半導體業(yè)難現高增長(cháng) 價(jià)格將成競爭利器

　　2013年時(shí)間已然過(guò)半，全球半導體市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢初露端倪。據權威機構挪威奧斯陸的卡內基集團分析師Bruce Diesen的最新數據顯示，2013年全球半導體增長(cháng)1%，與2012年下降2%、2011年持平以及2010年大漲32%相比，反映又一個(gè)下降周期到來(lái)。但業(yè)界都認為2014年半導體產(chǎn)業(yè)可能會(huì )有較為明顯的增長(cháng)。

　　增長(cháng)動(dòng)能尚在積累

　　2013年半導體業(yè)向上增長(cháng)的動(dòng)能尚在積累之中，估計2014年才會(huì )有較為明顯的增長(cháng)。然而在未跨入EUV與450mm硅片時(shí)代之前，半導體產(chǎn)業(yè)可能很難再有近10%的增長(cháng)。

　　觀(guān)察半導體業(yè)周期，自2010年市場(chǎng)大漲之后，2011年與2012年有所回落理在其中。因此世界半導體市場(chǎng)統計組織(WSTS)在2012年底曾預測2013年增長(cháng)4.5%及IHS iSuppli曾預測增長(cháng)8.2%。但是僅過(guò)半年時(shí)間，在新形勢下各家分析機構都下調了今年的增長(cháng)預測，如WSTS于2013年6月4日發(fā)布了它的春季市場(chǎng)預測，預計2013年全球半導體市場(chǎng)的規模將比上年增長(cháng)2.1%，達到2978億美元。WSTS此次下調原因究竟何在?

　　眾所周知，推動(dòng)半導體業(yè)增長(cháng)的驅動(dòng)力已由傳統的PC及相關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)轉向移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)，包括智能手機及平板電腦等。兩者之間的差異在于PC業(yè)的主要用戶(hù)是企業(yè)，而移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)的主要用戶(hù)是個(gè)人。相對而言，要讓個(gè)人購買(mǎi)電子產(chǎn)品需要有錢(qián)，所以與全球的經(jīng)濟大環(huán)境更緊密相連。今年以來(lái)受歐債危機等因素的影響，包括中國經(jīng)濟也有減緩跡象等，對于個(gè)人消費能力會(huì )產(chǎn)生很大的影響。

　　WSTS解釋的理由是美國和日本半導體市場(chǎng)今年雖將分別略增3.2%和1.7%，但是歐洲在歐債危機的陰影下表現極差，繼去年下降1.7%之后，今年更將滑落3.5%。另外，一貫市場(chǎng)最大、增速領(lǐng)先的亞太地區市場(chǎng)在2013年也僅微增0.1%，這起到了決定性作用。WSTS預期明年亞太區才能超過(guò)其他各大地區以最快的速度增長(cháng)，這一預測得到了SIA(美國半導體工業(yè)協(xié)會(huì ))的支持。

　　此外，推動(dòng)市場(chǎng)增長(cháng)最根本的是需求。據市場(chǎng)研究機構Gartner于2013年6月的數據顯示，2013年P(guān)C出貨量預計將達3億臺，平板電腦將達兩億臺，智能手機和功能手機出貨量達18.2億臺，此類(lèi)終端電子產(chǎn)品總出貨量達23.48億臺，相比2012年的22.17億臺增長(cháng)5.9%，充分反映市場(chǎng)需求面尚是穩定增長(cháng)。

　　在代工市場(chǎng)方面，據SEMI最新全球晶圓廠(chǎng)報告指出，2013年晶圓廠(chǎng)設備支出將達325億美元，較去年成長(cháng)2%，優(yōu)于原預估將微幅衰退0.6%，同時(shí)預估2014年將有23%至27%的驚人增長(cháng)率，可達410億美元，也將創(chuàng )下空前高點(diǎn)。

　　比較近年晶圓廠(chǎng)設備支出金額：2010年為335億美元，2011年為397億美元，2012年為318億美元，2013年為325億美元，并預估2014年為419億美元。綜合以上信息表明，2013年半導體業(yè)向上增長(cháng)的動(dòng)能尚在積累之中，估計2014年才會(huì )有較為明顯的增長(cháng)。然而在未跨入EUV與450mm硅片時(shí)代之前，半導體產(chǎn)業(yè)可能很難再有近10%的增長(cháng)。

　　代工業(yè)增長(cháng)優(yōu)于半導體業(yè)

　　未來(lái)全球代工市場(chǎng)的競爭可能主要體現在兩個(gè)方面：一是中低端智能手機處理器市場(chǎng)的爭奪，二是蘋(píng)果的應用處理器訂單花落誰(shuí)家。

