2022年已經(jīng)度過一半,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在過去的半年里起起伏伏。在這半年中,,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球市場發(fā)生了變化,,需求和供應(yīng)相較于去年有了不一樣的轉(zhuǎn)變,;同時產(chǎn)業(yè)中也出現(xiàn)了曾經(jīng)預(yù)測的新工藝與技術(shù)等,。
ICVIEWS對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的2022上半年進行了總結(jié),五大“風(fēng)向標”全方位展示半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,。
產(chǎn)業(yè)鏈:需求疲軟與代工漲價雙重壓力
去年年底時,,半導(dǎo)體可謂火熱。由于需求火熱且產(chǎn)能緊張,,晶圓代工廠賺的盆滿缽滿,。臺積電的市值甚至達到6000億美元,成為亞洲市值最高的公司,。與此同時,,三星、英特爾也紛紛宣布擴產(chǎn)、建廠,。
而2022年上半年,,半導(dǎo)體市場發(fā)生了變化。在新冠疫情持續(xù)三年后,,電腦,、平板、手機等需求逐漸下滑,。2022年第一季度全球智能手機出貨量為3.112 億部,同比下降 11%,。Gartner預(yù)計到今年年底全球PC出貨量將下降9.5%,。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了2021年的供應(yīng)不足之后,許多企業(yè)此前積累的庫存開始釋放,,半導(dǎo)體行業(yè)正從全面缺芯轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性缺貨,。
模擬芯片、面板驅(qū)動IC,、MCU,、GPU、DRAM,、NAND Flash,、NOR Flash等芯片價格持續(xù)下跌,甚至MLCC,、電阻等被動元件價格也持續(xù)承壓,。
與此同時,半導(dǎo)體材料價格不斷上調(diào),。硅晶圓大廠勝高(SUMCO)計劃在 2022 年至 2024 年調(diào)高長期合約價格約 30%,,昭和電工從 2023 年 1 月起,也要將芯片制造的高純氣體價格提高 20% 以上,。
上游廠商的高成本將通過晶圓代工廠轉(zhuǎn)嫁到IC設(shè)計公司,。臺積電表示將從2023年1月起,將大多數(shù)制程的代工價格上漲約6%,,三星計劃今年把半導(dǎo)體生產(chǎn)費率提高多達20%,,以此以應(yīng)對材料和物流成本上升壓力。
在此種狀態(tài)下,,設(shè)計廠的盈利將同時都受到下游客戶與上游代工的雙重擠壓,。
工藝:3nm揭開面紗、Chiplet成為熱點
2022年的上半年也將先進制造推向一個新高峰,。討論火熱的3nm制程上,,臺積電進一步拓展了3nm,除了基礎(chǔ)的N3工藝外,還衍生出了N3E,、N3P,、N3S和N3X的四種制造工藝。同時N3工藝也有望在今年下半年開始大規(guī)模生產(chǎn),,實際芯片將于2023年初交付給客戶,。三星更是直接宣布,已經(jīng)開始在其位于韓國華城的工廠大規(guī)模生產(chǎn)3nm芯片,,歷經(jīng)艱險’的三星3nm終于塵埃落定了,。
此外,對先進制程的探索仍在繼續(xù),,一直在傳言中的2nm展現(xiàn)的更加清晰,。臺積電在今年上半年的技術(shù)研討會上,首次清晰的披露其2nm的計劃,。目前來看,,盡管對于2nm的架構(gòu)選擇一直有很多爭議,但臺積電,、三星,、英特爾都選擇了GAA開發(fā)2nm。
工藝方面除去制程的進步,,封裝方面的探索讓“Chiplet”成為2022年上半年的熱門詞匯,。在今年3月,英特爾聯(lián)合AMD,、Arm,、高通、臺積電,、三星,、日月光、谷歌云,、Meta,、微軟等行業(yè)巨頭成立Chiplet標準聯(lián)盟,制定了通用Chiplet的高速互聯(lián)標準UCIe,,使得Chiplet不再成為少數(shù)人的游戲,。同時,針對未來的數(shù)據(jù)中心市場,,英特爾,、AMD、英偉達都先后推出了CPU+GPU類型的混合芯片,??梢灶A(yù)見,,下一頂級芯片也將會是多芯片設(shè)計。
趨勢:硅光,、憶阻器,、碳化硅等新技術(shù)、新材料崛起
在今年上半年,,摩爾定律的極限仍然是人們討論的重點,。半導(dǎo)體也通過對新技術(shù)、新材料的探索向繼續(xù)延續(xù)摩爾定律,。而這其中,,硅光芯片是今年的火爆詞匯。光芯片曾經(jīng)在與電子芯片的競爭中落后,,但由于光子芯片采用頻率更高的光波作為信息載體,,較于電子芯片有獨特優(yōu)勢。也因此,,將光子芯片與成熟電子芯片技術(shù)相融合的硅光技術(shù)成為探索的未來主流形態(tài)。
在2022年上半年,,英特爾和英偉達投資Ayar Labs,,華為入股微源光子及長光華芯,格芯推出新硅光子技術(shù),,新思科技成立OpenLight公司,,種種舉動都反映這半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對于硅光技術(shù)的態(tài)度。
此外,,在晶體管方面,,憶阻器成為重點。由于憶阻器的可以突破晶體管無法小于原子間距的問題,,學(xué)術(shù)界提出憶阻器將成為新的開關(guān)技術(shù)標準,。中國國內(nèi)的憶阻器成果頗多,清華大學(xué),、中科院微電子所等都在憶阻器方面取得新進展,。
在新型材料方面,第三代半導(dǎo)體不再只是紙上談兵,。搭載意法半導(dǎo)體碳化硅器件的特斯拉Model3的問世,,將特斯拉的逆變器效率從Model S的82%提升至Model3的90%,并降低了傳導(dǎo)和開關(guān)損耗,。由此也正式拉開了碳化硅“上車”的序幕,。
