本文來自格隆匯專欄：半導體行業觀察，作者：暢秋

全球市場對半導體芯片的需求極其旺盛，這對芯片製造企業，特別是晶圓代工廠的產能提出了更多需求。但在總體產能供不應求的情況下，如何分配現有產能，如何擴建新產能，就成為了一個很重要的話題，也可以説成為了一門學問。

下面從產業（主要關注晶圓代工）已用產能，2022年的產能部署預期，以及在未來幾年（2023~2025年）將釋放出的新晶圓廠（現在已開始或即將建設）產能，簡單瞭解一下芯片製造業的發展情況。

已用產能

在晶圓代工市場，台積電和三星這兩家的市場佔有率之和就超過了70%，其中，台積電市場率達到了55%左右，處於絕對的統治地位，三星佔17.3%，前五名中的另外三家分別為：聯電佔7.1%，GlobalFoundries（格芯）佔5.5%，中芯國際佔4.7%。

因此，台積電的晶圓代工產能分佈情況，在業界具有很強的代表性。

台積電2021年第二季度財報顯示，以製程來分，該公司第二季5nm製程出貨佔晶圓銷售金額18%，7nm為31%，16nm為14%，28nm為11%。其它各製程的收入佔比如下圖所示。

可以看出，台積電的主要營收來源是先進製程（16nm、7nm和5nm），佔比之和達到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，基本穩定。

這種產能分配狀況也是台積電近些年一直延續下來的，前提是不斷在最先進製程方面保持足夠的研發和晶圓廠投資，推進量產進程，從而保持對競爭者絕對的優勢。這樣，先進製程佔總體營收比例不斷提升，而次等先進製程，以及成熟製程（40nm以上）佔總營收的比例有序下降，形成較為科學、且極具競爭力的產能分佈。

雖然台積電的營收主要來自於先進製程，但該公司的成熟製程水平也很高，且全球排名第一，Counterpoint Research給出了按成熟製程（節點≥40nm）產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台積電，市佔率達到28％。

成熟製程在2020年非常火爆，產能嚴重短缺，這給各大晶圓代工廠帶來了巨大的商機。而從2021年的產業發展形勢來看，這種短缺狀況在近期內還難以緩解。對此，Counterpoint Research認為，2021年，排名靠前的代工廠的成熟製程僅會分配給特定應用。舉例來説，即便8英寸晶圓需求強勁，聯電（UMC）宣佈，2021年8英寸晶圓產能僅擴充1%-3%。

從各大平台應用來看，台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、物聯網分別衰退3%、2%，消費類電子則大幅衰退12%。這也充分體現了台積電製程產能分佈的優勢，先進製程主要用於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，保證先進製程的產能利用率。而在成熟製程方面，由於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製程，這就給了台積電成熟製程營收增長機會，況且，台積電在全球汽車芯片代工市場的佔有率將近70%，這對其營收增長有很大的推動作用。

可見，無論是先進製程，還是成熟製程，無論是高性能計算，還是手機、汽車等應用，台積電的產能都有較好的部署，使其能夠應對各種技術和市場變化和需求。

本週，TrendForce發佈了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製程工藝，提供這些晶圓代工服務的則是台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，也體現出了與之緊密相關的晶圓代工產能的營收及其增長情況。這與前文提到的台積電第二季度先進製程營收佔比是相輔相成的。

而從這份榜單的後5名來看，變化較之以前的排名變化較大，主要體現在Marvell和聯詠這兩家。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，主要原因在於其顯示面板驅動IC銷售旺盛，第二季度營收同比增長了96%。

聯詠排名的竄升體現的是成熟製程芯片市場的火爆，特別是顯示面板驅動芯片市場，在過去半年多時間內，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帶來了良好的商機，在很大程度上彌補了先進製程短板的困擾，同時，相關專注於顯示面板驅動芯片研發的本土IC設計廠商也少有的提升了芯片價格。

2022年產能

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，特別是對於IC設計廠商來説，必須想方設法提前拿到明年的產能，才不會太焦慮。這樣，晶圓代工廠依然是產業的焦點。

以近一年來將業績做得風生水起的聯電為例，一週前，該公司總經理簡山傑表示，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%，產能利用率維持 100%；法人估其第三季美元營收將季增 7-8%，續創新高。簡山傑表示，今年產能已銷售一空，現在談的是明年產能，客户傾向談長期合作。

