(2024.1.8)半導體周要聞－莫大康

1. 機構：2024年全球半導體產(chǎn)能將增長(cháng)6.4%，首破每月3000萬(wàn)片大關(guān)

根據SEMI報告，從2022年至2024年，全球半導體行業(yè)計劃開(kāi)始運營(yíng)82個(gè)新晶圓廠(chǎng)，其中包括2023年的11個(gè)項目和2024年的42個(gè)項目，晶圓尺寸從300mm到100mm不等（12英寸至4英寸）。

SEMI于1月2日發(fā)布《世界晶圓廠(chǎng)預測報告》，報告顯示全球半導體每月晶圓（WPM）產(chǎn)能在2023年增長(cháng)5.5%至2960萬(wàn)片后，預計2024年將增長(cháng)6.4%，首次突破每月3000萬(wàn)片大關(guān)（以200mm當量計算）

機構統計，中國大陸半導體廠(chǎng)商2023年產(chǎn)能同比增長(cháng)12%，達到每月760萬(wàn)片晶圓。預計中國大陸芯片制造商將在2024年開(kāi)始運營(yíng)18個(gè)項目，2024年產(chǎn)能同比增加13%，達到每月860萬(wàn)片晶圓。

中國臺灣仍將是半導體產(chǎn)能第二大地區，2023年產(chǎn)能將增長(cháng)5.6%至每月540萬(wàn)片晶圓，2024年增長(cháng)4.2%至每月570萬(wàn)片晶圓。該地區2024年將新設5家晶圓廠(chǎng)。

此外，2023年韓國芯片產(chǎn)能排名第三，為每月490萬(wàn)片晶圓；2024年將增長(cháng)至每月510萬(wàn)片晶圓。日本的產(chǎn)能預計在2024年達到470萬(wàn)片，美洲將達到310萬(wàn)片，歐洲和中東地區270萬(wàn)片，東南亞將達到170萬(wàn)片。

分產(chǎn)品領(lǐng)域看，存儲芯片領(lǐng)域2023年產(chǎn)能擴張放緩，2023年每月產(chǎn)能僅增加2%，達到每月380萬(wàn)片晶圓，2024年將增加5%達到每月400萬(wàn)片。3D NAND的裝機容量預計在2023年將持平于每月360萬(wàn)片晶圓，2024年將增長(cháng)2%，達到每月370萬(wàn)片晶圓。

分立元件和模擬芯片領(lǐng)域，車(chē)輛電氣化仍然是產(chǎn)能擴張的關(guān)鍵驅動(dòng)因素。其中分立元件芯片產(chǎn)能2023年預計增長(cháng)10%，達到每月410萬(wàn)片晶圓，2024年將繼續增長(cháng)7%達到每月440萬(wàn)片。模擬芯片產(chǎn)能預計2023年增長(cháng)11%，為210萬(wàn)片，2024年將增長(cháng)10%達到240萬(wàn)片。

2. 四家半導體設備廠(chǎng)聯(lián)手設立平臺，瞄準零部件投資

中科共芯系2023年12月12日注冊成立，注冊資本1.8億元，背后出資人包括拓荊科技、中科飛測、微導納米、盛美上海等。

近日，拓荊科技、中科飛測、盛美上海、微導納米4家半導體設備廠(chǎng)商聯(lián)合成立合資公司。

據工商資料顯示，廣州中科共芯半導體技術(shù)合伙企業(yè)（有限合伙）（下稱(chēng)“中科共芯”）于2023年12月12日注冊成立，注冊資本1.8億元。

《科創(chuàng )板日報》記者關(guān)注到，除中科共芯，近兩年有多家名稱(chēng)類(lèi)似的一系列公司亦悄然成立，包括廣州中科同芯半導體技術(shù)合伙企業(yè)（有限合伙）、廣州中科銳芯半導體技術(shù)合伙企業(yè)（有限合伙）、廣州中科眾芯半導體技術(shù)合伙企業(yè)（有限合伙）等，分別成立于2021年10月、2023年6月、2021年11月。

