2023年半導(dǎo)體明明寒氣凜凜,為何晶圓廠投建卻不止步?
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2023年是半導(dǎo)體制造相關(guān)大規(guī)模投資及相關(guān)投資接連宣布的一年。這里的半導(dǎo)體制造不只限于晶圓代工廠,擁有自己Fab的廠商紛紛宣布大規(guī)模投資,隨之而來(lái)的是后段制程廠商、半導(dǎo)體制造設(shè)備廠商、甚至材料廠商也紛紛宣布大舉投資計(jì)劃。
根據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年上半年將達(dá)到61個(gè),下半年將達(dá)到66個(gè),感覺(jué)整個(gè)行業(yè)都在猛踩油門。因此,預(yù)計(jì) 2026 年晶圓產(chǎn)量將比目前水平增長(zhǎng)略低于 30%。2023 年約為 7,500 KWPM(每月晶圓數(shù)),但預(yù)計(jì) 2026 年將達(dá)到 10,000 KWPM,增加約 2,500 KWPM。這意味著硅片產(chǎn)量每年將增加30,000KW,即每年3000萬(wàn)片硅片。然而,其中大約一半是由于中國(guó)產(chǎn)量的增加,因此對(duì)于世界其他地區(qū)來(lái)說(shuō),這一數(shù)字將是大約一半,大約1500萬(wàn)。
工廠建設(shè)真的可行嗎?
這里有兩點(diǎn)需要關(guān)心:“這真的能實(shí)現(xiàn)嗎?”和“即使可能,是否有足夠的需求來(lái)支撐?”
首先是前者。當(dāng)然,購(gòu)買建筑物和土地并不是那么困難,但對(duì)半導(dǎo)體制造設(shè)備的需求預(yù)計(jì)將相當(dāng)緊張。例如,即使立即決定建設(shè)預(yù)處理工廠,從獲得土地、提交建設(shè)計(jì)劃、獲得批準(zhǔn)、完成建設(shè)也需要一年左右的時(shí)間。
現(xiàn)實(shí)中,光建一棟大樓,還有給排水設(shè)備是不夠的(大家知道,半導(dǎo)體制造,尤其是前處理工序,需要大量的水。現(xiàn)實(shí)中,不可能供應(yīng)所有的水)通過(guò)從外部取水來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。通常有一個(gè)系統(tǒng),通過(guò)將廢水處理設(shè)施與水回收設(shè)施相結(jié)合,最大限度地減少?gòu)耐獠咳∷?。電力設(shè)備(特別是那些使用 EUV [極紫外線]曝光的設(shè)備)。這是條件非常好,需要準(zhǔn)備額外的設(shè)施,例如(尖端工藝需要無(wú)與倫比的電力)(只需在現(xiàn)有制造基地上加建一棟建筑,只需供水、排水、電力等.). 除非現(xiàn)有設(shè)備能按原樣使用,且建地已確定等,否則設(shè)備開始引進(jìn)需要兩年多的時(shí)間。如果有兩年左右的交貨期,半導(dǎo)體設(shè)備制造商恐怕也不是沒(méi)有可能,但考慮到今年半導(dǎo)體工廠急于擴(kuò)建,是否有可能毫無(wú)問(wèn)題地將設(shè)備交付給所有制造商?這有點(diǎn)值得懷疑,很可能在某些情況下啟動(dòng)會(huì)被延遲。
工程師的問(wèn)題更加嚴(yán)重。這也是一種條件有利的情況,比如在現(xiàn)有的制造基地上加建一座大樓,如果要制造同樣的產(chǎn)品,就很容易找到工程師。如果有兩年左右的時(shí)間,我們可以聘請(qǐng)新的工程師,利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行在職培訓(xùn),并在新大樓建成后進(jìn)行調(diào)整,開始量產(chǎn),為啟動(dòng)提供一個(gè)平滑的過(guò)渡路徑。
