晶圓代工形勢火爆,帶動半導(dǎo)體設(shè)備增長

近幾個月，半導(dǎo)體行業(yè)的熱點和主題一直是產(chǎn)能吃緊和漲價，已經(jīng)非常成熟的IC設(shè)計+晶圓代工產(chǎn)業(yè)模式，分工明確，效率越來越高，這在客觀上也推升了產(chǎn)能吃緊程度。在這樣的產(chǎn)業(yè)背景下，近期出現(xiàn)了一系列十分吸引眼球的“新鮮”事件。

就在昨天，業(yè)界傳出消息，IC設(shè)計大廠聯(lián)發(fā)科為了鞏固電源管理IC產(chǎn)能，自掏腰包16.2億元新臺幣采購了一批半導(dǎo)體設(shè)備，租給晶圓代工廠力積電搶產(chǎn)能。

由于5G需求大爆發(fā)，加上遠(yuǎn)程辦公／教育需求持續(xù)旺盛，聯(lián)發(fā)科在2020上半年向力積電每月下單3000片12吋晶圓用于生產(chǎn)電源管理IC。進(jìn)入下半年后，下單量快速拉升到每月7000片，全年取得12吋電源管理IC用晶圓數(shù)量達(dá)到6萬片。即使如此，仍不能滿足客戶訂單需求?；诖?，預(yù)計到2021年，聯(lián)發(fā)科每月將從力積電獲得上萬片電源管理IC的12吋晶圓產(chǎn)能，全年取得電源管理IC晶圓數(shù)量將比2020年翻倍增長。

而聯(lián)發(fā)科的產(chǎn)能狀況只是整個市場的一個縮影，類似這樣的情況大量存在。

傳統(tǒng)上，只有晶圓代工廠、封測廠和IDM才會購買半導(dǎo)體設(shè)備用于自家的生產(chǎn)，而IC設(shè)計廠是無Fab模式，是不需要半導(dǎo)體設(shè)備這類重資產(chǎn)投資的，這也是當(dāng)初產(chǎn)業(yè)由IDM分化為IC設(shè)計+晶圓代工模式的主要原因，即分工明確，提升了產(chǎn)業(yè)效率。此次，聯(lián)發(fā)科采購半導(dǎo)體設(shè)備，在租給對應(yīng)的晶圓代工廠的操作非常罕見。這也從一個側(cè)面反應(yīng)出，當(dāng)下晶圓代工產(chǎn)能吃緊狀況已經(jīng)非常普遍，且程度很深，從而形成了巨量的市場空白。而量變必定引發(fā)質(zhì)變，IC設(shè)計廠商權(quán)衡后，認(rèn)為做出少有的購買半導(dǎo)體設(shè)備這一舉動，投入產(chǎn)出比依然為正，且后續(xù)帶來的收入非常可觀，只有如此，才會做出這樣的決定?？梢姡袌鰧Ξa(chǎn)能的需求是多么的大而強(qiáng)烈。

除了聯(lián)發(fā)科這一吸睛的操作之外，近期還有多種因產(chǎn)能吃緊而出現(xiàn)的不同尋常事件，如三星晶圓代工業(yè)務(wù)部針對旗下的8吋晶圓廠進(jìn)行自動化擴(kuò)建投資，以提高生產(chǎn)效率。一般情況下，業(yè)界12吋晶圓產(chǎn)線為全自動化生產(chǎn)，也就是在無塵室中借助架設(shè)在高處的運輸系統(tǒng)移動晶圓盒。不過，8吋晶圓盒仍由工作人員用搬運車運送。據(jù)韓媒報道，三星已經(jīng)在部分8吋晶圓廠的產(chǎn)線測試自動化運輸設(shè)備。這樣的自動化升級，需要投入大量的資金，據(jù)三星估計，如果要在所有8吋晶圓廠中導(dǎo)入自動化運輸設(shè)備，可能需要約870萬美元的附加投資。而且，這樣的投資也是有風(fēng)險的，不能絕對保證取得預(yù)想的生產(chǎn)效果。

此外，由于產(chǎn)能越來越緊張，很多小型IC設(shè)計公司到處找產(chǎn)能而不得，即使是加價也拿不到，因此還上演過一些很是讓人心酸的悲情場面。

可見，無論是IC設(shè)計的代表聯(lián)發(fā)科，還是晶圓代工的代表企業(yè)三星，為了產(chǎn)能，都在不惜血本，甚至不約而同地改變了各自原有的經(jīng)營模式。與此同時，規(guī)模較小的IC設(shè)計和晶圓代工廠則沒有那么強(qiáng)大資金實力，能夠在這一大波機(jī)遇中分得的蛋糕就比較有限了，甚至有被“擠壓變形”的風(fēng)險。