據前述公司證券部人士稱(chēng)，這幾家公司在定位方面類(lèi)似。以中科同芯為例，其出資額約4億元，合伙人包括富創(chuàng )精密、安集科技、北京君正、芯源微、北方華創(chuàng )、南大廣電、江風(fēng)電子、概倫電子、同創(chuàng )普潤資本等。

2023年11月，中科同芯首次對外投資項目為銳立平芯，據介紹，該公司聚焦FDSOI特色工藝量產(chǎn)平臺。

3. 世界上第一個(gè)石墨烯半導體！

近日，我國研究團隊創(chuàng )造了世界上第一個(gè)由石墨烯制成的功能半導體！

相關(guān)論文發(fā)表在權威期刊Nature雜志上，論文名為“Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide”（《碳化硅上的超高遷移率半導體外延石墨烯》），論文的共同第一作者趙健、紀佩璇、李雅奇、李睿四人以及其余多位署名作者主要來(lái)自中國天津大學(xué)研究團隊，同時(shí)也有美國佐治亞理工學(xué)院的研究人員。

據悉，該研究以天津大學(xué)團隊為主導，并非網(wǎng)傳由外國高校主導?！笆俏規е?zhù)我們學(xué)生做的?！?團隊指導教師天津大學(xué)講席教授，天津納米顆粒與納米系統國際研究中心執行主任馬雷指出。

馬雷教授研究團隊通過(guò)對外延石墨烯生長(cháng)過(guò)程的精確調控，成功地在石墨烯中引入了帶隙，創(chuàng )造了一種新型穩定的半導體石墨烯。這項前沿科技通過(guò)對生長(cháng)環(huán)境的溫度、時(shí)間及氣體流量進(jìn)行嚴格控制，確保了碳原子在碳化硅襯底上能形成高度有序的結構。

重點(diǎn)來(lái)了，這種半導體石墨烯的電子遷移率遠超硅材料，表現出了十倍于硅的性能，并且擁有硅材料所不具備的獨特性質(zhì)。

眾所周知，石墨烯主要分為石墨烯粉體和石墨烯薄膜，其中石墨烯粉體占據了中國石墨烯產(chǎn)品的絕大部分市場(chǎng)，且石墨烯粉體的部分應用已經(jīng)實(shí)現了商用，例如鋰電儲能行業(yè)。而石墨烯薄膜多用于手機屏或柔性屏領(lǐng)域，由于技術(shù)尚未成熟，石墨烯薄膜的應用市場(chǎng)仍處于技術(shù)研發(fā)階段，市場(chǎng)份額相對較少。

4. 2024全球半導體八大預測半導體市場(chǎng)增長(cháng)20%

近日，全球領(lǐng)先的IT市場(chǎng)研究和咨詢(xún)公司IDC發(fā)布了全球2024年半導體展望報告。IDC認為，隨著(zhù)全球對人工智能和高性能計算（HPC）的需求爆炸式增長(cháng)，加上智能手機、個(gè)人電腦、基礎設施的需求趨于穩定，以及汽車(chē)行業(yè)的彈性增長(cháng)，半導體產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)新的增長(cháng)浪潮。

IDC亞太區半導體研究高級研究經(jīng)理Galen Zeng表示：“內存芯片制造商對供應和產(chǎn)量的嚴格控制，導致芯片價(jià)格已經(jīng)從今年11月初開(kāi)始上漲。對人工智能的需求將推動(dòng)整體半導體銷(xiāo)售市場(chǎng)在2024年復蘇。半導體供應鏈，包括設計、制造、封裝和測試，將告別2023年的低迷?！?/span>

IDC預計，明年半導體行業(yè)將會(huì )出現以下八大趨勢：

一、半導體市場(chǎng)將在2024年復蘇，半導體銷(xiāo)售同比增長(cháng)20%

IDC指出，由于今年芯片市場(chǎng)需求疲軟，供應鏈庫存消耗過(guò)程仍在繼續，雖然今年下半年出現了零星的短單和急單，但仍難以扭轉今年上半年同比下降20%的局面。因此，預計2023年全球半導體銷(xiāo)售市場(chǎng)仍將下降12%。

