晶圆代工市场直逼千亿美元,IDM 大搞外包,台积电三星吃饱

2021-01-20 23:25芯东西 (高歌)

1 月 20 日消息,根据知名行业分析公司 Counterpoint 的数据,全球半导体代工业在 2020 年增长超预期,营收达 820 亿美元,并预测这一数值有望在 2021 年增至 920 亿美元,同比增长 12%。

一方面,因产业宏观环境仍然十分有利,比如新冠疫情、中美贸易关系变化致使上游厂商增加库存、晶圆预订增加,先进制程工艺发展十分迅速;另一方面,整个行业对于增加产能较为理性,二线代工厂商相比建设新晶圆厂增加产能,更愿意提高晶圆价格。

苹果将是今年最大的 5nm 芯片采购方,占全部 5nm 芯片订单的一半以上;AMD 则将是今年最大的 7nm 芯片采购方。此外,该机构预测 2021 年台积电基于 5nm 工艺的营收将达到 100 亿美元。

一、保持两位数增幅,台积电三星领跑

Counterpoint 数据显示,2020 年全球晶圆代工行业营收达到约 820 亿美元,同比增长 23%;预计 2021 年全年营收将达到 920 亿美元,同比增长 12%。

该机构预测,在 2021 年,台积电全年销售额有望同比增长 13%-16%,可能超越行业平均增长;三星晶圆代工业务营收或将同比增长 20%,主要增长原因是高通、英伟达等外部客户订单数量的增多。

对于整个行业来说,2021 年,包括晶圆出货量和晶圆价格(ASP)都将维持两位数的增长,这在之前很少见。2020 年出现供应短缺的 8 英寸晶圆,正成为促使晶圆厂商于 2021 年将晶圆平均价格提高 10% 的催化剂。

二、先进制程工艺竞争激烈,技术快速迭代

在 2019 年和 2020 年试投产后,台积电和三星都快速地采用了 EUV 光刻技术来突破 7nm 工艺的限制,并提升晶圆性能降低功耗。

5nm 工艺方面,台积电、三星均在 2020 年量产 5nm 芯片,这被认为是两家晶圆厂完全采用 EUV 光刻技术的一个节点,而英特尔在 2020 年宣布其 7nm 延迟。

根据 Counterpoint 的估计,到 2021 年 5nm 晶圆的总出货量将占全球 12 英寸晶圆的 5%,而 2020 年这一比例还不到 1%。

苹果是今年基于 5nm 工艺晶圆的最大客户,其所有订单都由台积电获得。由于 iPhone 13 可能会采用高通的骁龙 X60 5G 调制解调器及射频系统,高通将成为第二大 5nm 芯片用户。

▲2021 年各芯片厂商占 5 纳米晶圆出货量细分

该分析机构预计到 2021 年,台积电基于 5nm 工艺的营收将达到 100 亿美元。三星的晶圆代工业务也将从三星内部的 Exynos SoC 芯片和高通 5nm 芯片订单中获得充足的动力。

在性能更强大的旗舰 5G 智能手机推动下,台积电和三星采用 5nm 工艺的晶圆产能利用率将在 2021 年达到平均 90%。

和绝大部分应用于智能手机的 5nm 工艺芯片不同,基于 7nm 工艺的应用更加多样化,包括 AI、GPU、CPU、网络和汽车处理器。

Counterpoint 预计,2021 年基于 7nm 工艺晶圆的总出货量将占全球 12 英寸晶圆的 11%。在这种情况下,智能手机将只消耗 35% 的晶圆,大部分将被 AMD(占 7nm 出货量的 27%)和英伟达(21%)所占用,平均利用率可能为 95-100%。

▲2021 年各芯片厂商占 7 纳米(包括 N7、N7+、N6)晶圆出货量细分

台积电的 7nm 系列产品有 7nm(仅限 DUV 技术生产)、7nm plus(含 EUV)和 6nm(含 EUV),而三星也推出了 7nm/6nm,均采用 EUV 光刻技术生产。

因此,对于应用型专用集成电路 (ASIC)和基于 Arm 的处理器等新兴需求,芯片组供应商和原始设备制造商将很难在近期获得额外产能的分配。

三、芯片厂商提高库存,晶圆代工厂商盈利水平提升

虽然晶圆代工行业的周期性不如集成电路存储行业,但 Counterpoint 仍将高库存水平视作预测增长的主要因素之一。

不过,如果新冠病毒和全球贸易的紧张局势无法解决,2021 年乃至 2022 年初的预期则需重新设定。为此,全球 OEM 厂商其集成电路(IC)供应商都在为额外的元器件做准备。

元器件供应商表示,从 2020 年末开始,该渠道部分标准 IC 的采购提前期已延长至 26 周(6 个月)以上。换句话说,我们可能不仅在台积电看到某个成熟节点上呈现一波上升的双重预定模式,就连二线代工厂商也可能会出现这种情况。

根据全球主要 IC 晶圆代工企业的财务报告,截至 2020 年第三季度末,平均库存约为 79 天,而 2016 年以来的行业平均水平为 70 天。

这种情况下,AMD、英伟达、高通,甚至 Dialog Semiconductor 等较小厂商,都会对 2021 年 5G 智能手机、WFH 设备和云服务器支出的前景较为乐观。

这种乐观势头支撑了高库存水平,只要对供应链中断的担忧持续存在,芯片供应商将从 2020 年第四季度起保持高库存水平。

因此,2021 年上半年的季节性有望好于正常情况。由于代工客户会选择更早下晶圆订单,以避免下半年的产能风险,Counterpoint 推测行业库存可能会在今年年中达到峰值。

四、英特尔索尼部分业务将外包?台积电三星蓄势待发

荷兰半导体设备巨头 ASML 的 EUV 光刻机出货量预测和台积电的全年预计资本支出,通常被视作预判全球半导体产业前景的风向标。

在上周,台积电宣布预计将在 2021 年投入 250 亿 - 280 亿美元用于生产先进芯片。今年将是台积电两大营收增长支柱——智能手机和高性能计算交叉销售的一年。

Counterpoint 认为,英特尔迫于长期的生存压力,很快会将 CPU 业务外包。台积电和三星都已准备好迎接这一机遇,为此两家公司可能在今年开始扩大其采用 5nm/3nm 工艺芯片的产能。

资本支出占销售额的比例,可以视作芯片制造商对未来营收增长的信息指标,这一指标有望在 2021 年保持峰值水平。其中,台积电资本支出占比可能为 40%,三星代工可能为 70%。

除了我们上面讨论的终端应用的强劲需求外,IDM 外包的趋势正在加速,全球 IC 供应商都在追求通过这种模式盈利。除了英特尔外,在 2021 年底索尼的 CMOS 图像传感器(CIS)和瑞萨电子的 MPU 业务芯片都可能进行外包。

结语:晶圆代工行业整体看好,台积电三星双雄称霸

2020 年晶圆代工行业营收多次因长期利好消息而增长,这样的增长态势是 2000 年科技泡沫时代后从未有过的。

晶圆代工行业在 2021 年两位数的增量有望来自包括汽车在内的大部分子行业,此外考虑到 IDM 外包,Counterpoint 预计在 2022-2023 年期间,该行业的市场规模将超过 1000 亿美元。

在这之中,台积电和三星显然在技术储备、资金雄厚和行业地位等方面具备极大优势。

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