián)網(wǎng)需求。著眼于 8 英寸代工的市場機(jī)遇，同年中芯國際與韓國半導(dǎo)體代工企業(yè)東部高科商談并購。

· 2017~2018 年，在物聯(lián)網(wǎng)和車用電子需求的共同帶動(dòng)下，8 英寸晶圓代工市場再次出現(xiàn)盛況。2018 年，臺(tái)積電、中芯國際、三星等國際大廠都有擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)作。

· 受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響，半導(dǎo)體市場疲軟并在 2019 年下半年呈現(xiàn)復(fù)蘇。2019 年年底，里昂證券發(fā)布報(bào)告指出，亞洲出現(xiàn) 8 英寸晶圓代工供不應(yīng)求市況。

里昂證券此前還預(yù)計(jì)，2020 年緊缺程度會(huì)加重。到了 2020 年，8 英寸產(chǎn)能果然奇缺。除了 5G 這樣較為明確的催化要素外，更增添不少新的變量。

首先是今年更加明確的 5G 趨勢，使電源管理、驅(qū)動(dòng) IC、MOSFET 等相關(guān)應(yīng)用的需求數(shù)倍增加。同時(shí)，單機(jī)的半導(dǎo)體用量也大幅提高。例如，手機(jī)所需的電源管理 IC 原本只需要 1-2 顆，到 5G 手機(jī)階段，用量增加到 3~4 顆。

疫情自然是重要變量之一。全球居家辦公和在線教育使筆記本電腦、平板類產(chǎn)品出貨顯著增長，拉動(dòng)中大尺寸面板顯示驅(qū)動(dòng) IC 等需求提升。進(jìn)入下半年，隨著汽車電子逐步回暖，IGBT、MOSFET 用量大幅提升。而在疫情得到控制后，市場開始補(bǔ)充庫存，再次推升 8 英寸晶圓產(chǎn)能需求。

進(jìn)入 2020 年，政經(jīng)局勢變動(dòng)也成為 8 英寸產(chǎn)能緊張的誘因。部分 IC 設(shè)計(jì)廠商一度大量囤貨，也加劇了 8 英寸晶圓制造供不應(yīng)求狀態(tài)。

供給端方面，受疫情影響，全球主要供應(yīng)商曾暫停出貨。據(jù)中芯國際介紹，即便設(shè)備進(jìn)廠了，也沒有團(tuán)隊(duì)來安裝，直接導(dǎo)致產(chǎn)能的擴(kuò)充進(jìn)度延期。進(jìn)入下半年，8 英寸晶圓制造旺季來臨，也使產(chǎn)能供不應(yīng)求狀態(tài)加劇，業(yè)界開始出現(xiàn)漲價(jià)和交期延長。

市場原本預(yù)估，受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響，中國大陸的中低階晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張會(huì)有顯著增長，但實(shí)際進(jìn)展并不如預(yù)期。力積電董事長指出，過去 3 年，大陸 40 到 20 納米的需求幾乎沒有新產(chǎn)能開出，也是 8 英寸產(chǎn)能緊缺的原因之一。

同樣據(jù)中芯國際方面消息，因?yàn)閾?dān)憂需求不及預(yù)期，部分廠商當(dāng)前仍不敢輕易擴(kuò)產(chǎn)。

由來已久的 8 英寸產(chǎn)能問題，究竟如何破解？力積電董事長黃崇仁在近期受訪時(shí)直言：8 英寸產(chǎn)能緊缺問題無法可解。

聯(lián)電逆襲

圍繞這波 8 英寸產(chǎn)能緊缺行情，最大的蛋糕自然由晶圓代工廠商瓜分。各路人馬持續(xù)高價(jià)爭搶，也使臺(tái)積電、聯(lián)電及世界先進(jìn)等廠商的毛利率有往上表現(xiàn)的空間。

2020 年第三季度，聯(lián)電交出營收佳績，產(chǎn)能利用率逼近滿載，單季營收創(chuàng)下歷史新高。8 英寸產(chǎn)能緊缺，12 英寸擴(kuò)產(chǎn)，利多消息帶動(dòng)下，聯(lián)電在 11 月 23 日創(chuàng)下 18 年來股價(jià)新高，也讓其股價(jià)自 2020 年以來大漲超 177%。

不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，聯(lián)電此次實(shí)現(xiàn)業(yè)績逆襲，一方面歸功于放棄 12 納米以下的先進(jìn)制程，轉(zhuǎn)而投向成熟制程和特殊制程的決定；另一方面，8 英寸需求大增，成為聯(lián)電進(jìn)一步逆襲的重要契機(jī)。

另一個(gè)實(shí)現(xiàn)逆襲的玩家是力積電。它曾是中國臺(tái)灣地區(qū)最大的 DRAM 廠，在 2012 年受到 DRAM 價(jià)格下跌沖擊后，開始轉(zhuǎn)型為晶圓代工廠。而在轉(zhuǎn)型成晶圓代工廠以后，力積電很快就實(shí)現(xiàn)了扭虧為盈。

