破解芯片产能和毛利率困局

2024-06-06 15:42

半导体产业纵横

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?当下的晶圆代工业，已经不像两年前那么光鲜，即使是看起来很风光的大厂，也有前所未有的苦恼。全球排名前六的厂商，家家有本难念的经。

据Counterpoint统计，在2024年第一季度，台积电继续保持其在晶圆代工行业的领先地位，一季度份额占比达到62%，三星作为第二大代工厂，占据了13%的市场份额，中芯国际在最新季度中交出了超出市场预期的成绩单，首次占据第三的位置。

从上图可以看出，掌控先进制程技术和市场的台积电吃饱喝足，而没有此种实力和地位的厂商则只能在相对有限的市场内激烈竞争。

先进制程，神仙游戏

在先进制程芯片市场供不应求的情况下，台积电的5nm、4nm和3nm继续保持市场领先地位，获得了全球多数大客户的订单。

2023年第四季度，3nm制程产线收入占台积电总营收的15%，环比增长了14.4%，5nm和7nm分别占总收入的35%和17%。总体来看，先进制程工艺（7nm及以下）占其总营收的67%。台积电预计2024年资本支出280亿~320亿美元，其中，70-80%将用于先进制程技术，10-20%将用于特殊和成熟制程。

2024年，将有更多客户加入台积电3nm阵营，包括联发科、高通、英伟达、AMD，甚至是英特尔。

英伟达新品H200、AMD的MI300将对台积电的3nm制程提供大量订单。英特尔下一代低功耗架构Lunar Lake MX（LNL）CPU将使用台积电的N3B制程，近期，台积电开始加快进度，Arrow Lake H/HX的CPU也将采用3nm制程，有望进一步提升台积电产能利用率。

由于先进制程需求持续增长，台积电计划到2024年底将3nm产能利用率提升至80%。

台积电计划于2025年推出2nm制程，近期，已经启动了2nm试产的前置作业，目标是今年试产近千片。

三星电子在2023年推出了第二代3nm制程工艺，计划2025年量产2nm。

据韩媒报道，三星已开始试产第二代3nm制程（SF3）芯片，并测试芯片性能和可靠性，目标是在6个月内将其良率提升至60%以上。三星非常看重与高通、英伟达的合作，高通的新一代 Snapdragon 8 Gen 3交给台积电生产，英伟达的 H200和AMD的MI300X预计也将采用台积电3nm制程，如果SF3产量和性能稳定，转向台积电的客户将有望回流。

2025年，三星将推出2nm（SF2）制程，之后，将增加晶体管的纳米片数量，这样可以增强驱动电流，提高性能，降低功耗。该公司对2nm制程寄予厚望，据韩媒报道，三星晶圆代工部门正在整合优势资源，快速推进其2nm生产计划，争取在与台积电的正面竞争到来时，提升产能利用率。

成熟制程报价持续下滑

成熟制程晶圆代工市场持续面临供过于求压力，IC设计公司透露，2024年第二季度，部分成熟制程报价再降1%~3%，从目前的情况来看，第三季度报价可能还会降，使得整体价格自2022年第三季度以来一路下滑。

2023下半年，成熟制程晶圆代工厂面临产能利用率六成保卫战，联电、世界先进和力积电等大厂为抢救产能利用率，大砍2024年首季报价，幅度达到10%~20%。这一波报价调整，导致成熟制程晶圆代工价格下探至疫情后新低点，导致相关厂商的毛利率下滑。

有IC设计公司透露，晶圆代工厂告知，成熟制程生意不好做，产能利用率直线下滑，为了确保产能利用率与市占率，维持一定的生产经济规模，不得不降价促销。

即便近期PC、手机市场出现回暖迹象，客户考虑到清库存、通膨等因素，投片策略依旧保守，逼得晶圆代工厂不得不加大降价幅度，避免订单流失到愿意降价的竞争对手那里。

由于消费类客户投片需求低，专攻8英寸晶圆代工的厂商受创最深，由于IDM和IC设计公司先前大量重复下单，导致电源管理IC、驱动IC和MCU等芯片库存水位仍较高，且部分产品已经转投12英寸产线，让8英寸晶圆代工厂产能利用率一直维持在低水位。

