(2021.7.12)半導體一周要聞－莫大康

半導體一周要聞

2021.7.5- 2021.7.9

1. 應用材料電話(huà)會(huì )議紀要

全球半導體業(yè)發(fā)展發(fā)生根本性的變化，它的推動(dòng)力與GDP脫鉤？

目前正處于人類(lèi)歷史上第四波計算浪潮-經(jīng)濟全面數字化，也是最大的一次科技技術(shù)轉變的早期階段，未來(lái)十年半導體行業(yè)乃至半導體設備領(lǐng)域將長(cháng)期結構性走強。目前正處于第四波計算浪潮-數字經(jīng)濟的早期階段，數字化正從消費者終端轉向更大型和寬泛的設備，即到2025年，機器將產(chǎn)生99%的數據，而人類(lèi)產(chǎn)生數據只占1%。

半導體行業(yè)需求歷史首次與人口增長(cháng)(GDP)及其帶來(lái)的消費者行為增長(cháng)脫鉤，并逐步掛鉤設備、服務(wù)器、汽車(chē)終端、手機終端等。其次，最近部分領(lǐng)域的芯片產(chǎn)能緊缺也表明，過(guò)去20年半導體行業(yè)的高效穩定供應鏈體系在未來(lái)可能不是最優(yōu)選擇。世界的經(jīng)濟發(fā)展正面臨歷史以來(lái)的最大一次科技技術(shù)轉變，而半導體將會(huì )是其中的必爭之地。隨著(zhù)數據化經(jīng)濟的推進(jìn)，半導體領(lǐng)域的競爭將會(huì )圍繞高效電源管理、高運算性能、高性?xún)r(jià)比等領(lǐng)域。摩爾定律正逐步失效，制程進(jìn)步的基礎將轉向新材料、新結構、新的芯片互連方式、新工藝和新微縮方式的創(chuàng )新與應用。半導體設備行業(yè)具備未來(lái)10年內翻倍增長(cháng)的前景，2021年全球半導體設備市場(chǎng)規模增速將接近30%。半導體行業(yè)的投資密度已從12%提高至目前的14%，且2030年半導體行業(yè)市場(chǎng)規模突破10,000億美元已成為市場(chǎng)一直預期。由此估計WFE支出將會(huì )在2030年突破1400億美元，相比2020年的610億美元至少有1倍以上的上升空間。2021年全球半導體設備市場(chǎng)規模增速將接近30%。

2. OLED驅動(dòng)芯片即將短缺，韓國獨占九成產(chǎn)能，華為海思自研芯試產(chǎn)

目前，OLED驅動(dòng)芯片市場(chǎng)也逐漸像其他芯片市場(chǎng)一樣，呈現供不應求的情況。不僅如此，OLED驅動(dòng)芯片在價(jià)格上也有所上漲。比如，繼第一季度的價(jià)格增長(cháng)之后，2021年第二季度OLED驅動(dòng)芯片的價(jià)格又上漲了20%。

在技術(shù)上，LCD屏幕主要是通過(guò)一個(gè)光源照亮整個(gè)屏幕。而每塊OLED屏幕上擁有大量的像素點(diǎn)，這些像素點(diǎn)都可以獨立發(fā)光，讓屏幕顯示的內容更加清晰。但是，OLED屏幕需要通過(guò)OLED驅動(dòng)芯片點(diǎn)亮各個(gè)像素點(diǎn)。

OLED驅動(dòng)芯片相當于顯示屏幕的主控，可以控制屏幕的顯示、畫(huà)質(zhì)、能源消耗等關(guān)鍵指標。

韓國占據九成OLED驅動(dòng)芯片代工市場(chǎng)，據Omdia調研機構報道，2020年，韓國企業(yè)在智能手機OLED驅動(dòng)芯片代工市場(chǎng)的占有率為90%，臺積電基本將剩下10%市場(chǎng)的份額收入囊中。在全球智能手機OLED驅動(dòng)芯片代工市場(chǎng)，三星的市場(chǎng)占有率位列第一，為50%。

