近些天,，以臺(tái)積電為代表的7nm和5nm制程晶圓代工芯片產(chǎn)能同時(shí)成為了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)（這些先進(jìn)制程大都采用12吋晶圓），原因在于：不僅剛剛實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的5nm產(chǎn)能供不應(yīng)求，且已經(jīng)處于成熟階段且平穩(wěn)輸出產(chǎn)能的7nm業(yè)務(wù)也愈發(fā)緊張，臺(tái)積電的多家老客戶紛紛加碼7nm訂單量，使得這家晶圓代工龍頭顯得有些應(yīng)接不暇。
無獨(dú)有偶，近兩年都處于緊俏狀態(tài)的8吋晶圓代工產(chǎn)能,，昨天又爆出消息，相關(guān)芯片交期已從過去的2至3個(gè)月,，延長到4個(gè)月,，且價(jià)格可能在第四季度再上漲10%。而就在不久前的8月,，以中國臺(tái)灣地區(qū)為代表的晶圓代工廠部分產(chǎn)線已經(jīng)提高過一次報(bào)價(jià),，有產(chǎn)業(yè)鏈人士透露，臺(tái)積電,、聯(lián)電等將8吋晶圓代工報(bào)價(jià)上調(diào)了10%到20%,。
供需矛盾與產(chǎn)能擴(kuò)充
在半導(dǎo)體和IC市場(chǎng)，每年的第三,、四季度屬于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和需求旺季,，特別是第四季度，大量的出貨和增庫存都出現(xiàn)在這一時(shí)段內(nèi),，而眼下正處于第三,、四季度的過渡期內(nèi)，晶圓代工行情也正當(dāng)其時(shí),，非常應(yīng)景,，12吋和8吋晶圓代工產(chǎn)能同時(shí)處于供不應(yīng)求的高點(diǎn)。
12吋晶圓先進(jìn)制程產(chǎn)能方面,，臺(tái)積電一家獨(dú)大,，而近一年，對(duì)其產(chǎn)能需求增長最快的非AMD莫屬了,，特別是7nm訂單,，由于AMD的ZEN 2 和即將推出的ZEN 3架構(gòu)CPU都是基于7nm制程的，而該公司在CPU市場(chǎng)的增長勢(shì)頭非常猛,。另外,，AMD的GPU也由臺(tái)積電代工生產(chǎn)，且依然是以7nm制程為主,。這些使得臺(tái)積電相關(guān)產(chǎn)能越發(fā)吃緊,。
由于AMD的CPU和GPU在索尼和微軟新一代游戲機(jī)中占有非常重要的位置，而疫情使得市場(chǎng)對(duì)這些新游戲機(jī)的需求量大漲，這為AMD提供了絕佳的商機(jī),。
據(jù)悉，無論是索尼的PlayStation 5,，還是微軟的XBOX Series X,，都采用了AMD定制的8核Zen 2架構(gòu)CPU，GPU則采用了AMD的RDNA 2架構(gòu)產(chǎn)品,。
來自供應(yīng)鏈的消息顯示,，由于聯(lián)發(fā)科無法繼續(xù)給華為供貨手機(jī)芯片，前者原本12月要在臺(tái)積電投片的7nm制程芯片已暫停,，這樣就釋放了約1.3萬片的12吋晶圓代工產(chǎn)能,，而這部分缺口很可能由AMD填補(bǔ)上。市場(chǎng)預(yù)期,，索尼和微軟的新一代游戲機(jī)會(huì)缺貨到2021年中旬,，這樣，AMD為這兩大客戶定制的CPU和GPU“錢”景樂觀,。據(jù)悉,，今年下半年游戲機(jī)相關(guān)處理器在臺(tái)積電7nm制程產(chǎn)線的投片量高達(dá)10.2萬片，這從一個(gè)側(cè)面反應(yīng)出12吋晶圓代工產(chǎn)能的緊俏程度,。
有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,，從8吋晶圓代工收入占公司總收入的比例來看，目前,，中國大陸及臺(tái)灣地區(qū)主要晶圓代工廠中,，華虹及世界先進(jìn)8吋晶圓代工營收占比高達(dá)99%和100%，中芯國際占比75%,，聯(lián)電占比46%,、臺(tái)積電占比30%。
