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2021全球晶圆代工报告解析:涨价、缺货将持续!

发布时间:2022-03-17作者来源:萨科微浏览:354

根据日前市场调查及研究单位《Counterpoint》所公布[敏感词]研究报告显示, 全球晶圆代工 产业在2020 年成长超乎预期,营收规模达820 亿美元,较前一年大幅成长23%。 而且,预计2021 年还将较2020 年再成长12%,金额达到920 亿美元。

报告指出,2020 年到2021 年全球晶圆代工市场会有大幅增长的主因,一方面是因为整体产业环境依旧十分旺盛,原因是包括新冠肺炎疫情、中美贸易争端等事件都促使下游厂商必须增加库存,这情况使得晶圆订单数量增加,也造成先进制程技术的发展快速。另一方面,整个产业对于增加产能较为理性,二线代工厂对于建设新晶圆厂增加产能的意愿较低,相比之下他们更愿意提高晶圆价格来缓和市场的需求。

苹果一家吃下全球53% 的5 纳米制程晶圆数量

2020 年台积电和三星的[敏感词]的5 纳米制程技术都已量产。其中,苹果的A14 和M1、高通骁龙888、华为麒麟9000 系列都采用的是5 纳米制程技术。不过,由于美国禁令影响,自2020 年9 月15 日开始,在台积电已经无法继续为华为生产芯片的情况之下,使得预期在2021 年中,5 纳米制程的晶圆客户名单将不再有华为,这也使得苹果和高通将成为5 纳米制程晶圆的[敏感词]客户。


根据《Counterpoint》报告的预估,2021 年5 纳米制程晶圆的总出货量将占全球12 吋晶圆的5%,相较2020 年那时占比还不到1% 的情况,有着大幅度的提升。而其中,苹果将是2021 年5 纳米制程晶圆的[敏感词]客户,仅一家公司就拿下了全球53% 的比例,而且所有订单都将由台积电来供应。另外,除了搭载在iPhone 12 系列的A14 处理器,和新推出搭载在Mac 产品上的M1 处理器之外,预计在2021年苹果还将会推出新一代的采用5 纳米制程技术的A14X 或A15处理器。此外,还有M1X,甚至M2处理器等,这些都将刺激苹果对于5 纳米制程晶圆产能需求的进一步提升。

根据市场预估,因为苹果2021 年的iPhone 13 系列将可能采用高通骁龙X60 5G 基频芯片及射频系统,再加上高通现有的5 纳米制程处理器-骁龙888,以及即将于2021 年年底推出的新一代骁龙旗舰处理器,这些需求都将使得高通成为全球第二大5 纳米制程晶圆的客户,预计将拿下2021 年全球5 纳米制程晶圆的24%比例。

至于,三星则将是全球第三大5 纳米制程晶圆的客户,预计将占有5% 的比例。三星在2020 年底推出了针对中国手机品牌厂商所设计的5 纳米制程处理器- Exynos 1080,之后已被vivo X60 系列智能手机采用。2021 年年初又推出了5 纳米制程的Exynos 2100 处理器,也由三星本身的Galaxy S21 系列智能手机来首发。预计,2021 年三星在年底还将会推出Exynos 1080 和Exynos 2100 等处理器的新一代产品。此外,有市场传闻指出,因为苹果自研ARM 架构M1 处理器在PC 市场的成功,三星有可能效仿苹果推出ARM 架构的Exynos PC 处理器,可能也将会采用5 纳米制程来打造。

而受惠于在PC 市场的是占率快速提升,处理[敏感词]厂AMD 为了能与英特尔更进一步的进行竞争,在处理器制程技术的推进上也在加快。根据资料显示,2021 年AMD 将会推出以台积电5 纳米制程为主的Zen4 架构处理器,核心数可能一举突破64 个。在此情况下,《Counterpoint》预计,2021 年AMD 将拿下5% 比例的5 纳米晶圆数量。

另外,《Counterpoint》还预计,NVIDIA 和联发科在2021 年则将分别拿下3% 和2% 比例的5 纳米制程晶圆数量。其中,有消息指出,NVIDIA 在2021 年将会推出全新AdaLovelace 架构的5 纳米制程GPU,这可能将交由台积电来代工。此外,联发科也预计在2021 年年底前推出5 纳米制程的天玑2000系列5G 处理器。只是,NVIDIA 及联发科推出新产品的时间将落在2021 年年底,这使得拿到5 纳米制程的晶圆数量也比较有限。

7 纳米制程客户应用持续多元化

除了5 纳米制程的研究之外,报告也针对7 纳米制程做出报告。相关内容指出,由于5G 手机对于性能和功耗的要求更高,使得5纳米制程晶圆的主要客户均为智能手机芯片厂商。相较之下,7 纳米制程(包括N7、N7+,N6 ) 制程技术所生产的处理器或芯片其应用更加的多样化,包括了AI、CPU、GPU、基频和车用电子处理器等。因此,7 纳米制程晶圆的客户也更多,也使得7 纳米制程在成本效益上也优于5 纳米制程。

