第四季度和第一季度是半導體行業(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集邦咨詢旗下半導體研究處預估,，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%,。
在遍地缺貨的當下,，對晶圓代工仍有著高增長的預期，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?！昂笃鹬恪?nm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,。”
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,，預計占2021年全球12英寸芯片總出貨量的5%。據(jù)預計,，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,、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設備和配套技術的不斷提升,，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,，也包括所需要的設計,、設備、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提升等?？梢?，這是一個系統(tǒng)性的成果?！蹦罂嫡f,，“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在預測期的變化幅度僅為0.2%,，預計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、第三代半導體甚至Chiplet等‘后摩爾’技術的發(fā)展,?！蹦罂迪蛴浾咧赋觥?/p>
競爭的焦點在哪里,？
“公司在先進制程領域不能及時根據(jù)市場需求實現(xiàn)更先進節(jié)點的量產(chǎn),，或在成熟制程領域不能及時根據(jù)市場需求開發(fā)相應的特色工藝平臺，均有可能使得公司錯失相應的市場空間，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)管理和技術支持,。”史強表示,，“第一,，中國大陸廠商要增強自身實力，深耕工藝平臺和技術水平,。第二，緊抓市場良機綁定客戶,，從而形成長期合作關系,。此外，增強自身管理水平,，保障供應鏈和庫存的穩(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,、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’,?！蹦罂抵赋觥?/p>
當前,，半導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,。”莫大康表示,，“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,，從而作好充分的準備?！蹦罂嫡f道,。