問(wèn)題是當(dāng)它不存在時(shí)。最好的例子是臺(tái)積電美國(guó)公司。2020年,臺(tái)積電宣布在美國(guó)亞利桑那州建設(shè)新晶圓廠。事實(shí)上,該項(xiàng)目于2021年開始建設(shè),2022年12月,在建設(shè)仍在進(jìn)行的同時(shí),臺(tái)積電就宣布將其規(guī)模將擴(kuò)大兩倍。事實(shí)上,如果你在谷歌地圖上查看這座建筑,你可以看到,除了第一座建筑(右下)之外,還準(zhǔn)備了相當(dāng)多的土地,并且你可以看到這些土地是在2017年通過(guò)擴(kuò)建而獲得的。從一開始就在意。
另一方面,據(jù)報(bào)道,他們?cè)?022年已經(jīng)很難找到工程師,并且由于完全不同的企業(yè)文化而發(fā)生沖突(“是否可以適應(yīng)“企業(yè)文化”?,“臺(tái)積電的挑戰(zhàn)”)亞利桑那工廠”)。順便說(shuō)一句,我聽說(shuō)臺(tái)積電臺(tái)灣廠的一名工程師即使被調(diào)到亞利桑那州,條件是“支付雙倍工資”,他也從未申請(qǐng)過(guò)。
總之,看起來(lái)臺(tái)積電的工資實(shí)在是太低了,即使你付兩倍的錢,也連美國(guó)普通工程師的工資都沒(méi)有接近。那么,我們可以在美國(guó)招聘工程師嗎?然而,由于工資低、工作時(shí)間長(zhǎng),很難吸引新員工,2023年7月,有消息稱開工日期將推遲一年至2025年(“工程師短缺”)')(半導(dǎo)體行業(yè)正面臨人力資源短缺的問(wèn)題。'')
順便說(shuō)一下,對(duì)于這次推遲到2025年的事情,AZBTC(亞利桑那州建筑工人委員會(huì))反對(duì)臺(tái)積電“缺乏技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的勞動(dòng)力”的說(shuō)法,臺(tái)積電得到了臺(tái)灣方面的回應(yīng)。在引進(jìn)了大約 500 名工程師創(chuàng)辦公司后,“作為從勞動(dòng)力成本低廉的海外引進(jìn)人才到美國(guó)的理由”。該公司正在游說(shuō)不要為臺(tái)積電工程師發(fā)放簽證。其他政治團(tuán)體也認(rèn)為臺(tái)積電沒(méi)有履行在宣布2020年計(jì)劃時(shí)在美國(guó)創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)的承諾,事情開始變得有些混亂。
幸運(yùn)的是,去年(2023年)12月13日,臺(tái)積電和AZBTC就創(chuàng)建新框架達(dá)成了協(xié)議,避免了進(jìn)一步的僵局,但新框架必然會(huì)導(dǎo)致勞動(dòng)力成本比臺(tái)灣更高,臺(tái)積電生產(chǎn)的芯片不可避免。亞利桑那州的成本將高于臺(tái)灣制造的產(chǎn)品。12月15日臺(tái)積電美國(guó)子公司W(wǎng)aferTech更名為臺(tái)積電華盛頓,這可能是確保工程師安全的最后一刻措施,盡管我不這么認(rèn)為。
然而,這又產(chǎn)生了另一個(gè)問(wèn)題。2022年臺(tái)積電亞利桑那州宣布擴(kuò)產(chǎn)時(shí),蘋果、AMD、NVIDIA等臺(tái)積電大客戶的CEO都到場(chǎng)了,當(dāng)然這是因?yàn)樗麄兿嘈旁趤喞D侵萆a(chǎn)芯片可以保證穩(wěn)定的供應(yīng)。因?yàn)槲翌A(yù)料到了。但不管穩(wěn)定與否,如果成本高,人們自然會(huì)說(shuō):“那是不是臺(tái)灣制造也無(wú)所謂?!?因此,甚至有人猜測(cè)亞利桑那工廠的開工率不會(huì)提高(臺(tái)積電亞利桑那工廠只會(huì)適度生產(chǎn)其他公司的芯片作為借口,全面生產(chǎn)將繼續(xù)在臺(tái)灣進(jìn)行)。2023年12月19日,臺(tái)積電宣布現(xiàn)任董事長(zhǎng)劉德音博士將卸任,但這是因?yàn)樗?fù)責(zé)臺(tái)積電亞利桑那州啟動(dòng)相關(guān)的各種問(wèn)題,甚至被觀察到。