二、ADAS（高級駕駛輔助系統）和車(chē)載信息娛樂(lè )半導體市場(chǎng)將發(fā)展

目前，ADAS占據了汽車(chē)半導體市場(chǎng)的最大份額，到2027年復合年增長(cháng)率（CAGR）預計將達到19.8%，占當年汽車(chē)半導體市場(chǎng)的30%。在汽車(chē)智能和互聯(lián)的推動(dòng)下，信息娛樂(lè )占據了汽車(chē)半導體市場(chǎng)的第二大份額，到2027年的復合年增長(cháng)率為14.6%，占當年市場(chǎng)的20%。

三、半導體人工智能應用從數據中心擴展到個(gè)人設備

IDC預計，隨著(zhù)半導體技術(shù)的進(jìn)步，從2024年開(kāi)始，將有更多的人工智能功能集成到個(gè)人設備中，這意味著(zhù)AI智能手機、AI個(gè)人電腦、AI可穿戴設備將逐步推向市場(chǎng)。

四、IC設計芯片庫存消耗逐漸結束，預計到2024年亞太市場(chǎng)將增長(cháng)14%

隨著(zhù)全球個(gè)人設備市場(chǎng)的逐步復蘇，IDC預計，IC芯片將會(huì )出現新的增長(cháng)機會(huì )，預計到2024年，整體市場(chǎng)將以每年14%的速度增長(cháng)。

五、先進(jìn)制成代工的需求激增

IDC指出，受到庫存調整和需求疲軟環(huán)境的影響，芯片代工行業(yè)產(chǎn)能利用率在2023年大幅下降，特別是對于28nm以上的成熟工藝技術(shù)

六、中國產(chǎn)能增長(cháng)將使得成熟制程芯片價(jià)格競爭加劇

七、未來(lái)五年2.5/3D封裝市場(chǎng)的復合年增長(cháng)率預計為22%

IDC預計，從2023年到2028年，2.5/3D封裝市場(chǎng)預計將以22%的復合年增長(cháng)率增長(cháng)，使其成為半導體封裝測試市場(chǎng)中備受關(guān)注的領(lǐng)域。

八、CoWoS供應鏈產(chǎn)能翻番，提振AI芯片供應

人工智能浪潮導致服務(wù)器需求激增，這都得益于臺積電的先進(jìn)封裝技術(shù)“CoWoS”。目前，CoWos的供需缺口仍達20%。除了英偉達，國際IC設計公司也在增加訂單。

IDC預計，預計到2024年下半年，隨著(zhù)更多廠(chǎng)商將積極進(jìn)入CoWoS供應鏈，CoWoS產(chǎn)能將同比增長(cháng)130%。

5. 2024年半導體人的好日子要來(lái)了？

Vol.1

市場(chǎng)將增長(cháng)20%

近期，國際數據公司（IDC）最新研究顯示，2023年全球半導體收入同比下滑12.0%，達到5265億美元，但是高于該機構9月預計的5190億美元。預計2024年將同比增長(cháng)20.2%，達到6330億美元，高于之前6260億美元的預測。

 智能手機

Canalys預測2023年全年智能手機的出貨量將達到11.3億部，預計到2024年將增長(cháng)4%，達到11.7億部。預計到2027年，智能手機市場(chǎng)的出貨量將達到12.5億部，復合年增長(cháng)率(2023年至2027年)為2.6%。

 個(gè)人電腦

根據TrendForce 集邦咨詢(xún)最新預估，2023 年全球筆記本電腦出貨將達 1.67 億臺，同比下降 10.2%。但是，隨著(zhù)庫存壓力緩解，預期 2024 年全球市場(chǎng)恢復至健康的供需循環(huán)，預計2024 年筆記本市場(chǎng)整體出貨規模將達 1.72 億臺，年增 3.2%。主要的成長(cháng)動(dòng)能源自終端商務(wù)市場(chǎng)的換機需求，Chromebook、電競筆電的擴張。

TrendForce 還在報告中提到了 AI PC 的發(fā)展狀況。該機構認為，由于目前 AI PC 相關(guān)軟、硬件的升級成本高昂，發(fā)展初期將聚焦于高階商務(wù)用戶(hù)與內容創(chuàng )作者。AI PC 的出現，不一定能刺激額外的 PC 采購需求，多數將伴隨 2024 年的商務(wù)換機過(guò)程，自然地移轉升級至 AI PC 裝置。