不过，也有晶圆代工厂表示，如果特定应用如驱动IC等客户想要更便宜的代工价格，因此转单，并不会跟着杀价，毕竟杀价竞争不会有尽头，会持续增加其它应用，让产能利用率慢慢回升。

部分IC设计公司表示，经历过之前被高库存困扰的情形，现在会等客户给出明确需求后才去投片。近几年，考虑到成本，在中国大陆晶圆厂投片的订单越来越多，而中国大陆成熟制程晶圆代工厂产能持续增加，会导致产能供过于求的局面持续一阵子。

四大晶圆代工厂毛利率堪忧

5月，中芯国际、华虹半导体、格芯和联电先后公布了一季度财报。

2024年第一季度，中芯国际销售收入为17.5亿美元，环比增长4.3%，同比增长19.7%，毛利率为13.7%，同比下降7.1个百分点。

中芯国际月产能由2023年第四季度的80.55万片8英寸晶圆约当量增加至2024年第一季度的81.45万片8英寸晶圆约当量，产能利用率提升至80.8%。

展望第二季度，中芯国际给出的收入指引是环比增长5%~7%，毛利率指引是9%~11%。

2024年第一季度，华虹半导体的销售收入为4.60亿美元，相较于去年同期的6.31亿美元有所下降，但与上一季度的4.55亿美元相比，实现了1%的增长。尽管收入有所增长，毛利率却从去年同期的32.1%下降至6.4%。

华虹半导体归属于母公司股东的净利润为3180万美元，同比下降了79.1%。该公司将净利润下降归因于平均销售价格的下降，这直接影响了毛利水平。

2024年第一季度，格芯营收15.49亿美元，环比、同比均下降16%，净利润为1.34亿美元，同比、环比均下跌近50%，毛利润为 3.93 亿美元，环比减少25%，同比下滑24%，毛利率为25.4%，相较之前约28%的水平有所降低。

格芯12英寸晶圆当量出货46.3万片，同比下降 9%，环比下降16%。

2024年第一季度，联电营收环比减少0.6%，同比增长0.8%，毛利率为30.9%，产能利用率微幅下降至65%。

从这四大成熟制程晶圆代工厂的最新财报来看，毛利率普遍下降，有的下降幅度还很大，同时，伴随着产能利用率的下滑。这些可以充分体现出全球成熟制程晶圆代工市场竞争之激烈，为了不让产能利用率下滑太多，各家都在降价抢单，致使成本上升的同时，利润在减少，直接结果就是毛利率数据比较难看。

早有预判

对于当下先进制程和成熟制程晶圆代工市场行情，2020年，当时还没有被收购的IC Insights就有预判。该机构发布的《2020-2024年全球晶圆产能》报告指出，虽说面临很多挑战，半导体界对于不断缩小晶体管几何尺寸有着强烈的动机，因为这样做有很多好处，如更高的速度、更低的功耗、更低的单位面积成本等。

在这样的发展趋势下，按照IC Insights的统计和预测，各种半导体制程的市占率向着相对更加均衡的方向发展。

如上图所示，在2019年，10nm以下先进制程的市占率仅为4.4%，而到2024年，其比例将增长到30％。在该时间段内，10nm -20nm制程的市占率将从38.8%，下降到26.2%；20nm-40nm制程的市占率将从13.4%，下降到6.7%；40nm以上成熟制程的比例在这些年当中没有出现明显变化。

10nm以下的先进制程呈现出快速增长的态势，2020年市占率为10％，2022年的预测值就超过了20％，并在2024年增加至全球产能的30％。

10nm -20nm制程市场占比本来是最大的，如图所示，2019年接近40%，但随着10nm以下先进制程的崛起，10nm -20nm的市占率正在逐渐被蚕食。该范围内的主力制程是16nm（主要由台积电提供），14nm（主要由三星、英特尔和格芯提供），12nm（主要由台积电和格芯提供）。

在20nm-40nm这一区间内，主要有22nm，28nm和32nm。

40nm以上的成熟制程，无论是180nm以下，还是180nm以上的，市占率都很稳定。这也正是诸多晶圆代工厂长期专注于成熟工艺，而不向先进制程投入过多资本和精力的底气所在。

