自缺芯潮爆發(fā)以來,，成熟制程芯片的需求不斷飆升,，導(dǎo)致供需嚴(yán)重失衡。MCU,、模擬芯片（包括電源管理芯片、驅(qū)動芯片等）,、高壓MOS,、IGBT等一眾芯片均處于缺貨狀態(tài)。尤其是車用芯片,，更是缺貨的重災(zāi)區(qū),，力積電董事長曾發(fā)表“車用電子供應(yīng)鏈恐慌斷鏈，引發(fā)囤貨,，已經(jīng)加劇成熟制程芯片的供需失衡壓力”的言論,，蘋果也曾表示“短缺的芯片主要是成熟制程芯片，而非先進(jìn)制程芯片”,。

晶圓代工成熟制程產(chǎn)能大缺,，報(bào)價(jià)也水漲船高，以成熟制程芯片常用的8英寸晶圓為例,，2021年,，8英寸晶圓代工產(chǎn)能價(jià)格調(diào)漲20－40％,，業(yè)內(nèi)甚至傳出，IC設(shè)計(jì)廠商以競標(biāo)的形式加價(jià),，以求得成熟制程的代工產(chǎn)能,。

但前段時(shí)間，業(yè)內(nèi)傳來消息,，稱晶圓代工企業(yè)陸續(xù)通知IC設(shè)計(jì)客戶,，不會再調(diào)升成熟制程的代工價(jià)格，這意味著自2020年年底以來,，連續(xù)6個(gè)季度的成熟制程晶圓代工價(jià)格上揚(yáng)走勢將宣告終結(jié),。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，此舉并不意味著成熟制程晶圓代工產(chǎn)能過剩,，緊缺的現(xiàn)象依然持續(xù),，如車用相關(guān)的28nm、40nm等成熟制程工藝供給仍十分緊張,。那么成熟制程究竟是什么,？成熟制程工藝主要制造哪些芯片？這些芯片的市場表現(xiàn)又是怎樣的呢,？閱讀本文你將了解：

1．什么是成熟制程,？

2．成熟制程制造哪些芯片？

3．成熟制程芯片表現(xiàn)如何,？

什么是成熟制程,？

提到制程，可能很多半導(dǎo)體小白都是云里霧里,，但28nm,、7nm這些詞你一定很熟悉，其實(shí)這些詞匯說的就是半導(dǎo)體的芯片制程,。那么這些數(shù)字到底是什么呢,？

在了解這個(gè)問題之前，我們要先知道芯片的組成單位是什么,？沒錯(cuò),，就是晶體管，無數(shù)的晶體管組成了我們常見的芯片,，而晶體管可以簡單分為源極,、柵極、漏級等部分,，其中柵極相當(dāng)于一個(gè)通道,，主要負(fù)責(zé)控制兩端源極和漏級的通斷。寬度越窄,，意味著功耗也就越低,，寬泛的來講,，柵極的寬度也就是我們常說的多少納米工藝中的數(shù)值，它決定著晶體管的大小,，以及電流通過時(shí)的損耗,。

其實(shí)可以簡單類比一下我們因?yàn)橐咔榫蛹胰バ^(qū)口取菜的場景，源極就是你的家,，漏級就是你的小區(qū)口,，而柵極就是你家到小區(qū)口的距離。因疫情封閉在家的你就相當(dāng)于電流,，當(dāng)你去小區(qū)口取菜時(shí),，電流就會從源極走向漏級，而你家到小區(qū)口這段路就是柵極的寬度,，也就是制程節(jié)點(diǎn),。

但晶體管中的柵極寬度顯然沒有家到小區(qū)口這么長，它的距離非常小,，通常是以nm為單位,，在數(shù)學(xué)上，1nm等于0．000000001m,，相當(dāng)于把1米的長度縮小10億倍,，看到這里，你是不是對前面的28nm,、7nm,、5nm等詞匯大概有個(gè)概念了。

而半導(dǎo)體制造業(yè)普遍認(rèn)為,，28nm是成熟制程與先進(jìn)制程的分界線,，28nm及以上的制程工藝被稱為成熟制程，28nm以下的制程工藝被稱為先進(jìn)制程,。成熟制程芯片很大部分在8英寸晶圓上生產(chǎn),。

1965年4月，英特爾的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾提出了一條定律,，既集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目，在大約每經(jīng)過18個(gè)月便會增加一倍,，同時(shí)性能也會提升一倍,。這就是半導(dǎo)體業(yè)常說的摩爾定律。

