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    • 01、另辟蹊徑,國產(chǎn)半導(dǎo)體押寶“舊技術(shù)”
    • 02、美歐盯上中國“成熟芯片”
    • 03、成熟節(jié)點(diǎn)的“過剩爭(zhēng)論”
    • 04、結(jié)語
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成熟制程芯片,“中美競(jìng)爭(zhēng)”的另一塊前沿陣地

10/16 14:41
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作者 | 十巷

出品?I 芯潮 IC

數(shù)十年來,芯片制造的巔峰追求聚焦于先進(jìn)制程技術(shù),引得業(yè)界競(jìng)相追逐。從早期的56nm、28nm,到14nm、7nm,再到目前廣泛討論的5nm、3nm,以及臺(tái)積電正全力推進(jìn)的2nm...在摩爾定律的指引下,這些數(shù)字不僅代表著芯片制造技術(shù)的不斷精進(jìn),更預(yù)示著芯片性能與能效的顯著提升。

尤其是在人工智能AI)浪潮時(shí)代,先進(jìn)制程芯片一卡難求、價(jià)格飆升,呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的緊俏局面。

與之形成鮮明對(duì)比的是,成熟制程芯片的價(jià)格戰(zhàn)硝煙已在全球悄然彌漫。

01、另辟蹊徑,國產(chǎn)半導(dǎo)體押寶“舊技術(shù)”

眾所周知,自2022年以來,美國高度重視限制中國高端半導(dǎo)體生產(chǎn),實(shí)施了嚴(yán)格的出口管制措施,并撥款數(shù)百億美元來激勵(lì)美國先進(jìn)芯片的本地化生產(chǎn)。

在技術(shù)與市場(chǎng)的雙重嚴(yán)峻挑戰(zhàn)面前,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必須迎難而上,勇敢地迎接各種困難與考驗(yàn)。

為此,我國開始重點(diǎn)關(guān)注不太先進(jìn)但廣泛使用的“傳統(tǒng)”芯片(成熟制程芯片)。

所謂成熟制程,通常指的是28nm及以上的制程工藝。該工藝曾經(jīng)一度被部分人誤解為“低端”、“又老又慢”的代名詞。

但事實(shí)并非如此。

成熟制程芯片,盡管技術(shù)上不如先進(jìn)芯片復(fù)雜,但其重要性不容忽視。這些工藝已經(jīng)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的市場(chǎng)驗(yàn)證,技術(shù)相對(duì)成熟,生產(chǎn)成本較低,穩(wěn)定性高,聚焦于中小容量的存儲(chǔ)芯片、模擬芯片、MCU、電源管理、模數(shù)混合、傳感器、射頻芯片等,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車、家電,以及醫(yī)療和工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域。

從芯片需求數(shù)量來看,28nm及以上的成熟工藝,占據(jù)了全球四分之三左右的份額,而先進(jìn)工藝只占四分之一。

由于工藝優(yōu)化、材料創(chuàng)新等技術(shù)的不斷應(yīng)用,成熟制程在提升效率、降低能耗、增強(qiáng)可靠性等方面仍有巨大的潛力可挖。同時(shí),面對(duì)定制化、差異化的市場(chǎng)需求,成熟制程技術(shù)也展現(xiàn)出了其靈活性和適應(yīng)性,能夠根據(jù)客戶需求進(jìn)行快速調(diào)整和優(yōu)化。

最近幾年,中國大力發(fā)展成熟芯片工藝,在提升自給率、滿足自身需求之外,逐步擴(kuò)大在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的市場(chǎng)份額和話語權(quán)。

在上述背景和形勢(shì)下,中國作為全球最大的成熟制程芯片市場(chǎng),已然展現(xiàn)出了強(qiáng)大的實(shí)力與巨大的潛力。眾多企業(yè)通過持續(xù)不斷的技術(shù)攻堅(jiān)和不懈努力,如今已能夠?qū)崿F(xiàn)成熟制程芯片的大規(guī)模量產(chǎn),這使得中國在這一領(lǐng)域的芯片產(chǎn)量迅速攀升。

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年中國大陸的晶圓產(chǎn)能同比增長(zhǎng)12%,達(dá)到每月760萬片晶圓。預(yù)計(jì)到2024年,這一數(shù)字將進(jìn)一步增加到每月860萬片晶圓。2024年第一季度,中國的成熟制程芯片產(chǎn)量就已激增了40%。