英飛凌將為中國整車廠的電動汽車逆變器和車載充電機應(yīng)用提供產(chǎn)品,合同總金額達到上億歐元,。意法半導(dǎo)體已經(jīng)搭上特斯拉,,碳化硅產(chǎn)品已經(jīng)在75個客戶的98個項目中送樣測試。國內(nèi)方面,聞泰科技披露其碳化硅技術(shù)研發(fā)進展順利,,碳化硅二極管產(chǎn)品已經(jīng)出樣,;三安光電的碳化硅二極管已經(jīng)拓展送樣客戶超過500加,出貨客戶超過200家,,超過60中碳化硅二極管進入量產(chǎn)階段,。
地區(qū)博弈:國家焦慮不斷升級
當半導(dǎo)體成為全球政治博弈的重要籌碼時,無法全部掌控半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,,將是危險的,。特別是在美國的渲染下,加強半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成為眾多國家或地區(qū)的重要事項,。
失去芯片制造業(yè)的美國認為半導(dǎo)體產(chǎn)能70%集中于中國臺灣地區(qū)是不安全的,,也正因如此,在2021年提出了“芯片法案”,,希望借此刺激美國晶圓制造產(chǎn)業(yè),。當然,砸錢是有用的,。英特爾,、臺積電、三星,、環(huán)球晶圓都表示將赴美建廠,。英特爾計劃在美國俄亥俄州建造至少2個芯片制造廠、臺積電在亞利桑那州興建一座120億美元(約合人民幣804.56億元)的5納米廠,。
但在今年上半年,,“芯片法案”似乎無法起到刺激產(chǎn)業(yè)的作用。究其原因在于時間,,芯片法案已經(jīng)提出逾一年,,在美國眾議院與參議院的輪番踢皮球下,半導(dǎo)體企業(yè)的期待變成了失落的等待,。
現(xiàn)在,,英特爾已無限期延后俄亥俄州200億美元芯片廠,日經(jīng)亞洲報道稱,,英特爾表示,,“芯片法案的進度比原本預(yù)期緩慢,不知何時才能敲定”,。臺積電也表示在美建廠的速度視美國政府的補貼而定,。
美國的制造“焦慮”似乎已經(jīng)無法在喚醒大廠的興趣。
除去美國,,日本也同樣有“焦慮”,,但日本的焦慮是關(guān)于其一直占據(jù)優(yōu)勢的功率半導(dǎo)體,。盡管2021年日本企業(yè)在功率半導(dǎo)體公司銷售額排名前十位中占據(jù)五席,但相較前一年其合計市占率下降的1.2個百分點,。日經(jīng)也多次因此發(fā)出擔(dān)憂,,認為中國大幅增產(chǎn)的功率半導(dǎo)體可能會搶奪日本的市場份額。
興起力量:中國半導(dǎo)體實力不斷增長
在2022年上半年,,中國半導(dǎo)體出現(xiàn)了很多驚喜,。從政策來看,上半年中各地方政府開始推出重磅政策,。其中深圳大手筆的規(guī)劃了對半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)的布局,。提出到2025年,產(chǎn)業(yè)營收突破2500億元,,形成3家以上營收超過100億元和一批營收超過10億元的設(shè)計企業(yè),,引進和培育3家營收超20億元的制造企業(yè)。
此外,,深圳地區(qū)發(fā)力存儲產(chǎn)業(yè),,深圳國資成立50億DRAM芯片企業(yè),并且任命坂本幸雄為首席戰(zhàn)略官,。要知道,,坂本幸雄是日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)袖,是前爾必達存儲社長,。這些舉措,透露出了深圳進一步發(fā)展半導(dǎo)體的決心,。
此外,,合肥、濟南也在上半年先后發(fā)布集成電路本地化政策,,以推動當?shù)匕雽?dǎo)體的發(fā)展,。合肥對集成電路設(shè)計企業(yè)、高校院所對擁有自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品開展多項目晶圓(MPW)流片,,按照流片費用70%給予補助,,年度補助總額最高300萬元(高校院所最高150萬元)。濟南提出在半導(dǎo)體方面,,到2025年培育8-10家龍頭企業(yè),,20家以上具有核心競爭力的領(lǐng)軍領(lǐng)先企業(yè),形成500億級產(chǎn)業(yè)規(guī)模,。
中國的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方面,,上半年最為重要的方向是存儲大廠長江存儲將跳過原定 192 層技術(shù),直接挑戰(zhàn) 232 層 NAND,,并于 2022 年底量產(chǎn),。這是什么概念,?根據(jù)此前韓國研究機構(gòu)OERI的一份報告,其表示中韓閃存技術(shù)差距目前已經(jīng)縮短至兩年,,理由是三星和SK海力士明年初會量產(chǎn)超200層閃存,,長江存儲則要到2024年。比預(yù)測中提前兩年量產(chǎn),,這代表著中國存儲差距的不斷縮小,。
中國的半導(dǎo)體發(fā)展勢頭兇猛。數(shù)據(jù)顯示,,在過去四個季度中,,全球20家增長最快的芯片行業(yè)公司中,有19 家來中國大陸,。彭博社對此評價為:“遭受美國制裁后,,中國芯片行業(yè)增速比全球任何地方都快?!?/p>
到現(xiàn)在,,2022年已經(jīng)過半。在2022年疫情依舊沒有過去,,半導(dǎo)體在疫情的影響下一點點變化,。上半年過去,那些預(yù)計2022下半年實現(xiàn)的量產(chǎn)與突破,,是否能夠準時兌現(xiàn),,ICVIEWS將持續(xù)觀察。
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