2019年10月，DIGITIMESResearch估計(jì)2019至2024年全世界晶圓代工年產(chǎn)值年年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)有希望達(dá)到5.3%。而猝不及防的疫情毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)拉低這一估計(jì)，但是，臺(tái)積電對(duì)外部展示出了相對(duì)性樂(lè)觀的工作態(tài)度，該企業(yè)指出，2019至2024年，不包括存儲(chǔ)芯片的半導(dǎo)體業(yè)年年復(fù)合增長(zhǎng)率有希望達(dá)到5%，而晶圓代工業(yè)的增長(zhǎng)率將比全部半導(dǎo)體業(yè)要高許多。
但是，遭受疫情危害，2020年全世界半導(dǎo)體業(yè)將呈現(xiàn)同期相比負(fù)增長(zhǎng)，這現(xiàn)已成為了行業(yè)領(lǐng)域廣泛的共識(shí)。而在那樣不景氣的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，臺(tái)積電估計(jì)其全年度的營(yíng)業(yè)額將完成同比增長(zhǎng)率15%左右。
晶圓代工業(yè)往往可以趁勢(shì)增漲，最先是由其本身的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式確定的。
在全世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)前期，是找不到IC設(shè)計(jì)方案和生產(chǎn)制造明確分工的，僅有一種IDM策略，伴隨著銷售市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，許多經(jīng)營(yíng)規(guī)模小的生產(chǎn)商，因?yàn)橘Y金不足，沒(méi)辦法承擔(dān)已有晶圓廠，因而，便會(huì)把設(shè)計(jì)方案的芯片交到整體實(shí)力相對(duì)性深厚的IDM生產(chǎn)制造，它是最開(kāi)始的代工實(shí)體模型。殊不知，初期在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)認(rèn)識(shí)欠缺的狀況下，將設(shè)計(jì)方案出去的芯片交到別的IDM生產(chǎn)制造，存有著很大的安全產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)性，即競(jìng)爭(zhēng)者很可能會(huì)熟練掌握你的芯片信息內(nèi)容。
那樣，晶圓代工策略應(yīng)時(shí)而生，1987年，臺(tái)積電建立，創(chuàng)立了一個(gè)新的時(shí)期。自那以后，伴隨著銷售市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，無(wú)晶圓廠的Fabless數(shù)量逐漸提升，也因而，大量的Foundry不斷涌現(xiàn)出去，但是，與愈來(lái)愈多的Fabless數(shù)量相比較，Foundry的數(shù)量或是相對(duì)性不足的，直至今日仍然如此。終究，因?yàn)橹刭Y產(chǎn)和高技術(shù)密集的特性，籌備一家Foundry的難度系數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Fabless。
針對(duì)Foundry而言，因?yàn)殚L(zhǎng)期性致力于晶圓代工業(yè)務(wù)流程，且為自己的精準(zhǔn)定位確立，并能堅(jiān)持不懈；此外，這種商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的多顧客、多產(chǎn)品系列、多制造特性，比IDM和Fabless更加厚實(shí)且多元，某種意義上，其抗風(fēng)險(xiǎn)能力更強(qiáng)。
拋開(kāi)自身特性之外，晶圓代工廠能夠拿出顯眼的銷售業(yè)績(jī)，且在未來(lái)數(shù)年內(nèi)的年年復(fù)合增長(zhǎng)率大概率會(huì)高于全制造行業(yè)平均收入，還有多種多樣銷售市場(chǎng)關(guān)鍵因素，關(guān)鍵涉及下列三點(diǎn)：智能終端的芯片電子器件使用量逐漸提高；IDM芯片制造業(yè)務(wù)外包業(yè)務(wù)流程提升；機(jī)器設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)生產(chǎn)商自研芯片提升。這三大增量銷售市場(chǎng)內(nèi)的芯片大多數(shù)必須交由晶圓代工廠生產(chǎn)制造，因而，將來(lái)數(shù)年Foundry的銷售業(yè)績(jī)很值得憧憬。