　　毋容置疑，全球代工業(yè)在移動(dòng)終端產(chǎn)品市場(chǎng)推動(dòng)下，與fabless一起成為半導體業(yè)中的一對明星。

　　據Gartner的數據顯示，在全球半導體公司2012年營(yíng)收排名中，英特爾及三星電子繼續蟬聯(lián)前兩名，以供應手機芯片為主要業(yè)務(wù)的fabless廠(chǎng)商高通，由2011年的第六名躍升到第三名。

　　第二名三星電子年增長(cháng)率表現較英特爾佳，它的半導體營(yíng)業(yè)額為286.22億美元，年增9.5%。不過(guò)三星電子的高成長(cháng)原因可能是把發(fā)光二極管部門(mén)營(yíng)收并入所致。

　　高通2012年營(yíng)業(yè)額為131.8億美元，年增31.8%，年增長(cháng)率傲視群雄。高通的成長(cháng)主要受惠于智能手機市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，它的芯片是許多手機的主要部件,被包括蘋(píng)果等在內的諸多手機廠(chǎng)商采用。

　　統計英特爾、三星及高通這三家全球最大半導體公司，2012年營(yíng)業(yè)額合計908.88億美元，占全球半導體產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)額的30.2%。三家公司囊括近1/3的市場(chǎng)，可見(jiàn)它們的影響力巨大。

　　同樣根據IC Insight于2013年發(fā)布的最終統計結果顯示，2012年全球半導體純代工市場(chǎng)銷(xiāo)售額達393.1億美元，較2011年增長(cháng)20.0%。

　　臺積電因先進(jìn)制程技術(shù)的成功而穩居晶圓代工龍頭地位，市場(chǎng)占有率達43.67%。格羅方德(Global foundries)則因德國Dresden晶圓廠(chǎng)32nm晶圓高成品率以及45nm晶圓高產(chǎn)能供應而躋身第二。聯(lián)電的市場(chǎng)占有率則因晶圓出貨量減少而下滑。三星的晶圓代工營(yíng)收依靠蘋(píng)果的A6與A6X芯片的晶圓需求上升一位，位列第三，其2012年的增長(cháng)率達到98%。

　　未來(lái)全球代工市場(chǎng)的增長(cháng)率會(huì )明顯優(yōu)于半導體業(yè)，CAGR在10%左右，原因是移動(dòng)市場(chǎng)繼續推動(dòng)智能手機與平板電腦等集成更多的功能，向更小、更薄、更省電方向邁進(jìn)，促進(jìn)fabless業(yè)的增長(cháng)，而目前代工市場(chǎng)的主要來(lái)源是fabless，相對來(lái)自IDM的代工較為平穩。

　　其中高端智能手機處理器市場(chǎng)已被高通壟斷。根據Strategy Analytics的報告顯示，高通、蘋(píng)果、三星、聯(lián)發(fā)科和博通占2013年第一季度智能手機應用處理器市場(chǎng)收入份額的前五名。高通以占49%的市場(chǎng)份額遙遙領(lǐng)先，蘋(píng)果和三星分別以占13%和12%的市場(chǎng)份額緊隨其后。全球智能手機應用處理器市場(chǎng)同比增長(cháng)50%，在第一季度達到36億美元。

　　而平板電腦處理器市場(chǎng)已被蘋(píng)果壟斷。據Strategy Analytics稱(chēng)，蘋(píng)果、德州儀器、三星、英偉達和英特爾在平板電腦應用處理器市場(chǎng)分別占2013年第一季度前五名。蘋(píng)果以其40%的份額位列第一，其次是德州儀器占有13%的市場(chǎng)份額，三星以10%的市場(chǎng)份額位列第三。據稱(chēng)，平板電腦應用處理器市場(chǎng)收入同比增長(cháng)52%，達到7.4億美元。

　　所以未來(lái)全球代工市場(chǎng)的競爭可能主要體現在兩個(gè)方面：一是中低端智能手機處理器市場(chǎng)的爭奪，其中以聯(lián)發(fā)科、展訊為主，近期高通、三星也欲加入。二是蘋(píng)果的應用處理器訂單花落誰(shuí)家。因為據測算，其訂單約1.5億片，依平均每個(gè)芯片25美元計，銷(xiāo)售額高達37.5億美元。

　　工藝向20nm過(guò)渡

　　在高端代工市場(chǎng)，三星、格羅方德甚至英特爾的競爭會(huì )更加激烈，一定會(huì )蠶食臺積電的市場(chǎng)占有率，并迫使高端代工硅片的價(jià)格下降，這對于市場(chǎng)的影響是十分正面的。