OLED屏幕已經(jīng)是智能手機中最昂貴的組件之一。三星Galaxy Note 20 Ultra的OLED屏幕售價(jià)為92美元。iPhone 12 Pro的OLED屏幕售價(jià)約為每臺70美元，高于A(yíng)13芯片的57美元和相機的60美元。

而國內無(wú)論是在OLED屏幕上，還是OLED驅動(dòng)芯片上都在依賴(lài)韓國進(jìn)口。不僅如此，國內廠(chǎng)商在OLED驅動(dòng)芯片市場(chǎng)上的占有率不足1%。

3. 缺芯潮開(kāi)始消退or產(chǎn)能會(huì )大過(guò)剩，芯片業(yè)未來(lái)迷霧重重

史無(wú)前例的缺芯潮還在繼續，但是人們對結束的預測已經(jīng)產(chǎn)生了分化。樂(lè )觀(guān)者認為2022年中將是轉折發(fā)生的時(shí)候，謹慎者則認為最近2、3年內都看不到好轉的跡象。

市場(chǎng)研究機構 IHS Markit 在近日的報告中稱(chēng)，預計 2021 年第三季度，汽車(chē)芯片的供應會(huì )略有緩解，汽車(chē)產(chǎn)商的產(chǎn)量下降不會(huì )像第一、第二季度那樣嚴重。

國內業(yè)界的看法也比較類(lèi)似。中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )總工程師、副秘書(shū)長(cháng)葉盛基近日也表示，二季度汽車(chē)芯片短缺將達到最高峰，預計汽車(chē)芯片斷供情況將在下半年開(kāi)始緩解，全年有望抹平影響，至2022年年中，汽車(chē)芯片供應有望恢復正常。

摩根大通分析師Harlan Sur曾在接受采訪(fǎng)時(shí)表示，目前全球對于芯片的需求一直比產(chǎn)能高10%-30%，晶圓代工廠(chǎng)需要花費3-4個(gè)季度才能使產(chǎn)能明顯提高，此后芯片封裝、運輸以及生產(chǎn)還需要1-2個(gè)季度的時(shí)間，最終交付客戶(hù)至少是一年之后的事了。

從IC?Insights的數據來(lái)看，2020年全球半導體廠(chǎng)商的資本支出達到1081億美元，相較于2019年同期的1025億美元，增加56億美元，同比增長(cháng)6%。

半導體本質(zhì)上是一個(gè)周期性很明顯的行業(yè)?？v觀(guān)全球半導體市場(chǎng)，其增長(cháng)率長(cháng)期呈周期性的波動(dòng)狀態(tài)，每10年左右的增長(cháng)率大致呈“M”型態(tài)勢。造成周期性的主要原因有：全球宏觀(guān)經(jīng)濟的景氣度；部分電子產(chǎn)品的創(chuàng )新或是需求飽和；半導體廠(chǎng)商的增產(chǎn)或是減產(chǎn)。

2019年是上一輪半導體行業(yè)周期的低谷，本輪景氣周期自 2020年下半年開(kāi)啟，目前處于新一輪周期向上階段。有意思的是，在2019年時(shí)，大部分研調機構還認為，全球半導體景氣將走向低成長(cháng)，也有預估將走向負成長(cháng)，例如外資摩根士丹利證券指出，半導體產(chǎn)業(yè)去年實(shí)際生產(chǎn)增加22%，但市場(chǎng)僅消化15%的增加量，目前還有7%過(guò)剩產(chǎn)能待消化，供過(guò)于求將是很大的挑戰，全球半導體產(chǎn)業(yè)周期性低潮還未見(jiàn)底。

現在看來(lái)，芯片行業(yè)所面對的最大不安因素可能還是國際政治局勢的變化。如果每個(gè)國家都將芯片視為對其通信和國防至關(guān)重要的芯片，那么半導體行業(yè)的態(tài)勢可能會(huì )變得更像1970年代和1980年代那樣。正如VLSI的Hutcheson所說(shuō)，風(fēng)險在于全世界將建設過(guò)多的芯片制造能力，會(huì )導致價(jià)格下跌并最終消滅整個(gè)行業(yè)， 1980年代從澳大利亞到南非發(fā)生的芯片廠(chǎng)倒閉潮就是此前的教訓。