芯片電子器件使用量提高
這些方面，最直觀性的體會(huì)便是CIS（CMOS圖像傳感器）。因?yàn)槭謾C(jī)攝像頭的總數(shù)呈增漲趨勢(shì)，促使CIS要求充沛，給許許多多的很多家晶圓代工廠產(chǎn)生了極大創(chuàng)業(yè)商機(jī)，一下子，制造行業(yè)深陷了CIS產(chǎn)能困境，促使CIS制造行業(yè)老大索尼迫不得已破天荒地向臺(tái)積電要求長(zhǎng)期性戰(zhàn)略合作，目的性便是提升CIS產(chǎn)能。
2020年，預(yù)估手機(jī)中的潛望式攝像頭、后置ToF有希望上量。現(xiàn)階段，在手機(jī)中運(yùn)用較多的3D視覺(jué)成像計(jì)劃方案是結(jié)構(gòu)光和ToF，因?yàn)?/span>ToF具有激光測(cè)距區(qū)域更廣，且能夠即時(shí)獲得面陣精準(zhǔn)深度信息內(nèi)容的特性，使其在AR這類高動(dòng)態(tài)應(yīng)用領(lǐng)域中具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。而5G技術(shù)應(yīng)用的商用為AR運(yùn)用落地式造就了必要條件。這種都對(duì)以CIS為代表的光學(xué)芯片電子器件明確提出了大量要求。
顯而易見(jiàn)，5G落地式是芯片電子器件使用量提高的主要關(guān)鍵因素。
5G手機(jī)必須支持的頻率段總數(shù)已經(jīng)在提升，射頻前端必須提升三個(gè)收發(fā)摸組，而且在獨(dú)立組網(wǎng)方式下，必須選用雙無(wú)線天線發(fā)射點(diǎn)，4天線傳輸，射頻前端元器件的使用量繼而提升。預(yù)估濾波器將從40個(gè)提升至70個(gè)，射頻開(kāi)關(guān)從10個(gè)提升至30個(gè)，PA從4G時(shí)期的6-7個(gè)提升至15個(gè)。
此外，因?yàn)?/span>CPU、基帶芯片的更新，存儲(chǔ)器容積的不斷提高，造成5G集成電路芯片供給量大幅度提高。據(jù)ifixt拆機(jī)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，5G集成電路芯片的供給量約為4G手機(jī)的2倍以上。因而，繼而5G手機(jī)的大量上市，集成電路芯片銷售市場(chǎng)有希望迎接增漲。
5G基站這方面，MIMO通信技術(shù)的運(yùn)用，產(chǎn)生了PA等使用量的大幅度提高。末來(lái)幾年5G基站的基本建設(shè)量將逐漸提高，預(yù)估2022年5G基站的基本建設(shè)量將超出170萬(wàn)個(gè)。
從2019年開(kāi)始，TWS耳機(jī)銷售市場(chǎng)強(qiáng)悍提高，預(yù)估2019年TWS整體銷售量有望突破1億。伴隨著TWS企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用的完善和成本費(fèi)用的降低，有望變成手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置，將促進(jìn)TWS銷售量大幅度提高。按照智能手機(jī)銷售市場(chǎng)50%的滲透率，標(biāo)準(zhǔn)配置價(jià)格200元計(jì)算，手機(jī)市場(chǎng)規(guī)模近1500億元。這將更進(jìn)一步推高銷售市場(chǎng)對(duì)TWS藍(lán)牙芯片的需要量。
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器這方面，從2017年開(kāi)始，全世界網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器銷售量和營(yíng)收增速逐漸提高，這關(guān)鍵源于云計(jì)算技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的推動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器CPU性能的提高，存儲(chǔ)容量的提高，及其人工智能發(fā)展趨勢(shì)帶動(dòng)的深度學(xué)習(xí)、邏輯推理等要求的提高，都推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器芯片使用量的提升。