　　近期各種傳言迭起，有傳言說(shuō)蘋(píng)果欲購買(mǎi)芯片制造廠(chǎng)，花70億美元自行建廠(chǎng);也有說(shuō)已與臺積電簽3年合約，從2014年起臺積電為其供貨20nm、16nm及10nm芯片;也有傳蘋(píng)果正與英特爾、格羅方德商談代工事宜等。最為驚人的是，據2013年7月15日韓國經(jīng)濟日報報道，蘋(píng)果和三星正式簽署了一份關(guān)于未來(lái)iOS設備A系列芯片的合作協(xié)議，協(xié)議中特別指出A9芯片將采用14nm工藝，并于2015年開(kāi)始生產(chǎn)?？梢?jiàn)蘋(píng)果的大訂單牽動(dòng)各家代工廠(chǎng)的心。

　　蘋(píng)果去三星化是長(cháng)遠的既定方針，但并非那么簡(jiǎn)單，因為當初蘋(píng)果起家時(shí)選擇三星作為代工，已經(jīng)考慮到今天的后果。應該看到三星在承諾代工蘋(píng)果芯片時(shí)，視為其邏輯芯片崛起的重要一步，為此三星作了周密的部署，包括開(kāi)發(fā)與建立相應的許多IP產(chǎn)業(yè)鏈。加上三星的優(yōu)勢是全方位的，包括顯示器、NAND閃存、電池等，所以蘋(píng)果也不敢貿然決斷。因此分析最終的可能結果有三點(diǎn)：一是去三星化方針確立;二是自己建廠(chǎng)的可能性小，但要保證產(chǎn)能供應;三是多渠道供貨，避免將雞蛋放在一個(gè)籃子中。

　　目前全球代工的主流技術(shù)已達28nm，臺積電聲言至2012年年底時(shí)它的28nm產(chǎn)能將翻三倍，達6.8萬(wàn)片。據設備商透露，臺積電將以20nm制程及16nm FinFET為蘋(píng)果生產(chǎn)A7、A8及A9三代處理器，其中20nm和16nm制程均比預定時(shí)間提前一個(gè)季度。在南科14廠(chǎng)的20nm已經(jīng)試產(chǎn)，單月投片量已達6500片;另外竹科12廠(chǎng)的16nm FinFET也準備提前試產(chǎn)，初期投片量為1200片。

　　臺積電預估，到今年的第四季度，南科廠(chǎng)20nm單月出貨量將躍升逾1萬(wàn)片，明年第一季度擴增至3萬(wàn)至4萬(wàn)片。同時(shí)原打算采用CoWoS封測技術(shù)的，也應蘋(píng)果要求，全部改為堆疊式封裝(PoP)，所以從前段芯片設計、制造到后段封測提供“一條龍”服務(wù)，證明臺積電已具備如同三星一樣為蘋(píng)果代工的所有技術(shù)能力。

　　另外2013年7月FPGA大廠(chǎng)Xilinx(賽靈思)已開(kāi)始在臺積電流片業(yè)界首款20nm的可編程邏輯元件(PLD)，以及業(yè)界首款20nm全編程(All Programmable)器件。業(yè)界指出，賽靈思宣布進(jìn)入20nm世代，代表臺積電20nm已提前一季進(jìn)入投片階段。

　　臺積電董事長(cháng)張忠謀在此前表示，預計2013年整體半導體產(chǎn)業(yè)成長(cháng)率約3%，而臺積電營(yíng)收成長(cháng)率可優(yōu)于整體大環(huán)境達15%~20%，2013年營(yíng)收將超過(guò)200億美元。

　　綜上所述，全球代工市場(chǎng)還將在移動(dòng)市場(chǎng)的推動(dòng)下繼續增大，維持2~3年。而工藝技術(shù)已經(jīng)向20nm過(guò)渡，但至少要到2013年年底才能產(chǎn)生銷(xiāo)售額。其中臺積電一家獨大的局面近期無(wú)法改變，它的市場(chǎng)占有率達50%左右。但是在未來(lái)的代工市場(chǎng)尤其是高端代工市場(chǎng)，包括三星、格羅方德甚至英特爾的競爭會(huì )更加激烈，一定會(huì )蠶食臺積電的市場(chǎng)占有率，并迫使高端代工硅片的價(jià)格下降，這對于市場(chǎng)的影響是十分正面的。

　　成本是關(guān)鍵

　　未來(lái)芯片的價(jià)格將成為殺手，即便在技術(shù)可行的情況下，由于成本或者經(jīng)濟的不可行性也會(huì )影響到技術(shù)的適用性，因此在應用市場(chǎng)主導下半導體產(chǎn)業(yè)面臨模式的調整。

