近些天,，以臺積電為代表的7nm和5nm制程晶圓代工芯片產(chǎn)能同時成為了業(yè)界關(guān)注的焦點（這些先進(jìn)制程大都采用12吋晶圓）,，原因在于：不僅剛剛實現(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個月,，延長到4個月,，且價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)提高過一次報價,，有產(chǎn)業(yè)鏈人士透露,，臺積電、聯(lián)電等將8吋晶圓代工報價上調(diào)了10%到20%,。
供需矛盾與產(chǎn)能擴充
在半導(dǎo)體和IC市場,，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，非常應(yīng)景,，12吋和8吋晶圓代工產(chǎn)能同時處于供不應(yīng)求的高點,。
12吋晶圓先進(jìn)制程產(chǎn)能方面，臺積電一家獨大,，而近一年,，對其產(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市場的增長勢頭非常猛。另外,，AMD的GPU也由臺積電代工生產(chǎn),，且依然是以7nm制程為主。這些使得臺積電相關(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中占有非常重要的位置,，而疫情使得市場對這些新游戲機的需求量大漲，這為AMD提供了絕佳的商機,。
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)給華為供貨手機芯片,，前者原本12月要在臺積電投片的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填補上,。市場預(yù)期,，索尼和微軟的新一代游戲機會缺貨到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，今年下半年游戲機相關(guān)處理器在臺積電7nm制程產(chǎn)線的投片量高達(dá)10.2萬片,，這從一個側(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，由于市場對電源管理芯片,、功率器件,、顯示面板驅(qū)動IC，以及CMOS圖像傳感器（CIS）等需求愈加強勁,，再加上新增產(chǎn)能有限,，使得全球市場的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,。
這種情勢使代工廠進(jìn)一步增強了定價話語權(quán)，以8吋晶圓代工產(chǎn)能主要來源地中國臺灣為例,，相關(guān)廠商都表示，目前產(chǎn)能確實很滿,，在與客戶洽談新的代工訂單與價格時,，情勢對于晶圓代工廠較為有利。而相關(guān)IC設(shè)計廠商則表示,，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,，會被代工廠列為優(yōu)先照顧對象,。而投片量小、價格相對低,，或合作關(guān)系較普通的IC設(shè)計廠,，面臨產(chǎn)能不足時,，加價換產(chǎn)能是一種方式，但就算加價,，也不一定會拿到足夠的產(chǎn)能,。
在具體制程方面，55nm的產(chǎn)能最為強手,，因為相關(guān)芯片幾乎都是市場迫切需求的,，如高端的CMOS圖像傳感器，NOR Flash,，以及AMOLED驅(qū)動芯片等,。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，當(dāng)時就是使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加價,，也難以獲得產(chǎn)能，即便加價后順利投片,，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吋晶圓升級到12吋晶圓生產(chǎn),，不過，這種想法的可操作性不強,，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,，要想實現(xiàn)這種規(guī)劃，恐怕還需要一些年頭,。
廠商方面,，臺積電以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，緊急增加了聯(lián)電22nm制程下單量,，加上瑞昱主動式降噪無線藍(lán)牙耳機,、擴充底座控制IC訂單涌入，都是主要訂單來源,。另外,，三星8月發(fā)布新機，其ISP影像處理器從9月開始追加聯(lián)電12吋晶圓投片量,，估計總量將達(dá)1萬片,，而且，三星28nm制程的OLED驅(qū)動芯片需求增加,，訂單也交給了聯(lián)電12吋產(chǎn)線,。同時，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,。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,。
臺積電方面，其每年在先進(jìn)制程產(chǎn)能（12吋晶圓）擴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，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,，南科還會建設(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)能每月會增加3萬片，12吋每月會增加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)計該業(yè)務(wù)將會向市場釋放出一部分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)能擴充的態(tài)勢。據(jù)IC Insights統(tǒng)計和預(yù)測,，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,，一方面是因為近兩年行業(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,，而同時增加出來的產(chǎn)能很有限。另外,，還有一點,，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,，這使得以臺積電、聯(lián)發(fā)科為首的廠商在相應(yīng)時期內(nèi)的出貨量和營收猛漲,，這在短期內(nèi)也對晶圓代工產(chǎn)能更加趨于緊張起到了推波助瀾的作用,。