TrendForce報(bào)道也曾指出,中國大陸目前共有44家晶圓廠,預(yù)計(jì)2024年底,中國大陸將興建32座大型晶圓廠,且大多鎖定成熟制程。未來幾年,中國成熟半導(dǎo)體產(chǎn)能規(guī)模預(yù)計(jì)還將實(shí)現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。

這些數(shù)據(jù)不僅展示了中國在成熟制程半導(dǎo)體領(lǐng)域的強(qiáng)勁勢(shì)頭和強(qiáng)大實(shí)力,也預(yù)示著全球半導(dǎo)體市場(chǎng)格局或?qū)⒂瓉砩羁套兓?/strong>

對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈而言,中國大陸芯片產(chǎn)能的擴(kuò)張明顯帶動(dòng)了半導(dǎo)體設(shè)備、材料等行業(yè)需求的增長(zhǎng)。據(jù)SEMI最新消息報(bào)道,2024年上半年,中國購買了價(jià)值250億美元的芯片制造設(shè)備,超過了韓國、中國臺(tái)灣和美國的總和,創(chuàng)歷史新高。

根據(jù)SEMI的預(yù)測(cè),2024年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額預(yù)計(jì)同比增長(zhǎng)3.4%至1090億美元。中國對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備投資將持續(xù)強(qiáng)勁,投入芯片設(shè)備將占據(jù)全球32%的份額,成為了今年上半年唯一一個(gè)繼續(xù)同比增加的地區(qū),也保持著全球最大半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的地位。預(yù)計(jì)到2027年,中國將保持其作為全球300mm設(shè)備支出第一的地位,未來三年將投資超過1000億美元。

荷蘭半導(dǎo)體設(shè)備制造商ASML新任CEO Christophe Fouquet也表示,世界需要中國生產(chǎn)的成熟制程芯片。尤其是汽車行業(yè),需要中國芯片制造商目前正在投資的成熟制程芯片。

未來,ASML將繼續(xù)在遵守相關(guān)法律法規(guī)的前提下,支持在華客戶發(fā)展,幫助客戶在成熟制程芯片制造過程中降本增效。

02、美歐盯上中國“成熟芯片”

中國在成熟芯片產(chǎn)業(yè)的崛起之勢(shì),猶如一顆巨石投入平靜的湖面,引發(fā)了國外對(duì)成熟制程芯片競(jìng)爭(zhēng)加劇的擔(dān)憂。

數(shù)據(jù)顯示,2022年和2023年,中國企業(yè)的芯片報(bào)價(jià)比海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低20%-30%。盡管是在前幾年,半導(dǎo)體普遍短缺導(dǎo)致價(jià)格飆升的情況下,這些折扣仍然存在。

盡管中國制造的芯片目前仍主要供應(yīng)國內(nèi)市場(chǎng),但大幅折扣已幫助本土代工廠從GlobalFoundries、三星等海外競(jìng)爭(zhēng)巨頭手中奪取市場(chǎng)份額。

照此趨勢(shì),TrendForce預(yù)計(jì),2027年中國在成熟制程芯片市場(chǎng)的市占率將從2021年的31%提升到39%,幾乎是2015年的兩倍,從而取得成熟制程芯片的主導(dǎo)地位。

TrendForce分析師甚至斷言,中國這幾年興建大量芯片生產(chǎn)線,大規(guī)模提升芯片產(chǎn)能,未來成熟制程芯片或?qū)⒆兂砂撞藘r(jià)。

顯然,中國企業(yè)在成熟制程的不斷擴(kuò)張和通過低價(jià)策略搶占市場(chǎng)份額的行為,讓海外企業(yè)明顯感受到了前所未有的壓力。

有行業(yè)專家指出,在未來,美國很有可能會(huì)依賴中國成熟芯片的產(chǎn)能,28nm及以上的成熟制程的芯片,也許會(huì)成為未來中美半導(dǎo)體之爭(zhēng)的另一塊前沿陣地。

畢竟,先進(jìn)制程只是少數(shù)幾家巨頭“角力”的舞臺(tái),成熟制程才是全球追求的財(cái)富。

從數(shù)據(jù)來看,20nm-45nm工藝芯片(不含存儲(chǔ)),美國高度依賴海外市場(chǎng),排名前二的是中國大陸市場(chǎng)與中國臺(tái)灣市場(chǎng)。

