來(lái)源:fabricatedknowledge
Fabless產(chǎn)業(yè)結構正在變化半導體行業(yè)中投資建立晶圓廠(chǎng)的環(huán)節是要求NCNR(不可取消、不可退款)訂單的,因為投資晶圓廠(chǎng)的成本很高,而且最近這些成本一直在增加;因此,無(wú)晶圓廠(chǎng)客戶(hù)必須承擔投資晶圓廠(chǎng)的部分財務(wù)負擔,并且不能取消訂單。Fabless 被認為是成本中心,主要由亞洲代工廠(chǎng)負責加工,這也促使了無(wú)晶圓廠(chǎng)公司蓬勃發(fā)展。并且2020 年開(kāi)始的芯片導短缺凸顯了晶圓廠(chǎng)的戰略重要性,尤其是在汽車(chē)等行業(yè)。此外,隨著(zhù)代工廠(chǎng)的幾何尺寸越來(lái)越小,工藝難度也越來(lái)越大,英特爾和三星都在努力克服這些困難。并且各個(gè)公司和國家都希望其半導體供應多樣化,但制造晶圓廠(chǎng)很難。投資只是其中的一部分,它還需要這項投資可以具有持續性。就像 ASML 需要客戶(hù)(臺積電、英特爾、三星)的大量投資一樣,晶圓廠(chǎng)也需要與客戶(hù)共同投資和風(fēng)險分擔,以更好地度過(guò)半導體周期。這也是晶圓廠(chǎng)和無(wú)晶圓廠(chǎng)產(chǎn)業(yè)結構變化的表現。
隨著(zhù)先進(jìn)半導體的規模和制造工藝難度的增加,晶圓廠(chǎng)和無(wú)晶圓廠(chǎng)公司的市場(chǎng)格局一分為二,例如 AMD 和 Globalfoundries。像 Globalfoundries 就選擇放棄之前的領(lǐng)先優(yōu)勢,因為他們稱(chēng)繼續這樣做是不經(jīng)濟的,然后選擇轉向 SOI 和 RF 設備等專(zhuān)業(yè)技術(shù)。但隨著(zhù)摩爾定律的迅猛發(fā)展,平面縮放到 FinFet 之后將會(huì )遇到更多問(wèn)題,晶圓廠(chǎng)也會(huì )成為稀缺資源。因為一旦你脫離摩爾定律的步伐,幾乎沒(méi)有人能重新獲得它。另外在半導體的周期性發(fā)展中一些產(chǎn)業(yè)問(wèn)題也可以凸顯晶圓廠(chǎng)的重要性。落后的供需問(wèn)題在半導體生產(chǎn)周期中,產(chǎn)能不足和產(chǎn)能過(guò)剩都在反復出現,產(chǎn)能不足主要集中在高端芯片領(lǐng)域,而產(chǎn)能過(guò)剩又通常發(fā)生在內存芯片當中。而這一次出現的短缺卻是針對成熟芯片,比如:28nm以上芯片。那么對成熟芯片的需求來(lái)源于哪里?相比智能手機,汽車(chē)公司嚴重依賴(lài)成熟的芯片設計工藝,因為它們提供的功能可靠且價(jià)格低廉。但問(wèn)題是,如果所有汽車(chē)公司同時(shí)將同類(lèi)型芯片的含量增加三倍,那么就會(huì )出現典型的需求沖擊,使供應無(wú)法及時(shí)做出反應。并且落后的供應很難再增加,因為大多數落后的晶圓廠(chǎng)都在使用二手的制造設備。比如:代工廠(chǎng)建造了一個(gè)領(lǐng)先的晶圓廠(chǎng),并在 4 年內將其完全折舊,為高通和 AMD 等公司提供領(lǐng)先的芯片。當領(lǐng)先的人轉移到下一個(gè)節點(diǎn)時(shí),他們就利用了這個(gè)容量,并將其重新用于微控制器、混合信號、連接和這類(lèi)產(chǎn)品。如今最前沿的光刻技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到 14 納米、10 納米,甚至 7、5 和 3 納米,而微控制器和模擬器件需要的功能仍處于 65 納米到 180 納米的范圍內。所以落后產(chǎn)品不再容易獲得,因為有太多人移動(dòng)到了更高級的節點(diǎn)。其次,隨著(zhù)晶圓尺寸的發(fā)展,如今已經(jīng)聚焦于 12 英寸。8 英寸主要是鋁制后端和 12 英寸主要是銅制后端,導致兩者不兼容。產(chǎn)品的升級也不那么容易兼容。最后供應端沒(méi)有特別強勁的需求時(shí)也導致落后的晶圓廠(chǎng)很少能在接近產(chǎn)能的地方運行。以臺積電的產(chǎn)能利用率為例:
可見(jiàn)晶圓廠(chǎng)的產(chǎn)能難以達到 100% 利用率,這也是供應更加緊張的一個(gè)原因。當我們受到來(lái)自汽車(chē)和其他成熟芯片的需求沖擊時(shí),我們難以應對。為了增加產(chǎn)能,公司必須建造新的晶圓廠(chǎng),然后花費大量金額購買(mǎi)新工具,所有這些都是為了制造市場(chǎng)價(jià)格是這些芯片全新時(shí)成本的 1/100 的芯片。導致芯片價(jià)格上漲??梢?jiàn)如果長(cháng)期處于這種情況下則Fabs 的投資是更合理的,因此 Fabs 已經(jīng)開(kāi)始推動(dòng)他們的客戶(hù)簽訂長(cháng)期協(xié)議 (LTA) 和不可取消且不可退貨的訂單 NCNR。無(wú)晶圓廠(chǎng)正在承受更大的沖擊臺積電今年投資了 400 億美元在芯片制造當中。因此,臺積電(和其他晶圓廠(chǎng))之類(lèi)的公司不會(huì )讓他們的客戶(hù)擺脫這種資本密集型決定的束縛。但是在當前的情況中很難保證他們的客戶(hù)可以多年支付略高且一致的價(jià)格和數量。因此,NCNR 也處于落后的邊緣。因此那些落后的晶圓廠(chǎng)對重要的增量客戶(hù)有著(zhù)更嚴格的控制,否則他們將陷入破產(chǎn)境地。現在NCNR 還在被強制執行,因為晶圓廠(chǎng)掌握著(zhù)控制權,晶圓廠(chǎng)實(shí)際上是將資本密集型業(yè)務(wù)的部分周期性風(fēng)險分攤給無(wú)晶圓廠(chǎng)和資本輕型業(yè)務(wù)。NCNR 實(shí)際上也是一把雙刃劍。無(wú)晶圓廠(chǎng)的公司將比過(guò)去的周期更吃緊,因為終端市場(chǎng)的需求正在下降,整個(gè)供應鏈,包括設備供應商的交貨不及時(shí)、導致產(chǎn)能的建設都會(huì )有所影響。例如,Qorvo 在中國低端手機的應用很多,隨著(zhù)需求下降,由于無(wú)法履行其數量承諾,他們被迫寫(xiě)下供應協(xié)議。與此同時(shí),英偉達在其游戲領(lǐng)域的無(wú)意加密暴露創(chuàng )造了一個(gè)經(jīng)典的庫存周期。英偉達也面臨無(wú)法無(wú)法履行合同的問(wèn)題。不過(guò)美光卻認為他們的庫存調整正在擴大,因為數據中心帶來(lái)得強勢增長(cháng)。就目前而言,無(wú)晶圓廠(chǎng)公司似乎承受著(zhù)比這個(gè)庫存周期歷史上更大的沖擊。

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