來(lái)自SIA的數(shù)據(jù)顯示，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用芯片銷售市場(chǎng)占整體半導(dǎo)體市場(chǎng)占有率的10%，因此，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器芯片使用量的提高對(duì)半導(dǎo)體要求具有很大危害。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)這方面，對(duì)相關(guān)的傳感器、MCU、存儲(chǔ)器、電源IC、射頻器件等的需要量非常大，而這類芯片是物聯(lián)網(wǎng)模塊的關(guān)鍵構(gòu)成部分。一般情況下，單獨(dú)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接，對(duì)應(yīng)1-2個(gè)無(wú)線通訊模塊，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)百億級(jí)別的連接數(shù)，對(duì)無(wú)線通訊模塊的要求空間不可估量。
實(shí)際看來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，傳感器和連接器應(yīng)用數(shù)目較多，2021-2025年，伴隨著5G商用規(guī)模性推開(kāi)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及將提速，連接/傳感/處理器應(yīng)用數(shù)目將達(dá)到282/251/207億個(gè)，總體數(shù)目的年年復(fù)合增長(zhǎng)率為12%，超出2017-2021年的8%。
上述這類芯片增加量，大多數(shù)須要晶圓代工廠吸收。
IDM芯片制造外包業(yè)務(wù)流程提升
IDM的絕大多數(shù)芯片電子器件全部都是在自己加工廠生產(chǎn)制造并封裝的，但在過(guò)去的10年里，這類情況一直在產(chǎn)生變化，特別是模擬或模數(shù)混合類芯片，IDM外包給晶圓代工廠的數(shù)目和比例逐漸提升。如最近索尼將部分CIS外包給臺(tái)積電，及其意法半導(dǎo)體（STM）、英飛凌在化學(xué)物質(zhì)半導(dǎo)體這方面正在與臺(tái)積電要求更緊密的戰(zhàn)略合作。
事實(shí)上，在多年前，STM和NXP就合資成立了ST-NXPWireless，專研手機(jī)等無(wú)線通信芯片。新公司除保留一部分封裝測(cè)試生產(chǎn)能力外，芯片前端生產(chǎn)制造交給NXP、STM及晶圓代工廠承擔(dān)。
近幾年來(lái)，迫使國(guó)際IDM大廠調(diào)整生產(chǎn)能力對(duì)策的一個(gè)重要要素，是很多的Fabless公司輕裝前行，并融合了晶圓代工公司的生產(chǎn)制造優(yōu)點(diǎn)，對(duì)IDM大廠產(chǎn)生了威協(xié)，這促使IDM一方面減少生產(chǎn)能力項(xiàng)目投資，另一方面將資源投入在提高IC技術(shù)部的競(jìng)爭(zhēng)能力層面，前些年NXP與STM合并無(wú)線通信部門成立新公司就是這個(gè)緣故。
IDM將芯片制造業(yè)務(wù)外包給晶圓代工廠的比例持續(xù)增長(zhǎng)，一個(gè)很重要的緣故是受IDM在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)淡旺季開(kāi)展調(diào)整的干擾，當(dāng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大幅度提高時(shí)，IDM業(yè)務(wù)外包比例就大幅度提高，當(dāng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提高穩(wěn)步增長(zhǎng)時(shí)，IDM就稍微減少業(yè)務(wù)外包比例。而縱覽半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展歷程，整體顯而易見(jiàn)是呈提高趨勢(shì)的，盡管今年遭受了疫情干擾，但將來(lái)產(chǎn)業(yè)仍然是提高的，IDM將芯片制造業(yè)務(wù)外包給晶圓代工廠的業(yè)務(wù)比例有望更進(jìn)一步提高。
