半導(dǎo)體業(yè)難現(xiàn)高增長 價格將成競爭利器

　　2013年時間已然過半，全球半導(dǎo)體市場發(fā)展態(tài)勢初露端倪。據(jù)權(quán)威機構(gòu)挪威奧斯陸的卡內(nèi)基集團分析師Bruce Diesen的最新數(shù)據(jù)顯示，2013年全球半導(dǎo)體增長1%，與2012年下降2%、2011年持平以及2010年大漲32%相比，反映又一個下降周期到來。但業(yè)界都認為2014年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可能會有較為明顯的增長。

　　增長動能尚在積累

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

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

　　眾所周知，推動半導(dǎo)體業(yè)增長的驅(qū)動力已由傳統(tǒng)的PC及相關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向移動產(chǎn)品市場，包括智能手機及平板電腦等。兩者之間的差異在于PC業(yè)的主要用戶是企業(yè)，而移動產(chǎn)品市場的主要用戶是個人。相對而言，要讓個人購買電子產(chǎn)品需要有錢，所以與全球的經(jīng)濟大環(huán)境更緊密相連。今年以來受歐債危機等因素的影響，包括中國經(jīng)濟也有減緩跡象等，對于個人消費能力會產(chǎn)生很大的影響。

　　WSTS解釋的理由是美國和日本半導(dǎo)體市場今年雖將分別略增3.2%和1.7%，但是歐洲在歐債危機的陰影下表現(xiàn)極差，繼去年下降1.7%之后，今年更將滑落3.5%。另外，一貫市場最大、增速領(lǐng)先的亞太地區(qū)市場在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)才能超過其他各大地區(qū)以最快的速度增長，這一預(yù)測得到了SIA(美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會)的支持。

　　此外，推動市場增長最根本的是需求。據(jù)市場研究機構(gòu)Gartner于2013年6月的數(shù)據(jù)顯示，2013年P(guān)C出貨量預(yù)計將達3億臺，平板電腦將達兩億臺，智能手機和功能手機出貨量達18.2億臺，此類終端電子產(chǎn)品總出貨量達23.48億臺，相比2012年的22.17億臺增長5.9%，充分反映市場需求面尚是穩(wěn)定增長。

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

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

　　代工業(yè)增長優(yōu)于半導(dǎo)體業(yè)

　　未來全球代工市場的競爭可能主要體現(xiàn)在兩個方面：一是中低端智能手機處理器市場的爭奪，二是蘋果的應(yīng)用處理器訂單花落誰家。

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

　　據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)顯示，在全球半導(dǎo)體公司2012年營收排名中，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率表現(xiàn)較英特爾佳，它的半導(dǎo)體營業(yè)額為286.22億美元，年增9.5%。不過三星電子的高成長原因可能是把發(fā)光二極管部門營收并入所致。

　　高通2012年營業(yè)額為131.8億美元，年增31.8%，年增長率傲視群雄。高通的成長主要受惠于智能手機市場的蓬勃發(fā)展，它的芯片是許多手機的主要部件,被包括蘋果等在內(nèi)的諸多手機廠商采用。

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

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

　　臺積電因先進制程技術(shù)的成功而穩(wěn)居晶圓代工龍頭地位，市場占有率達43.67%。格羅方德(Global foundries)則因德國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)電的市場占有率則因晶圓出貨量減少而下滑。三星的晶圓代工營收依靠蘋果的A6與A6X芯片的晶圓需求上升一位，位列第三，其2012年的增長率達到98%。

　　未來全球代工市場的增長率會明顯優(yōu)于半導(dǎo)體業(yè)，CAGR在10%左右，原因是移動市場繼續(xù)推動智能手機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，促進fabless業(yè)的增長，而目前代工市場的主要來源是fabless，相對來自IDM的代工較為平穩(wěn)。

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

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

　　所以未來全球代工市場的競爭可能主要體現(xiàn)在兩個方面：一是中低端智能手機處理器市場的爭奪，其中以聯(lián)發(fā)科、展訊為主，近期高通、三星也欲加入。二是蘋果的應(yīng)用處理器訂單花落誰家。因為據(jù)測算，其訂單約1.5億片，依平均每個芯片25美元計，銷售額高達37.5億美元。

　　工藝向20nm過渡

　　在高端代工市場，三星、格羅方德甚至英特爾的競爭會更加激烈，一定會蠶食臺積電的市場占有率，并迫使高端代工硅片的價格下降，這對于市場的影響是十分正面的。

　　近期各種傳言迭起，有傳言說蘋果欲購買芯片制造廠，花70億美元自行建廠;也有說已與臺積電簽3年合約，從2014年起臺積電為其供貨20nm、16nm及10nm芯片;也有傳蘋果正與英特爾、格羅方德商談代工事宜等。最為驚人的是，據(jù)2013年7月15日韓國經(jīng)濟日報報道，蘋果和三星正式簽署了一份關(guān)于未來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年開始生產(chǎn)?？梢娞O果的大訂單牽動各家代工廠的心。