可以簡(jiǎn)單理解為,在成熟制程芯片領(lǐng)域,中國將有能力卡住美國的脖子。

對(duì)此,美國商務(wù)部在2024年第一季度對(duì)約100家美國公司進(jìn)行了調(diào)查,以確定它們對(duì)中國公司在成熟半導(dǎo)體方面的依賴程度,擔(dān)心公司容易受到成熟節(jié)點(diǎn)供應(yīng)鏈中斷的影響。

歐盟也在考慮調(diào)查中國半導(dǎo)體在歐洲整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的嵌入程度,將“成熟芯片”視為競(jìng)爭(zhēng)的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)。

4月5日,美國和歐盟召開“貿(mào)易與技術(shù)委員會(huì)會(huì)議”(TTC),雙方均表示將針對(duì)成熟制程半導(dǎo)體供應(yīng)鏈進(jìn)行調(diào)查,并計(jì)劃采取"下一步措施",以減少對(duì)于外部的依賴。

其中,美國商務(wù)部宣布將投資34億美元,用于增強(qiáng)美國傳統(tǒng)芯片的生產(chǎn)能力。這相當(dāng)于分配給先進(jìn)半導(dǎo)體的激勵(lì)措施的三分之一,以降低對(duì)中國大陸成熟芯片的依賴度。

與此同時(shí),美國與歐盟還宣布將合作應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的干預(yù)活動(dòng)延長(zhǎng)3年,特別是在“成熟制程芯片”領(lǐng)域,雙方將共同應(yīng)對(duì)中國。這表明美歐在半導(dǎo)體領(lǐng)域的合作不僅限于調(diào)查和采取措施,還包括對(duì)抗可能的外部干預(yù)。

03、成熟節(jié)點(diǎn)的“過剩爭(zhēng)論”

另一方面,隨著我國在成熟制程芯片市場(chǎng)份額的不斷擴(kuò)大,以及國內(nèi)企業(yè)仍在不斷擴(kuò)大工廠建設(shè),可能會(huì)引發(fā)全球成熟芯片產(chǎn)能過剩和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)加劇的風(fēng)險(xiǎn),這將導(dǎo)致包括美國在內(nèi)的很多國家無力與中國打芯片價(jià)格戰(zhàn),類似于過去十年光伏行業(yè)所經(jīng)歷的情況。

這可能會(huì)是中國與發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體未來貿(mào)易爭(zhēng)端的前奏。

尤其是美國,一直對(duì)中國芯片領(lǐng)域的進(jìn)展與突破保持高度關(guān)注,美國的《芯片與科學(xué)法案》除了阻擊先進(jìn)芯片之外,還已經(jīng)打算分配一些資金用于成熟節(jié)點(diǎn)芯片的生產(chǎn),并進(jìn)行供應(yīng)鏈審查,研判中國成熟節(jié)點(diǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)能大幅擴(kuò)張將如何影響市場(chǎng)。

成熟制程芯片產(chǎn)能激增背后,原因不難分析:

首先,成熟制程芯片沒有受到美國政府的出口限制。美國政府之所以將這部分芯片排除在限制之外,主要是為了確保全球供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。畢竟,成熟制程芯片廣泛應(yīng)用于涉及人們?nèi)粘I畹母黝愊M(fèi)性電子產(chǎn)品。如果供應(yīng)鏈被中斷,很可能導(dǎo)致一系列全球性問題。

另外,美國政府也經(jīng)過評(píng)估,認(rèn)為成熟制程芯片并不會(huì)對(duì)國家安全構(gòu)成直接威脅。因此,在權(quán)衡利弊之后,選擇了對(duì)這部分芯片放松限制。然而,這一決策推動(dòng)了我國在成熟制程芯片領(lǐng)域的快速發(fā)展。同時(shí)在政策的大力支持下,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投資重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向成熟制程領(lǐng)域。

國內(nèi)在成熟芯片領(lǐng)域,產(chǎn)能的確已經(jīng)走在了世界的前端。

在產(chǎn)能起來之后,隨之而來的是整個(gè)市場(chǎng)成熟芯片價(jià)格的下降,但產(chǎn)能不停攀升,導(dǎo)致行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。之前一些在國內(nèi)賺得盆滿缽滿的海外芯片廠商也感到很大的壓力,不得不降低芯片價(jià)格來應(yīng)對(duì),比如德州儀器、GlobalFoundries的成熟芯片,價(jià)格都比過去低了數(shù)倍。