IDM大廠芯片制造業(yè)務(wù)外包比例不斷提高，晶圓代工廠則根據(jù)其好于IDM自有晶圓廠的高效率與成本優(yōu)點(diǎn)，對(duì)IDM的自有晶圓廠產(chǎn)生工作壓力，又以此優(yōu)點(diǎn)幫助Fabless對(duì)IDM技術(shù)部組成競(jìng)爭(zhēng)工作壓力而努力爭(zhēng)取IDM公司的業(yè)務(wù)外包訂單信息，這就促使一部分IDM走向Fablite或Fabless的道路。IDM面對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)愈來(lái)愈猛烈，加上資源比較有限必須專心致志在設(shè)計(jì)各個(gè)領(lǐng)域，是近幾年來(lái)IDM大廠縮減生產(chǎn)能力項(xiàng)目投資，擴(kuò)大業(yè)務(wù)外包的重要要素。這樣，晶圓代工廠無(wú)疑是這種全過(guò)程中的最大既得利益者。
機(jī)器設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)商自研芯片提高
近幾年來(lái)，全產(chǎn)業(yè)鏈下游的機(jī)器設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)商自研芯片的典型案例愈來(lái)愈多，而這種創(chuàng)新的芯片也都主要交給晶圓代工廠生產(chǎn)制造，從而為將來(lái)幾年的芯片代工業(yè)生產(chǎn)增加了更多的營(yíng)業(yè)額利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。
最先是以華為為意味著的商業(yè)設(shè)備生產(chǎn)商，出自于發(fā)展戰(zhàn)略和供應(yīng)鏈管理安全決定，它們一直在大力加強(qiáng)和完善本身的芯片產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)，增多自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的芯片類型。這在客觀上為晶圓代工廠的營(yíng)業(yè)額增多了標(biāo)準(zhǔn)砝碼，現(xiàn)階段，華為早已是臺(tái)積電的第二大客戶了，且伴隨著中芯國(guó)際14nm制程的量產(chǎn)，華為在中芯國(guó)際的投片量也在增多。
此外，便是手機(jī)廠商，除華為之外，蘋果公司有計(jì)劃在3年內(nèi)研制出5G基帶芯片，vivo、OPPO等也將加大在芯片層面的資金投入幅度。
還有，以谷歌、亞馬遜、微軟和阿里巴巴為意味著的大中型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云服務(wù)供應(yīng)商，不管是在云端，依然在邊沿側(cè)，都會(huì)尋找并更換著傳統(tǒng)式的CPU或GPU。
有新聞報(bào)道稱，經(jīng)歷了很多年的AI芯片（TPU）工作經(jīng)驗(yàn)積累之后，谷歌要進(jìn)場(chǎng)移動(dòng)智能終端的核心內(nèi)容硬件配置——SoC處理器芯片了。谷歌在自研處理器層面取得了明顯不斷進(jìn)步，近期其自主研發(fā)的SoC芯片早已成功流片。
據(jù)了解，該芯片是谷歌與三星聯(lián)合開(kāi)發(fā)，采用5nm工藝生產(chǎn)加工制造。臺(tái)積電的5nm即將量產(chǎn)，三星的也有望于明年量產(chǎn)，而作為云服務(wù)供應(yīng)商的谷歌，其芯片早已進(jìn)行預(yù)定相應(yīng)生產(chǎn)能力了。
在我國(guó)，百度、阿里和騰訊都早已進(jìn)行自研芯片，且現(xiàn)有或者即將商務(wù)洽談晶圓代工戰(zhàn)略合作伙伴。
上述這些芯片增長(zhǎng)率，關(guān)鍵依靠晶圓代工廠生產(chǎn)加工制造。將來(lái)幾年，伴隨著市場(chǎng)的逐漸轉(zhuǎn)暖、技術(shù)的不斷進(jìn)步迭代更新，及其應(yīng)用要求的增多，晶圓代工產(chǎn)業(yè)鏈很可能迎來(lái)又一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)黃金期。
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