半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的利器,根據(jù)IHS數(shù)據(jù),2019年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模為4150億美元,全球芯片代工產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模為636億美金,同比增長1.52%。中國大陸純晶圓代工代工市場達114億美元(約人民幣787億元),為全球唯一逆勢增長的區(qū)域。
中國大陸作為全球最大的消費性電子產(chǎn)品市場具備充沛需求,近十年來國家大力推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2017-2020年全球新開工集成電路制造廠有四分之一集中在國內(nèi),投產(chǎn)規(guī)模處于世界第一。
大陸代工廠的擴建和新建,以中芯國際上海線、華力微電子上海線、華虹無錫線為主。國內(nèi)廠商的產(chǎn)能擴張顯示中國在集成電路制造加工的話語權(quán)在增強。
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈核心包括:設(shè)計、制造、封測。此外,自上世紀八十年代晶圓代工模式誕生以來,晶圓代工市場經(jīng)過30多年發(fā)展和技術(shù)的演進,已成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的核心環(huán)節(jié)。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)壁壘提升,在經(jīng)濟效益驅(qū)使下,晶圓代工模式(由設(shè)計、制造各自專業(yè)分工的Fabless+Foundry),逐漸取代IDM模式(設(shè)計、制造垂直一體化)。
晶圓代工行業(yè)的兩項核心資產(chǎn)分別為設(shè)備以及技術(shù)專利,在每個代際之間通用性差,導(dǎo)致資產(chǎn)回報率較低。前排廠商也不能一勞永逸,在關(guān)鍵節(jié)點工藝路線選擇尤為重要;后排廠商在資源有限的情況下,每一代技術(shù)節(jié)點的規(guī)模效益還沒出來就得集中彈藥投入下一代技術(shù)導(dǎo)致整體資產(chǎn)回報率更加受限。
亞洲晶圓代工半導(dǎo)體企業(yè)的起步發(fā)展基本在21世紀交替的前后,盡管隨后的發(fā)展曲線不盡相同,并且臺積電在半導(dǎo)體晶圓代工行業(yè)的地位無人可以撼動,但是越來越多的政府、資本的參與使得行業(yè)整體的影響力持續(xù)擴大。
晶圓代工的市場規(guī)模相比于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模比例持續(xù)增大,顯示這一業(yè)務(wù)模式的重要性和影響力正在持續(xù)加大。
晶圓代工行業(yè)格局也極為集中,從企業(yè)來看,2019年中國臺灣地區(qū)的臺積電(TSMC)以56.21%的市場占有率處于絕對領(lǐng)先的地位,其具備最先進的制程,格羅方德和聯(lián)華電子分列第二、第三。大陸廠商中芯國際暫列第五。
臺積電相當于產(chǎn)品組合最齊全的百貨超市,通過調(diào)整客戶及產(chǎn)品組合、降價競爭來提升產(chǎn)能利用率,在行業(yè)景氣度下跌周期中表現(xiàn)往往優(yōu)于同業(yè);而后排廠商市場份額小,產(chǎn)品及客戶覆蓋面窄,由于各家產(chǎn)品組合差異,導(dǎo)致各行業(yè)景氣度表現(xiàn)存在差異;中長期要靠自身努力做更多節(jié)點更多產(chǎn)品來拓展客戶。
臺積電帶來的晶圓代工模式在臺灣、中國大陸、韓國以及東南亞地區(qū)迅速迎來了追隨者,對于亞洲半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用。亞洲(除了日本以外)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)通過效仿臺積電建立生產(chǎn)基地承接晶圓代工業(yè)務(wù),以及封裝測試外包業(yè)務(wù)的方式,在全球化的趨勢中獲得了自身定位;另一方面,傳統(tǒng)半導(dǎo)體廠商持續(xù)向輕資產(chǎn)的設(shè)計公司轉(zhuǎn)型,為晶圓代工和封裝測試外包業(yè)務(wù)提供了更多的需求。
從制程工藝來看,領(lǐng)先工藝(7nm+10nm)目前占據(jù)13%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。主要用于存儲器件制造的14nm-28nm工藝占據(jù)了34%的市場份額;MCU/MPU、模擬器件、分立器件和傳感器主要使用40nm以上工藝,占據(jù)了剩余的41%市場份額。
全球晶圓代工廠商工藝制程布局進度:
半導(dǎo)體行業(yè)的周期性波動尤其是在金融危機為代表的下行過程中,越來越多的歐美、日本廠商則通過將制造業(yè)務(wù)剝離以降低運營資金壓力,將更多的資源集中到相對投入規(guī)模較小的設(shè)計開發(fā)中,通過保持研發(fā)投入來維持知識產(chǎn)權(quán)等無形資產(chǎn)來保持競爭力。
而剝離出來的生產(chǎn)制造相關(guān)實體,或直接關(guān)?;虺鍪劢o亞洲的經(jīng)營者實現(xiàn)資源優(yōu)化,從另一方面也增加了晶圓代工的需求。
晶圓代工興起更為深遠的影響在于全球化分工后,半導(dǎo)體行業(yè)的周期性波動也發(fā)生了明顯的變化。IDM業(yè)務(wù)模式的占比降低削弱了產(chǎn)能供給對于產(chǎn)業(yè)沖擊影響,而終端需求則成為了行業(yè)波動的核心影響力。
華西證券認為,全球晶圓代工將迎來三方面的變化:
全球半導(dǎo)體三次轉(zhuǎn)移過程如下:第一、美國轉(zhuǎn)至日本:在日本成就了世界級半導(dǎo)體材料企業(yè),直至今日壟斷全球半導(dǎo)體材料供應(yīng);第二、日本轉(zhuǎn)至韓國和中國臺灣:在韓國成就了三星、LG、海力士等存儲芯片巨頭;中國臺灣則成就了全球邏輯芯片代工龍頭臺積電;第三、中國臺灣轉(zhuǎn)移至中國大陸:中國半導(dǎo)體企業(yè)機會來臨。中國大陸半導(dǎo)體材料、設(shè)備自主可控將是長周期趨勢。
另外,中國大陸集成電路貿(mào)易逆差持續(xù)增加,晶圓代工的進口替代可望跨越周期迎來增長趨勢。
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),至2019年,中國大陸集成電路貿(mào)易逆差為2,040億美元;其中,中國大陸集成電路進口約為3,060億美元,集成電路出口約為1,020億美元;2013-2019年,中國大陸半導(dǎo)體持續(xù)推動國產(chǎn)化,但是貿(mào)易逆差仍然持續(xù)擴大,顯示國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在降低貿(mào)易逆差的指標上屬于長周期發(fā)展趨勢。