不過(guò),這并不是臺(tái)積電獨(dú)有的問(wèn)題,其他在各地開設(shè)辦事處的公司也或多或少地存在類似的問(wèn)題。無(wú)論如何,如果我們到 2026 年不能解決工程師絕對(duì)短缺的問(wèn)題,“我們真的能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)嗎?”這個(gè)問(wèn)題的答案可能是“不能”。
中國(guó)芯片產(chǎn)能將翻番
從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,中國(guó)是全球第一大芯片市場(chǎng),每年消耗的芯片占全球芯片產(chǎn)能的35%左右。
更重要的是,中國(guó)作為全球電子產(chǎn)品制造基地,承擔(dān)著全球絕大部分手機(jī)、電視、電腦、掌上游戲機(jī)等等產(chǎn)品的制造,這些產(chǎn)品使用了全球約70%左右的芯片。
所以我們看到最近幾年,全球70%的芯片在制造出來(lái)后,要被出口至中國(guó)制造成各種產(chǎn)品,再賣至全世界。
所以中國(guó)進(jìn)口芯片數(shù)量、金額一直是一個(gè)天文數(shù)字年,中國(guó)芯片進(jìn)口金額數(shù)據(jù)變化,能看到從2000多億美元到3000多億美元,再到4000多億美元,不斷的增長(zhǎng)……
也正因?yàn)檫@樣,中國(guó)一直在努力的發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè),以其減少進(jìn)口,減少對(duì)外依賴,提高芯片自給率,甚至我們還定了要實(shí)現(xiàn)70%自給率的目標(biāo)。而為了這個(gè)達(dá)到70%自給率的目標(biāo),這些年我們也是大量建設(shè)芯片廠,也歡迎外資到中國(guó)來(lái)建設(shè)芯片廠,提高我們整體的芯片產(chǎn)能。
按照TrendForce的數(shù)據(jù),目前我們已建成的晶圓廠有44家,包括25座12英寸晶圓廠、4座6英寸晶圓廠、 15座8英寸晶圓廠及產(chǎn)線。
除了這44座之外,還有22家晶圓廠在建,包括15座12英寸晶圓廠、8座8英寸晶圓廠,這22座晶圓廠,會(huì)在接下來(lái)的3-5年內(nèi)陸續(xù)完工。當(dāng)這些晶圓廠都建設(shè)完成后,中國(guó)的芯片產(chǎn)能有望在五到七年內(nèi)增長(zhǎng)一倍以上。而機(jī)構(gòu)分析師認(rèn)為,三年內(nèi),中國(guó)的芯片產(chǎn)能有提升60%的潛力。
不過(guò),雖然計(jì)劃有這么多,不過(guò)這些產(chǎn)品,大多還是集中在成熟芯片領(lǐng)域,特別是集中在40-65nm工藝之間,這一塊是擴(kuò)建的重點(diǎn),而先進(jìn)工藝的產(chǎn)能非常少,這是我們要關(guān)注的。
臺(tái)積電與三星晶圓代工差距擴(kuò)大 市場(chǎng)份額多出45.5%
2023年第三季度,中國(guó)臺(tái)灣晶圓代工龍頭企業(yè)臺(tái)積電與排名第二的三星電子之間的市場(chǎng)份額差距再次拉大,前者多出45.5%。
根據(jù)市場(chǎng)研究公司TrendForce的最新數(shù)據(jù),三星電子今年第三季度的代工銷售額為36.9億美元,比上一季度增長(zhǎng)14.1%。其市場(chǎng)份額從11.7%上升到12.4%,增加了0.7個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)悉,三星電子的強(qiáng)勁增長(zhǎng)得益于高通公司中低端第五代AP系統(tǒng)芯片(SoC)、5G調(diào)制解調(diào)器和28納米OLED顯示驅(qū)動(dòng)IC(DDI)的訂單。
盡管自上一季度以來(lái)一直保持兩位數(shù)的增長(zhǎng)率,但三星電子與臺(tái)積電的市場(chǎng)份額差距進(jìn)一步拉大。臺(tái)積電在經(jīng)歷了第二季度的短暫放緩后,在第三季度強(qiáng)勁反彈。
