半導(dǎo)體業(yè)難現(xiàn)高增長(zhǎng) 價(jià)格將成競(jìng)爭(zhēng)利器

　　2013年時(shí)間已然過(guò)半，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)初露端倪。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)挪威奧斯陸的卡內(nèi)基集團(tuán)分析師Bruce Diesen的最新數(shù)據(jù)顯示，2013年全球半導(dǎo)體增長(zhǎng)1%，與2012年下降2%、2011年持平以及2010年大漲32%相比，反映又一個(gè)下降周期到來(lái)。但業(yè)界都認(rèn)為2014年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可能會(huì)有較為明顯的增長(zhǎng)。

　　增長(zhǎng)動(dòng)能尚在積累

　　2013年半導(dǎo)體業(yè)向上增長(zhǎng)的動(dòng)能尚在積累之中，估計(jì)2014年才會(huì)有較為明顯的增長(zhǎng)。然而在未跨入EUV與450mm硅片時(shí)代之前，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可能很難再有近10%的增長(zhǎng)。

　　觀察半導(dǎo)體業(yè)周期，自2010年市場(chǎng)大漲之后，2011年與2012年有所回落理在其中。因此世界半導(dǎo)體市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)組織(WSTS)在2012年底曾預(yù)測(cè)2013年增長(zhǎng)4.5%及IHS iSuppli曾預(yù)測(cè)增長(zhǎng)8.2%。但是僅過(guò)半年時(shí)間，在新形勢(shì)下各家分析機(jī)構(gòu)都下調(diào)了今年的增長(zhǎng)預(yù)測(cè)，如WSTS于2013年6月4日發(fā)布了它的春季市場(chǎng)預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2013年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的規(guī)模將比上年增長(zhǎng)2.1%，達(dá)到2978億美元。WSTS此次下調(diào)原因究竟何在?

　　眾所周知，推動(dòng)半導(dǎo)體業(yè)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力已由傳統(tǒng)的PC及相關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)，包括智能手機(jī)及平板電腦等。兩者之間的差異在于PC業(yè)的主要用戶是企業(yè)，而移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)的主要用戶是個(gè)人。相對(duì)而言，要讓個(gè)人購(gòu)買電子產(chǎn)品需要有錢，所以與全球的經(jīng)濟(jì)大環(huán)境更緊密相連。今年以來(lái)受歐債危機(jī)等因素的影響，包括中國(guó)經(jīng)濟(jì)也有減緩跡象等，對(duì)于個(gè)人消費(fèi)能力會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

　　WSTS解釋的理由是美國(guó)和日本半導(dǎo)體市場(chǎng)今年雖將分別略增3.2%和1.7%，但是歐洲在歐債危機(jī)的陰影下表現(xiàn)極差，繼去年下降1.7%之后，今年更將滑落3.5%。另外，一貫市場(chǎng)最大、增速領(lǐng)先的亞太地區(qū)市場(chǎng)在2013年也僅微增0.1%，這起到了決定性作用。WSTS預(yù)期明年亞太區(qū)才能超過(guò)其他各大地區(qū)以最快的速度增長(zhǎng)，這一預(yù)測(cè)得到了SIA(美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì))的支持。

　　此外，推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)最根本的是需求。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Gartner于2013年6月的數(shù)據(jù)顯示，2013年P(guān)C出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)3億臺(tái)，平板電腦將達(dá)兩億臺(tái)，智能手機(jī)和功能手機(jī)出貨量達(dá)18.2億臺(tái)，此類終端電子產(chǎn)品總出貨量達(dá)23.48億臺(tái)，相比2012年的22.17億臺(tái)增長(zhǎng)5.9%，充分反映市場(chǎng)需求面尚是穩(wěn)定增長(zhǎng)。

　　在代工市場(chǎng)方面，據(jù)SEMI最新全球晶圓廠報(bào)告指出，2013年晶圓廠設(shè)備支出將達(dá)325億美元，較去年成長(zhǎng)2%，優(yōu)于原預(yù)估將微幅衰退0.6%，同時(shí)預(yù)估2014年將有23%至27%的驚人增長(zhǎng)率，可達(dá)410億美元，也將創(chuàng)下空前高點(diǎn)。

