半導(dǎo)體代工：“由熱變燙” 格局存變

近期，由于英特爾7納米工藝受阻或?qū)⑽信_(tái)積電代工等消息層出不窮，半導(dǎo)體領(lǐng)域的晶圓代工(Foundry)模式逐漸受到追捧。晶圓代工龍頭臺(tái)積電的股價(jià)一路飄高，成為最高市值的半導(dǎo)體公司。那么，今年半導(dǎo)體代工市場(chǎng)如何?是否會(huì)替代垂直整合(IDM)模式成為發(fā)展的主流?

IDM與Foundry各有優(yōu)勢(shì)

近期，晶圓代工業(yè)熱點(diǎn)頻出，先是中芯國(guó)際在科創(chuàng)板上市創(chuàng)造6500億元超高市值，后是臺(tái)積電亦因有望獲得英特爾7納米訂單，引發(fā)資本市場(chǎng)關(guān)注。這使得晶圓代工這個(gè)以往并不為大眾熟知的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，被帶到了眾人的眼前。

其實(shí)，不僅是中芯和臺(tái)積電，近來(lái)聯(lián)電(UMC)、華虹半導(dǎo)體等晶圓代工企業(yè)的表現(xiàn)也非常搶眼。由于電源管理、顯示驅(qū)動(dòng)和觸控芯片、MCU等訂單的涌入，聯(lián)電訂單滿載，第二季度凈利潤(rùn)達(dá)到66.8億元新臺(tái)幣，大幅高于市場(chǎng)預(yù)估的42.6億元新臺(tái)幣。華虹半導(dǎo)體第二季度營(yíng)收和毛利率也超過(guò)預(yù)期，在IGBT、MCU和CIS等多項(xiàng)產(chǎn)品市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，營(yíng)收達(dá)到2.254億美元，環(huán)比實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長(zhǎng)，達(dá)11%。在這樣的大背景影響下，有媒體甚至提出，晶圓代工將替代IDM成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流。

資料顯示，晶圓代工是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的一種營(yíng)運(yùn)模式，指專門進(jìn)行半導(dǎo)體晶圓制造生產(chǎn)，接受其他IC設(shè)計(jì)公司的委托制造，而自己不從事設(shè)計(jì)的業(yè)態(tài)。根據(jù)半導(dǎo)體專家莫大康的介紹，隨著芯片制造工藝的微縮、晶圓尺寸增大，晶圓廠建設(shè)費(fèi)用越來(lái)越高昂，建設(shè)一間晶圓廠動(dòng)輒投資上百億美元，這不是一般中小型半導(dǎo)體公司所能夠負(fù)擔(dān)得起的。通過(guò)與代工廠合作，IC設(shè)計(jì)公司就不必負(fù)擔(dān)高額的工藝研發(fā)費(fèi)用與興建費(fèi)用。晶圓代工廠也可專注于制造，產(chǎn)能可售予多個(gè)IC設(shè)計(jì)用戶，降低市場(chǎng)波動(dòng)、產(chǎn)能供需失衡的風(fēng)險(xiǎn)。2019年中國(guó)大陸IC設(shè)計(jì)公司達(dá)到1780家。如此大量的IC設(shè)計(jì)公司，其中多為中小企業(yè)，它們的誕生得益于代工業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也使得晶圓產(chǎn)能需求增加，有利于晶圓代工廠的發(fā)展。

盡管晶圓代工模式滿足了市場(chǎng)的部分需求，但還談不到將取代IDM模式?！耙云放旗柟膛c技術(shù)掌握為前提，IDM仍是主流。然而，未來(lái)半導(dǎo)體市場(chǎng)的產(chǎn)品與應(yīng)用將趨向多元化發(fā)展，在技術(shù)符合需求的情況下，F(xiàn)oundry提供的制造服務(wù)可針對(duì)客戶對(duì)產(chǎn)品與產(chǎn)能的要求進(jìn)行調(diào)整。此外，由于生產(chǎn)線產(chǎn)品組合多元，在制造成本管控方面，F(xiàn)oundry較IDM更具彈性空間?！盩rendForce集邦咨詢分析師徐韶甫指出。

此外，F(xiàn)oundry更加適合邏輯芯片的生產(chǎn)，以公版IP(如ARM、Synopsys等)做架構(gòu)的芯片設(shè)計(jì)公司大多會(huì)選擇代工。另外，那些對(duì)芯片性能演進(jìn)需求較高的芯片，需要代工廠提供持續(xù)進(jìn)步的工藝節(jié)點(diǎn)制作技術(shù)為支撐，也比較傾向于采用Foundry模式。但是仍有許多芯片制造以IDM為主體，如模擬IC、圖像傳感器(CIS)、存儲(chǔ)器芯片等。從這一點(diǎn)來(lái)看，IDM并不會(huì)趨于弱勢(shì)。

之所以晶圓代工業(yè)近期熱得發(fā)燙，一方面是全球幾大晶圓代工廠商的產(chǎn)能利用率普遍較高，這與疫情沖擊之下部分IDM公司業(yè)績(jī)下滑形成了對(duì)比。另一方面，幾家主要的晶圓代工企業(yè)熱點(diǎn)頻傳，引發(fā)了資本市場(chǎng)的關(guān)注，最終將晶圓代工推上了社會(huì)焦點(diǎn)?！癐DM與Foundry各有優(yōu)劣勢(shì)，要根據(jù)產(chǎn)品組合與業(yè)者策略來(lái)評(píng)價(jià)，而不應(yīng)一概而論，簡(jiǎn)單斷言哪個(gè)會(huì)成為主流。”徐韶甫表示。

