全球市場對半導體芯片的需求極其旺盛，這對芯片制造企業(yè)，特別是晶圓代工廠的產(chǎn)能提出了更多需求。但在總體產(chǎn)能供不應求的情況下，如何分配現(xiàn)有產(chǎn)能，如何擴建新產(chǎn)能，就成為了一個很重要的話題，也可以說成為了一門學問。
下面從產(chǎn)業(yè)（主要關注晶圓代工）已用產(chǎn)能，2022年的產(chǎn)能部署預期，以及在未來幾年（2023~2025年）將釋放出的新晶圓廠（現(xiàn)在已開始或即將建設）產(chǎn)能，簡單了解一下芯片制造業(yè)的發(fā)展情況。
已用產(chǎn)能
在晶圓代工市場，臺積電和三星這兩家的市場占有率之和就超過了70%，其中，臺積電市場率達到了55%左右，處于絕對的統(tǒng)治地位，三星占17.3%，前五名中的另外三家分別為：聯(lián)電占7.1%，GlobalFoundries（格芯）占5.5%，中芯國際占4.7%。
因此，臺積電的晶圓代工產(chǎn)能分布情況，在業(yè)界具有很強的代表性。
臺積電2021年第二季度財報顯示，以制程來分，該公司第二季5nm制程出貨占晶圓銷售金額18%，7nm為31%，16nm為14%，28nm為11%。其它各制程的收入占比如下圖所示。
可以看出，臺積電的主要營收來源是先進制程（16nm、7nm和5nm），占比之和達到63&，雖然比例與今年第一季度、以及去年同期相比，或增或減有所變化，但幅度不大，基本穩(wěn)定。
這種產(chǎn)能分配狀況也是臺積電近些年一直延續(xù)下來的，前提是不斷在最先進制程方面保持足夠的研發(fā)和晶圓廠投資，推進量產(chǎn)進程，從而保持對競爭者絕對的優(yōu)勢。這樣，先進制程占總體營收比例不斷提升，而次等先進制程，以及成熟制程（40nm以上）占總營收的比例有序下降，形成較為科學、且極具競爭力的產(chǎn)能分布。
雖然臺積電的營收主要來自于先進制程，但該公司的成熟制程水平也很高，且全球排名第一，Counterpoint Research給出了按成熟制程（節(jié)點≥40nm）產(chǎn)能排序的全球晶圓代工廠商Top榜單，如下圖所示。
可以看出，排名第一的廠商依然是臺積電，市占率達到28％。
成熟制程在2020年非?；鸨?，產(chǎn)能嚴重短缺，這給各大晶圓代工廠帶來了巨大的商機。而從2021年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢來看，這種短缺狀況在近期內(nèi)還難以緩解。對此，Counterpoint Research認為，2021年，排名靠前的代工廠的成熟制程僅會分配給特定應用。舉例來說，即便8英寸晶圓需求強勁，聯(lián)電（UMC）宣布，2021年8英寸晶圓產(chǎn)能僅擴充1%-3%。
從各大平臺應用來看，臺積電第二季度增長主要來自高性能計算和汽車電子，營收分別增長12%，而智能手機、物聯(lián)網(wǎng)分別衰退3%、2%，消費類電子則大幅衰退12%。這也充分體現(xiàn)了臺積電制程產(chǎn)能分布的優(yōu)勢，先進制程主要用于高性能計算和智能手機，在手機需求疲軟的情況下，高性能計算依然可以頂上去，保證先進制程的產(chǎn)能利用率。而在成熟制程方面，由于汽車芯片成為了近一年來的市場爆點，而該類芯片基本不需要先進制程，這就給了臺積電成熟制程營收增長機會，況且，臺積電在全球汽車芯片代工市場的占有率將近70%，這對其營收增長有很大的推動作用。
可見，無論是先進制程，還是成熟制程，無論是高性能計算，還是手機、汽車等應用，臺積電的產(chǎn)能都有較好的部署，使其能夠應對各種技術(shù)和市場變化和需求。
本周，TrendForce發(fā)布了2021年第二季度全球十大IC設計廠商的營收排名榜單，如下圖所示。
排在前5名的廠商順序與今年第一季度相同，從圖標中可以看出，除了博通，其它4家營收同比都呈現(xiàn)出大幅增長，最低的英偉達也達到了68.8%，最高的AMD達到了99.3%。
可以看出，排在前5的廠商都是主攻處理器的（各種應用的CPU、GPU和基帶芯片），而這些大都需要先進制程工藝，提供這些晶圓代工服務的則是臺積電和三星這兩家廠商。這樣，5大IC設計廠商的營收總量和同比增長情況，也體現(xiàn)出了與之緊密相關的晶圓代工產(chǎn)能的營收及其增長情況。這與前文提到的臺積電第二季度先進制程營收占比是相輔相成的。