　　在半導體業(yè)中摩爾定律是“圣典”，它總是激勵產(chǎn)業(yè)義無(wú)反顧地不斷進(jìn)步。谷歌CEO埃里克·施密特曾指出，如果反過(guò)來(lái)看摩爾定律，一個(gè)半導體公司如果在今天和18個(gè)月前賣(mài)掉同樣多的、同樣的產(chǎn)品，其營(yíng)業(yè)額就要降低一半，因此摩爾定律實(shí)際上對于所有的半導體公司來(lái)講都是一種鞭策與激勵，必須不斷進(jìn)步，否則花了同樣的勞動(dòng)，卻只得到以前一半的收入。因此盡管摩爾定律本身僅是一種猜想，每過(guò)18個(gè)月的時(shí)間工藝尺寸依70%的比例縮小，至此定律的步伐從未失靈，在2013年時(shí)應該進(jìn)入14nm時(shí)代。但是業(yè)界相信14nm可能是個(gè)坎，之后的10nm、7nm或者5nm會(huì )越來(lái)越艱難，摩爾定律離開(kāi)壽終正寢的日子已不會(huì )太久。而決定定律的命運是芯片的成本。

　　Mentor的CEO黃仁勛已提出在22nm/20nm時(shí)芯片的成本不可能比28nm低，反而會(huì )上升。所以產(chǎn)業(yè)界將面臨成本可能上升的壓力。

　　由IBS提供的數據顯示，比較32nm/28nm與22nm/20nm時(shí)各項費用，包括建廠(chǎng)費用、工藝研發(fā)費用、產(chǎn)品設計費用及掩模費用以及要達到財務(wù)平衡所需的出貨量：在32nm/28nm時(shí)，建廠(chǎng)費用為30億美元，工藝研發(fā)費用為12億美元，設計一個(gè)產(chǎn)品要5000萬(wàn)-9000萬(wàn)美元，相應的一組掩模費用為200萬(wàn)-300萬(wàn)美元。為實(shí)現財務(wù)平衡需要出貨量達到3000萬(wàn)~4000萬(wàn)片。而在22nm/20nm時(shí)各項費用對應分別為40億~70億美元、21億-30億美元、1.2億~1.5億美元及500萬(wàn)-800萬(wàn)美元，同樣為了實(shí)現財務(wù)平衡需要出貨量達6000萬(wàn)-10000萬(wàn)片，所以未來(lái)市場(chǎng)能接受的產(chǎn)品已不可能太多。

　　由于從22nm/20nm開(kāi)始光刻技術(shù)大多要采用兩次圖形曝光技術(shù)，導致光刻的成本大幅上升及工藝循環(huán)周期延長(cháng)。光刻設備在前道工藝設備中的投資比重由不到10%增加到25%，甚至有可能高達硅片成本的50%。

　　所以未來(lái)芯片的價(jià)格將成為殺手，即便在技術(shù)可行的情況下，由于成本或者經(jīng)濟的不可行性也會(huì )影響到技術(shù)的適用性，因此在應用市場(chǎng)主導下半導體產(chǎn)業(yè)面臨模式的調整。

　　硅片成本永遠是個(gè)祕密，以下是美國IBS公司于2012年6月提供的例子供業(yè)界參考：半導體業(yè)在成本下降推動(dòng)下進(jìn)步，但是工藝制程到達28nm后發(fā)現很多公司的步伐開(kāi)始減緩，因為每個(gè)管芯的成本相比上一個(gè)節點(diǎn)40nm時(shí)會(huì )高出許多。28nm時(shí)成品率下降的主要原因是漏電流大幅增加，導致器件參數失效。28nm工藝的成品率提升至少要12個(gè)月以上，因而對于平面型28nm的工藝未來(lái)的DFM(設計的可制造性)是場(chǎng)挑戰。每次工藝技術(shù)前進(jìn)一個(gè)臺階，該項技術(shù)在量產(chǎn)之后的管芯成本必須相比上一代要低，否則會(huì )失去產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的動(dòng)力。

　　總體上半導體業(yè)仍是圍繞著(zhù)成本、器件架構、光刻、3D封裝及450mm五大方向進(jìn)步。由于產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)力已由傳統的PC轉向移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)，智能手機與平板電腦等產(chǎn)業(yè)必然發(fā)生重新洗牌。在代工業(yè)與fabless業(yè)繼續占先的情形下，需要尋找新的產(chǎn)業(yè)運營(yíng)模式。