有業(yè)內(nèi)人士透露,有些國內(nèi)芯片代工廠因?yàn)橛唵螇毫^大,甚至出現(xiàn)了為了搶單不斷拉低價(jià)格的現(xiàn)象,國內(nèi)成熟芯片似乎進(jìn)入了紅海市場(chǎng),這導(dǎo)致國內(nèi)芯片代工廠的利潤(rùn)都跌了不少。

這一點(diǎn)可以得到印證。

回顧2023年的全球半導(dǎo)體行業(yè),一個(gè)不可忽視的現(xiàn)象是晶圓代工成熟制程產(chǎn)能利用率的持續(xù)低位徘徊。這一現(xiàn)象不僅反映了當(dāng)前市場(chǎng)的復(fù)雜性和多變性,也預(yù)示著行業(yè)內(nèi)部正在經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的調(diào)整與變革。

市場(chǎng)需求低迷是導(dǎo)致晶圓代工成熟制程產(chǎn)能利用率低下的重要原因。智能手機(jī)、筆記本電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品的銷量下滑,汽車市場(chǎng)增速也開始明顯放緩,受終端需求能見度低影響,供應(yīng)鏈建立庫存態(tài)度保守,這些都直接影響了對(duì)芯片的需求。

另一方面,隨著各晶圓廠在連續(xù)兩年因需求清淡而放緩擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃后,預(yù)計(jì)在2025年將陸續(xù)開出先前遞延的新產(chǎn)能,尤以28納米、40納米及55納米等成熟制程為主,在需求能見度低、新產(chǎn)能開出雙重壓力下,成熟制程價(jià)格將持續(xù)承壓。這進(jìn)一步壓縮了利潤(rùn)空間,使得產(chǎn)能利用率難以有效提升。

以國內(nèi)代工龍頭中芯國際為例,其2024年半年度報(bào)告顯示,2024上半年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入為262.69億元,同比增長(zhǎng)23.23%;歸母凈利潤(rùn)為16.46億元,同比下降45.1%,公司出現(xiàn)增收不增利的情況。對(duì)于營收增長(zhǎng)的原因,公司稱主要是由于本期晶圓銷售數(shù)量增加所致,銷售晶圓的數(shù)量(8英寸晶圓約當(dāng)量)由上年同期的265.5萬片增加至本期390.7萬片。

雖然公司晶圓銷售數(shù)量有所增加,但產(chǎn)品平均單價(jià)卻出現(xiàn)明顯下滑。

今年上半年中芯國際的每片晶圓平均單價(jià)約6723.57元,較上年同期的8029.38元,下降了16.26%。分季度來看,2024年Q2,公司銷售收入環(huán)比增長(zhǎng)23.1%為136.76億元,出貨超過211萬片8英寸晶圓約當(dāng)量,環(huán)比增長(zhǎng)18%,平均銷售單價(jià)卻環(huán)比下降8%。

總體持續(xù)“量升價(jià)跌”的態(tài)勢(shì)。

尤為值得關(guān)注的是,產(chǎn)能利用率作為衡量產(chǎn)能消化與市場(chǎng)景氣度的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo),中芯國際該指標(biāo)也隨之下降。

2022年Q1及Q2,中芯國際的產(chǎn)能利用率近乎滿載狀態(tài),到了當(dāng)年Q4,公司的產(chǎn)能利用率下降至79.5%。2023年,公司產(chǎn)能利用率進(jìn)一步下滑,全年維持在75%左右。

今年上半年,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體顯現(xiàn)復(fù)蘇跡象,今年Q1公司的產(chǎn)能利用率達(dá)到80.8%,Q2產(chǎn)能利用率進(jìn)一步提升至85.2%。盡管公司的產(chǎn)能利用率有所恢復(fù),但與高峰時(shí)期相比,產(chǎn)能利用率仍處于低位。

從價(jià)格端以及產(chǎn)能利用率來看,行業(yè)目前仍然處于供大于求階段。

晶圓代工廠高管直言,“現(xiàn)在真是卷得太夸張了?!比ツ?0nm及以上節(jié)點(diǎn)價(jià)格已很“內(nèi)卷”,今年會(huì)更嚴(yán)重,而且會(huì)向下延伸到55nm甚至更小制程,而且隨著頭部廠商紛紛擴(kuò)建,新產(chǎn)能2024年底會(huì)逐漸釋放出來,出來之后沒有客戶怎么辦?只能降價(jià)搶客戶。