　　比較近年晶圓廠設(shè)備支出金額：2010年為335億美元，2011年為397億美元，2012年為318億美元，2013年為325億美元，并預(yù)估2014年為419億美元。綜合以上信息表明，2013年半導(dǎo)體業(yè)向上增長(zhǎng)的動(dòng)能尚在積累之中，估計(jì)2014年才會(huì)有較為明顯的增長(zhǎng)。然而在未跨入EUV與450mm硅片時(shí)代之前，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可能很難再有近10%的增長(zhǎng)。

　　代工業(yè)增長(zhǎng)優(yōu)于半導(dǎo)體業(yè)

　　未來(lái)全球代工市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)可能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是中低端智能手機(jī)處理器市場(chǎng)的爭(zhēng)奪，二是蘋(píng)果的應(yīng)用處理器訂單花落誰(shuí)家。

　　毋容置疑，全球代工業(yè)在移動(dòng)終端產(chǎn)品市場(chǎng)推動(dòng)下，與fabless一起成為半導(dǎo)體業(yè)中的一對(duì)明星。

　　據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)顯示，在全球半導(dǎo)體公司2012年?duì)I收排名中，英特爾及三星電子繼續(xù)蟬聯(lián)前兩名，以供應(yīng)手機(jī)芯片為主要業(yè)務(wù)的fabless廠商高通，由2011年的第六名躍升到第三名。

　　第二名三星電子年增長(zhǎng)率表現(xiàn)較英特爾佳，它的半導(dǎo)體營(yíng)業(yè)額為286.22億美元，年增9.5%。不過(guò)三星電子的高成長(zhǎng)原因可能是把發(fā)光二極管部門(mén)營(yíng)收并入所致。

　　高通2012年?duì)I業(yè)額為131.8億美元，年增31.8%，年增長(zhǎng)率傲視群雄。高通的成長(zhǎng)主要受惠于智能手機(jī)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，它的芯片是許多手機(jī)的主要部件,被包括蘋(píng)果等在內(nèi)的諸多手機(jī)廠商采用。

　　統(tǒng)計(jì)英特爾、三星及高通這三家全球最大半導(dǎo)體公司，2012年?duì)I業(yè)額合計(jì)908.88億美元，占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)額的30.2%。三家公司囊括近1/3的市場(chǎng)，可見(jiàn)它們的影響力巨大。

　　同樣根據(jù)IC Insight于2013年發(fā)布的最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，2012年全球半導(dǎo)體純代工市場(chǎng)銷售額達(dá)393.1億美元，較2011年增長(zhǎng)20.0%。

　　臺(tái)積電因先進(jìn)制程技術(shù)的成功而穩(wěn)居晶圓代工龍頭地位，市場(chǎng)占有率達(dá)43.67%。格羅方德(Global foundries)則因德國(guó)Dresden晶圓廠32nm晶圓高成品率以及45nm晶圓高產(chǎn)能供應(yīng)而躋身第二。聯(lián)電的市場(chǎng)占有率則因晶圓出貨量減少而下滑。三星的晶圓代工營(yíng)收依靠蘋(píng)果的A6與A6X芯片的晶圓需求上升一位，位列第三，其2012年的增長(zhǎng)率達(dá)到98%。

　　未來(lái)全球代工市場(chǎng)的增長(zhǎng)率會(huì)明顯優(yōu)于半導(dǎo)體業(yè)，CAGR在10%左右，原因是移動(dòng)市場(chǎng)繼續(xù)推動(dòng)智能手機(jī)與平板電腦等集成更多的功能，向更小、更薄、更省電方向邁進(jìn)，促進(jìn)fabless業(yè)的增長(zhǎng)，而目前代工市場(chǎng)的主要來(lái)源是fabless，相對(duì)來(lái)自IDM的代工較為平穩(wěn)。

