愈演愈烈的晶圆代工
最新更新时间：2021-05-03
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当下，全球市场对晶圆代工产能需求的迫切程度达到了历史最高点，在此背景下，不只是传统晶圆代工厂，一些IDM大厂也相继扩大投资，如英特尔宣布将重点投入晶圆代工业务，SK海力士也宣布将扩大投入晶圆代工业务。
这波芯片缺货潮主要由电源管理IC、显示驱动IC引起，之后进一步蔓延至 MCU、NAND Flash控制芯片、NOR Flash、CIS等。全球性缺货使得晶圆代工产能供不应求，出现大幅涨价、竞标抢产能等前所未见的情况。台积电认为，这种产能短缺现象，2023年之前恐怕无法缓解。
最近，有4家厂商在晶圆代工产能扩充方面有较大动作，引起了业内的关注，分别是SK海力士、台积电、力积电和英特尔。
存储IDM转型
上周，SK海力士CEO暗示，将针对晶圆代工业务加大投资，因为这是该公司业务转型的关键。
目前，晶圆代工业务仅占SK海力士营收的5％，还有很大的发展空间。该公司通过SK Hynix System IC子公司提供代工服务，最近，该子公司将其工厂从韩国清州迁到了中国无锡。
2020年，SK海力士还购买了Key Foundry公司49.8％的股份，Key Foundry是一家从Magnachip剥离出来的晶圆代工厂。
SK Hynix System IC子公司和Key Foundry主要生产8英寸晶圆成熟制程芯片，从其CEO的表态来看，SK海力士希望能够在先进制程方面有所突破。
由于SK海力士晶圆代工营收占整体营收不到5%，业界解读，该公司可能会继续收购晶圆代工厂或入股投资，以扩大晶圆代工业务比重。
从2016下半年到2018上半年，全球存储器市场出现了大规模的缺货和涨价状况，因此，全球三大存储器厂商三星、SK海力士和美光赚的盆满钵满。但从2018下半年开始，行情开始出现变化，DRAM和NAND Flash的价格一路下滑，因此，三星、SK海力士和美光的营收在一年多的时间内，从大起，转为大落。
在这样的情势下，SK海力士对外宣布，要在今后几年加大对非存储业务的投入，重点关注晶圆代工和逻辑芯片，以降低风险，减小单一领域大起大落对公司营收的影响。
2018年2月，SK海力士宣布，将投资1070亿美元建设4座晶圆厂，以巩固其存储芯片的行业地位。
由于手机基带和AP处理器，以及汽车芯片等逻辑器件随应用增加而供不应求，使得许多晶圆代工厂的 8 英寸产能处于满载状态。为了应对市场需求，2019年，SK海力士收购了逻辑芯片制造商美格纳半导体 （MagnaChip）在韩国清州市的晶圆代工厂，以扩大其 8英寸晶圆生产线。
晶圆代工是台积电的本行，而逻辑芯片，特别是采用先进制程的逻辑芯片（如手机基带、AP芯片，CPU、FPGA等）是台积电核心竞争力的体现，SK海力士在这方面大规模的投资计划，客观上在与台积电竞争。
龙头南京扩产
近期，台积电宣布3年投资1000亿美元扩建晶圆厂，上周，该公司还确认将投资28.87亿美元扩充南京厂28nm制程工艺产能，每月增加4万片晶圆产量，主要用于生产汽车芯片。
台积电指出，目前台湾地区的晶圆厂已经没有洁尘室空间，只有南京厂有现成空间可用，可以直接设置生产线，有利于快速形成产能。
按照计划，台积电南京厂的28nm制程产能将于2022年下半年量产，2023年中达到4万片晶圆/月的满载产能目标。目前，台积电的南京工厂主要生产16nm芯片，月产能约为2万片晶圆。
台积电南京厂于2015年立项，该厂从兴建，到生产，再到盈利，几乎是以火箭的速度进行，打破了台积电多项纪录，从动土到设备进厂只用了14个月，成为该公司建厂最快、上线最快的厂区，更重要的是，实现量产后的第二年就实现了盈利，这在整个半导体行业内也是罕见的。
反摩尔定律