报告终强调,2021 年7 纳米制程的晶圆总出货量将占全球12 吋晶圆的11%。在此情况下,智能手机将只消耗35% 的7 纳米制程晶圆,另外大部分的7 纳米制程晶圆将被AMD 和NVIDIA等厂商的CPU 或GPU 所消耗。整体来说,AMD 将消耗27% 的7 纳米制程晶圆数量而排名市场[敏感词],其次是NVIDIA 的21% 消耗比例。至于排名第三的则是高通,占比为12%,排名第四的则是联发科,占比为10%。第五轮到英特尔,占比为7%。而紧随其后的则是苹果的占比6%、博通占比6%、三星占比5%、以及赛灵思的占比2%。

这里需要指出的是,根据[敏感词]的消息显示,虽然目前英特尔的7纳米制程研发已经取得了重要发展。但是最快可能要到2023 年才能达成相关芯片对客户的交付。《Counterpoint》 在报告中指出,在性能更强大的5G 智能手机的推动下,台积电和三星的5 纳米制程产能利用率,在2021 年将一举提升到90% 以上。7 纳米制程产能的平均利用率则将落在95%~100%。而因为7 纳米制程产能的持续吃紧,使得客制化半导体(ASIC) 和Arm 架构处理器等新兴需求的芯片供应商和设备制造商,现阶段都将很难获得额外产能分配。

2021 年晶圆代工价格将出现两位数增长

报告中还强调,受惠于2020 年下半年以来消费电子及汽车电子市场的旺盛需求,其集中于8 吋晶圆代工的电源管理IC、面板驱动IC、功率元件、COMS 图像传感器等芯片需求暴增,再加上当前缺乏8 吋晶圆制造设备的供应,这都使得8 吋晶圆厂扩产受限,导致全球8 吋晶圆代工产能出现持续紧缺的问题。而且,在部分转品由8 吋晶圆转到12 吋晶圆生产之后,预计接下来12 吋晶圆产能也可能出现短缺的情况,这使得市场上芯片供不应求的问题,在2021 年期间都将难以解决。

也因为无法满足旺盛的需求,再加上原材料价格的上涨,因此晶圆代工厂纷纷开始上调晶圆代工报价,同时交期也在拉长。报告指出,从2020 年底开始,市场上部分标准芯片的交货时间已延长至半年以上。另外,为因应市场的供不应求,自2020 年第3 季起,包括台积电、联电等就已经已将8 吋晶圆代工价格调涨了10%-20%。随后,格罗方德和世界先进等晶圆代工厂也将8 吋晶圆代工报价提高了约10%-15%。至2020 年12 月,台积电又被传出将于2021年开始,取消12 吋晶圆的接单折让,影响范围包含7 纳米、10 纳米、28 纳米、40 纳米及55 纳米等制程,这相当于是变相的涨价。不只如此,日前市场还传闻因为产能持续满载,联电及世界先进等正在准备第二次涨价,涨价幅度10%~15%,联电还通知12 吋晶圆代工客户,表示交货周期将延长约一个月。

而有鉴于以上的市厂状况,针对目前市场旺盛的需求,《Counterpoint》的报告预估整个晶圆代工产业在2021 年,包括晶圆的出货量和晶圆出货价格都将出现两位数的成长。然晶圆代工产业的周期性不如记忆体产业,但是如果新冠肺炎疫情和全球贸易的紧张局势无法解决,则当前的高库存水准将会成为常态,预测也会是影响市场需求的主要因素之一。

IDM 厂委外代工持续增加拉抬晶圆代工业成长

最后,《Counterpoint》 的报告还引用荷兰半导体设备大厂ASML 针对EUV 光刻机出货量预测,以及台积电对2021 年的全年资本支出,来做为预判全球半导体产业景气的风向球时指出,台积电在2020 年第4 季法说会上表示,受惠于智能手机及高效能计算的市厂成长,预计2021 年的资本支出将达到250~280 亿美元。


此外,由于英特尔7 纳米制程量产的持续延后,再加上竞争对手AMD 在PC 市场抢攻市占所带来的压力,英特尔2021 年可能会将部分CPU/GPU 业务外包生产。为此,台积电与三星都在积极准备争夺这一订单。因此,台积电和三星可能在2021 年开始扩大5 纳米及3 纳米制程技术的产能。另外,目前IDM 厂商委外生产的趋势正在加速,全球IC 供应商都在追求藉由这种模式来进一步获利。这情况下将使得除了英特尔外,在2021 年底包括SONY 的CMOS 图像传感器和瑞萨电子的MPU 芯片都可能进行委外生产。

而基于以上的各项因素,使得预期2021 年晶圆代工产产业营收将持续维持成长,而这样的成长态势是2000年互联网泡沫化之后从未有过的状况。此外,考虑到IDM 厂商持续增加外包亿元,也使得报告预测将自2022 年开始,到2023 年期间的整体晶圆代工市场规模将超过1,000 亿美元。在这之中,台积电和三星因为具备在技术、资金、以及产业地位,将继续维持强大的竞争优势。

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