根據(jù)英特爾的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),，1971年的4004處理器上有2300個(gè)晶體管,，但到了1997年時(shí)，公司的Pentiumll處理器上已經(jīng)有750萬個(gè)晶體管,，26年的時(shí)間內(nèi)足足增加了3200倍,。而到了現(xiàn)在,，蘋果手機(jī)所采用的A15芯片的晶體管數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了150億個(gè)，同時(shí)性能也越來越強(qiáng)大,。根據(jù)晶圓代工龍頭企業(yè)臺積電的制程數(shù)據(jù),，可以看出，隨著時(shí)間的增加,，其制程工藝越來越先進(jìn),，芯片上容納的晶體管數(shù)量也越來越多。

來源：臺積電

或許會有很多人認(rèn)為,，隨著先進(jìn)制程的發(fā)展,，成熟制程早晚是要被淘汰的，這么說確實(shí)有一定的道理,，但卻并不正確,，因?yàn)橄冗M(jìn)制程發(fā)展到現(xiàn)在，成熟制程依然有著無法替代的價(jià)值,。對于很多半導(dǎo)體企業(yè)來說,，并不需要7nm、5nm,、3nm這樣的先進(jìn)制程,，很多時(shí)候28nm的成熟制程就已經(jīng)夠用了，工藝更加成熟,，成本也更低,。

上圖是2021年IC Insights給出的數(shù)據(jù)，可以看出在2021年里,，28nm及以上的成熟制程工藝所制造的芯片,，在芯片市場中仍然占有接近50％的份額，即使是到了2024年,，其所占份額依然十分巨大,。這波“缺芯潮”中缺貨的主要芯片，例如筆電,、平板,、電視的顯示芯片，或者是汽車,、家電里面的電源芯片等等,，大多都是使用成熟制程制造的。

據(jù)IHS Markit預(yù)測,，2025年全球晶圓代工市場規(guī)模將達(dá)861億美元,，其中成熟制程市場規(guī)模將達(dá)431億美元。而近年來，臺積電,、三星等多家芯片制造廠商也將成熟制程芯片作為主戰(zhàn)場,，紛紛擴(kuò)產(chǎn)，可見成熟制程的市場占比十分巨大,，仍有較大發(fā)展空間,。

成熟制程里有哪些芯片？

市場表現(xiàn)如何,？

成熟制程主要用于制造模擬芯片,、MCU、電源管理,、數(shù)?；旌稀鞲衅?、射頻芯片,、中小容量的存儲芯片等。芯世相整理了部分成熟制程工藝芯片的市場表現(xiàn),，如交期,、價(jià)格、缺貨情況等,。

MCU

MCU,，即微控制單元，又稱單片微型計(jì)算機(jī)（單片機(jī)）,，是把CPU的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減,，并將內(nèi)存、計(jì)數(shù)器,、USB,、A／D轉(zhuǎn)換、PLC等周邊接口整合在單一芯片上,，形成的芯片級計(jì)算機(jī),，為不同的應(yīng)用場合做不同的組合控制。常用于手機(jī),、PC,、遙控器、汽車電子,、工業(yè)上的馬達(dá),、機(jī)械手臂的控制等。

從市場份額來看,，2021年,，MCU的整體銷售額達(dá)196億美元，同比增長23％,，銷售達(dá)309億顆,，創(chuàng)歷史新高。IC Insights預(yù)測,，2022年全球MCU銷售額將繼續(xù)增長10％,，達(dá)到215億美元，其中,，汽車MCU增速將遠(yuǎn)超其他應(yīng)用領(lǐng)域,。從價(jià)格來看，2021年,，受缺芯潮影響,，MCU平均售價(jià)較2020年上漲了10％，達(dá)到了近25年來最大漲幅,。

從交期來看,，今年2月份MCU的平均交期拉長至35．7周，供應(yīng)依然十分緊張,，短缺程度最為嚴(yán)重,。其中車用MCU更是供應(yīng)重災(zāi)區(qū)，資料顯示,，2022年Q1僅有瑞薩和賽普拉斯有貨可供,，貨期為32－45周，其余如ST,、英飛凌,、NXP等品牌的汽車MCU均為配貨狀態(tài)。整體來看,，無論是交期還是官方價(jià)格,，均呈現(xiàn)上升趨勢。

但在芯片現(xiàn)貨市場,，卻出現(xiàn)了MCU價(jià)格回落的現(xiàn)象,，如NXP的FS32K144HAT0MLHT已經(jīng)平穩(wěn)降價(jià)數(shù)月，3月份市場反映70元左右價(jià)格就可以拿到,，要知道這顆芯片在去年曾經(jīng)被現(xiàn)貨市場炒到了三四百左右,。

