全球晶圓代工現(xiàn)狀

  ICC訊   半導(dǎo)體代工需求結(jié)構(gòu)圍繞著“自制或外購”的決策展開：集成器件制造商 (IDM) 保留內(nèi)部制造能力，但越來越多地依賴外部代工廠；而無晶圓廠廠商則幾乎完全依賴海外產(chǎn)能。到 2025 年，美國仍將是唯一一個存在結(jié)構(gòu)性需求過剩的地區(qū)，需要依賴亞洲代工廠來支持其國內(nèi)器件公司。供應(yīng)高度集中在亞洲，以中國大陸、韓國和中國臺灣為主導(dǎo)，僅中國大陸就占全球代工產(chǎn)能的 26% 以上，而其器件收入份額卻僅占約 6%。

  新冠疫情和日益加劇的地緣政治緊張局勢暴露了以區(qū)域?qū)I(yè)化和高度集中為特征的供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)性脆弱性。自2022年以來，《芯片法案》和各國投資計劃加速了全球產(chǎn)能擴(kuò)張，但到2026年，各國的實施進(jìn)展不一。隨著中臺關(guān)系再度緊張，貿(mào)易限制措施在2025年得到加強(qiáng)，這些限制措施將繼續(xù)重塑中國的采購策略，并推動替代生產(chǎn)。

  展望未來，晶圓代工產(chǎn)能的重新平衡和區(qū)域化將決定2031年的行業(yè)格局。與此同時，在服務(wù)器、汽車和工業(yè)市場的推動下，半導(dǎo)體需求以約6.7%的復(fù)合年增長率增長，帶動晶圓代工收入的類似增長。隨著人工智能的普及，能源消耗和碳足跡問題日益受到關(guān)注，這使得半導(dǎo)體技術(shù)既是能源轉(zhuǎn)型的推動者，也是能源轉(zhuǎn)型的重要力量。

  全球供應(yīng)鏈高度交織

  在全球長期擴(kuò)張的支撐下，全球半導(dǎo)體晶圓需求已重回增長軌道。與此同時，晶圓代工產(chǎn)能也在快速增長，這主要得益于對先進(jìn)晶圓廠和成熟晶圓廠的持續(xù)投資，其中大直徑晶圓在全球生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位。

  疫情期間產(chǎn)能利用率曾達(dá)到極高水平，但此后已顯著下降。盡管以存儲器、邏輯器件和功率器件為主導(dǎo)的新一輪半導(dǎo)體增長周期正在形成，但由于先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)勁需求，其晶圓密集度仍然較低。因此，由于新增產(chǎn)能超過需求增長，產(chǎn)能利用率預(yù)計只會緩慢恢復(fù)，并長期低于之前的峰值水平。

  從區(qū)域角度來看，中國大陸在全球晶圓代工產(chǎn)能中的份額正在穩(wěn)步提升，而臺灣、日本、歐洲和美國等其他主要地區(qū)的份額則相對下降。晶圓代工廠總部也反映了這一趨勢，凸顯了中國在全球晶圓代工生態(tài)系統(tǒng)中日益重要的結(jié)構(gòu)地位。

  晶圓技術(shù)是一項資本支出游戲

  2022年，開放式晶圓代工廠的資本支出達(dá)到峰值660億美元，約占其收入的50%，隨后隨著投資周期放緩，預(yù)計2025年將回落至約34%。過去五年，以臺積電為首的開放式晶圓代工廠生態(tài)系統(tǒng)保持了強(qiáng)勁的盈利能力，毛利率約為41%，營業(yè)利潤率和凈利潤率分別達(dá)到22%和21%，反映出良好的行業(yè)環(huán)境。先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能仍然高度集中在臺灣和韓國，日本和美國則由少數(shù)幾家廠商跟進(jìn)，而節(jié)點(diǎn)命名也日益掩蓋了領(lǐng)先工藝之間有限的性能差異。

  摩爾定律依然指導(dǎo)著技術(shù)路線圖，但其解讀方式已發(fā)生轉(zhuǎn)變。頻率和功耗的提升已接近實際極限，因此，為了維持性能提升，人們更加重視更高的核心數(shù)量、異構(gòu)集成和多芯片架構(gòu)。能夠在先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)上展開競爭的廠商已縮減至三家——臺積電、三星和英特爾——它們的目標(biāo)都是在2026年實現(xiàn)2納米制程的量產(chǎn)。成本上升正成為制約因素，如今一座2納米晶圓廠的投資額超過300億美元，未來十年可能高達(dá)500億美元。因此，先進(jìn)的封裝技術(shù)以及面向2納米以下制程節(jié)點(diǎn)的早期工藝路線圖，對于持續(xù)提升性能至關(guān)重要。

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