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

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

2017~2021年晶圓代工產(chǎn)值(單位：百萬(wàn)美元)

  從接單狀況來(lái)看，半導體代工產(chǎn)能的吃緊預估將至少延續到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)現階段產(chǎn)能都在近乎滿(mǎn)載的水準，且明后年將陸續有4/3nm制程問(wèn)世，使得ASML的EUV設備已經(jīng)成為各家晶圓廠(chǎng)亟欲爭奪的稀缺資源，沒(méi)有EUV機臺就無(wú)法在先進(jìn)制程上擴大產(chǎn)能。除此之外，28nm以上制程在CIS、小尺寸顯示驅動(dòng)芯片(SDDI)、RF射頻、TV芯片、Wi-Fi、藍牙、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吋設備幾乎已無(wú)供應商生產(chǎn)，使得8吋機臺售價(jià)水漲船高，但8吋晶圓售價(jià)相對偏低，一般來(lái)說(shuō)，擴增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)、大尺寸顯示驅動(dòng)芯片(LDDI)等產(chǎn)品，在8吋廠(chǎng)生產(chǎn)最具成本效益，沒(méi)有改用12吋與先進(jìn)制程的必要性。因此，隨著(zhù)5G時(shí)代來(lái)臨，智慧型手機與基地臺對PMIC出現倍數增長(cháng)，便使得現有的8吋產(chǎn)能供不應求，雖然部分產(chǎn)品有機會(huì )逐步轉往12吋廠(chǎng)生產(chǎn)，短期內依然難以紓解8吋產(chǎn)能緊缺的情況。

  觀(guān)察目前最先進(jìn)的5nm制程，臺積電在華為旗下海思半導體遭美禁令限制后，2020年初才量產(chǎn)的5nm制程僅剩蘋(píng)果(Apple)為唯一客戶(hù)，即便蘋(píng)果積極導入自研Mac CPU及應用于伺服器的FPGA加速卡，其總投片量仍難以完全彌補海思遺留下的空缺，導致5nm稼動(dòng)率在今年下半年落在85~90%之間。展望2021年，除蘋(píng)果持續以5nm+生產(chǎn)A15 Bionic外，AMD 5nm Zen 4架構產(chǎn)品也將開(kāi)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)計畫(huà)，加上AMD Zen4架構的放量，以及英特爾(Intel) CPU委外生產(chǎn)預估將于2022年首先采用5nm制程，龐大的需求量已促使臺積電展開(kāi)5nm擴產(chǎn)計畫(huà)，且根據目前觀(guān)察，蘋(píng)果在2022年將持續采用4nm(為5nm微縮制程)生產(chǎn)A16處理器的可能性相當高，屆時(shí)不排除臺積電將進(jìn)一步把5nm產(chǎn)能再擴大，以支援客戶(hù)強勁的需求。反觀(guān)三星，雖然NVIDIA Hopper架構Geforce平臺GPU將持續委由三星代工，加上高通Snapdragon 885及三星Exynos旗艦系列的挹注，使得三星5nm在2021年亦有擴產(chǎn)計畫(huà)，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(lái)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及以下節點(diǎn)僅剩臺積電及三星彼此較量。從客戶(hù)別來(lái)看，在獲NVIDIA大單后，三星亦于平澤新廠(chǎng)積極擴張5nm產(chǎn)能，但當時(shí)序進(jìn)入2022年，由于高通Snapdragon 895計畫(huà)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(mén)為主要客戶(hù);反觀(guān)臺積電，除蘋(píng)果、超微、聯(lián)發(fā)科、NVIDIA、高通外，更有機會(huì )獲英特爾CPU委外青睞。TrendForce認為，TSMC 5nm需求在2022年將相對穩定及強勁，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。