半導體領域的晶圓代工是否會替代垂直整合模式成為發(fā)展的主流？

近期，由于英特爾7納米工藝受阻或將委托臺積電代工等消息層出不窮，半導體領域的晶圓代工（Foundry）模式逐漸受到追捧。晶圓代工龍頭臺積電的股價一路飄高，成為最高市值的半導體公司。那么，今年半導體代工市場如何？是否會替代垂直整合（IDM）模式成為發(fā)展的主流？

IDM與Foundry各有優(yōu)勢

近期，晶圓代工業(yè)熱點頻出，先是中芯國際在科創(chuàng)板上市創(chuàng)造6500億元超高市值，后是臺積電亦因有望獲得英特爾7納米訂單，引發(fā)資本市場關注。這使得晶圓代工這個以往并不為大眾熟知的產業(yè)形態(tài)，被帶到了眾人的眼前。

其實，不僅是中芯和臺積電，近來聯(lián)電（UMC）、華虹半導體等晶圓代工企業(yè)的表現(xiàn)也非常搶眼。由于電源管理、顯示驅動和觸控芯片、MCU等訂單的涌入，聯(lián)電訂單滿載，第二季度凈利潤達到66.8億元新臺幣，大幅高于市場預估的42.6億元新臺幣。華虹半導體第二季度營收和毛利率也超過預期，在IGBT、MCU和CIS等多項產品市場需求的推動下，營收達到2.254億美元，環(huán)比實現(xiàn)兩位數(shù)增長，達11%。在這樣的大背景影響下，有媒體甚至提出，晶圓代工將替代IDM成為半導體產業(yè)發(fā)展的主流。

資料顯示，晶圓代工是半導體產業(yè)中的一種營運模式，指專門進行半導體晶圓制造生產，接受其他IC設計公司的委托制造，而自己不從事設計的業(yè)態(tài)。根據(jù)半導體專家莫大康的介紹，隨著芯片制造工藝的微縮、晶圓尺寸增大，晶圓廠建設費用越來越高昂，建設一間晶圓廠動輒投資上百億美元，這不是一般中小型半導體公司所能夠負擔得起的。通過與代工廠合作，IC設計公司就不必負擔高額的工藝研發(fā)費用與興建費用。晶圓代工廠也可專注于制造，產能可售予多個IC設計用戶，降低市場波動、產能供需失衡的風險。2019年中國大陸IC設計公司達到1780家。如此大量的IC設計公司，其中多為中小企業(yè)，它們的誕生得益于代工業(yè)的發(fā)展，同時也使得晶圓產能需求增加，有利于晶圓代工廠的發(fā)展。

盡管晶圓代工模式滿足了市場的部分需求，但還談不到將取代IDM模式。“以品牌鞏固與技術掌握為前提，IDM仍是主流。然而，未來半導體市場的產品與應用將趨向多元化發(fā)展，在技術符合需求的情況下，F(xiàn)oundry提供的制造服務可針對客戶對產品與產能的要求進行調整。此外，由于生產線產品組合多元，在制造成本管控方面，F(xiàn)oundry較IDM更具彈性空間?！盩rendForce集邦咨詢分析師徐韶甫指出。

此外，F(xiàn)oundry更加適合邏輯芯片的生產，以公版IP（如ARM、Synopsys等）做架構的芯片設計公司大多會選擇代工。另外，那些對芯片性能演進需求較高的芯片，需要代工廠提供持續(xù)進步的工藝節(jié)點制作技術為支撐，也比較傾向于采用Foundry模式。但是仍有許多芯片制造以IDM為主體，如模擬IC、圖像傳感器（CIS）、存儲器芯片等。從這一點來看，IDM并不會趨于弱勢。

之所以晶圓代工業(yè)近期熱得發(fā)燙，一方面是全球幾大晶圓代工廠商的產能利用率普遍較高，這與疫情沖擊之下部分IDM公司業(yè)績下滑形成了對比。另一方面，幾家主要的晶圓代工企業(yè)熱點頻傳，引發(fā)了資本市場的關注，最終將晶圓代工推上了社會焦點。“IDM與Foundry各有優(yōu)劣勢，要根據(jù)產品組合與業(yè)者策略來評價，而不應一概而論，簡單斷言哪個會成為主流?！毙焐馗Ρ硎尽?/p>