而從這份榜單的后5名來看，變化較之以前的排名變化較大，主要體現(xiàn)在Marvell和聯(lián)詠這兩家。其中Marvell收購了Inphi，營收大幅增長，使其排名自第一季度的第9名躍升至第二季度的第7名。而聯(lián)詠上升到了第6位，這也是該公司少有的高排位，主要原因在于其顯示面板驅(qū)動IC銷售旺盛，第二季度營收同比增長了96%。
聯(lián)詠排名的竄升體現(xiàn)的是成熟制程芯片市場的火爆，特別是顯示面板驅(qū)動芯片市場，在過去半年多時間內(nèi)，需求一直很旺盛。這也給中國大陸相關IC設計和晶圓代工企業(yè)帶來了良好的商機，在很大程度上彌補了先進制程短板的困擾，同時，相關專注于顯示面板驅(qū)動芯片研發(fā)的本土IC設計廠商也少有的提升了芯片價格。
2022年產(chǎn)能
從目前的情況來看，2022年全球性芯片缺貨的基本面不會改變。這樣就必須未雨綢繆，特別是對于IC設計廠商來說，必須想方設法提前拿到明年的產(chǎn)能，才不會太焦慮。這樣，晶圓代工廠依然是產(chǎn)業(yè)的焦點。
以近一年來將業(yè)績做得風生水起的聯(lián)電為例，一周前，該公司總經(jīng)理簡山杰表示，第三季晶圓出貨量將季增 1-2%，ASP 以美元計算將較上季增長 6%，毛利率估 34-36%，產(chǎn)能利用率維持 100%；法人估其第三季美元營收將季增 7-8%，續(xù)創(chuàng)新高。簡山杰表示，今年產(chǎn)能已銷售一空，現(xiàn)在談的是明年產(chǎn)能，客戶傾向談長期合作。
從目前額情況來看，聯(lián)電2022上半年的產(chǎn)能大部分已經(jīng)被預定了，對于成熟制程芯片設計廠商來說，可能明年下半年產(chǎn)能還有較大獲得空間。
臺積電方面，不久前對客戶通報了漲價決定，先進制程漲價5%~10%，成熟制程則漲價10%~20%。可見，臺積電成熟制程的漲價空間較大，這一方面說明市場對成熟制程產(chǎn)能需求的迫切程度，另一方面，還有臺積電近些年在先進制程方面投資較多，相對而言，以8英寸晶圓為主的成熟制程產(chǎn)能的增長有限，這就在一定程度上放大了成熟制程產(chǎn)能的緊缺狀況。
從聯(lián)電和臺積電的產(chǎn)能分配和漲價情況來看，2022年全球成熟制程芯片的熱度很可能會有增無減。因為那時相關新產(chǎn)能不可能大規(guī)模釋放出來，只有依靠現(xiàn)有的產(chǎn)能，而全球排名前10的晶圓代工廠產(chǎn)能利用率已到極限，而明年相關芯片的市場需求看不出有減弱態(tài)勢。這樣，搶產(chǎn)能的暗戰(zhàn)恐怕會更加激烈，這就苦了眾多中小規(guī)模IC設計廠商了。
再來看一下中國大陸，由于全球半導體市場出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能短缺問題，芯片缺貨情況愈發(fā)嚴重，已造成中國大陸許多系統(tǒng)廠及車廠因缺芯片而被迫減產(chǎn)。近期業(yè)界傳出，中國官方為了解決芯片缺貨及價格不合理飆漲問題，同時維持半導體供應鏈穩(wěn)定供貨，已要求相關晶圓代工廠，包括中芯、華虹等中國大陸晶圓代工廠明年產(chǎn)能將優(yōu)先供應給中國當?shù)豂C設計廠及系統(tǒng)廠，中國大陸以外客戶能夠取得的產(chǎn)能與今年相較恐將明顯縮減，業(yè)界評估手機芯片大廠高通所受沖擊恐會最大，明年將持續(xù)面臨電源管理IC（PMIC）供貨不足難題。
據(jù)悉，為了確保明年產(chǎn)能，部分中國臺灣及美國IC設計廠于今年下半年已經(jīng)開始將訂單移轉(zhuǎn)回臺灣地區(qū)的晶圓代工廠，但臺灣晶圓代工廠產(chǎn)能本來就供不應求，不僅無法取得足夠產(chǎn)能，訂單持續(xù)回流會導致產(chǎn)能短缺問題更為嚴重，面對今年下半年及明年晶圓代工價格調(diào)漲也只能接受。
未來新廠產(chǎn)能
由于芯片產(chǎn)能嚴重不足，近一年來，全球多地都在興建晶圓廠。目前，全球正在新建，以及即將建設的晶圓廠，其產(chǎn)能最快也要到2023年才能釋放出來。