面對(duì)供過于求的局面,晶圓代工廠商不得不繼續(xù)采取降價(jià)策略以爭(zhēng)取訂單,這進(jìn)一步壓縮了利潤(rùn)空間,使得產(chǎn)能利用率難以有效提升。

展望后市,TrendForce預(yù)測(cè),明年成熟制程產(chǎn)能利用率雖可提升10個(gè)百分點(diǎn),但業(yè)界持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)將導(dǎo)致價(jià)格持續(xù)承壓。

但需要強(qiáng)調(diào)的是,在評(píng)估成熟制程大規(guī)模擴(kuò)張可能會(huì)導(dǎo)致“產(chǎn)能過?!钡挠绊憰r(shí),中國大陸以外的公司也并沒有停滯不前。例如,GlobalFoundries、臺(tái)積電、聯(lián)電、力積電、世界先進(jìn)等也正在美國、新加坡、日本、德國和印度等地增加成熟節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)能力,提供多樣化的成熟節(jié)點(diǎn)技術(shù),以平衡中國在該領(lǐng)域的擴(kuò)張力度。

可見,中國要想在成熟節(jié)點(diǎn)半導(dǎo)體領(lǐng)域“獲勝”,也并非易事。

在恐慌情緒蔓延之際,另有聲音表示,業(yè)界無需對(duì)中國成熟制程產(chǎn)能的擴(kuò)張形勢(shì)太過警惕。

根據(jù)中國海關(guān)總署先前發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2024年第一季度,我國的集成電路進(jìn)口量同比增長(zhǎng)了12.7%,達(dá)到了1215億顆。在中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,進(jìn)口貨物仍占據(jù)超過一半的比例,半導(dǎo)體仍然是中國進(jìn)口價(jià)值最高的商品。

這表明中國在提升半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自給自足度方面仍有很長(zhǎng)的路要走。

據(jù)一項(xiàng)非公開行業(yè)研究對(duì)2030年產(chǎn)能和需求平衡的現(xiàn)有估計(jì)表明,預(yù)計(jì)到2030年(假設(shè)中國所有規(guī)劃的晶圓廠都實(shí)際建成并投入運(yùn)營),國內(nèi)產(chǎn)能將能夠滿足約90%的國內(nèi)需求,包括中國OEM和在中國設(shè)有工廠的國外OEM,2020年這一數(shù)字僅為37%。

不難理解,即使中國未來產(chǎn)能大幅增長(zhǎng),滿足國內(nèi)需求仍將是中國代工廠的重點(diǎn)。

目前,中國大陸的成熟制程技術(shù)整體相較臺(tái)積電還有很大差距,但已可與力積電等二線廠商較高下,甚至在部分工藝節(jié)點(diǎn)上,可與臺(tái)積電“掰手腕”。

但無論如何,我們都要清晰的認(rèn)識(shí)到,相比國際市場(chǎng),中國的成熟芯片產(chǎn)能雖然在不斷擴(kuò)大,但技術(shù)和制造水平還有一定差距,尤其是地緣政治上的風(fēng)險(xiǎn)依然存在,國內(nèi)需要提前有應(yīng)對(duì)預(yù)案,以有備無患。

04、結(jié)語

在全球半導(dǎo)體投資競(jìng)賽之下,先進(jìn)制程受阻,成熟制程芯片供給過剩、需求不振,中國晶圓代工廠能否殺出一條路?

從某種角度來看,美國對(duì)先進(jìn)芯片的打壓為中國利用“舊技術(shù)”提供了機(jī)會(huì),在成熟制程芯片領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。

但長(zhǎng)期來看,我國仍面臨著對(duì)先進(jìn)制程芯片進(jìn)口的嚴(yán)重依賴問題。尤其是隨著先進(jìn)工藝的進(jìn)一步下沉,新興產(chǎn)業(yè)的芯片升級(jí),先進(jìn)工藝的關(guān)鍵性日益突出。

從這個(gè)角度而言,國內(nèi)對(duì)于先進(jìn)工藝的芯片生產(chǎn),絕不是用一句“有成熟工藝”就夠了就能掩蓋過去。中國企業(yè)需要加快攻克先進(jìn)生產(chǎn)工藝和技術(shù),提高自主研發(fā)和制造能力,未來之路依舊漫長(zhǎng)曲折。

期待國產(chǎn)半導(dǎo)體能夠持續(xù)“步履兼程”,實(shí)現(xiàn)真正意義上的突破。

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