　　其中高端智能手機(jī)處理器市場(chǎng)已被高通壟斷。根據(jù)Strategy Analytics的報(bào)告顯示，高通、蘋(píng)果、三星、聯(lián)發(fā)科和博通占2013年第一季度智能手機(jī)應(yīng)用處理器市場(chǎng)收入份額的前五名。高通以占49%的市場(chǎng)份額遙遙領(lǐng)先，蘋(píng)果和三星分別以占13%和12%的市場(chǎng)份額緊隨其后。全球智能手機(jī)應(yīng)用處理器市場(chǎng)同比增長(zhǎng)50%，在第一季度達(dá)到36億美元。

　　而平板電腦處理器市場(chǎng)已被蘋(píng)果壟斷。據(jù)Strategy Analytics稱，蘋(píng)果、德州儀器、三星、英偉達(dá)和英特爾在平板電腦應(yīng)用處理器市場(chǎng)分別占2013年第一季度前五名。蘋(píng)果以其40%的份額位列第一，其次是德州儀器占有13%的市場(chǎng)份額，三星以10%的市場(chǎng)份額位列第三。據(jù)稱，平板電腦應(yīng)用處理器市場(chǎng)收入同比增長(zhǎng)52%，達(dá)到7.4億美元。

　　所以未來(lái)全球代工市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)可能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是中低端智能手機(jī)處理器市場(chǎng)的爭(zhēng)奪，其中以聯(lián)發(fā)科、展訊為主，近期高通、三星也欲加入。二是蘋(píng)果的應(yīng)用處理器訂單花落誰(shuí)家。因?yàn)閾?jù)測(cè)算，其訂單約1.5億片，依平均每個(gè)芯片25美元計(jì)，銷售額高達(dá)37.5億美元。

　　工藝向20nm過(guò)渡

　　在高端代工市場(chǎng)，三星、格羅方德甚至英特爾的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加激烈，一定會(huì)蠶食臺(tái)積電的市場(chǎng)占有率，并迫使高端代工硅片的價(jià)格下降，這對(duì)于市場(chǎng)的影響是十分正面的。

　　近期各種傳言迭起，有傳言說(shuō)蘋(píng)果欲購(gòu)買芯片制造廠，花70億美元自行建廠;也有說(shuō)已與臺(tái)積電簽3年合約，從2014年起臺(tái)積電為其供貨20nm、16nm及10nm芯片;也有傳蘋(píng)果正與英特爾、格羅方德商談代工事宜等。最為驚人的是，據(jù)2013年7月15日韓國(guó)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)報(bào)道，蘋(píng)果和三星正式簽署了一份關(guān)于未來(lái)iOS設(shè)備A系列芯片的合作協(xié)議，協(xié)議中特別指出A9芯片將采用14nm工藝，并于2015年開(kāi)始生產(chǎn)?？梢?jiàn)蘋(píng)果的大訂單牽動(dòng)各家代工廠的心。

　　蘋(píng)果去三星化是長(zhǎng)遠(yuǎn)的既定方針，但并非那么簡(jiǎn)單，因?yàn)楫?dāng)初蘋(píng)果起家時(shí)選擇三星作為代工，已經(jīng)考慮到今天的后果。應(yīng)該看到三星在承諾代工蘋(píng)果芯片時(shí)，視為其邏輯芯片崛起的重要一步，為此三星作了周密的部署，包括開(kāi)發(fā)與建立相應(yīng)的許多IP產(chǎn)業(yè)鏈。加上三星的優(yōu)勢(shì)是全方位的，包括顯示器、NAND閃存、電池等，所以蘋(píng)果也不敢貿(mào)然決斷。因此分析最終的可能結(jié)果有三點(diǎn)：一是去三星化方針確立;二是自己建廠的可能性小，但要保證產(chǎn)能供應(yīng);三是多渠道供貨，避免將雞蛋放在一個(gè)籃子中。