 服務(wù)器及數據中心

根據Trendforce估算，2023年AI服務(wù)器（包含搭載GPU、FPGA、ASIC等）出貨量逾120萬(wàn)臺，年增將達37.7%，占整體服務(wù)器出貨量達9%，2024年將再成長(cháng)逾38%，AI服務(wù)器占比將逾12%。

 新能源汽車(chē)

中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )提供的數據顯示，傳統燃油車(chē)所需汽車(chē)芯片數量為600-700顆，電動(dòng)車(chē)所需的汽車(chē)芯片數量將提升至1600顆/輛，而更高級的智能汽車(chē)對芯片的需求量將有望提升至3000顆/輛

相關(guān)數據顯示，2022年，全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)規模約3100億元。而在新能源趨勢最強的中國市場(chǎng)，中國整車(chē)銷(xiāo)售規模達4.58萬(wàn)億元，中國汽車(chē)芯片市場(chǎng)規模達1219億元。據中汽協(xié)預計，2024年我國汽車(chē)總銷(xiāo)量將達到3100萬(wàn)輛，同比增長(cháng)3%。其中，乘用車(chē)銷(xiāo)量在2680萬(wàn)輛左右，同比增長(cháng)3.1%。新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將達到1150萬(wàn)輛左右，同比增長(cháng)20%。

Vol.2

產(chǎn)業(yè)技術(shù)趨勢有哪些？

創(chuàng )新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。

如年初ChatGPT的橫空出世，引爆了全球對于生成式人工智能（AIGC）的追捧，同時(shí)給AI芯片、GPU、存儲等細分產(chǎn)品市場(chǎng)帶來(lái)了莫大的機會(huì )。

 AI芯片

AI貫穿了整個(gè)2023年，其仍將成為2024年一個(gè)重要的關(guān)鍵詞。

有機構預測，用于執行人工智能(AI)工作負載的芯片市場(chǎng)正以每年20% 以上的速度增長(cháng)。2023年AI芯片市場(chǎng)規模將達到534億美元，比2022年增長(cháng)20.9%，2024年將增長(cháng)25.6%，達到671億美元。到2027年，AI芯片營(yíng)收預計將是2023年市場(chǎng)規模的兩倍以上，達到1194億美元。

Gartner分析師指出，未來(lái)大規模部署定制AI芯片將取代當前占主導地位的芯片架構(離散GPU)，以適應各種基于A(yíng)I的工作負載，特別是那些基于生成式AI技術(shù)的工作負載。

 2.5/3D 先進(jìn)封裝市場(chǎng)

國際數據公司IDC預測，預計 2.5/3D 封裝市場(chǎng) 2023 年至2028 年年復合成長(cháng)率（CAGR）將達 22%，是半導體封裝測試市場(chǎng)中未來(lái)需高度關(guān)注的領(lǐng)域。

 HBM

一顆H100芯片，H100裸片占據核心位置，兩邊各有三個(gè)HBM堆棧，六個(gè)HBM加起面積與H100裸片相當。這六顆平平無(wú)奇的內存芯片，就是H100供應短缺的“罪魁禍首”之一。

國金證券預計2023年全球DRAM市場(chǎng)規模有望達596億。Omdia研究顯示，從2023年到2027年，HBM市場(chǎng)收入的年增長(cháng)率預計將飆升52%，其在DRAM市場(chǎng)收入中的份額預計將從2023年的10%增加到2027年的近20%。而且，HBM3的價(jià)格大約是標準DRAM芯片的5-6倍。

 衛星通訊

6. 三星美國芯片工廠(chǎng)暫擱淺，美國芯片計劃再陷困境

1月3日消息，三星在美國建廠(chǎng)暫未獲得政策補貼，其建廠(chǎng)計劃并不順利。

2022年，美國頒布芯片法案為美國的半導體生產(chǎn)和研究提供527億美元的補助金。正是“覬覦”這筆豐厚的獎勵，三星開(kāi)始在美國德克薩斯州泰勒市建造一座芯片工廠(chǎng)，預計耗資170億美元。

