[原创] 成熟制程or先进制程，哪个更缺产能？
2021-04-24
14:00:02
来源: 半导体行业观察
上周，台积电发布了今年第一季度的业绩报告。在谈到产能话题时，该公司总裁魏哲家表示，半导体产业产能短缺情况将延续至明年，成熟制程更可能紧缺到2022年。在全球成熟制程产能严重短缺的情况下，台积电也罕见地扩充了成熟制程产能。魏哲家表示，预期今、明年成熟制程缺货情况将持续。该公司新产能要到2023 年才会释放出来，届时能提供更多产能给客户，并让成熟制程产能吃紧情况稍获缓解。
作为全球晶圆代工龙头，台积电占有约56%的市场份额，更强悍的是，该公司不仅在先进制程方面遥遥领先于业界，其在成熟制程晶圆代工领域也排名第一。
据TrendForce统计，今年第一季度，台积电5nm制程营收贡献有望保持近两成，7nm制程需求强劲，预计7nm营收贡献将小幅增长，有望超过三成，再加上车用芯片需求跃升，预估第一季度台积电整体营收将再创新高，年增25%左右。
而从台积电公布的第一季度财报来看，与预测基本相符：单季税后纯益1396.9亿元新台币，季减2.2%，年增19.4%；按制程划分，台积电第一季度5nm制程出货占总销售金额的14%，7nm占35%，16nm占14%，28nm占11%。
在12英寸晶圆先进制程产能方面，台积电一家独大，而近一年，对其产能需求增长最快的非AMD莫属了，特别是7nm订单，由于AMD的ZEN 2 和即将推出的ZEN 3架构CPU都是基于7nm制程的，而该公司在CPU市场的增长势头非常猛。另外，AMD的GPU也由台积电代工生产，且依然是以7nm制程为主。这些使得台积电相关产能越发吃紧。
来自供应链的消息显示，由于联发科无法继续给华为供货手机芯片，前者原本要在台积电投片的7nm制程芯片已暂停，这样就释放了约1.3万片的12英寸晶圆代工产能，而这部分缺口很可能由AMD填补上。市场预期，索尼和微软的新一代游戏机会缺货到2021年中旬，这样，AMD为这两大客户定制的CPU和GPU“钱”景乐观。
台积电每年在先进制程产能扩充上的投资都不低于100亿美元，现已确定的是南科F18厂1~3期为5nm生产基地，1、2期已量产，3期正在装机，预估至2022年，其5nm产能较2020年将增加3倍。而Fab18厂4~6期为3nm基地，目前正在建设中。同时，南科还会建设特殊制程与先进封装厂。基于此，台积电营收增长的态势还将延续。
今年，台积电预计投资300亿美元，其中80%将用于3nm、5nm和7nm等先进制程，10%用于先进封装技术量产需求，10%用于特殊制程。可见，台积电的投入主要还是用于先进制程。
不久前，Counterpoint Research给出了按成熟制程（节点≥40nm）产能排序的全球晶圆代工厂商Top榜单，如下图所示。
可以看出，排名第一的厂商依然是台积电，市占率达到28％。
成熟制程在2020年非常火爆，产能严重短缺，这给各大晶圆代工厂带来了巨大的商机。而从2021年的产业发展形势来看，这种短缺状况在近期内还难以缓解。对此，Counterpoint Research认为，2021年，排名靠前的代工厂的成熟制程仅会分配给特定应用。举例来说，即便8英寸晶圆需求强劲，联电（UMC）宣布，2021年8英寸晶圆产能仅扩充1%-3%。占全球成熟制程产能约10%的中芯国际由于受到美国禁令制约，在产能扩充上也充满不确定性。整体而言，这波产能短缺属于结构性问题，要等到2022年所有供应链都重建好库存后才能缓解。
成熟制程主要用来制造中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理( PMIC)、模数混合、传感器、射频芯片等。在应用层面，云计算、5G射频器件需求的快速增长为成熟制程提供了强劲动力。
从需求侧来看，特色工艺的市场应用前景广阔，而这正是成熟制程的主战场，具备吸纳更多企业在各自特色领域内做精做强的基础。目前来看，MCU、模拟电路和分立器件这三大类芯片占整体市场的份额接近 50%，且其发展更加稳健，为特色工艺应用提供了基础。更加值得关注的是，与先进工艺相比，特色工艺在晶圆代工业务模式上渗透率相对较低，传统逻辑器件方面，除了英特尔外，主要厂商基本采用“设计-代工-封测”的分工合作模式，而在模拟器件、MCU、分立器件领域，仍然以IDM自家生产为主。这使得成熟制程工艺代工业务的拓展有了更大的空间。
另外，特色工艺的供应商在盈利能力方面的波动性相对较小，一方面，需求端的稳定性使厂商在经营管理方面的可预期性更强，另一方面，由于制程的成熟度相对较高，在设备支出和研发投入规模方面，特色工艺厂商相对较小，使其在成本控制方面具备优势。
在市场需求的带动下，掌握成熟制程的晶圆代工厂能依靠产能的调整和扩张提升市占率，特别是在以中国为代表的东亚地区，需求增长最快。中芯国际、联电、世界先进、TowerJazz等以成熟制程代工为主的厂商，基本以分立器件、驱动IC、PMIC和eNVM等为主。此外，虽然台积电和三星以先进制程为主，但由于这两家的体量很大，且同时兼顾成熟制程，使得它们在成熟制程市场的占比同样占据优势地位，特别是台积电，无论是全球晶圆代工总体排名，还是成熟制程榜单，该公司都处于龙头地位。
从历史发展来看，台积电于2004年开始从以0.11μm+制程为主的低端晶圆制造过渡到以40nm-90nm的更先进制程工艺为主的晶圆制造，并于2011年底开始从以中低端为主的晶圆制造过渡到以28nm及更先进制程工艺为主的晶圆制造。
从台积电2021年第一季度财报可以看出，40nm/45nm营收占总营收的7%，65nm占5%，90nm占3%，0.11μm/0.13μm占3%，0.15μm/0.18μm占6%，0.25μm及以上占2%。这样，台积电在该季度成熟制程的合并营收占总营收的26%，还是很可观的数字。
目前来看，按制程划分的话，全球先进制程和成熟制程产能都非常紧缺。
先进制程方面（7nm及以下），正处于产能爬坡期，每年都会有大幅度的提升，而生产商却只有台积电和三星，预计到2nm量产时，先进制程产能的这种供不应求状态会一直延续。
成熟制程方面，台积电也在加大投资，如前文所述，今年资本支出的300亿美元当中，会有10%，也就是约30亿美元用于成熟制程产能的扩充。
再看一下另一家成熟制程晶圆代工大厂联电，近一年多来，也是因为成熟制程产能供不应求而赚得盆满钵满。为了提升产能供给，近期，该公司表示，在客户保持高需求的情况下，今年资本支出将达15亿美元，较去年大增五成，主要用于28nm产能扩充，多数资本支出将用于扩建南科P5厂。
可见，无论是台积电，还是联电，都在加大对成熟制程产能的投入力度。如前文所述，台积电总裁魏哲家表示，成熟制程更可能紧缺到2022年，预期今、明年成熟制程缺货情况将持续。该公司新产能要到2023 年才会释放出来，届时能提供更多产能给客户，并让成熟制程产能吃紧情况稍获缓解。
与此同时，全球先进制程也处于爬坡期，每年都会有大幅度的提升，但是，恐怕到2023年，也难以满足市场需求。在这段时间内，两者的缺货状况难分伯仲。
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