　　目前全球代工的主流技術(shù)已達(dá)28nm，臺(tái)積電聲言至2012年年底時(shí)它的28nm產(chǎn)能將翻三倍，達(dá)6.8萬(wàn)片。據(jù)設(shè)備商透露，臺(tái)積電將以20nm制程及16nm FinFET為蘋(píng)果生產(chǎn)A7、A8及A9三代處理器，其中20nm和16nm制程均比預(yù)定時(shí)間提前一個(gè)季度。在南科14廠的20nm已經(jīng)試產(chǎn)，單月投片量已達(dá)6500片;另外竹科12廠的16nm FinFET也準(zhǔn)備提前試產(chǎn)，初期投片量為1200片。

　　臺(tái)積電預(yù)估，到今年的第四季度，南科廠20nm單月出貨量將躍升逾1萬(wàn)片，明年第一季度擴(kuò)增至3萬(wàn)至4萬(wàn)片。同時(shí)原打算采用CoWoS封測(cè)技術(shù)的，也應(yīng)蘋(píng)果要求，全部改為堆疊式封裝(PoP)，所以從前段芯片設(shè)計(jì)、制造到后段封測(cè)提供“一條龍”服務(wù)，證明臺(tái)積電已具備如同三星一樣為蘋(píng)果代工的所有技術(shù)能力。

　　另外2013年7月FPGA大廠Xilinx(賽靈思)已開(kāi)始在臺(tái)積電流片業(yè)界首款20nm的可編程邏輯元件(PLD)，以及業(yè)界首款20nm全編程(All Programmable)器件。業(yè)界指出，賽靈思宣布進(jìn)入20nm世代，代表臺(tái)積電20nm已提前一季進(jìn)入投片階段。

　　臺(tái)積電董事長(zhǎng)張忠謀在此前表示，預(yù)計(jì)2013年整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)率約3%，而臺(tái)積電營(yíng)收成長(zhǎng)率可優(yōu)于整體大環(huán)境達(dá)15%~20%，2013年?duì)I收將超過(guò)200億美元。

　　綜上所述，全球代工市場(chǎng)還將在移動(dòng)市場(chǎng)的推動(dòng)下繼續(xù)增大，維持2~3年。而工藝技術(shù)已經(jīng)向20nm過(guò)渡，但至少要到2013年年底才能產(chǎn)生銷售額。其中臺(tái)積電一家獨(dú)大的局面近期無(wú)法改變，它的市場(chǎng)占有率達(dá)50%左右。但是在未來(lái)的代工市場(chǎng)尤其是高端代工市場(chǎng)，包括三星、格羅方德甚至英特爾的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加激烈，一定會(huì)蠶食臺(tái)積電的市場(chǎng)占有率，并迫使高端代工硅片的價(jià)格下降，這對(duì)于市場(chǎng)的影響是十分正面的。

　　成本是關(guān)鍵

　　未來(lái)芯片的價(jià)格將成為殺手，即便在技術(shù)可行的情況下，由于成本或者經(jīng)濟(jì)的不可行性也會(huì)影響到技術(shù)的適用性，因此在應(yīng)用市場(chǎng)主導(dǎo)下半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨模式的調(diào)整。

　　在半導(dǎo)體業(yè)中摩爾定律是“圣典”，它總是激勵(lì)產(chǎn)業(yè)義無(wú)反顧地不斷進(jìn)步。谷歌CEO埃里克·施密特曾指出，如果反過(guò)來(lái)看摩爾定律，一個(gè)半導(dǎo)體公司如果在今天和18個(gè)月前賣掉同樣多的、同樣的產(chǎn)品，其營(yíng)業(yè)額就要降低一半，因此摩爾定律實(shí)際上對(duì)于所有的半導(dǎo)體公司來(lái)講都是一種鞭策與激勵(lì)，必須不斷進(jìn)步，否則花了同樣的勞動(dòng)，卻只得到以前一半的收入。因此盡管摩爾定律本身僅是一種猜想，每過(guò)18個(gè)月的時(shí)間工藝尺寸依70%的比例縮小，至此定律的步伐從未失靈，在2013年時(shí)應(yīng)該進(jìn)入14nm時(shí)代。但是業(yè)界相信14nm可能是個(gè)坎，之后的10nm、7nm或者5nm會(huì)越來(lái)越艱難，摩爾定律離開(kāi)壽終正寢的日子已不會(huì)太久。而決定定律的命運(yùn)是芯片的成本。

