晶圆代工上演三国杀,台积电、三星、英特尔谁最强?
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晶圆代工市场不断提价的背后,也存在“三国鼎立”的激烈竞争。晶圆代工市场本就存在激烈的竞争。台积电与三星本就“打”的不可开交,英特尔也试图通过宣布重新进入晶圆代工来撼动竞争局面。三星和台积电目前正在准备量产3nm工艺。
据台媒报道,台积电3nm制程今年8月将导入量产,但台积电为取得更强的主动权,决定让3nm研发团队转战1.4nm,并预定下个月鸣枪起跑,投入确认技术规格的第一阶段开发,这也为台积电准备跨足1nm世代。在3nm尚未开始量产的情况下,运营一支将在遥远的未来商业化的1.4nm研发团队,台积电有意识地追逐竞争对手。三星的目标是在今年上半年开始量产3nm半导体,并在2025年开始量产2nm半导体。到2022年底,英特尔应该会增加他们的4nm节点,2023年,英特尔的3nm节点应该会增加,到2024年他们的20A(2nm)和18A(1.8nm)节点应该会增加。所有这些都是基于EUV的节点,到2024年底英特尔将很少使用基于非EUV的微处理器生产工艺。英特尔也正在建设基于EUV的生产工厂。英特尔是传统半导体强者,但其在2018年退出代工业务,选择专注于PC的中央处理器(CPU)。当时英特尔在代工方面的市场份额太低,无助于盈利,于是决定还是专注于当时几乎垄断的CPU。未能克服当时7nm代工工艺的技术壁垒也是其退出的原因之一。
全球半导体供应短缺,再加之各大芯片厂商产品迭代需求强劲,使得晶圆代工厂产能持续吃紧。因良品率低、能耗比缺陷,三星在4nm工艺受挫,不过面对美国总统拜登的访韩事件,三星期待通过展示其3nm工艺GAA技术,得到美国企业的认可。另一方面,台积电按照自己的战略布局,稳扎稳打的将3nm工艺量产,并尝试在全球多个地区选址扩建工厂。台积电近期一直在努力扩大其全球足迹,其中包括计划未来在美国亚利桑那州建设新工厂,此前该公司还计划未来在日本建设一家工厂。
根据ICInsights公布的2021年纯晶圆代工行业全球市场销售额排名,中芯国际位居全球第四位,在中国大陆企业中排名第一;华虹集团排名第五,紧随其后。在产能方面,中芯国际2021年年报表示,2021年,其销售晶圆的数量为674.7万片约当8寸晶圆,晶圆月产能为62.1万片约当8寸晶圆。2021年,华虹无锡12英寸一期项目全面达产,贡献了29.5%的销售收入。这让华虹成功从8英寸晶圆厂华丽转身成为“8+12”晶圆厂。2021年华虹8英寸月产能为17.8万片,12英寸晶圆月产能为6万片。2021年,华虹晶圆出货量同比增长51.9%,产能利用率(相当于8英寸)为107.5%。净利润上,中芯2021年净利润达到112.03亿元,同比增长178.6%;华虹2021年达到2.31亿美元,相比于2020年增长了593.3%。回顾近5年的业绩表现,根据通联数据Datayes!,中芯的营收规模增长66%,但盈利能力大幅提升,净利润规模增长了11倍,净利润率从2017年的4.22%提升至2021年的31.44%;相比之下,华虹的盈利能力五年来有所下降,净利润率从2017年的17.70%跌至2021年的14.03%,2020年净利率更是低至3.42%。
目前领先工艺(5nm+7nm)占据25%左右的市场份额,主要用于CPU、GPU等超大规模逻辑集成电路的制造。3nm技术有望在2022年前后进入市场。当前5nm及更先进制程仅有台积电和三星两个头部玩家,格罗方德和联华电子因市场竞争激烈、资本开支过大已退出14/12nm以下制程开发,专注于现有成熟制程,英特尔位于10nm+制程(与台积电7nm性能接近),更低制程由于投入过大进度也趋缓。中芯国际因此在先进制程方面竞争对手减少,资本开支方面从2017年开始也超越了联电,中芯国际正加速追赶头部玩家。国外瓦纳森协议以及对于华为的制裁体现了在国内形成自主可控的半导体产业链的重要性,半导体制造是产业链中最关键的一环,未来芯片代工领域马太效应会愈加明显。