4. 德州儀器收購美光晶圓廠(chǎng)

德州儀器宣布將以9億美元收購美光科技位于猶他州的Lehi半導體工廠(chǎng)，收購成功后該工廠(chǎng)將成為德州儀器的第四家300mm晶圓廠(chǎng)，和DMOS6、RFAB1以及即將完工的RFAB2一起成為德州儀器制造業(yè)務(wù)的一部分。該工廠(chǎng)還將生產(chǎn)65nm和45nm模擬和嵌入式產(chǎn)品。兩家公司計劃在2021年底前完成交易，預計2023年初將完成第一批產(chǎn)品生產(chǎn)。

5. 美光將在2024年采用EUV光刻機生產(chǎn)芯片

美光計劃 2024 年采用EUV工藝生產(chǎn)內存芯片，以制造尺寸更小的產(chǎn)品。美光科技總裁兼首席執行官桑杰?梅赫羅特拉在日前的財報會(huì )上表示，美光一直在關(guān)注 EUV工藝進(jìn)展，之前也參與了EUV評估，一旦觀(guān)察到EUV平臺生態(tài)系統成熟，就會(huì )在產(chǎn)品路線(xiàn)圖中使用相關(guān)技術(shù)。根據美光的計劃，EUV 光刻工藝將首先用于 1-Gama 工藝內存， 后續還會(huì )進(jìn)一步擴展到 1-Delta 工藝內存芯片中。

6. 2026年全球半導體知識產(chǎn)權市場(chǎng)將達到75億美元

Global Industry Analysts, Inc.（全球行業(yè)分析公司）發(fā)布的《半導體（硅）知識產(chǎn)權：全球市場(chǎng)軌跡和分析》報告顯示，2020 年半導體（硅）知識產(chǎn)權市場(chǎng)規模為 52億美元，2026 年將達到75 億美元，復合年增長(cháng)率為 6.2%。2021年美國市場(chǎng)規模預計為10億美元，在全球市場(chǎng)中的份額為17.9%。中國預計到 2026 年將達到14 億美元的市場(chǎng)規模，復合年增長(cháng)率為 7.7% 。

7. 臺積電與三星開(kāi)啟全戰模式

7nm制程方面，有統計顯示，在2020年，三星每月的產(chǎn)能約為2.5萬(wàn)片晶圓，而臺積電每月約為14萬(wàn)片，而在5nm方面，雙方的差距更大，三星每月約為5000片晶圓，而臺積電每月約為9萬(wàn)片。由此看來(lái)，在先進(jìn)制程產(chǎn)能方面，臺積電明顯領(lǐng)先于三星。

4nm方面，臺積電表示，與5nm設計法則幾近兼容的4nm加強版減少了光罩層，進(jìn)一步提升了效能、功耗效率、以及晶體管密度，預計于2021年第3季度開(kāi)始試產(chǎn)。據悉，4nm制程工藝將繼續把芯片尺寸縮小6%，同時(shí)帶來(lái)功耗和性能上的進(jìn)一步改善，比如與FinFET晶體管相比，能夠實(shí)現更嚴格的閾值電壓（Vt）控制，Vt是半導體電路工作所需的最小電壓，即使是最輕微的變化，也會(huì )對芯片的設計造成束縛、并導致性能下降，臺積電則取得了15% 的提升。

3nm方面，臺積電將于下半年試產(chǎn)，預計2022年實(shí)現量產(chǎn)。而三星于近期成功流片，但量產(chǎn)時(shí)間恐怕要晚于臺積電。

臺灣地區產(chǎn)業(yè)分析人士認為，截至2021年底，臺積電將拿到55臺ASML的EUV光刻機，三星為30臺。

三星副董事長(cháng)李在镕于2020年10月訪(fǎng)問(wèn)了ASML總部，并希望后者在2020年交付9臺EUV光刻機、在2021年后每年交付20臺EUV光刻機。