总体来看，到2024年，10nm以下，10nm -40nm，以及40nm以上制程各占市场约三分之一，将呈现出三分天下的格局。在这个过程当中，10nm以下是个明显的增量市场，而其成本很高，对技术积累的要求也很高，玩家就很少，这也是台积电能掌控全球晶圆代工60%市场份额的主要原因。而在10nm -40nm，以及40nm以上这两个制程领域，没有增量，技术含量相对低，竞争就激烈，形成当下竞争、降价、低毛利率的局面也就顺理成章了。

退而求其次

10nm以下先进制程，特别是3nm以下，做起来太难，需要太多的技术积累和巨量资金支持，即使是像台积电这样的龙头厂商，也要控制成本和资本支出。与此同时，40nm以上的成熟制程市场早已成为红海，对于业界早已成名的晶圆代工厂来说，在40nm以上成熟制程市场扩充产能，投入产出比方面不划算。因此，近些年，10nm~40nm制程，特别是16nm、22nm和28nm这三种制程工艺，受到越来越多的青睐，特别是在中国大陆、日本和欧洲新建的晶圆厂，多为这几种制程工艺产线。

实际上，就目前全球晶圆代工整体产能而言，在12nm、14nm和16nm制程领域，实现量产的产线比重并不高。

台积电表示，12nm向上接轨先进制程，向下延伸成熟制程，在未来的很长时间都将占据较大的市场份额。因此，该晶圆代工龙头在日本和德国的新建晶圆厂，都聚焦在12nm、16nm和22nm制程，可以实现较好的投入产出比。

格芯和联电也在积极拓展相关产能。

2023年7月，格芯新加坡工厂正式建成运营，每年产能超过40万片晶圆。过去几年，该公司在纽约州北部的Fab 8工厂也在投资扩建。格芯在德国德累斯顿投资了24 亿美元来提高产能。2023年，格芯宣布与意法半导体建立合作伙伴关系，以扩大产能。格芯的这些举措，都是在加大10nm~40nm制程产能。

联电同样非常看重投入产出比，而不是先进制程技术，特殊制程占该公司营收的60%，所谓特殊制程，简单地说就是具有很强差异化、并不是市场上每家都能提供的、独有的成熟制程工艺和服务。这方面，联电擅长OLED驱动IC、RF SOI和BCD等。

对于一心要将晶圆代工业务壮大的英特尔来说，在短期内无法达到台积电和三星的工艺技术和市场影响力的情况下，必须考虑投资回报率，此时，发展10nm~40nm制程晶圆代工就成为了不二选择，而在这方面，联电的诉求和工艺技术特点与英特尔很契合，因此两家厂商开始了合作。

通过合作，联电可以利用英特尔现成的FinFET产能而不需要巨大的资本支出，可以在成熟制程市场的激烈竞争中增加砝码。英特尔能获得晶圆代工市场经验，可以集中资源用于3nm、2nm等更先进制程工艺的开发。

结语

总体来看，无论是先进制程，还是成熟制程，各晶圆代工厂都在想方设法提升产能利用率。先进制程厂不愁毛利率，但需要未雨绸缪，在扩产的同时，要提升投资回报率，成熟制程产线则要把提升毛利率放在最重要的位置。

SEMI认为，全球晶圆厂产能利用率仍偏低，特别是成熟制程，2024上半年没有复苏的迹象。

摩根大通（小摩）证券在最近发布的晶圆代工产业报告中指出，去库存将结束，2024下半年，产业将全面恢复，并于2025年进一步增强。

小摩台湾区研究部主管哈戈谷（Gokul Hariharan）认为，行业已至谷底，幸好AI需求旺盛，非AI需求也开始恢复，急单开始出现，包括大尺寸显示面板驱动IC（LDDIC）、电源管理IC、WiFi 5和WiFi 6芯片等，都在带动晶圆代工业转向复苏。

值得注意的是，中国大陆晶圆代工厂的产能利用率恢复速度较快，这是因为IC设计公司早就开始调整库存，经过6个季度的去库存，在晶圆代工厂的下单量趋于正常。

原文标题 : 破解芯片产能和毛利率困局

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