　　蘋果去三星化是長遠的既定方針，但并非那么簡單，因為當(dāng)初蘋果起家時選擇三星作為代工，已經(jīng)考慮到今天的后果。應(yīng)該看到三星在承諾代工蘋果芯片時，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)勢是全方位的，包括顯示器、NAND閃存、電池等，所以蘋果也不敢貿(mào)然決斷。因此分析最終的可能結(jié)果有三點：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籃子中。

　　目前全球代工的主流技術(shù)已達28nm，臺積電聲言至2012年年底時它的28nm產(chǎn)能將翻三倍，達6.8萬片。據(jù)設(shè)備商透露，臺積電將以20nm制程及16nm FinFET為蘋果生產(chǎn)A7、A8及A9三代處理器，其中20nm和16nm制程均比預(yù)定時間提前一個季度。在南科14廠的20nm已經(jīng)試產(chǎn)，單月投片量已達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1萬片，明年第一季度擴增至3萬至4萬片。同時原打算采用CoWoS封測技術(shù)的，也應(yīng)蘋果要求，全部改為堆疊式封裝(PoP)，所以從前段芯片設(shè)計、制造到后段封測提供“一條龍”服務(wù)，證明臺積電已具備如同三星一樣為蘋果代工的所有技術(shù)能力。

　　另外2013年7月FPGA大廠Xilinx(賽靈思)已開始在臺積電流片業(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，賽靈思宣布進入20nm世代，代表臺積電20nm已提前一季進入投片階段。

　　臺積電董事長張忠謀在此前表示，預(yù)計2013年整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長率約3%，而臺積電營收成長率可優(yōu)于整體大環(huán)境達15%~20%，2013年營收將超過200億美元。

　　綜上所述，全球代工市場還將在移動市場的推動下繼續(xù)增大，維持2~3年。而工藝技術(shù)已經(jīng)向20nm過渡，但至少要到2013年年底才能產(chǎn)生銷售額。其中臺積電一家獨大的局面近期無法改變，它的市場占有率達50%左右。但是在未來的代工市場尤其是高端代工市場，包括三星、格羅方德甚至英特爾的競爭會更加激烈，一定會蠶食臺積電的市場占有率，并迫使高端代工硅片的價格下降，這對于市場的影響是十分正面的。

　　成本是關(guān)鍵

　　未來芯片的價格將成為殺手，即便在技術(shù)可行的情況下，由于成本或者經(jīng)濟的不可行性也會影響到技術(shù)的適用性，因此在應(yīng)用市場主導(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”，它總是激勵產(chǎn)業(yè)義無反顧地不斷進步。谷歌CEO埃里克·施密特曾指出，如果反過來看摩爾定律，一個半導(dǎo)體公司如果在今天和18個月前賣掉同樣多的、同樣的產(chǎn)品，其營業(yè)額就要降低一半，因此摩爾定律實際上對于所有的半導(dǎo)體公司來講都是一種鞭策與激勵，必須不斷進步，否則花了同樣的勞動，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18個月的時間工藝尺寸依70%的比例縮小，至此定律的步伐從未失靈，在2013年時應(yīng)該進入14nm時代。但是業(yè)界相信14nm可能是個坎，之后的10nm、7nm或者5nm會越來越艱難，摩爾定律離開壽終正寢的日子已不會太久。而決定定律的命運是芯片的成本。

　　Mentor的CEO黃仁勛已提出在22nm/20nm時芯片的成本不可能比28nm低，反而會上升。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時各項費用，包括建廠費用、工藝研發(fā)費用、產(chǎn)品設(shè)計費用及掩模費用以及要達到財務(wù)平衡所需的出貨量：在32nm/28nm時，建廠費用為30億美元，工藝研發(fā)費用為12億美元，設(shè)計一個產(chǎn)品要5000萬-9000萬美元，相應(yīng)的一組掩模費用為200萬-300萬美元。為實現(xiàn)財務(wù)平衡需要出貨量達到3000萬~4000萬片。而在22nm/20nm時各項費用對應(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500萬-800萬美元，同樣為了實現(xiàn)財務(wù)平衡需要出貨量達6000萬-10000萬片，所以未來市場能接受的產(chǎn)品已不可能太多。

　　由于從22nm/20nm開始光刻技術(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。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%，甚至有可能高達硅片成本的50%。

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

　　硅片成本永遠是個祕密，以下是美國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)在成本下降推動下進步，但是工藝制程到達28nm后發(fā)現(xiàn)很多公司的步伐開始減緩，因為每個管芯的成本相比上一個節(jié)點40nm時會高出許多。28nm時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個月以上，因而對于平面型28nm的工藝未來的DFM(設(shè)計的可制造性)是場挑戰(zhàn)。每次工藝技術(shù)前進一個臺階，該項技術(shù)在量產(chǎn)之后的管芯成本必須相比上一代要低，否則會失去產(chǎn)業(yè)進步的動力。

　　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五大方向進步。由于產(chǎn)業(yè)的推動力已由傳統(tǒng)的PC轉(zhuǎn)向移動產(chǎn)品市場，智能手機與平板電腦等產(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)運營模式。