8. 2003 to 2021全球半導體市場(chǎng)及增長(cháng)率

9. 中芯國際擬擴建5.5萬(wàn)片晶圓產(chǎn)能

近日，中芯國際在投資者互動(dòng)平臺上表示，為滿(mǎn)足更多的客戶(hù)需求，根據公司今年的CAPEX支出計劃，擬擴建1萬(wàn)片12英寸和4.5萬(wàn)片8英寸晶圓的產(chǎn)能。

10. 聯(lián)發(fā)科今年成長(cháng)動(dòng)能強勁，有信心全年營(yíng)收成長(cháng)超過(guò)40%

聯(lián)發(fā)科是全球性銷(xiāo)售布局的企業(yè)，加上產(chǎn)品多元，而且今年將投入歷來(lái)最多的30億美元（約新臺幣837億元）研發(fā)預算強化競爭力，看好今年營(yíng)收與獲利會(huì )是強勁成長(cháng)的一年。

蔡明介指出，聯(lián)發(fā)科今年將投入30億美元研發(fā)預算，致力發(fā)展AI、后5G、WiFi7與安謀架構資料運算等多項領(lǐng)域，為下一階段的成長(cháng)累積優(yōu)勢，依聯(lián)發(fā)科每年研發(fā)費用占全球營(yíng)收的20%推算，今年營(yíng)收至少150億美元起跳（約新臺幣4185億元）。

11. 中國最大的計算芯片亮相突破封裝極限

燧原科技COO張亞林在發(fā)布會(huì )上強調。從他的介紹我們可以看到，燧原科技的新一代芯片采用了2.5D封裝，在其中整合了9顆芯片。這樣的設計也使得整個(gè)芯片的整體封裝尺寸做到了驚人的57.6mm×57.6mm，達成國內領(lǐng)先的成就。

據介紹，邃思2.0進(jìn)行了大規模的架構升級，采用了新一代全自研的GCU-CARA全域計算架構，針對人工智能計算的特性進(jìn)行深度優(yōu)化，夯實(shí)了支持通用異構計算的基礎；支持全面的計算精度，涵蓋從FP32、TF32、FP16、BF16到INT8，并成為中國首款支持單精度張量TF32數據精度的人工智能芯片。單精度FP32峰值算力達到40 TFLOPS，單精度張量TF32峰值算力達到160 TFLOPS，以上數據均為國內第一。

12. 蘋(píng)果M2芯片什么水平？超乎你的想象！

Apple的 M1 處理器基于用在iPad Air 和后來(lái)的 iPhone12 中的 5nm A14 芯片設計。它具有 4 個(gè)具有 192 KB 的 L1 指令緩存和128 KB 的 L1 數據緩存，并共享 12 MB 的 L2 緩存的高性能內核，同時(shí)還有4 個(gè)具有 128 KB 指令緩存、64 KB L1 數據緩存和共享 4 MB L2 緩存的節能內核。這使得總共 8 個(gè)內核在功率和效率之間平均分配，從而與之前的型號相比，速度有了巨大的提升。片上系統在大多數型號（入門(mén)級 MacBook Air 和 24 英寸iMac 具有 7 核 GPU）中還具有 8 核 GPU，具有 128 個(gè)執行單元和多達 24576 個(gè)并發(fā)線(xiàn)程。

M2——2022年初

蘋(píng)果的 M2 芯片很可能會(huì )出現在下一代 MacBook Air 中，它看起來(lái)會(huì )進(jìn)行全面的重新設計，采用新的顏色來(lái)匹配 24 英寸 iMac。據彭博社報道，蘋(píng)果的下一代處理器“將包含與 M1 相同數量的計算核心，但運行速度更快?！?這類(lèi)似于 Apple 進(jìn)行 A 系列升級的方式，盡管性能大大提高，但自 A11 處理器以來(lái)它已經(jīng)擁有六個(gè)內核。就 GPU 而言，彭博社報道稱(chēng)內核將從 7 個(gè)或 8 個(gè)增加到 9 個(gè)或 10 個(gè)。