兩大熱點市場值得期待

從今年整體市場表現(xiàn)來看，晶圓代工基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，并不具備大爆發(fā)的前景。根據(jù)拓墣產業(yè)研究院的報告，2020年第一季度晶圓代工廠的訂單未出現(xiàn)大幅度縮減，第二季度有所恢復，但下半年市場仍存在一定的變量，所以很難稱整個晶圓代工市場已經恢復，具有了長期增長的需求支撐。

不過，目前晶圓代工市場存在著兩個熱點。首先是7納米、5納米等最先進工藝的需求。盡管海思從臺積電的客戶名單中退出，但是以賽亞研究（Isaiah Research）指出，臺積電依靠蘋果、高通、AMD、Nvidia、聯(lián)發(fā)科、英特爾等大客戶，能填補海思遺留的空缺，5納米產能滿載不是問題。以賽亞研究執(zhí)行長曾盟斌指出，蘋果對5納米的工藝需求確實變強，除了原本的A14、A14 X應用處理器與MacBook所用的芯片組，蘋果服務器CPU也將于2021年第一季度投片，評估蘋果來年首季可獲得臺積電4萬～4.5萬片的5納米工藝產能，雖不到市場傳聞的6萬～7萬片那么夸張，然而總體看來，iPhone前景相對穩(wěn)健，加上非iPhone業(yè)務，臺積電未來整體業(yè)績還會有更多驚喜。

此外，8英寸的特色工藝需求再次回升，成為晶圓代工的另一個熱點。去年年底，8英寸市場需求有所減緩。但是今年第二季度以來，在5G、物聯(lián)網、智能汽車需求的推動下，模擬IC、IGBT、CIS等需求再次提高。與數(shù)字IC追求先進工藝不同，多數(shù)模擬IC需要采用特殊工藝，工藝節(jié)點大多是屬于微米（μm）等級。因此，一般的模擬IC和功率半導體多采用8英寸廠生產。

2018年年底，臺積電宣布了一項令人意外的投資，在臺南科學園區(qū)興建一座新的8英寸晶圓廠。這是他們自2003年在上海建8英寸廠之后，再次投建新的8英寸晶圓產能。其理由也相當清楚，就是特殊工藝需求強烈，需要增加新的產線。

SEMI在報告中也指出，預期到2022年間，8英寸晶圓廠產量將增加70萬片，增加幅度為14%，其中MEMS和傳感器元件相關的產能約增加25%，功率元件和晶圓代工產能預估將分別提高23%和18%。

或呈一極兩強競爭局面

全球晶圓代工產業(yè)在區(qū)域競爭格局方面也存在一定變量。目前晶圓代工的重心已經轉移到亞洲特別是中國臺灣地區(qū)。根據(jù)集邦咨詢的報告，臺積電占據(jù)全球晶圓代工市場51.5%的份額，幾乎呈一家獨大的局面。

不過目前美國也正在努力加強其半導體制造業(yè)。莫大康指出，美國在半導體領域的優(yōu)勢己不如從前。相反韓國的存儲器、中國臺灣地區(qū)的代工業(yè)在先進工藝制程中開始領先，這讓美國有了壓力。美國半導體工業(yè)協(xié)會（SIA）正在積極推動美國政府增加對制造業(yè)的支持。

據(jù)報道，美國政府希望為半導體制造商提供約250億美元的援助，刺激美國半導體制造工廠的建設。而第三大晶圓代工企業(yè)格羅方德或將因此而受益。

同時，徐韶甫也指出，韓國在代工方面技術比美國高。目前，三星電子正在積極推進其邏輯芯片的制造能力。2019年，三星電子宣布計劃未來十年在芯片產業(yè)將投資1160億美元。據(jù)報道，三星電子已獲得了思科系統(tǒng)公司和Google制造的訂單。

此外，三星還從特斯拉獲得了訂單，定購用于自動駕駛汽車的芯片，并且還負責生產Facebook正在準備的下一代AR芯片。目前，三星電子在晶圓代工市場占據(jù)18.8%的份額，居第二位。因此，短期內中國臺灣地區(qū)在代工市場領先的地位難于撼動，但是也會出現(xiàn)幾個重點地區(qū)，呈現(xiàn)出一極兩強的競爭局面。

此外，中國大陸也在積極推動晶圓代工的發(fā)展。SIA資料顯示，2019年，全球新建的6座12英寸晶圓廠有4座是在中國大陸。徐韶甫認為，中國代工業(yè)發(fā)展前景在內需市場方面十分有優(yōu)勢，但在技術方面仍需加強，提供的產品規(guī)格也需拓展至高階產品線。
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