2020年晶圓代工產(chǎn)值可望成長23.8% 先進(jìn)制程/8吋產(chǎn)能成競爭關(guān)鍵

  ICC訊 TrendForce旗下半導(dǎo)體研究處表示，2020年疫情導(dǎo)致眾多產(chǎn)業(yè)受到?jīng)_擊，然受惠于遠(yuǎn)距辦公與教學(xué)的新生活常態(tài)，加上5G智慧型手機(jī)滲透率提升，以及相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)需求強(qiáng)勁的帶動(dòng)，使全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逆勢上揚(yáng)，預(yù)估2020年全球晶圓代工產(chǎn)值年成長將高達(dá)23.8%，突破近十年高峰。

2017~2021年晶圓代工產(chǎn)值(單位：百萬美元)

  從接單狀況來看，半導(dǎo)體代工產(chǎn)能的吃緊預(yù)估將至少延續(xù)到2021年上半年，在10nm等級以下先進(jìn)制程方面，臺積電與三星(Samsung)現(xiàn)階段產(chǎn)能都在近乎滿載的水準(zhǔn)，且明后年將陸續(xù)有4/3nm制程問世，使得ASML的EUV設(shè)備已經(jīng)成為各家晶圓廠亟欲爭奪的稀缺資源，沒有EUV機(jī)臺就無法在先進(jìn)制程上擴(kuò)大產(chǎn)能。除此之外，28nm以上制程在CIS、小尺寸顯示驅(qū)動(dòng)芯片(SDDI)、RF射頻、TV芯片、Wi-Fi、藍(lán)牙、TWS等眾多需求支撐，加上Wi-Fi 6、AI/記憶體異質(zhì)整合等新興應(yīng)用挹注，產(chǎn)能亦有日益緊缺的趨勢。

  值得一提的是，8吋產(chǎn)能自2019下半年起即一片難求，由于8吋設(shè)備幾乎已無供應(yīng)商生產(chǎn)，使得8吋機(jī)臺售價(jià)水漲船高，但8吋晶圓售價(jià)相對偏低，一般來說，擴(kuò)增8吋晶圓產(chǎn)能并不符合成本效益。然而，如電源管理芯片(PMIC)、大尺寸顯示驅(qū)動(dòng)芯片(LDDI)等產(chǎn)品，在8吋廠生產(chǎn)最具成本效益，沒有改用12吋與先進(jìn)制程的必要性。因此，隨著5G時(shí)代來臨，智慧型手機(jī)與基地臺對PMIC出現(xiàn)倍數(shù)增長，便使得現(xiàn)有的8吋產(chǎn)能供不應(yīng)求，雖然部分產(chǎn)品有機(jī)會(huì)逐步轉(zhuǎn)往12吋廠生產(chǎn)，短期內(nèi)依然難以紓解8吋產(chǎn)能緊缺的情況。

  觀察目前最先進(jìn)的5nm制程，臺積電在華為旗下海思半導(dǎo)體遭美禁令限制后，2020年初才量產(chǎn)的5nm制程僅剩蘋果(Apple)為唯一客戶，即便蘋果積極導(dǎo)入自研Mac CPU及應(yīng)用于伺服器的FPGA加速卡，其總投片量仍難以完全彌補(bǔ)海思遺留下的空缺，導(dǎo)致5nm稼動(dòng)率在今年下半年落在85~90%之間。展望2021年，除蘋果持續(xù)以5nm+生產(chǎn)A15 Bionic外，AMD 5nm Zen 4架構(gòu)產(chǎn)品也將開始小量試產(chǎn)，支撐5nm稼動(dòng)率維持在85~90%。

  值得一提的是，2021年底至2022年，包括聯(lián)發(fā)科技、NVIDIA及高通(Qualcomm)都已有5/4nm產(chǎn)品量產(chǎn)計(jì)畫，加上AMD Zen4架構(gòu)的放量，以及英特爾(Intel) CPU委外生產(chǎn)預(yù)估將于2022年首先采用5nm制程，龐大的需求量已促使臺積電展開5nm擴(kuò)產(chǎn)計(jì)畫，且根據(jù)目前觀察，蘋果在2022年將持續(xù)采用4nm(為5nm微縮制程)生產(chǎn)A16處理器的可能性相當(dāng)高，屆時(shí)不排除臺積電將進(jìn)一步把5nm產(chǎn)能再擴(kuò)大，以支援客戶強(qiáng)勁的需求。反觀三星，雖然NVIDIA Hopper架構(gòu)Geforce平臺GPU將持續(xù)委由三星代工，加上高通Snapdragon 885及三星Exynos旗艦系列的挹注，使得三星5nm在2021年亦有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)畫，但相較于臺積電仍有約兩成的產(chǎn)能落差。

  綜合上述，近年來聯(lián)電、格羅方德(Global Foundries)相繼退出先進(jìn)制程競賽，撇除近期受美出貨禁令纏身的SMIC，目前7nm及以下節(jié)點(diǎn)僅剩臺積電及三星彼此較量。從客戶別來看，在獲NVIDIA大單后，三星亦于平澤新廠積極擴(kuò)張5nm產(chǎn)能，但當(dāng)時(shí)序進(jìn)入2022年，由于高通Snapdragon 895計(jì)畫采用臺積電4nm的可能性高，屆時(shí)三星將僅有NVIDIA及三星自家的LSI部門為主要客戶;反觀臺積電，除蘋果、超微、聯(lián)發(fā)科、NVIDIA、高通外，更有機(jī)會(huì)獲英特爾CPU委外青睞。TrendForce認(rèn)為，TSMC 5nm需求在2022年將相對穩(wěn)定及強(qiáng)勁，且3nm制程亦將于2022下半年量產(chǎn)，可望進(jìn)一步推升其市占。