13. 中芯國際又一個(gè)重要項目量產(chǎn)：月產(chǎn)能7萬(wàn)片晶圓、良率99%。

中芯紹興項目首期總投資58.8億元，引進(jìn)一條芯片年出貨51萬(wàn)片的8英寸特色工藝集成電路制造生產(chǎn)線(xiàn)和一條模組年出貨19.95億顆的封裝測試生產(chǎn)線(xiàn)，將打造成為國內領(lǐng)先、世界一流的特色工藝半導體代工企業(yè)。

14. 全球CIS市場(chǎng)預測2025

15. 寒武紀進(jìn)軍自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)采用7nm制程

在7月8日的世界人工智能大會(huì )上，科創(chuàng )板人工智能芯片上市公司寒武紀CEO陳天石透露，寒武紀將進(jìn)軍智能駕駛芯片這個(gè)新市場(chǎng)，雖然該產(chǎn)品還在設計中，但陳天石透露了一些技術(shù)細節，這款車(chē)規級芯片將采用7nm制程，算力將達到200TOPS ，可以支持高級別自動(dòng)駕駛，芯片也將繼承寒武紀云邊端已有的一體化工具鏈。

16. 集微咨詢(xún)韓曉敏：國內產(chǎn)能缺口被高估，高端芯片國產(chǎn)替代正當時(shí)

從產(chǎn)能的角度來(lái)看，韓曉敏表示，當前全球芯片公司都面臨產(chǎn)能緊張的問(wèn)題，但對于國內芯片產(chǎn)能缺口到底有沒(méi)有這么大，內部其實(shí)也正在做評估，還沒(méi)有一個(gè)確切的說(shuō)法。但根據初步調研，沒(méi)有那么大的缺口，“‘需要再建8個(gè)中芯國際’，絕對不是這樣的情況?！?。

SEMI數據顯示，2020年，全球半導體12英寸晶圓產(chǎn)能約為590萬(wàn)片/月，8英寸晶圓產(chǎn)能約為510萬(wàn)片/月。同一時(shí)期，中國本土廠(chǎng)商12英寸晶圓產(chǎn)能約為38.8萬(wàn)片/月，8英寸晶圓產(chǎn)能約為74萬(wàn)片/月，全球占比不足10%。

在市場(chǎng)需求拉動(dòng)下，國內晶圓廠(chǎng)都在陸續投資建設新產(chǎn)能。截至目前統計，預計2021年將新增34.2萬(wàn)片產(chǎn)能，較2020年提高30%，但韓曉敏指出，這30%是在一年的時(shí)間內逐步增加上去的?！捌鋵?shí)整個(gè)代工產(chǎn)能的擴張只有大概10-15%，基于目前緊張的情況來(lái)講肯定還是不夠的。

17. 臺媒業(yè)界看紫光不致倒閉

紫光集團因不能清償到期債券，遭債權人向北京中級法院聲請破產(chǎn)重整。中國臺灣半導體界分析，紫光集團資金危機主因是過(guò)度并購，債務(wù)杠桿過(guò)高所致，未來(lái)并購實(shí)力大減，但不會(huì )倒閉，仍是存儲器界的玩家。

臺灣半導體界人士指出，大陸國家大基金力挺半導體項目，紫光集團仍將獲得資金奧援，重整可能改變紫光集團股權結構，但發(fā)展項目不會(huì )變，且紫光武漢廠(chǎng)二期仍在持續擴建中。半導體已成為大陸國家級扶植產(chǎn)業(yè)，不能用一般行業(yè)破產(chǎn)看待，況且過(guò)去債務(wù)一筆勾消的情況所在多有，預料紫光集團不會(huì )倒閉。

業(yè)界人士說(shuō)，目前紫光旗下的長(cháng)江存儲及武漢新芯，仍是國家扶植發(fā)展存儲器指標廠(chǎng)，針對債權人聲請破產(chǎn)保護，政府迄今遲未表態(tài)，似乎是在等債務(wù)清理告一段落才會(huì )出手，大陸全力發(fā)展存儲器的目標不會(huì )變，且長(cháng)江存儲已積極進(jìn)行第二階段擴產(chǎn)計劃，目前該公司也是美國抵制中國購買(mǎi)先進(jìn)半導體設備前，就買(mǎi)到先進(jìn)設備的半導體廠(chǎng)，后市發(fā)展不宜輕忽。