3月下旬，力积电举行了铜锣12英寸晶圆厂动土典礼，总投资额达新台币2780亿元，总产能每月10万片，将从2023年起分期投产，满载年产值超过600亿元。
针对力积电铜锣新厂的营运策略，力积电董事长黄崇仁独创了反摩尔定律（Reverse-Moore's Law）来说明：一条12英寸晶圆生产线的投资动辄千亿元新台币，3nm制程的12英寸新厂投资更接近6000亿元，晶圆制造厂承受了极大的财务、技术和营运风险，而毛利率如果有20-30%就算不错了，反观IC设计和其他半导体周边配套行业，却享受着本小利厚的经营果实，Reverse-Moore's Law就是要改变这种失衡的供应链结构，晶圆制造与其它上下游周边行业必须要建立利润共享、风险分担的新合作模式，才能让半导体产业健康发展下去。
预计该新厂将于明年 9 月装机，第一期月产能 2.5 万片，2023 年起分期投产，总产能估每月 10 万片。
力积电曾是台湾地区最大的DRAM厂，过去曾大赚，也有大亏，2012年因DRAM价格下跌冲击，每股净值变成负数，那之后，该公司重新调整运营策略，转型为晶圆代工厂，除了替金士顿及晶豪科等代工DRAM外，也投入LCD驱动IC、电源管理IC、CMOS影像传感器等晶圆代工业务。
2013年，力积电转亏为盈，已经连续7年维持获利。特别是2017和2018上半年存储器缺货涨价，使得力积电大赚，2018年利润超过百亿元新台币。但是，2018下半年以来，随着半导体业景气度下滑，特别是DRAM价格暴跌，使得力积电代工DRAM产能利用率较低。不过，近期全球晶圆代工产能严重短缺，给了力积电机会，加码12英寸晶圆厂必须跟上。
除了投资产能之外，创新也是晶圆制造产业提升价值的方向；力积电是全球唯一同时拥有存储和逻辑制程技术的晶圆代工厂商，虽然制程不是最尖端，但该公司善用独特专长，已成功推出存储与逻辑晶圆堆栈的Interchip技术，通过异质晶圆堆栈突破了芯片之间数据传输的瓶颈。
IDM龙头加入战团
在过去的十几年里，在看到晶圆代工业务的逐步成熟、高效率，以及良好的业绩之后，多家IDM大厂先后进入晶圆代工业，以寻求更好的发展机会。如前文提到的SK海力士，以及行业霸主英特尔。
英特尔于2013年跨入晶圆代工领域，但业务始终未能见到起色。当时，英特尔宣布采用自家的20nm制程工艺给Altera（后来被英特尔收购）代工生产FPGA，在业界引起了轩然大波，大概也就是从那时起，人们才相信英特尔真的想进入晶圆代工业了。后来，英特尔也正是宣布进入代工业，但由于长久运营的IDM模式与Foundry有着非常大的区别，转型需要做非常大的调整，包括思维方式的调整，这对于习惯了IDM式高利润的英特尔来说，确实是困难重重。
也正是从为Altera代工生产FPGA开始，英特尔似乎也看到了晶圆代工这一商业模式的可取之处，特别是在2012年前后，以及之后的几年里，智能手机快速发展，高通就是凭借其在3G方面的提前布局，占领了先机，在当时的市场风光无限，市值一度超过了英特尔。而手机相关芯片，特别是处理器是晶圆代工市场的龙头产品，三星和台积电都因此大赚。这也刺激了英特尔，不但看到了代工生产芯片的巨大商机，从而进一步涉猎该领域。
基于此，今年3月，该IDM霸主借着新CEO上任，以及全球芯片产能严重短缺的契机，推出了IDM 2.0战略，将重点投资晶圆代工产业，为此，英特尔还成立了新事业部，并宣示该业务将争取像苹果这种类型的客户；据英特尔规划，两座新建晶圆厂将在 2024 年投产，届时将有能力生产 7nm制程芯片。
结语
以上只列出了近期备受关注的几个晶圆代工扩产项目，实际上，在产能严重短缺的当下，还有多家厂商宣布扩产，如联电、中芯国际等，都在投资扩充产线，以抓住未来两三年的订单机会。相信这股晶圆代工扩产热会在接下来的一年内越烧越旺。
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