• 12月24日 星期二

全球晶圆代工局势诡异 谁能笑到最后?

全球晶圆代工局势诡异 谁能笑到最后?


中美贸易战再次升温,除了台积电赴美设厂外,美国更宣布全面升级对华为芯片的管控,包括美国企业对华为供货,出口临时许可证延长90天至8月13日,且可能是最后一次延长。此外,将禁止使用美国软件与技术的芯片商,在未经美国政府核可下供货给华为,无论是否为美国企业只要使用美国技术,出货给华为需在进出口时申请许可证。为避免对全球半导体设备和晶圆厂造成太大冲击,5月15日前已为华为设计启动生产的产品,在禁制令生效后的120天内出货不受影响。


身居全球晶圆代工龙头,台积电优异获利能力及对半导体科技产业的直接与间接贡献难以估量,被台湾人喻为是护国神山,在全球半导体业界举足轻重,自张忠谋创办台积电以来,经营团队、公司对于诡谲的政治环境、政权更迭始终秉持中立,但面对中美贸易冲突虽想置身事外,最终还是身不由己卷入其中。


相较竞争对手,拥有制程技术领先且占有逾5成晶圆代工版图的台积电如此,更不用说三星电子、联电、格芯、中芯及世界先进等,在大国角力与疫情冲击下危机只增未减,谁能笑到最后,连台积电都没把握!


政治角力下夹心饼 台积电难置身事外


张忠谋于2019年11月台积电运动会上表示:“世界局势变化多,不能再是安宁的世界,当世界不安静时,台积电将变成地缘策略家的必争之地,也就是台积电在和平时代,就是安安静静做供应链的一环,但当世界不安静了,台积电就变成地缘策略者的必争之地。”当日演说也被认为是今时台积电宣布赴美设厂的神预言。


张忠谋认为,要随时调整及保持头脑清醒,指南针就是基本价值观以及竞争优势,当竞争优势失去了,也就不会成为所谓地缘策略家的必争之地,另外,诚信、正直的经营理念是基本价值观,地缘政治可以变来变去,但如何应变则要视不同场合与情况,也要靠领导人的智慧。


中美贸易战火再燃,不仅美国自身势力强大的科技半导体产业都无法阻止,更遑论制程技术优势的台积电,绝对难以置身事外,大国你来我往对战,火花四射且置放地雷,供应链只是战局下的小棋子,市场不确定性持续升高,谁都难以承诺永保安康。


市场对于台积电赴美设厂的看法两极,部分认为台积电可取得土地、税制、水电优惠等,同时暂时缓解了遭战火波及的危机,未来可进一步获得美国政府信任,承接更多国防安全相关芯片,甚至是其他美国客户。


而另一方则认为,台积电去美国设立5纳米晶圆代工厂,规划每月产能为2万片,2021年动工,2024年开始量产,总投资金额为9年共120亿美元,每年花费金额还在可承受范围内,但内心绝对是千百个不愿意,如果能就近服务,大啖美系客户大单或是国防安全商机,早就飞奔而去了,而不是现在才拖拖拉拉被“力邀”前往。


在美国设厂与中国大陆大不相同,当年台积电南京12寸厂就历经多时才通过,设下独资与制程世代限制,而此次投资会未接获台积电事先申请,但经济部认为台积电是为强化全球布局,巩固客户关系所做出的专业考量,政府乐观其成。


台积电2019年晶圆出货量达1,010万片(12寸晶圆约当量),在美设厂每月仅2万片,到2024年5纳米也已非最先进制程。对于台积电而言,赴美设厂绝对是经过深思熟虑、衡量得失后,所做出的最优先抉择。而赴美设厂就是无法闪避美方压力,尽管可能承受中国压力,现只能且战且走,成本、人力与供应链一步一步解决。