不過(guò)，美國的芯片補貼政策有很多限制條件，除了不能在包括中國、俄羅斯在內的戰略競爭國家擴大生產(chǎn)規模之外，還禁止股票回購、對美公開(kāi)財務(wù)信息和財務(wù)預期、分享特定比例的獲利等。這一系列的限制條件大大降低了政策本身的吸引力。

不久前，韓國芯片制造商三星電子已將美國新工廠(chǎng)的生產(chǎn)推遲到2025年

有傳言稱(chēng)，美國政府在芯片法案中傾向于英特爾，因為英特爾不僅是美國本土品牌，而且還向美國國防機構供應芯片。據Silicon Angle報道，三星目前正在"游說(shuō)政界人士，要求更加公平地分配資金，不要偏袒英特爾"。不過(guò)，這毫無(wú)疑問(wèn)很難做到“一碗水端平”，特別是在希望寄托在“美國優(yōu)化”的美國政治環(huán)境之下。

7. 各大分析機構發(fā)表2024年半導體市場(chǎng)增長(cháng)預期

世界半導體貿易統計協(xié)會(huì )(WSTS)最新數據顯示，雖然2023年全球半導體市場(chǎng)預計下滑，但在A(yíng)I芯片需求強勁推動(dòng)下，仍然上調2024年全球半導體市場(chǎng)增長(cháng)預測，預期同比增長(cháng)率將達13.1%，總規模將攀升至創(chuàng )紀錄的5883.6億美元。

市場(chǎng)調查機構Gartner則預測，2024年全球半導體行業(yè)收入預估將達到6240億美元，同比增長(cháng)16.8%。

Gartner預估全球內存市場(chǎng)在2023年下降38.8%之后，2024年將會(huì )反彈66.3%。因為供應過(guò)剩導致需求疲軟以及價(jià)格下降，在未來(lái)3個(gè)月到半年的時(shí)間，NAND行業(yè)價(jià)格將觸底，供應商的整體狀況將會(huì )有所改善。

另一家分析機構IDC對2024年半導體市場(chǎng)的展望比Gartner更為樂(lè )觀(guān)。在其最新的預測中，IDC將2023年的預期從5188億美元上調至5265億美元，同時(shí)2024年的預期也從6259億美元上調至6328億美元。IDC稱(chēng)，從需求角度來(lái)看，美國市場(chǎng)將保持彈性，而中國市場(chǎng)將在2024年下半年開(kāi)始復蘇。

DIGITIMES Research也預測，2024年，全球半導體市場(chǎng)預期可成長(cháng)雙位數達12%。

在2023年全球半導體市場(chǎng)周期性觸底之后，2024年將整體出現復蘇的趨勢。2024年，在以智能手機、服務(wù)器、汽車(chē)、PC（個(gè)人電腦）為代表的四大主要應用芯片市場(chǎng)都將出現正增長(cháng)。

WSTS認為，2024年的增長(cháng)預計將主要由存儲器行業(yè)推動(dòng)，該行業(yè)有望在2024年飆升至1300億美元左右，銷(xiāo)售額較2023年激增44.8%；邏輯芯片市場(chǎng)則預計增長(cháng)9.6%，圖像傳感器市場(chǎng)預計增長(cháng)1.7%。其他細分市場(chǎng)，包括分立器件、傳感器、模擬器件、邏輯器件和微型器件，預計也將實(shí)現個(gè)位數增長(cháng)率。

Gartner預測，NAND行業(yè)2024年將出現強勁復蘇，收入將同比增長(cháng)49.6%至530億美元。另一方面，由于供應商減產(chǎn)，導致DRAM市場(chǎng)價(jià)格反彈，預計2024年DRAM營(yíng)收將增長(cháng)88%，達到874億美元。

8. 臺積電2030年量產(chǎn)1nm可封裝1萬(wàn)億個(gè)晶體管

眼下，臺積電正在推進(jìn)3nm級別的N3系列工藝，下一步就是在2025-2027年間鋪開(kāi)2nm級別的N2系列，包括N2、N2P等，將在單顆芯片內集成超過(guò)1000億個(gè)晶體管，單個(gè)封裝內則能做到超過(guò)5000億個(gè)。