自缺芯潮爆發(fā)以來，全球各地疫情,、火災(zāi),、寒潮等天災(zāi)人禍對MCU的產(chǎn)能造成了嚴(yán)重的影響，市場上的缺貨愈演愈烈,，價(jià)格也開始暴漲,。暴漲的拐點(diǎn)出現(xiàn)在2021年四五月份左右，隨著各大廠將產(chǎn)能開始向緊缺的汽車料轉(zhuǎn)移，NXP等品牌的汽車MCU的產(chǎn)能開始逐步緩解,，現(xiàn)貨市場上的價(jià)格也與去年4月份左右逐步開始降價(jià),。

但2022年，ST,、NXP,、瑞薩等MCU大廠卻集體發(fā)布漲價(jià)函，下游的緊張情緒也隨之增加,，使2022年的MCU市場更加耐人尋味,。Quiksol顯示，近期市場上ST的部分MCU價(jià)格仍居高不下,，英飛凌的汽車料及MCU的需求也在近期逐步增加,，缺貨也更加明顯，NXP的MK系列缺貨也一直沒有得到緩解,，如MK10,、MK60、MK64更是一貨難求,。建議下游可以抓緊備貨,，以免再次被缺貨打的措手不及。

模擬IC

模擬IC主要是指由電容,、電阻,、晶體管等組成的電路集成在一起，用來處理模擬信號的集成電路,，包括放大器,、接口、射頻芯片,、電源管理芯片等,。

按照定制化程度劃分，模擬芯片可以分為通用和專用模擬芯片,，兩者市場占比接近,。從應(yīng)用角度來看，模擬芯片可以分為兩大類：電源鏈產(chǎn)品和信號鏈產(chǎn)品,，具體產(chǎn)品如下：

從市場規(guī)模來看,，2021年模擬芯片市場規(guī)模為741億美元，創(chuàng)歷史新高,，而據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)顯示,，2022年模擬電路總銷售額將達(dá)832億美元，單位出貨量為2387億顆,，同時(shí)芯片平均銷售價(jià)格將提升1％,。根據(jù)Oppenheimer統(tǒng)計(jì),，2020年全部模擬IC市場中，電源鏈產(chǎn)品占比最大,，為53％,，信號鏈產(chǎn)品占比為47％。其代表廠商有TI,、ADI、Skyworks,、英飛凌,、ST、NXP等,。

電源管理芯片方面交期最長,，如英飛凌、Microchip,、NXP,、ST、MPS等廠商的部分電源管理芯片在2022年Q1交期高達(dá)52周,，其中MPS的開關(guān)穩(wěn)壓器已達(dá)58周,，成為第一季度交期最長的電源管理芯片，瑞薩的部分電源管理芯片交期也已高達(dá)50周,。此前,，國際電子商情Q1采購報(bào)告中也顯示，電源管理芯片為2022年Q1緊缺元器件中的主要品類,，占Q1緊缺元器件的18％,。

信號鏈芯片方面，屬傳感器交期最長,，Bosch,、英飛凌、Melexis,、NXP,、安森美、ROHM,、Vishay的傳感器交期均高達(dá)52周,。接口芯片緊隨其后，NXP的接口芯片交期最高達(dá)52周,，瑞薩的接口芯片交期為50周,。

整體來看，除TE Connectivity,、ams（艾邁斯）外,，其余廠商的模擬芯片產(chǎn)品交期均為上漲狀態(tài),，整體價(jià)格也呈現(xiàn)上漲趨勢，可見今年首個(gè)季度,，模擬芯片供應(yīng)仍無明顯改善,。

存儲芯片

存儲芯片，是嵌入式系統(tǒng)芯片的概念在存儲行業(yè)的具體應(yīng)用,，通過在單一芯片中嵌入軟件,，實(shí)現(xiàn)多功能和高性能，以及對多種協(xié)議,、多種硬件和不同應(yīng)用的支持,。

存儲芯片的制程工藝較為特殊，除了中小容量的存儲芯片,，其余存儲芯片主要用先進(jìn)制程工藝制造,，幾年前開始，內(nèi)存行業(yè)的制程不再使用確切的數(shù)字,，而是用1x,、1y、1z表示,，存儲芯片制程發(fā)展到1xnm,，1ynm，1znm（1x相當(dāng)于16－19nm,，1y相當(dāng)于14－16nm,，1z相當(dāng)于12－14nm）階段，很難在再進(jìn)一步縮小,，因?yàn)殡S著制程工藝的提高,，到達(dá)一定水平后，存儲芯片的穩(wěn)定性會下降,，但后續(xù)各廠商又提出了1αnm,，1βnm，1γnm等制程工藝,，據(jù)美光科技表示,，1αnm相當(dāng)于10nm級別的制程，業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為10nm制程工藝是一個(gè)臨界點(diǎn),。如NAND FLASH的制程發(fā)展已經(jīng)達(dá)到極限,，開始另辟蹊徑從2D轉(zhuǎn)向3D發(fā)展。