兩大熱點(diǎn)市場(chǎng)值得期待

從今年整體市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看，晶圓代工基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，并不具備大爆發(fā)的前景。根據(jù)拓墣產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告，2020年第一季度晶圓代工廠的訂單未出現(xiàn)大幅度縮減，第二季度有所恢復(fù)，但下半年市場(chǎng)仍存在一定的變量，所以很難稱整個(gè)晶圓代工市場(chǎng)已經(jīng)恢復(fù)，具有了長(zhǎng)期增長(zhǎng)的需求支撐。

不過(guò)，目前晶圓代工市場(chǎng)存在著兩個(gè)熱點(diǎn)。首先是7納米、5納米等最先進(jìn)工藝的需求。盡管海思從臺(tái)積電的客戶名單中退出，但是以研究機(jī)構(gòu)指出，臺(tái)積電依靠蘋果、高通、AMD、Nvidia、聯(lián)發(fā)科、英特爾等大客戶，能填補(bǔ)海思遺留的空缺，5納米產(chǎn)能滿載不是問(wèn)題。以行業(yè)人士曾盟斌指出，蘋果對(duì)5納米的工藝需求確實(shí)變強(qiáng)，除了原本的A14、A14 X應(yīng)用處理器與MacBook所用的芯片組，蘋果服務(wù)器CPU也將于2021年第一季度投片，評(píng)估蘋果來(lái)年首季可獲得臺(tái)積電4萬(wàn)～4.5萬(wàn)片的5納米工藝產(chǎn)能，雖不到市場(chǎng)傳聞的6萬(wàn)～7萬(wàn)片那么夸張，然而總體看來(lái)，iPhone前景相對(duì)穩(wěn)健，加上非iPhone業(yè)務(wù)，臺(tái)積電未來(lái)整體業(yè)績(jī)還會(huì)有更多驚喜。

此外，8英寸的特色工藝需求再次回升，成為晶圓代工的另一個(gè)熱點(diǎn)。去年年底，8英寸市場(chǎng)需求有所減緩。但是今年第二季度以來(lái)，在5G、物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車需求的推動(dòng)下，模擬IC、IGBT、CIS等需求再次提高。與數(shù)字IC追求先進(jìn)工藝不同，多數(shù)模擬IC需要采用特殊工藝，工藝節(jié)點(diǎn)大多是屬于微米(μm)等級(jí)。因此，一般的模擬IC和功率半導(dǎo)體多采用8英寸廠生產(chǎn)。

2018年年底，臺(tái)積電宣布了一項(xiàng)令人意外的投資，在臺(tái)南科學(xué)園區(qū)興建一座新的8英寸晶圓廠。這是他們自2003年在上海建8英寸廠之后，再次投建新的8英寸晶圓產(chǎn)能。其理由也相當(dāng)清楚，就是特殊工藝需求強(qiáng)烈，需要增加新的產(chǎn)線。

SEMI在報(bào)告中也指出，預(yù)期到2022年間，8英寸晶圓廠產(chǎn)量將增加70萬(wàn)片，增加幅度為14%，其中MEMS和傳感器元件相關(guān)的產(chǎn)能約增加25%，功率元件和晶圓代工產(chǎn)能預(yù)估將分別提高23%和18%。

或呈一極兩強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)局面

全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)在區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)格局方面也存在一定變量。目前晶圓代工的重心已經(jīng)轉(zhuǎn)移到亞洲特別是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。根據(jù)集邦咨詢的報(bào)告，臺(tái)積電占據(jù)全球晶圓代工市場(chǎng)51.5%的份額，幾乎呈一家獨(dú)大的局面。

不過(guò)目前美國(guó)也正在努力加強(qiáng)其半導(dǎo)體制造業(yè)。莫大康指出，美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)己不如從前。相反韓國(guó)的存儲(chǔ)器、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的代工業(yè)在先進(jìn)工藝制程中開(kāi)始領(lǐng)先，這讓美國(guó)有了壓力。美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)正在積極推動(dòng)美國(guó)政府增加對(duì)制造業(yè)的支持。

據(jù)報(bào)道，美國(guó)政府希望為半導(dǎo)體制造商提供約250億美元的援助，刺激美國(guó)半導(dǎo)體制造工廠的建設(shè)。而第三大晶圓代工企業(yè)格羅方德或?qū)⒁虼硕芤妗?/p>

同時(shí)，徐韶甫也指出，韓國(guó)在代工方面技術(shù)比美國(guó)高。目前，三星電子正在積極推進(jìn)其邏輯芯片的制造能力。2019年，三星電子宣布計(jì)劃未來(lái)十年在芯片產(chǎn)業(yè)將投資1160億美元。據(jù)報(bào)道，三星電子已獲得了思科系統(tǒng)公司和Google制造的訂單。

此外，三星還從特斯拉獲得了訂單，定購(gòu)用于自動(dòng)駕駛汽車的芯片，并且還負(fù)責(zé)生產(chǎn)Facebook正在準(zhǔn)備的下一代AR芯片。目前，三星電子在晶圓代工市場(chǎng)占據(jù)18.8%的份額，居第二位。因此，短期內(nèi)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在代工市場(chǎng)領(lǐng)先的地位難于撼動(dòng)，但是也會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)重點(diǎn)地區(qū)，呈現(xiàn)出一極兩強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)局面。

此外，中國(guó)大陸也在積極推動(dòng)晶圓代工的發(fā)展。SIA資料顯示，2019年，全球新建的6座12英寸晶圓廠有4座是在中國(guó)大陸。徐韶甫認(rèn)為，中國(guó)代工業(yè)發(fā)展前景在內(nèi)需市場(chǎng)方面十分有優(yōu)勢(shì)，但在技術(shù)方面仍需加強(qiáng)，提供的產(chǎn)品規(guī)格也需拓展至高階產(chǎn)品線。