為此，臺積電將使用EUV極紫外光刻、新通道材料、金屬氧化物ESL、自對齊線(xiàn)彈性空間、低損傷低硬化低K銅材料填充等等一系列新材料、新技術(shù)，并結合CoWoS、InFO、SoIC等一系列封裝技術(shù)。

再往后就是1.4nm級別的A14、1nm級別的A10——命名和Intel A20、A18如出一轍，但看起來(lái)更“先進(jìn)”。

1nm A10工藝節點(diǎn)計劃2030年左右量產(chǎn)，將在單顆芯片內集成超過(guò)2000億個(gè)晶體管，單個(gè)封裝內則超過(guò)1萬(wàn)億個(gè)，相比N2工藝翻一倍。

有趣的是，Intel也計劃在2030年做到單個(gè)封裝1萬(wàn)億個(gè)晶體管，可謂針?shù)h相對。

目前最復雜的單芯片是NVIDIA GH100，晶體管達800億個(gè)。

多芯片封裝方面處于領(lǐng)先地位的是各種GPU計算芯片，Intel Ponte Vecchio GPU Max超過(guò)1000億個(gè)晶體管，AMD Instinct MI300A、MI300X分別有1460億個(gè)、1530億個(gè)晶體管。

9. ASML聲明2050及2100光刻機出口許可證已被部分撤銷(xiāo)

ASML日前發(fā)表聲明，稱(chēng)荷蘭政府最近部分撤銷(xiāo)了此前頒發(fā)的NXT:2050i and NXT:2100i光刻機在2023年發(fā)貨的許可證，這將對個(gè)別在中國客戶(hù)產(chǎn)生影響。

ASML預計，此次出口許可證的撤銷(xiāo)及美國最新的出口管制限制不會(huì )對公司2023年的財務(wù)情況產(chǎn)生重大影響。

ASML表示，在近期與ASML的溝通中，美國政府對其出口管制的適用范圍和影響進(jìn)行了進(jìn)一步澄清。美國2023年10月17日發(fā)布最新出口管制規則，限制向個(gè)別先進(jìn)芯片制造晶圓廠(chǎng)發(fā)運特定型號的中高端DUV浸潤式光刻機。

10. 臺積電攤牌了5座2nm芯片工廠(chǎng)，外媒：臺積電果然有后手

臺積電在美國投資400億美元建廠(chǎng)，要在亞利桑那州分別修建4nm和3nm芯片工廠(chǎng)，一旦成功，臺積電有望在美國實(shí)現100億美元的年營(yíng)收。但臺積電低估了美國建廠(chǎng)的難度，也輕視了美國對其芯片產(chǎn)業(yè)鏈的覬覦。

美國對英特爾傾力扶持，對臺積電等外企卻各種剝削。終于，臺積電攤牌了，5座2nm芯片工廠(chǎng)，外媒：臺積電果然有后手。

臺積電正計劃在新竹科學(xué)園區和高雄，而高雄的楠梓園區內修建2nm芯片工廠(chǎng)，修建的工廠(chǎng)數量達到2座，其中第一座2nm芯片工廠(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始破土動(dòng)工，最快2025年即可導入設備。

臺積電目前已經(jīng)實(shí)現3nm芯片量產(chǎn)，為并蘋(píng)果代工出A17Pro芯片，2024年臺積電推出的3nm芯片版本也會(huì )有高通，英偉達以及聯(lián)發(fā)科等客戶(hù)下單。3nm芯片訂單是不愁了，2nm訂單恐怕也是如此。

可見(jiàn)臺積電并沒(méi)有把全部的希望寄托在美國市場(chǎng)身上，美國工廠(chǎng)并不是最先進(jìn)的，等全部工廠(chǎng)建成，至少也要等2027年及以后，到時(shí)候臺積電的2nm早就步入穩定量產(chǎn)階段。美國想獲得臺積電先進(jìn)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈沒(méi)那么容易。