那么，未來幾年全球的芯片產(chǎn)能會如何分布呢？IC Insights給出了一份統(tǒng)計數(shù)據(jù)，內(nèi)容是按地理區(qū)域劃分，2020年12月全球主要地區(qū)安裝的晶圓產(chǎn)能。數(shù)據(jù)顯示，中國臺灣安裝的晶圓產(chǎn)能全球領先，市場份額高達21.4%（8英寸約當晶圓），排在第二位的是韓國，占全球晶圓產(chǎn)能的20.4%，中國大陸占全球產(chǎn)能的15.3%，雖然排在第四，但與排在第三的日本（15.8%）幾乎持平，預計2021年中國大陸裝機容量將超過日本，排在第五位的是北美（12.6%），第六位是歐洲（5.7%）。
IC Insights認為，在預測期內(nèi)（2020-2025年），北美的產(chǎn)能份額預計將下降，因為該地區(qū)的大型無晶圓廠供應商行業(yè)繼續(xù)依賴代工廠，主要是臺灣地區(qū)的代工廠，預計歐洲的產(chǎn)能份額也將繼續(xù)緩慢萎縮。
而中國大陸情況正相反，IC Insights認為這里將是唯一一個在2020至2025年期間份額增加的地區(qū)（3.7個百分點）。雖然中國大陸主導的大型新DRAM和NAND晶圓廠的推出預期有所減弱，但未來幾年，總部設在其他國家的IC制造商將有大量晶圓產(chǎn)能帶入中國，同時，中國本土企業(yè)也在不斷拓展晶圓產(chǎn)能。
雖然這份數(shù)據(jù)只是2020年12月各地區(qū)晶圓產(chǎn)能的數(shù)據(jù)，但其充分體現(xiàn)了近幾年全球晶圓產(chǎn)能的分布和變化情況：中國臺灣、韓國和日本是傳統(tǒng)三強地區(qū)，而排在第四的中國大陸成為了后起之秀，上升勢頭最為強勁，趕超日本不成問題。而排在第五、第六的北美和歐洲，并沒有任由中國大陸不斷擴大市場份額，特別是近一年以來，動作頻頻，新建晶圓產(chǎn)能的計劃和勢頭可與中國大陸匹敵。
顯然，中國大陸將是今后幾年芯片產(chǎn)能增長最為迅速的市場，或許正是因為如此，再加上當下全球芯片缺貨狀況，使得晶圓廠建設的市場屬性比例下降，繼中國之后，美國、韓國和歐洲政府都在本地興建晶圓廠方面不斷出手，先后出臺相關的政策和資金扶持計劃。這樣，全球性的政府介入，給未來的新產(chǎn)能釋放帶來了諸多難以預測的因素。
隱憂
雖然芯片產(chǎn)能緊缺，但目前全球范圍內(nèi)興建晶圓廠之風甚大，而當下芯片短缺狀況也有泡沫成分，那就是重復下單，以及囤貨。在以上兩方面的作用下，2023年以后是否會出現(xiàn)芯片產(chǎn)能過剩的局面呢？這也是業(yè)界時常提出的問題。
本周，摩根士丹利表示，整體半導體需求可能被高估了，已看到智能手機、電視及計算機芯片需求轉(zhuǎn)弱，LCD驅(qū)動IC、利基型內(nèi)存及智能手機傳感器庫存會有問題，預計臺積電及力積電等晶圓代工廠，最快今年第4季會發(fā)生訂單遭到削減。
摩根士丹利認為，全球芯片封測14%產(chǎn)能位于馬來西亞，尤其是德州儀器（TI）、意法半導體（STM）、安森美（ON Semi）及英飛凌（Infineon）等來自美歐IDM廠的產(chǎn)能。受到新冠肺炎疫情影響，馬來西亞封測工廠6月開始實施部分封鎖，9月為止的產(chǎn)能利用率平均僅47%，導致下游廠商繼續(xù)超額下訂PMIC、MOSFET及MCU ，所以不斷傳出芯片短缺，一旦馬來西亞解除封鎖，全球汽車及服務器產(chǎn)能有望恢復。
不過，摩根士丹利對半導體行業(yè)的預測經(jīng)常被業(yè)內(nèi)資深人士吐槽，因此，上述論述只是參考。但這種擔憂不無道理，或許相關晶圓代工廠被砍單的情況不會發(fā)生在今年，但隨著半導體周期的推進，以及新晶圓廠產(chǎn)能的爆發(fā)，未來幾年還是有隱憂的。
另外，2023年以后，新產(chǎn)能陸續(xù)釋放后，對晶圓廠相關人才的需求量會大增，而半導體是技術(shù)高度密集型產(chǎn)業(yè)，今年產(chǎn)能不足，就引起了人才荒，而2023年以后，大量新晶圓廠需要更多的芯片制造人才，而兩三年時間內(nèi)是不可能培養(yǎng)出大批新人才的。到時候，全球半導體業(yè)人才內(nèi)卷狀況恐怕會很凸出。