回到华为禁令对全球半导体产业链带来影响,但对台积电而言,过去一年多来已做好最坏打算,在各方面都买好保险,除盛传赴美设厂就是要换取出口许可放宽外,另则是尽力拉升其他客户营收贡献与比重,如NVIDIA、超微(AMD)在7纳米原先并未入列首波供货户名单,但目前除7纳米∕7纳米EUV∕6纳米下单不用排队外,更已入列5纳米大客户名单。


台积电由于制程技术遥遥领先,成为芯片大厂唯一代工选择,因此也几乎通吃所有需求7纳米以下先进制程订单,预估2020年7纳米与5纳米合计占营收比重将达4成,加上需求强劲的16纳米约为2成上下,先进制程营收比重逼近6成大关,此外,预计2021年量产的升级版的5纳米+进度亦已提前。


台积电加速推进7纳米以下先进制程,2020年第2季进入5纳米制程;3纳米制程技术预计2022年下半量产,2纳米制程技术则于2019年开始研发,现已开始进入改善极紫外光技术的质量与成本阶段,进行探索性研究。


与三星晶圆代工不同的是,台积电强打一条龙服务,拥有完整生态链,对客户而言,下单台积电至少是产品效能与良率的保证,而台积电手上握有三星以外大厂订单,也是个安全的保险,增加自己的不可取代性,价值就越高。历经风雨,现仍耸立着的台积电,虽不是赢家,但至少应可平和笑到最后。

全球晶圆代工局势诡异 谁能笑到最后?


华为转单三星看得到吃不到


随着格芯退出7纳米以下制程竞赛,先进制程战场成为三星与台积电厮杀局势。事实上,三星当年遭遇台积电28纳米世代强力威胁,决定跳过20纳米直攻14纳米,却因太过躁进,遭遇良率低落、效能不佳等,苹果(Apple)大单反遭台积电逐步吞食。近年三星将台积电视为头号对手,南韩政府更是倾力大洒银弹相挺,立下2030年要坐上全球晶圆代工王位的目标。


三星近日更公开表示,随着2021年下半5纳米制程将量产,将持续投资1,160亿美元于晶圆代工领域。据了解,三星近年制程推进其实不如预期,7纳米EUV虽号称领先台积电量产,与接着量产的6纳米制程下单的客户少之又少。虽然不断释出有高通、NVIDIA相挺,但由台积电营收与终端产品来看,台积电几乎囊括国际芯片大厂7纳米制程订单。


芯片业者表示,三星最大的问题就是良率不明且供货不稳定,对于芯片大厂而言,若是代工环节出了问题,恐怕一整年都会被对手压着打,砸下重金研发的心血完全付诸流水,因此尽管三星报价折扣相当诱人,但大厂仍不会冒险下单。如高通选择策略性下单三星晶圆代工,NVIDIA同样也是价格与策略性考量。


三星近日又更新5纳米量产计划,据称5纳米制程AP Exynos 992,已完成2020年8月量产上市所有准备。值得注意的是,近日盛传华为已与三星与SK海力士(SK Hynix)展开合作协商,以确保后续芯片供应无虞。但事实上,三星与台积电都有一定程度采用美国软硬件设备进行代工生产,因此美方对华为发出的最新制裁令,三星等非美国企业也都要遵守,此传言实际可行性甚低。

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格芯利空消息不断 亏损难止恐中场退赛


全球晶圆代工市场近年话题全面聚焦三星、台积电制程竞赛,以及中芯挟政府扶植力量与挖角梁孟松团队急起直追,然曾位居晶圆代工老二的格芯却是风波不断,更换执行长、裁员、卖厂、停止中国成都投资项目及放弃7纳米以下先进制程研发负面消息频传,计划2022年IPO的重大讯息亦不受关注,在制程技术研发领域的存在感不断降低。


格芯系由超微拆分而出,再加上阿布达比创投基金(ATIC)合资成立,ATIC为最大股东,之后陆续收购新加坡特许半导体,2014年再将新加坡8寸厂升级为12寸晶圆厂,设备来源为茂德中科12寸机台设备,又再收下IBM亏损工厂,反而获得巨额收购金,同时再由三星处取得14纳米FinFET制程技术。