此外，世界先進(jìn)今年的業(yè)績也分外亮眼，且與并購動(dòng)作密切相關(guān)。世界先進(jìn)近 6 年陸續(xù)買下兩座 8 英寸晶圓廠，先是于 2014 年入手南亞科在桃園的 8 英寸晶圓廠，去年初又以 2.36 億美元并購新加坡的 3E 8 英寸廠。

集邦咨詢發(fā)布的調(diào)查顯示，受惠于遠(yuǎn)距辦公與教學(xué)的新生活常態(tài)，加上 5G 智能手機(jī)滲透率提升，以及相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)需求強(qiáng)勁的帶動(dòng)，2020 年全球晶圓代工產(chǎn)值年成長將高達(dá) 23.8%，突破近十年高峰。

今年的晶圓代工市場空前繁榮，且在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需求發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化下，呈現(xiàn)先進(jìn)制程與成熟制程齊飛的特點(diǎn)。臺(tái)積電、三星與英特爾之間開展的先進(jìn)制程大戰(zhàn)之外，世界先進(jìn)、力積電等廠商在成熟制程及特殊制程市場的表現(xiàn)也非常精彩。

值得一提的是，中國大陸的 8 英寸晶圓代工廠，也吃下了這波市場紅利。中芯國際已傳出漲價(jià)消息，華潤微 8 英寸產(chǎn)線自三季度滿載，華虹半導(dǎo)體三座 8 英寸廠在第三季度的產(chǎn)能利用率均超過 100%。

設(shè)計(jì)廠商何去何從？

相比分食產(chǎn)業(yè)機(jī)遇的晶圓代工廠商，無廠 IC 設(shè)計(jì)商卻面臨重重挑戰(zhàn)。

眼下晶圓代工交期不斷拉長到 3 個(gè)月以上，盡快拿到貨成為不少設(shè)計(jì)廠商的迫切問題。近期新投片的 8 英寸晶圓產(chǎn)能可能已趕不上年底的黃金出貨截止日，最快恐怕要到 2021 年第一季才能慢慢拿到貨。

最關(guān)鍵的問題，自然關(guān)乎能否搶到產(chǎn)能。為了確保拿到足夠的產(chǎn)能，不少 IC 設(shè)計(jì)廠商已經(jīng)開始積極預(yù)定明年的產(chǎn)能，有的長單甚至下到了 2021 年第二季度。

要在產(chǎn)能爭奪大戰(zhàn)中勝出，最直接的方法自然是加價(jià)購買。但這一方法只適用于高通這類資本雄厚且與供應(yīng)商關(guān)系密切的大廠。小型 IC 設(shè)計(jì)公司和新創(chuàng)公司，將面臨較高風(fēng)險(xiǎn)。

爭搶產(chǎn)能下，訂單互相排擠的動(dòng)作也開始出現(xiàn)。很多晶圓代工廠會(huì)篩選訂單和調(diào)整產(chǎn)品組合，優(yōu)先生產(chǎn)高毛利的產(chǎn)品。其中，毛利率相對偏低的 LCD 驅(qū)動(dòng) IC 及 MOSFET 芯片訂單，很有可能因此搶不到應(yīng)有產(chǎn)能。

轉(zhuǎn)單也是設(shè)計(jì)廠商的出路之一，操作起來卻沒有那么容易。中芯國際是本土 8 英寸產(chǎn)能的主力，雖然總產(chǎn)能占全球不到 5%，但仍是非常重要的晶圓代工產(chǎn)能供應(yīng)商。政經(jīng)局勢變動(dòng)下，設(shè)計(jì)廠商需考量轉(zhuǎn)單問題。但是全球產(chǎn)能吃緊，恐怕無處可去。

據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長魏少軍魏少軍介紹，2020 年中國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)取得 23.8%高速增長。目前全國共有 1698 家設(shè)計(jì)企業(yè)，比去年增長 23%。而在當(dāng)前代工產(chǎn)能不足的情況下，蓬勃發(fā)展的本土設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)恐將受阻。

有分析人士指出，缺貨漲價(jià)持續(xù)到 2021 年，屆時(shí)中國本土的許多 IC 設(shè)計(jì)廠可能將面臨搶不到產(chǎn)能而停擺，使得市場全面洗牌的情況。

供貨越吃緊，設(shè)計(jì)廠商越想搶貨預(yù)囤芯片庫存。同時(shí)，IC 設(shè)計(jì)業(yè)者為確保產(chǎn)能，很可能會(huì)重復(fù)下單，令市場更不穩(wěn)定。市場預(yù)估，8 英寸晶圓產(chǎn)能供不應(yīng)求的缺口到 2021 年上半年都應(yīng)該很難紓解。

積極的一面是，比起轉(zhuǎn)單這樣難以實(shí)現(xiàn)的短期策略，一些廠商已經(jīng)考慮轉(zhuǎn)進(jìn)工藝。目前商用的 5nm、7nm 芯片，便多由代工廠用 12 英寸晶圓進(jìn)行生產(chǎn)。

TrendForce 集邦咨詢分析師喬安表示，已有部分 8 英寸產(chǎn)品開始往 12 英寸廠轉(zhuǎn)進(jìn)，從中長期來看 8 英寸產(chǎn)能緊缺的狀況會(huì)有所緩解。