存儲芯片可以細(xì)分為DRAM,、NAND FLASH,、NOR FLASH等三大類產(chǎn)品。DRAM早先使用成熟制程制造,，但隨著時(shí)間發(fā)展,，其制程工藝越來越先進(jìn),，三星、SK海力士,、美光等巨頭均進(jìn)入先進(jìn)制程制造階段,；NAND FLASH方面，16nm先進(jìn)制程以上的閃存（如28nm）多屬于平面閃存,，也被成為“2D NAND FLASH”,，巨大的需求推動下，2D NAND FLASH的制程越來越先進(jìn),，已經(jīng)逼近極限,，開始另辟蹊徑從2D轉(zhuǎn)向3D發(fā)展；NOR FLASH的制程工藝則主要集中在成熟制程,。而存儲芯片中其余產(chǎn)品占比較小，市占率約為1％,，具體分類如下：

從市場規(guī)模來看,，2021年，全球存儲芯片的市場達(dá)1580億美元,，其中市場規(guī)模占比最大的是DRAM（約占56％）,，其次是NAND FLASH （約占41％）和NOR FLASH（約占2％），其余存儲芯片合計(jì)占比為1％,。目前全球存儲芯片市場高度集中,，代表企業(yè)如韓國的三星、SK海力士,，美國的美光,、西部數(shù)據(jù)，日本的東芝,，以及我國的長江存儲,、長鑫存儲等企業(yè)。

從交期來看,，17個(gè)存儲器品牌的交期情況來看中,，多數(shù)產(chǎn)品的交期和價(jià)格趨勢趨于穩(wěn)定，其中Microchip的EPROM交期最長,，達(dá)99周,，供應(yīng)相當(dāng)緊張。其次是三星,、Macronix的eMMC,，三星的存儲器模塊、PC（商用）DRAM,、存儲器模塊,、固態(tài)驅(qū)動器（SSD）,，ST的EEPROM等產(chǎn)品交期，最高達(dá)54周,。整體來看,，存儲器價(jià)格和交期較上季度相對穩(wěn)定，部分產(chǎn)品交期,，甚至出現(xiàn)回落現(xiàn)象,。

閃存市場消息顯示，目前,，宏觀經(jīng)濟(jì)低迷,，全球消費(fèi)力下滑，低迷的市場需求成為存儲廠商不得不面對的殘酷現(xiàn)實(shí),，因此,，Q2的存儲市場產(chǎn)品報(bào)價(jià)將有所下降，業(yè)界紛紛寄希望于Q3恢復(fù)成長,。

總結(jié)

近年來,，為應(yīng)對成熟制程晶圓產(chǎn)能緊張現(xiàn)象，各大晶圓代工廠均加大對成熟制程產(chǎn)能的投入力度,。如臺積電擴(kuò)建南京廠28nm成熟制程工藝產(chǎn)線,，2021年10月，臺積電還宣布在日本熊本縣投資22／28nm制程的晶圓廠,；聯(lián)電此前也擴(kuò)產(chǎn)了廈門,、新加坡等地的成熟制程產(chǎn)能；中芯國際也在上海,、深圳等地增設(shè)了新產(chǎn)線,。

據(jù)悉，成熟制程擴(kuò)產(chǎn)周期一般需要3－6個(gè)月左右的時(shí)間,，屆時(shí),，各代工廠的成熟制程產(chǎn)能將陸續(xù)提升?！峨娮訒r(shí)報(bào)》報(bào)道稱,，有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測隨著終端市場需求放緩，成熟制衡產(chǎn)能的短缺將會在2022年下半年緩解,，這表明之后代工廠可能面臨成熟制程產(chǎn)能過剩的危機(jī),，部分芯片也會過剩。

當(dāng)然也有人對此提出了疑問,，業(yè)界有聲音認(rèn)為,，成熟制程仍呈現(xiàn)供應(yīng)較為緊張的態(tài)勢，凍漲并不代表產(chǎn)能過剩,。雖然近期手機(jī),、PC等傳統(tǒng)消費(fèi)電子市場疲軟,，但工控、汽車電子,，以及高性能計(jì)算,、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，卻恰恰相反,，而這些領(lǐng)域也離不開成熟制程制造的芯片,。

另外，數(shù)據(jù)顯示,，8英寸設(shè)備價(jià)格一直一路高漲,，要知道成熟制程芯片大部分都在8英寸晶圓上生產(chǎn)，再聯(lián)想前文中提到的各大代工廠積極擴(kuò)產(chǎn)成熟制程產(chǎn)能,，說不定成熟制程未來仍有調(diào)漲可能,，屆時(shí)，芯片過剩的情況還可能發(fā)生嗎,？