從目前額情況來看，聯電2022上半年的產能大部分已經被預定了，對於成熟製程芯片設計廠商來説，可能明年下半年產能還有較大獲得空間。

台積電方面，不久前對客户通報了漲價決定，先進製程漲價5%~10%，成熟製程則漲價10%~20%。可見，台積電成熟製程的漲價空間較大，這一方面説明市場對成熟製程產能需求的迫切程度，另一方面，還有台積電近些年在先進製程方面投資較多，相對而言，以8英寸晶圓為主的成熟製程產能的增長有限，這就在一定程度上放大了成熟製程產能的緊缺狀況。

從聯電和台積電的產能分配和漲價情況來看，2022年全球成熟製程芯片的熱度很可能會有增無減。因為那時相關新產能不可能大規模釋放出來，只有依靠現有的產能，而全球排名前10的晶圓代工廠產能利用率已到極限，而明年相關芯片的市場需求看不出有減弱態勢。這樣，搶產能的暗戰恐怕會更加激烈，這就苦了眾多中小規模IC設計廠商了。

再來看一下中國大陸，由於全球半導體市場出現結構性產能短缺問題，芯片缺貨情況愈發嚴重，已造成中國大陸許多系統廠及車廠因缺芯片而被迫減產。近期業界傳出，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能將優先供應給中國當地IC設計廠及系統廠，中國大陸以外客户能夠取得的產能與今年相較恐將明顯縮減，業界評估手機芯片大廠高通所受衝擊恐會最大，明年將持續面臨電源管理IC（PMIC）供貨不足難題。

據悉，為了確保明年產能，部分中國台灣及美國IC設計廠於今年下半年已經開始將訂單移轉回台灣地區的晶圓代工廠，但台灣晶圓代工廠產能本來就供不應求，不僅無法取得足夠產能，訂單持續迴流會導致產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漲也只能接受。

未來新廠產能

由於芯片產能嚴重不足，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，其產能最快也要到2023年才能釋放出來。

那麼，未來幾年全球的芯片產能會如何分佈呢？IC Insights給出了一份統計數據，內容是按地理區域劃分，2020年12月全球主要地區安裝的晶圓產能。數據顯示，中國台灣安裝的晶圓產能全球領先，市場份額高達21.4%（8英寸約當晶圓），排在第二位的是韓國，佔全球晶圓產能的20.4%，中國大陸佔全球產能的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（2020-2025年），北美的產能份額預計將下降，因為該地區的大型無晶圓廠供應商行業繼續依賴代工廠，主要是台灣地區的代工廠，預計歐洲的產能份額也將繼續緩慢萎縮。

而中國大陸情況正相反，IC Insights認為這裏將是唯一一個在2020至2025年期間份額增加的地區（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製造商將有大量晶圓產能帶入中國，同時，中國本土企業也在不斷拓展晶圓產能。

雖然這份數據只是2020年12月各地區晶圓產能的數據，但其充分體現了近幾年全球晶圓產能的分佈和變化情況：中國台灣、韓國和日本是傳統三強地區，而排在第四的中國大陸成為了後起之秀，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，並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，新建晶圓產能的計劃和勢頭可與中國大陸匹敵。

顯然，中國大陸將是今後幾年芯片產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，繼中國之後，美國、韓國和歐洲政府都在本地興建晶圓廠方面不斷出手，先後出台相關的政策和資金扶持計劃。這樣，全球性的政府介入，給未來的新產能釋放帶來了諸多難以預測的因素。

隱憂

雖然芯片產能緊缺，但目前全球範圍內興建晶圓廠之風甚大，而當下芯片短缺狀況也有泡沫成分，那就是重複下單，以及囤貨。在以上兩方面的作用下，2023年以後是否會出現芯片產能過剩的局面呢？這也是業界時常提出的問題。

本週，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弱，LCD驅動IC、利基型內存及智能手機傳感器庫存會有問題，預計台積電及力積電等晶圓代工廠，最快今年第4季會發生訂單遭到削減。

摩根士丹利認為，全球芯片封測14%產能位於馬來西亞，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月為止的產能利用率平均僅47%，導致下游廠商繼續超額下訂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能有望恢復。

不過，摩根士丹利對半導體行業的預測經常被業內資深人士吐槽，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生在今年，但隨着半導體週期的推進，以及新晶圓廠產能的爆發，未來幾年還是有隱憂的。

另外，2023年以後，新產能陸續釋放後，對晶圓廠相關人才的需求量會大增，而半導體是技術高度密集型產業，今年產能不足，就引起了人才荒，而2023年以後，大量新晶圓廠需要更多的芯片製造人才，而兩三年時間內是不可能培養出大批新人才的。到時候，全球半導體業人才內卷狀況恐怕會很凸出。