下面具體來看8吋晶圓代工產(chǎn)能,，進(jìn)入第三季度以來,，由于市場(chǎng)對(duì)電源管理芯片、功率器件,、顯示面板驅(qū)動(dòng)IC,，以及CMOS圖像傳感器（CIS）等需求愈加強(qiáng)勁，再加上新增產(chǎn)能有限,，使得全球市場(chǎng)的8吋晶圓代工產(chǎn)能更加吃緊,，在這種情況下，8吋晶圓代工龍頭企業(yè)聯(lián)電和世界先進(jìn)的相關(guān)產(chǎn)能都已滿載,。
這種情勢(shì)使代工廠進(jìn)一步增強(qiáng)了定價(jià)話語權(quán),，以8吋晶圓代工產(chǎn)能主要來源地中國臺(tái)灣為例，相關(guān)廠商都表示,，目前產(chǎn)能確實(shí)很滿,，在與客戶洽談新的代工訂單與價(jià)格時(shí),，情勢(shì)對(duì)于晶圓代工廠較為有利。而相關(guān)IC設(shè)計(jì)廠商則表示,，現(xiàn)在想新增投片量非常難,。一般來說，長期合作且投片量大的客戶,，會(huì)被代工廠列為優(yōu)先照顧對(duì)象,。而投片量小、價(jià)格相對(duì)低,，或合作關(guān)系較普通的IC設(shè)計(jì)廠,，面臨產(chǎn)能不足時(shí)，加價(jià)換產(chǎn)能是一種方式,，但就算加價(jià),，也不一定會(huì)拿到足夠的產(chǎn)能。
在具體制程方面,，55nm的產(chǎn)能最為強(qiáng)手,，因?yàn)橄嚓P(guān)芯片幾乎都是市場(chǎng)迫切需求的，如高端的CMOS圖像傳感器,，NOR Flash,，以及AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片等。這些芯片的應(yīng)用范圍越來越廣泛,，包括家電,、車用、安全監(jiān)控等,。
此外,，8吋晶圓代工產(chǎn)能的很大一部分用量都給了功率器件，其在2018年就呈現(xiàn)出了快速增長的態(tài)勢(shì),，當(dāng)時(shí)就是使8吋晶圓代工產(chǎn)能不足的主要力量,。如今，這種供需矛盾更加突出,。以MOSFET為例,，相關(guān)芯片需求方即使主動(dòng)加價(jià)，也難以獲得產(chǎn)能,，即便加價(jià)后順利投片,，也難以在下游客戶那里拿回增加的成本，這種現(xiàn)象越來越普遍,。
為了尋求產(chǎn)能支持,，有些MOSFET廠商在考慮從8吋晶圓升級(jí)到12吋晶圓生產(chǎn)，不過，這種想法的可操作性不強(qiáng),，主要原因在于,，用12吋晶圓生產(chǎn)MOSFET在技術(shù)層面沒有問題，但就目前的產(chǎn)業(yè)情況來看,，成本難以接受,，要想實(shí)現(xiàn)這種規(guī)劃，恐怕還需要一些年頭,。
廠商方面,，臺(tái)積電以12吋晶圓代工為主,，而8吋的典型代表企業(yè)則是聯(lián)電,，而且，今年是該公司長期以來少有的豐收年,，不僅8吋,，聯(lián)電的12吋晶圓代工業(yè)務(wù)表現(xiàn)也非常搶眼。例如,，近期,，該公司12吋廠訂單大增，其中,，聯(lián)發(fā)科因物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求強(qiáng),，緊急增加了聯(lián)電22nm制程下單量，加上瑞昱主動(dòng)式降噪無線藍(lán)牙耳機(jī),、擴(kuò)充底座控制IC訂單涌入,，都是主要訂單來源。另外,，三星8月發(fā)布新機(jī),，其ISP影像處理器從9月開始追加聯(lián)電12吋晶圓投片量，估計(jì)總量將達(dá)1萬片,，而且,，三星28nm制程的OLED驅(qū)動(dòng)芯片需求增加，訂單也交給了聯(lián)電12吋產(chǎn)線,。同時(shí),，聯(lián)電80nm、90nm制程受惠TDDI芯片訂單量增加,，在三星,、聯(lián)發(fā)科、瑞昱等大客戶訂單帶動(dòng)下,，使得聯(lián)電12吋產(chǎn)能利用率同步滿載,。