臺(tái)積電第三季度銷售額達(dá)到172.49億美元,比第二季度增長(zhǎng)10.2%。其市場(chǎng)份額從56.4%上升到57.9%,與三星電子的差距從44.7個(gè)百分點(diǎn)擴(kuò)大到45.5個(gè)百分點(diǎn)。
據(jù)悉,臺(tái)積電銷售額的增長(zhǎng)主要得益于智能手機(jī)和個(gè)人電腦半導(dǎo)體(包括iPhone 15)訂單的增加。僅先進(jìn)的3納米產(chǎn)品就占其銷售額的6%,而采用7納米或更先進(jìn)工藝的產(chǎn)品約占其總銷售額的60%。
晶圓代工掀起降價(jià)潮
隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不確定性和市況回落,晶圓代工市場(chǎng)再次掀起波瀾,“降價(jià)大軍”再添猛將。
據(jù)綜合媒體報(bào)道,傳三星計(jì)劃在2024年第一季度調(diào)降晶圓代工報(bào)價(jià),提供5%至15%的折扣,并表示愿意進(jìn)一步協(xié)商。
臺(tái)積電根據(jù)客戶的投產(chǎn)量進(jìn)行定制化折扣,具體折扣范圍并未透露。
聯(lián)電透露,8英寸晶圓已調(diào)降,而12英寸則暫未調(diào)整,考慮到今年首季需求疲軟,聯(lián)電計(jì)劃通過(guò)擴(kuò)大降價(jià)幅度來(lái)刺激客戶下單,預(yù)計(jì)降價(jià)幅度將達(dá)到兩位數(shù)百分比。
世界先進(jìn)也宣布降價(jià)2023年下半年的報(bào)價(jià)下降5%左右,大客戶折讓約10%。面對(duì)激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),世界先進(jìn)計(jì)劃在今年首季再次進(jìn)行降價(jià),降價(jià)幅度將在個(gè)位數(shù)到雙位數(shù)百分比之間。
至于力積電,受到客戶投片保守的影響,第三季度陷入虧損,產(chǎn)能利用率僅為60%左右。了解情況的人士透露,力積電也計(jì)劃采取降價(jià)措施,以提高產(chǎn)能利用率。
競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈,都讓這些晶圓廠開始不約而同的降價(jià)搶購(gòu)訂單。更重要的是,下游的寒氣終于傳遞到了上游產(chǎn)業(yè)鏈。由于2023年市場(chǎng)整體需求低迷,成熟制程受眾下降,進(jìn)而影響到了晶圓代工廠的產(chǎn)能利用率。為了保持足夠的生產(chǎn)規(guī)模,降價(jià)也是順其自然。
當(dāng)然,與許多人感受不同的是,市場(chǎng)并未停止增長(zhǎng)的步伐。從SEMI的報(bào)告來(lái)看,2023年內(nèi)存產(chǎn)能受到PC與智能手機(jī)消費(fèi)需求疲軟的影響,產(chǎn)能擴(kuò)張放緩。但持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)并沒(méi)有改變,預(yù)計(jì)2023年DRAM同比增加2%,至380萬(wàn)片晶圓,2024年將達(dá)到400萬(wàn)片晶圓的需求,同比增長(zhǎng)5%。3D NAND在2030年需求保持在360萬(wàn)片晶圓,2024年將增長(zhǎng)2%達(dá)到370萬(wàn)片晶圓。
而在分立和模擬器件領(lǐng)域,受到汽車電氣化趨勢(shì)的影響,盡管目前有所放緩,但需求依然保持著高增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2023年分離器件市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)10%到410萬(wàn)片晶圓,2024年增長(zhǎng)7%,達(dá)到440萬(wàn)片晶圓。模擬器件在2023年將達(dá)到210萬(wàn)片晶圓的規(guī)模,預(yù)計(jì)在2024年同比增長(zhǎng)10%,至240萬(wàn)片晶圓的需求。