然就此开始,研发技术与制程推进缓慢,承接超微CPU与GPU大单问题频传,超微自身也在不堪亏损与技术落后英特尔下,与格芯再次展开晶圆供应链协议,2018年在格芯宣布停止7纳米以下制程研发后,超微也正式发布与台积电在7纳米以下全面合作。


虽然暂停先进制程投资,甚至与台积电大打侵权诉讼最终又意外和解,达成交互授权协议,但仍无法填补格芯亏损黑洞。格芯近2年大举出售不少工厂与设备,当中包括世界先进吃下新加坡Fab 3E 8寸厂,2019年4月宣布出售纽约12寸晶圆厂予安森美半导体(ON-Semi)后,执行长Tom Caulfield强调已完成所有出售计划。但安森美出售案隔月,又以7.4亿美元的价格卖掉子公司Avera予Marvell,8月光罩业务又卖给日本凸版公司。


而2018年就传出与中国政府合作的12寸成都厂已搁置,近日格芯终宣布正式停工停业。格芯2017年与成都市政府共同宣布设厂,投资金额高达90亿美元,近年贸易战只是压倒骆驼的最后一根稻草,关键还是格芯本身能力,其看上政府庞大补助金及中国芯片客户潜力大,却未谨慎评估大陆投资设厂风险,研发技术与设备转移均未到位。


此外,格芯锁定FD-SOI制程,欲在以FinFET制程为主流的战场另辟蹊径,可望在车用与物联网应用力争大单,然由于SOI晶圆供应量不多,成本相当昂贵,也使得产线建置费用大增,在无大单挹注下,持续投入设厂或先进制程研发,对于格芯而言已无力负担。


市场盛传格芯已应川普政府力邀回美设厂,但据了解,格芯先前已不断出售晶圆厂变现,现应无足够资金与技术人力再建置新厂产线,而美国政府也相当清楚7纳米以下投资费用庞大,不会补助已无意在晶圆代工市场拚战的格芯,市场预期,格芯若错过此波“美国制造”大好机会喊价出售,未来退场难度将更高。

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美方技术钳制 中芯先进制程难推进


当美国商务部全面升级华为禁令消息一出,市场认为将重创台积电,而最大受惠者将是获得华为转单的中芯。事实上,美国对于全球半导体产业链已有绝对掌控权,尽管中芯正在推进不使用EUV技术设备的N+1、N+2加强版制程,但现在停留在14纳米,且首季营收贡献仅1.3%,恐难以承接华为手机、5G基建等相关中高阶芯片大单。


中芯在设备上也需要仰赖应材等美系大厂,且电子设计自动化(EDA)软件亦由美国的新思科技、益华计算机及德国明导国际(Mentor Graphics,2016年被西门子购并)所把持,合计市占率高达8成。而ASML虽来自荷兰,但出货恐怕也需要看美方态度,中芯软硬件无法真正断离美系业者。


另一方面,美方禁制令将加速华为扶正供应链备胎,以及中国政府全面扩大扶植本土供应链,中芯来自政府补助将持续,本土芯片业者的订单也必定会扩大,以全面支持其制程推进与产能利用率提升。但以华为例子来看,中芯接收转单可能性不高,主要是受限制程技术,以及美方箝制。


事实上,中芯良率始终低落未见改善,客户寥寥可数,除高通因政策考量而在中芯下单外,几乎未见芯片业者采用中芯28纳米。另喊了多年的14纳米终于开始量产,但N+1、N+2强化版时程不明,更遑论进入7纳米EUV时代,尽管持续有政府资金挹注,但资金与技术设备奥援有限,若美方禁令未见转圜,恐将再现亏损危机,梁孟松甚至是再挖台积电、三星研发团队也无力回天。

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