總體來看，這種產(chǎn)能嚴(yán)重吃緊的狀況，使得相關(guān)的IC設(shè)計廠商，晶圓代工廠，以及半導(dǎo)體設(shè)備廠這三方成為了最主要受益者。

晶圓代工催漲半導(dǎo)體設(shè)備

在IC設(shè)計廠商、晶圓代工廠和半導(dǎo)體設(shè)備廠這一鏈條上，晶圓代工廠與設(shè)備商直接產(chǎn)生聯(lián)系，而晶圓代工廠的火爆，直接帶動著半導(dǎo)體設(shè)備市場的增長。據(jù)SEMI統(tǒng)計，今年9月，北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商出貨金額達(dá) 27.5億美元，月增3.6%，年增40.3%，創(chuàng)今年新高，并創(chuàng)下連續(xù)12個月超過20億美元的佳績，還創(chuàng)下近 20 年來單月歷史新高。

SEMI 認(rèn)為，2020年，隨著數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)建設(shè)和服務(wù)器存儲需求增加，加上疫情以及美中貿(mào)易戰(zhàn)加劇，供應(yīng)鏈為預(yù)留安全庫存，帶動芯片需求提升，是帶動今年晶圓廠設(shè)備支出大幅增長的重要因素。

近期，臺積電也針對資本支出做出展望，預(yù)計今年資本支出將貼近170 億美元，這也從一個側(cè)面反映出客戶下單并未因疫情而減緩，需求相當(dāng)強(qiáng)勁。

SEMI認(rèn)為，這一波設(shè)備支出走強(qiáng)，占晶圓制造設(shè)備銷售約一半的晶圓代工和邏輯制程支出貢獻(xiàn)最多，2020 年及 2021 年都維持個位數(shù)穩(wěn)定增長；DRAM 和 NAND Flash 在2020 年支出將超過 2019 年，且在 2021 年增長幅度都將超過20%。

另外，晶圓廠設(shè)備包括晶圓加工、晶圓廠設(shè)施和光罩設(shè)備，預(yù)計 2020 年將增長 5%，受惠于內(nèi)存支出復(fù)蘇，以及先進(jìn)制程與中國市場的大力投資，2021 年將大幅上升 13%。

按地區(qū)來看，中國臺灣、中國大陸與韓國都是 2020 年及 2021 年設(shè)備支出金額的領(lǐng)先市場，其中，中國臺灣2020年設(shè)備支出在去年大增 68% 后，略微修正，預(yù)計 2021 年將回升，反彈幅度達(dá)10%。

由于中國臺灣是全球范圍內(nèi)晶圓代工業(yè)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，這里的半導(dǎo)體設(shè)備支出會明顯高于其它地區(qū)。而采購設(shè)備，本來都是晶圓代工廠做的，如今作為IC設(shè)計大廠的聯(lián)發(fā)科也加入這一采購大軍，無疑會進(jìn)一步提升臺灣地區(qū)在全球半導(dǎo)體設(shè)備市場的影響力。

IC設(shè)計廠商的重資產(chǎn)化

在過去的半個世紀(jì)，整個半導(dǎo)體行業(yè)一直是從單一的IDM向IC設(shè)計+晶圓代工這一分工合作方向發(fā)展，但最近幾年，特別是從2015年在全球掀起的半導(dǎo)體并購狂潮開始，整個產(chǎn)業(yè)似乎在從分散向整合方向演進(jìn)。這其中，有相同業(yè)務(wù)模式公司之間的合并，也有不同業(yè)務(wù)模式公司的合并。與此同時，原本單一業(yè)務(wù)模式的廠商，也越來越多地在向復(fù)合業(yè)務(wù)模式方向發(fā)展。

典型代表就是臺積電，該公司本來只做晶圓代工，但隨著市場地發(fā)展，進(jìn)入本世紀(jì)第二個十年以后，臺積電開始導(dǎo)入封裝測試業(yè)務(wù)，因為這樣可以進(jìn)一步提升市場掌控力和話語權(quán)，提升產(chǎn)品上市速度。

另外，就是有越來越多的IC設(shè)計廠商涉足芯片生產(chǎn)過程，特別是封裝測試領(lǐng)域，相比于晶圓代工，IC設(shè)計廠商進(jìn)入封測業(yè)務(wù)的投入相對少，門檻也會低一些。它們這樣做的主要目的同樣是提升市場掌控力和話語權(quán)，提升產(chǎn)品上市速度。最具代表性的就是CMOS圖像傳感器（CIS）領(lǐng)域，由于CIS在2019年出現(xiàn)了井噴，嚴(yán)重供不應(yīng)求，促使一些CIS芯片設(shè)計廠商開始投入大量資金建廠、購置封測設(shè)備，從原來的fabless業(yè)務(wù)模式，逐步轉(zhuǎn)型為fab-lite。

