晶圓代工市場不斷提價的背后,也存在“三國鼎立”的激烈競爭。晶圓代工市場本就存在激烈的競爭。臺積電與三星本就“打”的不可開交,英特爾也試圖通過宣布重新進入晶圓代工來撼動競爭局面。三星和臺積電目前正在準備量產(chǎn)3nm工藝。
據(jù)臺媒報道,臺積電3nm制程今年8月將導(dǎo)入量產(chǎn),但臺積電為取得更強的主動權(quán),決定讓3nm研發(fā)團隊轉(zhuǎn)戰(zhàn)1.4nm,并預(yù)定下個月鳴槍起跑,投入確認技術(shù)規(guī)格的第一階段開發(fā),這也為臺積電準備跨足1nm世代。在3nm尚未開始量產(chǎn)的情況下,運營一支將在遙遠的未來商業(yè)化的1.4nm研發(fā)團隊,臺積電有意識地追逐競爭對手。三星的目標是在今年上半年開始量產(chǎn)3nm半導(dǎo)體,并在2025年開始量產(chǎn)2nm半導(dǎo)體。到2022年底,英特爾應(yīng)該會增加他們的4nm節(jié)點,2023年,英特爾的3nm節(jié)點應(yīng)該會增加,到2024年他們的20A(2nm)和18A(1.8nm)節(jié)點應(yīng)該會增加。所有這些都是基于EUV的節(jié)點,到2024年底英特爾將很少使用基于非EUV的微處理器生產(chǎn)工藝。英特爾也正在建設(shè)基于EUV的生產(chǎn)工廠。英特爾是傳統(tǒng)半導(dǎo)體強者,但其在2018年退出代工業(yè)務(wù),選擇專注于PC的中央處理器(CPU)。當時英特爾在代工方面的市場份額太低,無助于盈利,于是決定還是專注于當時幾乎壟斷的CPU。未能克服當時7nm代工工藝的技術(shù)壁壘也是其退出的原因之一。
全球半導(dǎo)體供應(yīng)短缺,再加之各大芯片廠商產(chǎn)品迭代需求強勁,使得晶圓代工廠產(chǎn)能持續(xù)吃緊。因良品率低、能耗比缺陷,三星在4nm工藝受挫,不過面對美國總統(tǒng)拜登的訪韓事件,三星期待通過展示其3nm工藝GAA技術(shù),得到美國企業(yè)的認可。另一方面,臺積電按照自己的戰(zhàn)略布局,穩(wěn)扎穩(wěn)打的將3nm工藝量產(chǎn),并嘗試在全球多個地區(qū)選址擴建工廠。臺積電近期一直在努力擴大其全球足跡,其中包括計劃未來在美國亞利桑那州建設(shè)新工廠,此前該公司還計劃未來在日本建設(shè)一家工廠。
根據(jù)ICInsights公布的2021年純晶圓代工行業(yè)全球市場銷售額排名,中芯國際位居全球第四位,在中國大陸企業(yè)中排名第一;華虹集團排名第五,緊隨其后。在產(chǎn)能方面,中芯國際2021年年報表示,2021年,其銷售晶圓的數(shù)量為674.7萬片約當8寸晶圓,晶圓月產(chǎn)能為62.1萬片約當8寸晶圓。2021年,華虹無錫12英寸一期項目全面達產(chǎn),貢獻了29.5%的銷售收入。這讓華虹成功從8英寸晶圓廠華麗轉(zhuǎn)身成為“8+12”晶圓廠。2021年華虹8英寸月產(chǎn)能為17.8萬片,12英寸晶圓月產(chǎn)能為6萬片。2021年,華虹晶圓出貨量同比增長51.9%,產(chǎn)能利用率(相當于8英寸)為107.5%。凈利潤上,中芯2021年凈利潤達到112.03億元,同比增長178.6%;華虹2021年達到2.31億美元,相比于2020年增長了593.3%。回顧近5年的業(yè)績表現(xiàn),根據(jù)通聯(lián)數(shù)據(jù)Datayes!,中芯的營收規(guī)模增長66%,但盈利能力大幅提升,凈利潤規(guī)模增長了11倍,凈利潤率從2017年的4.22%提升至2021年的31.44%;相比之下,華虹的盈利能力五年來有所下降,凈利潤率從2017年的17.70%跌至2021年的14.03%,2020年凈利率更是低至3.42%。
目前領(lǐng)先工藝(5nm+7nm)占據(jù)25%左右的市場份額,主要用于CPU、GPU等超大規(guī)模邏輯集成電路的制造。3nm技術(shù)有望在2022年前后進入市場。當前5nm及更先進制程僅有臺積電和三星兩個頭部玩家,格羅方德和聯(lián)華電子因市場競爭激烈、資本開支過大已退出14/12nm以下制程開發(fā),專注于現(xiàn)有成熟制程,英特爾位于10nm+制程(與臺積電7nm性能接近),更低制程由于投入過大進度也趨緩。中芯國際因此在先進制程方面競爭對手減少,資本開支方面從2017年開始也超越了聯(lián)電,中芯國際正加速追趕頭部玩家。國外瓦納森協(xié)議以及對于華為的制裁體現(xiàn)了在國內(nèi)形成自主可控的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的重要性,半導(dǎo)體制造是產(chǎn)業(yè)鏈中最關(guān)鍵的一環(huán),未來芯片代工領(lǐng)域馬太效應(yīng)會愈加明顯。