全球芯片半导体代工领域的发展,中国企业已经在一定程度上实现了弯道超车?
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大家都知道,现在全球的半导体都处于一个紧急缺货的状态。而缺的不仅仅是芯片,也有劳动力、零部件以及原材料等等,这些关键的问题都给芯片的供应带来了一些限制。比如说在我们国内就有芯片企业因为原材料的供应不充足导致了就算拥有设备和工艺都无法转化为产品的困境。
不过,就在近日,中国芯片代工巨头正式官宣,芯片的其中一个问题得到了解决。
根据有关的消息显示,5.4吨的光刻胶已经成功抵达国内的收货方。而这家收货方也就是和中芯国际并列的国内芯片代工巨头华虹集团。这对于华虹集团,亦或者是对于其合作的客户来说都是一个很好的消息。毕竟光刻胶是晶圆和芯片制造领域中不可缺的生产物资,也是相当的关键。而按照华虹集团此前的采购情况来说,这已经是第二批货了,共计已经到手8.9吨的光刻胶。
那么对于华虹集团来说,就可能在最大程度上的满足生产芯片的需要,进一步快速的抢占全球的芯片市场。本来这是一个好消息,但半导体内的专家在高兴之余还是给大家带来了一个冷酷的现实:那就是这个东西还是得国产。
根据总部所在地划分,前十大专属晶圆代工公司中,中国大陆有两家(中芯国际SMIC、华虹集团HuaHong),且占据了第四和第五的位置,2021年整体市占率为9.51%,较2020年增加0.64个百分点;中国台湾有五家(台积电TSMC、联电UMC、力积电Powerchip、世界先进VIS、稳懋WIN),整体市占率为75%,较2020年的76.7%减少1.7个百分点;美国一家(格芯GlobalFoundries),市占率为7.43%,较2020年减少0.35个百分点;以色列一家(托塔Tower),市占率为1.71%,与2020年持平;韩国一家(东部高科DB HiTEK),市占率为1.3%,较2020年减少0.02个百分点。
2020年前十大专属晶圆代工公司中,除稳懋(WIN)只有不到2%的成长外,其他9家都有两位数的成长。增幅排名前三的都超过30%,增幅最高的是力积电(Powerchip),年增幅达46.6%;其次是华虹集团,增幅达40.7%;增幅排名第三的是世界先进,达31.9%。
随着技术的提升,在芯片工艺上各企业都在突飞猛进,最近台积电(TSMC)对外公开表示,该公司在3nm工艺开发上取得突破。其中在今年8月将可能率先投片第二版3nm制程的N3B,2023年第二季度将有可能量产3nm制程的N3E,比预计提前了半年。
据悉,在去年台积电总裁魏哲家就曾表示,N3制程节点仍使用FinFET晶体管的结构,推出的时候将成为业界最先进的PPA和晶体管技术,同时也会是台积电另一个大规模量产且持久的制程节点。在实现3nm工艺上的突破后,台积电似乎对2nm工艺变得更加有信心。据TomsHardware报道,本周台积电总裁魏哲家证实,N2制程节点将如预期那样使用Gate-all-around FETs(GAAFET)晶体管,制造的过程仍然为目前使用的极紫外(EUV)光刻技术。预计台积电在2024年末将做好风险生产的准备,并在2025年末进入大批量生产,2026年首批2nm芯片将有机会正式投入市常目前台积电N2制程节点在研发上已走上正轨,无论晶体管结构和工艺进度都达到了预期。
目前在全球晶圆代工市场,台积电依然占据着过半的市场份额,相对三星、联电、格罗方德、中芯国际、华虹集团等公司,台积电无论是制程还是产能都占据优势。
台积电目前可说是世界首屈一举的芯片代工厂,其3nm生产技术更是很多电子产品未来赖以驱动的技术。最近他们公布指,3nm芯片量产将如期在今年下半年开始。
据台积电的公告指,他们将会在今年下半年开始生产3nm芯片,其中高性能计算和手机应用的需求为主要订单来源。他们首批3nm芯片每月产量大概在30,000到35,000个之间,之后会陆续增加。
3nm产品之中,Apple的M3和A17芯片预计会在2023年推出,现在台积电可以如期开始量产,也意味着Apple的新款Mac计算机和iPhone在芯片方面的零件供应应该没问题,不过目前其他零件的供应以及生产厂房的运行仍然受到疫情影响,可能会继续成为产能的樽颈。
