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“缺芯”之下:大湾区入局全球半导体制造高地竞速战

08-02 IT文章

  在持续“缺芯”的背景下,全球对于晶圆代工产能的渴望如久旱之望甘霖。芯片制造环节作为半导体产业链上的最具产业带动性的关键一环,被全球多国提至国家战略方向,其重要性可以说是全球瞩目。

  这也让晶圆代工产业在2021年达到了规模新高度。TrendForce集邦咨询研究显示,受惠于多项终端应用需求齐扬,各项零部件备货强劲,晶圆代工产能自2020年起便供不应求,各厂纷纷调涨晶圆售价及调整产品组合以确保获利水平。尽管整体产业历经2020年第四季的高基期、突发性停电意外等外部因素影响,2021年第一季前十大晶圆代工业者总产值仍再次突破单季历史新高,达227.5亿美元,季增1%。

  在营收排名方面,台积电第一季营收以129.0亿美元稳居全球第一,市场份额55%;第二名为三星,相关营收为41.08亿美元,市场份额17%;联电排名第三,市场份额7%;格芯和中芯国际位列第四和第五,两者市场份额均在5%左右。值得注意的是,在前十名中,第九名和第十名分别为华虹半导体和上海华力,两者同属华虹集团,若合并计算,则华虹集团第一季总营收达6亿美元,位居第六名,而第十名则由东部高科递补。

  尽管强者愈强的“马太效应”明显,但是晶圆代工和产能格局还在变化之中。一方面,从企业端看,场上的玩家一掷千金,同时新入局者还在增加,既有英特尔这样的巨头,也有国内粤芯等创业公司;另一方面,从地域看,全球各国对半导体制造产业的扶持政策频出,未来产能分布也在悄然变迁当中。

  一位业内人士向21世纪经济报道记者指出,从各个地区制定的新规来看,都是欲健全半导体产业生态,并且特别重视制造生产环节。中国国内有着庞大的消费市场,尤其是粤港澳大湾区作为中国重要的制造基地,依托巨大的市场空间,正在吸引更多半导体人才和企业的聚集,补齐半导体制造端的短板。

  晶圆代工扩产进行时

  在全球晶圆产能不足、持续“缺芯”的现实下,各大晶圆厂都在扩产。集邦咨询发布的2021年全球晶圆代工产值预估,2021年部分厂商将陆续扩大产能,预期今年整体晶圆代工产业产值将以945亿美元再次创下历史新高,涨幅达11%。

  其中,第一梯队的台积电、三星将加强5nm及以下制程的研发、扩厂及扩产,以支持HPC相关应用的发展;而第二梯队的中芯国际、联电、格芯等主要扩充14~40nm等成熟制程,以支持如5G、WiFi6/6E等通讯技术更迭的庞大需求,以及如OLED DDI、CIS/ISP等多元应用型芯片。目前,中芯在北京建新厂的计划在推进中,并且在8英寸及12英寸现有工厂也都有积极的扩产计划,因此,仍有相关资金可用于非美系设备的采购及新厂建设等。

  值得一提的是,由于45/40nm(含)以下制程需使用DUV Immersion设备,资本支出相对较高,以45nm为分界点,65/55nm(含)以上技术节点的扩产对晶圆代工厂来说是较具经济效益的投资。因此,包括力积电、高塔半导体、世界先进、华虹半导体等则以55nm以上或8英寸厂的扩产为主,以满足大尺寸DDI、TDDI、PMIC等需求。

  可以看到,台积电和三星两大领头者除成熟制程,在先进制程上投入也较大,并且早有巨额的扩产计划。比如,台积电计划将2021年年度资本开支大幅提升到220亿美元,随后台积电宣布3年投资1000亿美元扩建晶圆厂,并计划投资28.87亿美元扩充南京厂28nm制程工艺产能,每月增加4万片晶圆产量,主要用于生产汽车芯片。按照计划,台积电南京厂的28nm制程产能将于2022年下半年量产,2023年中达到4万片晶圆/月的满载产能目标。

  三星更加激进。据报道,2021年起,三星设立了“半导体愿景2030”长期计划,目标是在未来10年里称霸晶圆代工市场,三星想要与台积电一争高下的愿望尽显。目前,台积电在全球晶圆市场上占据了半壁江山,份额超50%;三星为第二名,近年来三星野心勃勃,反超联电,市场份额逐步提升。

  此外,英特尔是晶圆代工市场的另一个变数,也影响着全球格局的变化。在半导体体系中,以英特尔为代表的IDM模式曾领风骚。AMD创始人杰里·桑德斯曾在1994年说过:“拥有晶圆厂的才是真男人。”然而,张忠谋创立的台积电诞生,一举开创了第三方代工的新商业模式。从此,芯片设计和制造可以成为单独的业务,这为想跨入芯片界的创业公司们大幅降低了门槛,高通、英伟达、联发科等企业也趁势而起,如今AMD也在和台积电的合作中计划迈入5纳米CPU时代。

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