根據市場調查研究機構 《Counterpoint》 的最新研究報告顯示,全球晶圓代工業在 2020 年成長超乎預期,營收達 820 億美元。而且,預計到 2021 年之際還將成長至 920 億美元,較 2020 年再成長 12%。
報告指出,2020 年到 2021 年全球晶圓代工產業會有如此驚人成長的主因,一方面是因為整體產業環境仍然十分熱絡,比如武漢肺炎疫情、美中貿易關係戰爭等都導致下游廠商必須增加庫存,這使得晶圓預訂數量增加,也造成先進制程技術發展十分快速。另一方面,整個產業對於增加產能較為理性,二線代工廠對於建設新晶圓廠增加產能,其實更願意提高晶圓價格。
另外,預估蘋果將是 2021 年最大的 5 奈米製程處理器及晶片採購者,將占全部 5 奈米產能訂單的一半以上。另外,AMD 則將是 2021 年最大的 7 奈米晶片採購者。整體來說,預估台積電在 2021 年在 5 奈米製程的營收上將達到 100 億美元。
保持兩位數成長,台積電、三星持續領先
報告對各分析結果詳細說明指出,根據數據顯示,2020 年全球晶圓代工產業的營收達到約 820 億美元,較前一年成長 23%。預計 2021 年全年營收將達到 920 億美元,也較前一年成長 12%。其中, 2021 年台積電全年營收有望較前一年成長 13%~16%,超越產業平均成長水準。至於三星晶圓代工業務方面,營收將會較前一年成長 20%,主要成長原因是高通、輝達等客戶訂單數量的增多所帶來的效益。而整個晶圓代工產業來說,2021 年包括晶圓的出貨量和晶圓出貨價格都將維持雙位數的增長。而 2020 年出現供應短缺的 8 吋晶圓產能,正是讓晶圓廠於 2021 年將晶圓平均價格提高約 10% 的催化劑。
先進製程技術競爭激烈,技術快速改朝換代
至於,在先進製程的發展方面,在 2019 年和 2020 年陸續投產後,台積電和三星都將快速採用 EUV 曝光技術來突破 7 奈米製程上的限制,並提升晶圓性能功耗狀況。而在 5 奈米製程方面,台積電與三星均在 2020 年量產 5 奈米製程,這被認為是這兩家晶圓廠完全採用 EUV 曝光技術的一個節點,而英特爾在 2020 年宣佈旗下的 7奈米製程延後推出後,使得該先進晶圓製造技術大廠,再次落後給台積電與三星兩家競爭對手。
另外,根據 《Counterpoint》 的估計,2021 年 5 奈米製程晶圓的總出貨量將占全球 12 吋晶圓的 5%,相較 2020 年這一比率還不到 1% 的情況有著大幅的提升。蘋果則是 2021 年 5 奈米製程晶圓的最大客戶,其所有訂單都由台積電來供應。由於 iPhone 13 可能會採用高通的驍龍 X60 5G 基頻晶片及射頻系統,使得高通將成為第二大 5 奈米製程的用戶。在此情況下,台積電在 2021 年的 5 奈米製程營收將達到 100 億美元。而三星的晶圓代工業務方面,預計也將從三星內部的 Exynos 行動處理器及晶片,加上和高通 5 奈米處理器的訂單中獲得充沛的動能。
而在當前市場中,因為在性能更強大的 5G 智慧型手機的推動下,台積電和三星所採用的 5奈米製程晶圓產能利用率,在 2021 年一舉提升到 90%。而和絕大部分應用於智慧型手機上的 5 奈米製程行動處理器有所不同,7 奈米製程技術所生產的處理器或晶片,其應用將更加多樣化,多數應用包括了 AI、GPU、CPU、網路和汽車處理器。報告中也預計了 2021 年 7 奈米製程晶圓的總出貨量將占全球 12 吋晶圓的 11%。在這種情況下,智慧型手機將只消耗 35% 的晶圓,另外的大部分將被 AMD 和輝達所消耗,平均利用率可能為 95%~100%。而因為 7 奈米製程的產能持續吃緊,使得客製化半導體 (ASIC)和 Arm 架構處理器等新興需求,其晶片組供應商和設備製造商都將很難在近期獲得額外產能分配。
晶片商維持庫存高水位,晶圓代工廠獲利提升
另外,報告還指出,雖然晶圓代工產業的週期性不如記憶體產業,但高庫存水準仍是預測影響市場需求的主要因素之一。不過,一旦武漢肺炎疫情和全球貿易的緊張局勢無法解決,則 2021 年,乃至 2022 年初的預期則需重新評估。因此,全球 OEM 廠商的晶片供應商都在為額外需求進行準備。另外,從 2020 年末開始,市場上部分標準 IC 的交貨時間已延長至 半年以上。換句話說,可能不僅在台積電看到某個成熟節點上呈現一波價格上升的趨勢,就連二線代工廠商也可能會出現這種情況。
而在此情況下,AMD、輝達、高通,甚至 Dialog Semiconductor 等較小廠商,都會對 2021 年 5G 智慧型手機、WFH 設備和雲端運算伺服器支出的預期較為樂觀。而因為這樣的樂觀預期支撐了高庫存水位,只要供應鏈中斷的擔憂持續存在,相關供應商將從則將繼續保持高庫存水準。因此,2021 年上半年的傳統淡季有望優於正常水準,代工客戶也會選擇更早下晶圓訂單,以避免下半年的產能風險。因此,報告預期推測產業庫存水準可能會在 2021 年年中達到高峰。
IDM 廠委外代工趨勢確立,台積電、三星蓄勢待發
最後,報告中引用荷蘭半導體設備大廠艾司摩爾針對 EUV 極紫外光曝光機出貨量預測,以及台積電的全年預計的資本支出,來做為預判全球半導體產業前景的風向球。並表示,台積電在 2020 年第 4 季的法說會上表示,預計 2021 年的資本支出將達到 250 億美元~ 280 億美元,而 2021 年包括智慧型手機及高效能運算將是台積電兩大營收成長來源。
至於,在當前大家所關注的英特爾委外代工訂單部分,報告直指英特爾迫於長期的生存壓力,很快會將 CPU 業務外包。而台積電與三星都已準備好迎接這一大訂單,為此兩家公司可能在 2021 年開始擴大其採用 5 奈米及 3 奈米製程技術產能。另外,目前 IDM 外包的趨勢正在加速,全球 IC 供應商都在追求通過這種模式獲利。使得除了英特爾外,在 2021 年底 SONY 的 CMOS 圖像感測器 (CIS) 和瑞薩電子的 MPU 業務晶片都可能進行外包。
報告總結表示,2020 年晶圓代工產業營收多次因長期利多消息而成長,這樣的成長態勢是 2000 年網路泡破後從未有過的狀況。此外,考慮到 IDM 外包,也讓報告預計自 2022 年開始到 2023 年期間,產業市場的規模將超過 1,000 億美元。在這之中,台積電和三星因為具備在技術、資金、以及產業地位,將繼續維持強大的競爭優勢。
(首圖來源:台積電官網)