此次，在產(chǎn)能嚴(yán)重吃緊的產(chǎn)業(yè)大環(huán)境下，聯(lián)發(fā)科直接購買半導(dǎo)體設(shè)備租給相應(yīng)的晶圓代工廠，似乎在從另一個角度詮釋著IC設(shè)計業(yè)的變遷態(tài)勢，以后很可能會出現(xiàn)更多類似的現(xiàn)象。

最近幾個月，聯(lián)發(fā)科曝光率一直很高，這與華為有著很大的關(guān)系。由于受到貿(mào)易限制，華為原有的美國芯片元器件供應(yīng)鏈?zhǔn)茏?，特別是手機(jī)處理器、電源管理和無線連接芯片，而這些正是聯(lián)發(fā)科的強(qiáng)項，因此，華為向其發(fā)出了大量訂單，這在很大程度上導(dǎo)致了其產(chǎn)品的供不應(yīng)求。

另外，還有消息稱，聯(lián)發(fā)科有希望拿下蘋果訂單，最有機(jī)會打進(jìn)的是iPad或是iPhone 產(chǎn)品線，如果屬實的話，這將會進(jìn)一步提升其2021年業(yè)績?；蛟S，這也是該公司不惜花大價錢購買設(shè)備租給晶圓代工廠，為其保證產(chǎn)能的一個重要原因吧。總之，如果能同時擁有華為和蘋果這兩大客戶的話，前期多進(jìn)行投資，是非常值得的。

嘗鮮

為了尋求產(chǎn)能支持，有些電源管理IC和MOSFET廠商正在考慮從8吋晶圓升級到12吋晶圓生產(chǎn)，不過，這種想法的可操作性不強(qiáng)，主要原因在于，用12吋晶圓生產(chǎn)MOSFET在技術(shù)層面沒有問題，但就目前的產(chǎn)業(yè)情況來看，成本難以接受。而起初的參與者，都屬于“嘗鮮”、吃螃蟹的。

此次，聯(lián)發(fā)科購買的半導(dǎo)體設(shè)備將租給力積電，主要是為了保證其電源管理IC產(chǎn)能。這里就涉及到了“嘗鮮”的話題。具體來講，就是由于電源管理IC大多采用8吋晶圓制造，鮮少廠商使用12吋晶圓生產(chǎn)，因為12吋晶圓大多提供給邏輯制程使用，而力積電本來就具備DRAM技術(shù)，因此擁有12吋鋁制程產(chǎn)能，較適合量產(chǎn)電源管理IC技術(shù)，而臺積電、聯(lián)電在12吋生產(chǎn)大多以銅制程，相比之下不適合量產(chǎn)電源管理IC，因此，聯(lián)發(fā)科才會罕見采購設(shè)備回租給力積電，以鞏固其未來電源管理IC產(chǎn)能。

聯(lián)發(fā)科似乎有“嘗鮮”、開創(chuàng)新業(yè)務(wù)和模式的傳統(tǒng)。早在20年前，當(dāng)時的聯(lián)發(fā)科在業(yè)內(nèi)還是岌岌無名的晚輩，當(dāng)時，該公司憑借“一站式”的手機(jī)方案，即為手機(jī)客戶提供主芯片和參考設(shè)計，從而解決了手機(jī)80%的設(shè)計工作，客戶只需要完成后續(xù)的20%工作就可以了。一舉統(tǒng)治了山寨機(jī)市場，并由此打下了立足產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，才有機(jī)會發(fā)展壯大到今天。

目前，ASIC設(shè)計服務(wù)正在興起，聯(lián)發(fā)科的ASIC設(shè)計服務(wù)在業(yè)內(nèi)也是一絕，也是較早投入發(fā)展該業(yè)務(wù)的半導(dǎo)體廠商。目前，在提供ASIC設(shè)計服務(wù)的企業(yè)里，聯(lián)發(fā)科是數(shù)一數(shù)二的。不久前，有消息稱，當(dāng)下在處理器市場熱得發(fā)燙的AMD將ASIC設(shè)計服務(wù)訂單交給了聯(lián)發(fā)科，也從一個側(cè)面展現(xiàn)出了其ASIC設(shè)計實力。

如今，聯(lián)發(fā)科又開始涉足半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)務(wù)?？梢哉f，該公司一直走在不斷嘗鮮的路上。
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