　　Mentor的CEO黃仁勛已提出在22nm/20nm時(shí)芯片的成本不可能比28nm低，反而會(huì)上升。所以產(chǎn)業(yè)界將面臨成本可能上升的壓力。

　　由IBS提供的數(shù)據(jù)顯示，比較32nm/28nm與22nm/20nm時(shí)各項(xiàng)費(fèi)用，包括建廠費(fèi)用、工藝研發(fā)費(fèi)用、產(chǎn)品設(shè)計(jì)費(fèi)用及掩模費(fèi)用以及要達(dá)到財(cái)務(wù)平衡所需的出貨量：在32nm/28nm時(shí)，建廠費(fèi)用為30億美元，工藝研發(fā)費(fèi)用為12億美元，設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品要5000萬(wàn)-9000萬(wàn)美元，相應(yīng)的一組掩模費(fèi)用為200萬(wàn)-300萬(wàn)美元。為實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)平衡需要出貨量達(dá)到3000萬(wàn)~4000萬(wàn)片。而在22nm/20nm時(shí)各項(xiàng)費(fèi)用對(duì)應(yīng)分別為40億~70億美元、21億-30億美元、1.2億~1.5億美元及500萬(wàn)-800萬(wàn)美元，同樣為了實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)平衡需要出貨量達(dá)6000萬(wàn)-10000萬(wàn)片，所以未來(lái)市場(chǎng)能接受的產(chǎn)品已不可能太多。

　　由于從22nm/20nm開(kāi)始光刻技術(shù)大多要采用兩次圖形曝光技術(shù)，導(dǎo)致光刻的成本大幅上升及工藝循環(huán)周期延長(zhǎng)。光刻設(shè)備在前道工藝設(shè)備中的投資比重由不到10%增加到25%，甚至有可能高達(dá)硅片成本的50%。

　　所以未來(lái)芯片的價(jià)格將成為殺手，即便在技術(shù)可行的情況下，由于成本或者經(jīng)濟(jì)的不可行性也會(huì)影響到技術(shù)的適用性，因此在應(yīng)用市場(chǎng)主導(dǎo)下半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨模式的調(diào)整。

　　硅片成本永遠(yuǎn)是個(gè)祕(mì)密，以下是美國(guó)IBS公司于2012年6月提供的例子供業(yè)界參考：半導(dǎo)體業(yè)在成本下降推動(dòng)下進(jìn)步，但是工藝制程到達(dá)28nm后發(fā)現(xiàn)很多公司的步伐開(kāi)始減緩，因?yàn)槊總€(gè)管芯的成本相比上一個(gè)節(jié)點(diǎn)40nm時(shí)會(huì)高出許多。28nm時(shí)成品率下降的主要原因是漏電流大幅增加，導(dǎo)致器件參數(shù)失效。28nm工藝的成品率提升至少要12個(gè)月以上，因而對(duì)于平面型28nm的工藝未來(lái)的DFM(設(shè)計(jì)的可制造性)是場(chǎng)挑戰(zhàn)。每次工藝技術(shù)前進(jìn)一個(gè)臺(tái)階，該項(xiàng)技術(shù)在量產(chǎn)之后的管芯成本必須相比上一代要低，否則會(huì)失去產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的動(dòng)力。

　　總體上半導(dǎo)體業(yè)仍是圍繞著成本、器件架構(gòu)、光刻、3D封裝及450mm五大方向進(jìn)步。由于產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)力已由傳統(tǒng)的PC轉(zhuǎn)向移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)，智能手機(jī)與平板電腦等產(chǎn)業(yè)必然發(fā)生重新洗牌。在代工業(yè)與fabless業(yè)繼續(xù)占先的情形下，需要尋找新的產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。