8吋晶圓代工代表企業(yè)世界先進(jìn)產(chǎn)能吃緊狀況將延續(xù)到2021年，且近期也在醞釀漲價(jià)。由于世界先進(jìn)早就看準(zhǔn)8吋需求只增不減,，2019年初宣布買下GlobalFoundries位于新加坡Tampines的8吋晶圓廠,，成功抓住了這一波8吋晶圓代工需求窗口期。
臺(tái)積電方面,，其每年在先進(jìn)制程產(chǎn)能（12吋晶圓）擴(kuò)充上的投資都不低于100億美元,，現(xiàn)已確定的是南科F18廠1~3期為5nm生產(chǎn)基地，1,、2期已量產(chǎn),，3期正在裝機(jī)，預(yù)估至2022年,，其5nm產(chǎn)能較2020年將增加3倍,。而Fab18廠4~6期為3nm基地，目前正在建設(shè)中,。同時(shí),，南科還會(huì)建設(shè)特殊制程與先進(jìn)封裝廠。
在中國大陸晶圓代工廠商中,，中芯國際目前的產(chǎn)能利用率也在高位,，今年第二季度達(dá)到了98.6%，而去年同期為91.1%,，月產(chǎn)能從上一季度的47.6萬片增加至48萬片,，在今年年底前，中芯國際8吋產(chǎn)能每月會(huì)增加3萬片,，12吋每月會(huì)增加2萬片,。
華虹半導(dǎo)體在今年第二季度的整體產(chǎn)能利用率達(dá)到93.4%，環(huán)比提升11%,。該公司8吋晶圓代工廠月產(chǎn)能為17.8萬片,，產(chǎn)能利用率高達(dá)100%，主要芯片產(chǎn)品是功率器件,，如IGBT,，另外還有MCU和CIS等。
談到晶圓代工,，就不能不談一股新生勢(shì)力,，那就是SK海力士，該公司一直在籌劃進(jìn)入晶圓代工領(lǐng)域,，SK海力士于今年3月斥資4.35億美元買下了MagnaChip的晶圓代工部門,，取得了后者8吋晶圓代工的產(chǎn)線及技術(shù)，該部門最快將于今年年底完成分拆,，預(yù)計(jì)該業(yè)務(wù)將會(huì)向市場(chǎng)釋放出一部分8吋晶圓代工產(chǎn)能,。
以上主要談了晶圓代工產(chǎn)商,，而在非晶圓代工的IDM領(lǐng)域，無論是8吋廠,，還是12吋廠,，整體上也都呈現(xiàn)出產(chǎn)能擴(kuò)充的態(tài)勢(shì)。據(jù)IC Insights統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),，2020年全球?qū)⒂?0座新的12吋晶圓廠進(jìn)入量產(chǎn)階段,，全球晶圓產(chǎn)能將新增1790萬片8吋約當(dāng)晶圓，2021年新增產(chǎn)能將創(chuàng)歷史新高,，達(dá)到2080萬片8吋約當(dāng)晶圓,。新增產(chǎn)能主要來自于韓國大廠三星及SK海力士，還有中國的長江儲(chǔ)存,、武漢新芯,，以及華虹宏力等。
結(jié)語
今年,，特別是進(jìn)入第三季度以來,，全球8吋和12吋晶圓代工產(chǎn)能愈發(fā)緊張,，一方面是因?yàn)榻鼉赡晷袠I(yè)一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài),，另一方面就是行業(yè)從傳統(tǒng)淡季進(jìn)入了旺季，需求更多了,，而同時(shí)增加出來的產(chǎn)能很有限,。另外，還有一點(diǎn),，那就是華為效應(yīng),，即由于受到貿(mào)易限制，華為在今年的第二和第三季度大大增加了各種芯片的投片量,，這使得以臺(tái)積電,、聯(lián)發(fā)科為首的廠商在相應(yīng)時(shí)期內(nèi)的出貨量和營收猛漲，這在短期內(nèi)也對(duì)晶圓代工產(chǎn)能更加趨于緊張起到了推波助瀾的作用,。