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报告:代工巨头纷纷加码 28 纳米,成熟制程产能短缺有望缓解

IT007编辑02 2022-1-14 09:45

集微咨询(JW insights)认为:       


  • 28 纳米因其进可攻退可守的先天优势,得到代工巨头们的青睐。

  • 平板电脑、可穿戴产品、智能家电等终端产品的市场拉动了成熟制程的需求

  • 中国后摩尔时代的战略路径也是一个不可忽略的驱动力


28 纳米制程,这一推出 10 年的制程,再次受到全球代工巨头们的青睐,台积电、联电、格芯、中芯国际、上海华力均已在 28 纳米中加强布局。


28 纳米因其进可攻退可守的先天优势,得到代工巨头们的青睐。28 纳米的市场驱动力主要来自于平板电脑、可穿戴产品、智能家电等终端产品市场需求的提升


不过,业界多少也有一些担忧,成熟制程产能会不会出现过剩现象。集微咨询(JW insights)认为,成熟制程不会出现过剩现象,一方面是因为代工企业已与客户签订长期合作,进而可以降低订单大起大落的风险;另一方面,中国在后摩尔时代的战略推进路径之中,也在不断地为成熟制程的应用开辟更为广阔的市场空间,中国市场的强劲动力对代工巨头而言自然不会忽视。


巨头纷纷布局 28 纳米源于其有先天优势


目前,全球晶圆代工巨头均已布局了 28 纳米。下面来梳理下前全球代工企业在 28 纳米上的推进:


全球代工企业在 28 纳米上的推进


从台积电来讲,2021 年 5 月份,台积电在南京厂投资近 30 亿美元,来扩建 28 纳米的成熟工艺产能。2021 年 11 月份,台积电宣传将同步启动中国台湾地区高雄厂和日本厂的成熟制程的建厂计划。


联电在去年底,扩充台南 12 英寸晶圆厂的 28nm 和 22nm 产能。2021 年上半年,联电厦门厂 28nm 产能的扩产。联电还与联发科、联咏、瑞昱、三星等 IC 设计公司合作,进一步达到扩增产能的目标。近期,联电还将在新加坡扩充成熟制程产能。


格芯在退出高端工艺竞争后,开始专注于 28nm 等成熟制程节点。当前,格芯正在全球投资逾 60 亿美元以提高产能,其中 40 亿美元投入扩大格芯在新加坡的工厂,而 10 亿美元则用于在美国和德国的扩产。


中芯国际方面,在 2015 年开始进行 28 纳米工艺量产,并于 2018 年宣布完成 28 纳米 HKMG 的研发。2021 年 3 月中旬,中芯国际宣布斥资 23.8 亿美元在深圳建设新的 12 英寸晶圆厂,锁定成熟制程代工。2021 年 9 月,中芯国际与上海临港管委会成立合资公司,聚焦于提供 28 纳米及以上技术节点的代工服务。


代工巨头布局 28 纳米制程,源于其有先天的优势,主要表现在两个方面:


一是,28 纳米制程所使用的制造工艺以及生产设备,可以兼容 40 纳米、60 纳米等更为成熟的制程。这样,即便企业扩大 28 纳米制程的产线,当 28 纳米的产能需求下降时,还可以将这些设备投入到更为成熟制程的生产中。


二是,与 40 纳米相比优势更突出。从性能层面来看,28 纳米栅密度更高、晶体管的速度提升了约 50%,这意味着在能耗上可以降低 50%。当前,28 纳米与 40 纳米的价格差越来越小,在成本接近的情况下,使用 28 纳米工艺可以给产品带来更加良好的性能优势,IC 设计企业自然会选择性价格更优的 28 纳米。


强劲的市场需求选择了 28 纳米


目前智能手机芯片会到 5 纳米先进制程,电脑 CPU 则会用到 7 纳米,此外,日常生活中的很多芯片都还是基于 28 纳米及以上的成熟制程。


面对肆虐全球的缺芯潮,最为缺乏的不是先进制程的芯片,而是成熟制程的芯片,包括 28 纳米、40 纳米等制程。涉及成熟制程的芯片产品主要有 MCU、WiFi 芯片、电源管理芯片、驱动芯片等等。这些需求端主要来自于平板电脑、智能汽车、智能家电、可穿戴产品等。


不同芯片工艺所对应的应用领域


从平板电脑市场数据来看,据 Strategy Analytics 公布的最新研究报告显示,2020 年全球平板电脑出货量为 1.883 亿台,同比增长 18%。据 IDC 统计数据显示,2021 年上半年全球平板电脑市场出货量 8035 万台,同比增长 24.4%。


全球平板电脑市场表现


从智能家电市场表现来看,据市场调研机构 Technavio 发布的调查数据,全球智能家电市场有望在 2020-2024 年间增长 316.6 亿美元,在预测期内以超过 16% 的复合年增长率减速。根据 Grand View Research 的最新报告,到 2027 年,全球智能家电市场规模预计将达到 927.2 亿美元,从 2020 年到 2027 年的复合年增长率为 14.1%。


从可穿戴产品的市场表现来看,随着物联网的深入应用,以及消费者的使用体验越来越好,可穿戴产品市场一直保持着强劲的增速。IDC 统计数据显示,2020 年的可穿戴设备出货量为 4.447 亿,较 2019 年大涨 28.4% 。IDC 的数据显示,2021 年第一季度可穿戴设备共出货 1.046 亿部,比去年同期的 7780 万部增长了 34.4%,这也是第一季度全球可穿戴设备出货量首次突破 1 亿台。2021 年 Q2 全球可穿戴设备出货量:同比增长 32.3%,达到 1.142 亿台;2021 年 Q3 全球可穿戴设备出货量为 1.384 亿台,同比增长 9.9%。2023 年全球可穿戴设备出货量将达 4.82 亿部。


全球智能家电市场表现及预判


智能汽车产业刚刚起步,受疫情和缺芯的影响,诸多汽车厂关停,虽然产能受到限制,但智能汽车是继手机之后的下一个风口,今后汽车领域对电源管理芯片、显示驱动芯片、车用电子芯片的需求还在进一步提升。


28 纳米产能过剩的可能性较小


对于产业担忧的是否成熟制程产能过剩的问题,集微咨询(JW insights)认为,目前代工企业已经与客户签署了长约,一方面可以保证 IC 设计企业的需求可以持续,不会出现中断;另一方面可以有效降低芯片代工企业扩大产能的风险。


还有一个不可忽视的因素是,中国倡导的后摩尔时代的发展路径使然。在先进制程推进中,由于 EUV 光刻机等先进制造关键设备受到美国的限制,中国无法推进先进制程的落地,加之成熟工艺制程本身有巨大的市场空间。为此,与其跟在美国等后面追随,不如另辟蹊径,开辟一条适合本国国情和发展需求的变道超车的半导体产业发展路径。


摩尔定律的技术发展路线,是继续延续摩尔定律,进一步开发更为先进的工艺制程,进而缩小数字集成电路的尺寸。而超越摩尔定律,则是不依赖于不断微缩的工艺制程,而是通过先进封装技术、新型材料等来提升集成电路的性能。


为此,我国倡导的后摩尔时代的发展路径,为成熟工艺制造提供了更为开阔的市场空间。


而中国作为全球半导体产业数一数二的特大市场,这些巨头自然不会想丢掉成熟制程所对应的巨大蛋糕。

    原作者: 慕容素娟 来自: 爱集微
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