DIGITIMESResearch指出,三星或许想要超越台积电,但其非存储业务部门负担不起巨额的资本支出或研发费用,而台积电2022年资本支出预计将超过400亿美元。因此,三星不会分拆晶圆代工业务。在某种程度上,三星可能会在节点升级方面击败台积电,或者赢得一两个客户,但总体而言,几乎无法对台积电的全球领导地位构成重大威胁。
由此判断,三星最有可能的运作模式是与战略伙伴的纵向或横向整合。三星可能会与联电合作,甚至提前付费以确保生产能力。三星不仅关注CIS相关的合同业务,并且已经进入了联电的前5名客户,预计将进入前3名。三星与联电在28nm领域的合作,使三星能够集中精力开发先进工艺。
值得一提的是,在全球芯片代工厂商营收排名榜单中,中国代工企业占据了绝大部分的席位。三星虽然排名仅次于台积电,位居第二。但是从具体营收来看,三星在2021年第三季度的营收仅为48.1亿元,仅为台积电(148.8亿元)的零头。
为了重振半导体领导地位, Intel 现在一方面投资数百亿美元自建晶圆厂,另一方面也在拓展晶圆代工业务, 2 月份宣布斥资 54 亿美元( 354 亿人民币)收购以色列高塔半导体( Tower Semiconductor ),现在后者的股东已经批准。
据报道, 高塔半导体( Tower Semiconductor )公司宣布,公司股东特别会议已经批准了将公司出售给 Intel 公司的协议,双方在交易完成前需要获得所有必要的监管批准。
直到交易完成前, Intel 代工服务事业部( IFS )和 Tower 半导体( Tower Semiconductor )将独立运营。
手机芯片厂联发科去年跃升至全球第七大半导体厂,董事长蔡明介表示,联发科将持续投资未来增长所需的技术,并与芯片代工伙伴展开先进制程及3D小芯片技术合作。
蔡明介于新出炉的营业报告书表示,去年全球半导体产业链面临供货吃紧压力,联发科运营仍创新里程碑,营收与每股纯利润双双创历史新高。去年营收新台币4,934亿元,每股纯利润70.56元,增长超过2倍。
据市调机构拓扑与高德纳(Gartner)统计,联发科位居全球第四大芯片设计公司,并跃升至全球第七大半导体厂。
蔡明介说,联发科去年在手机、智能终端设备及电源管理产品皆有强劲增长,主要来自成功执行即早布局5G及Wi-Fi 6策略,得以拓展市场。据统计,联发科去年全球手机芯片市场占有率第一,掌握5G升级商机。
预期未来,蔡明介表示,联发科将持续投资未来增长所需的技术,将核心的开发能力延伸至更高端的运算、高性能及低功耗的绘图硅知识产权(IP)、供低延迟与更广泛应用的5G调制解调器、下一代Wi-Fi等,依照不同的平台及生态体系,集成至先进的系统架构。
蔡明介说,联发科与芯片代工伙伴展开先进制程及3D小芯片技术的合作,以支持高端运算等产品开发。
他表示,坚强运营基础下,有信心保持强劲的金流。联发科去年4月宣布将常态现金股利配发率提高到80%~85%,并推出为期4年特别现金股利计划,每年额外配发每股16元特别现金股利,与股东分享运营成果。
供应链安全驱动晶圆厂产能从集中走向分布。1980 年代初期,台积电首次开创代工模式, 大幅降低芯片设计厂商的资金门槛,以实现更有效的资源配置。
此后伴随着个人电脑、智能手机时代的繁荣,快速的升级迭代需求推动了“Fabless+Foundry”模式盛行,中国台湾成为半导体制造中心,根据 IC Insights 数据,2020 年中国台湾代工产能占据全球 57%。虽然美国公司拥有 60% 以上的全球半导体芯片收入份额,但它们的实际产能份额的比重从 1990 年的 37% 下降到 2020 年的仅 13%。
随着苹果等手机链向中国大陆迁移,华为、小米等国产品牌崛起,国内代工厂如中芯国际、华虹半导体等厂商在国内多地扩建晶圆厂房;中美日益紧张的局势以及新冠疫情导致的供应链中断/芯片短缺,在各地政府支持下,台积电等主要供应商在全球建立新的生产基地,代工行业进一步呈区域化分布趋势。
SEMI 预计2021年全球半导体代工行业资本开支将大幅提升34%,达到817亿美元的历史新高,韩国、中国台湾、中国大陆资本支出位列前三,美国、日本资本开支大幅提高。
从地区来看,2021年前三大半导体设备支出地区分别是韩国、中国台湾、中国大陆,合计 超过全球60%。
随着台积电、三星,英特尔等在日美建厂,日、美资本开支大幅提高,台积电在美国亚利桑那州建立5nm 晶圆厂; 英特尔在美国亚利桑那州钱德勒投资两个晶圆厂;三星在美国德克萨斯州奥斯汀附近的新扩建项目。