2020 年全球晶圓代工產值估年增 23.8% 創新高,先進製程與 8 吋產能為 2021 年競爭關鍵

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 18 日 10:15 | 分類 晶圓 , 晶片 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


TrendForce 旗下半導體研究處表示,2020 年疫情導致眾多產業受到衝擊,然受惠於遠距辦公與教學的新生活常態,加上 5G 智慧型手機滲透率提升,以及相關基礎建設需求強勁的帶動,使全球半導體產業逆勢上揚,預估 2020 年全球晶圓代工產值年成長將高達 23.8%,突破近十年高峰。

從接單狀況來看,半導體代工產能的吃緊預估將至少延續到 2021 年上半年,在 10nm 等級以下先進製程方面,台積電與三星(Samsung)現階段產能都在近乎滿載的水準,且明後年將陸續有 4 / 3nm 製程問世,使得 ASML 的 EUV 設備已經成為各家晶圓廠亟欲爭奪的稀缺資源,沒有 EUV 機台就無法在先進製程上擴大產能。除此之外,28nm 以上製程在 CIS、SDDI(小尺寸顯示驅動晶片)、RF 射頻、TV 晶片、Wi-Fi、藍牙、TWS 等眾多需求支撐,加上 Wi-Fi 6、AI Memory 異質整合等新興應用挹注,產能亦有日益緊缺的趨勢。

值得一提的是,8 吋產能自 2019 下半年起即一片難求,由於 8 吋設備幾乎已無供應商生產,使得 8 吋機台售價水漲船高,而 8 吋晶圓售價相對偏低,因此普遍來說 8 吋擴產並不符合成本效益;然而,如 PMIC(電源管理晶片)、LDDI(大尺寸顯示驅動晶片)等產品在 8 吋廠生產卻最具成本效益,並無往 12 吋甚至先進製程轉進的必要性。當時序進入 5G 時代,PMIC 尤其在智慧型手機與基地台需求都呈倍數增長,導致有限的產能供不應求,雖然部分產品有機會逐步轉往 12 吋廠生產,但短期內依然難以紓解 8 吋需求緊缺的市況。

台積電積極擴張 5nm 製程,2021 年底將囊括近六成先進製程市

觀察目前最先進的 5nm 製程,台積電在華為(Huawei)旗下海思(HiSilicon)遭美禁令限制後,2020 年初才量產的 5nm 製程僅剩蘋果(Apple)為唯一客戶,即便蘋果積極導入自研 Mac CPU 及應用於伺服器的 FPGA 加速卡,其總投片量仍難以完全彌補 HiSilicon 空缺的產能,導致 5nm 稼動率在今年下半年落在約 85~90%。展望 2021 年,除蘋果持續以 5nm+ 生產 A15 Bionic 外,AMD 5nm Zen 4 架構產品也將開始小量試產,支撐 5nm 稼動率維持在 85~90%。

值得一提的是,2021 年底至 2022 年,包括聯發科(Mediatek)、NVIDIA 及高通(Qualcomm)都已有 5 / 4nm 產品量產計畫,加上 AMD Zen4 架構的放量,以及 Intel CPU 委外生產預估將於 2022 年首先採用 5nm 製程,龐大的需求量已促使台積電著手進行 5nm 擴產計畫,且根據目前觀察,蘋果在 2022 年持續採用 4nm(為 5nm 微縮製程)生產 A16 處理器的可能性相當高,屆時不排除台積電將進一步把 5nm 產能再擴大,以支援客戶強勁的需求。反觀三星,雖然 NVIDIA Hopper 架構 Geforce 平台 GPU 將持續委由三星代工,加上高通 Snapdragon 885 及三星 Exynos 旗艦系列的挹注,支撐三星 5nm 在 2021 年也有擴產計畫,但相較於台積電仍有約兩成的產能落差。

綜合上述,近年來聯電(UMC)、Global Foundries 相繼退出先進製程競賽,撇除近期受美出貨禁令纏身的 SMIC,目前 7nm 及以下節點僅剩台積電及三星彼此較量。從客戶別來看,在獲 NVIDIA 大單後,三星亦於平澤新廠積極擴張 5nm 產能,但當時序進入 2022 年,由於高通 Snapdragon 895 計劃採用台積電 4nm 的可能性高,屆時三星將僅有 NVIDIA 及三星 LSI 為主要客戶;反觀台積電,除了蘋果、AMD、聯發科、NVIDIA、高通外,更有機會獲 Intel CPU 委外青睞。TrendForce 認為,台積電 5nm 需求在 2022 年將相對穩定及強勁,且 3nm 製程也將於 2022 下半年量產,可望進一步推升其市占。

(首圖來源:shutterstock)

延伸閱讀: