2020년부터 글로벌 웨이퍼 파운드리 생산량은 활발한 발전 상태에 진입했습니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 연간 성장률은 24%에 달했습니다. 2021년 연평균 성장률은 22.4%로 높은 성장률을 기록할 전망이다. 올해 전체 웨이퍼 파운드리의 생산량은 공식적으로 100억 달러를 넘어설 것입니다. 트렌드포스는 2022년 연간 성장률을 13.3%로 예측했다. 2022년 다시 성장을 견인할 열쇠는 두 가지다. 하나는 새로 오픈한 생산능력, 또 하나는 가격 인상이다.

그림 1: 파운드리의 글로벌 생산량 추정치

2021년에는 다양한 팹이 생산 확대 계획을 시작했습니다. 2022년에는 12개의 새로운 웨이퍼 파운드리가 생길 것으로 예상됩니다(그림 2 참조). 그 중 대만, 중국이 전체 웨이퍼 파운드리인 TSMC가 주도하고 있다. 생산량 측면에서 볼 때 대만의 생산량은 약 60%, 생산 능력은 50%를 차지합니다. 이는 상대적으로 비용이 많이 드는 첨단 제조 공정의 대부분이 여전히 대만에 있음을 의미합니다. 지역에서 만들어졌습니다. 주목할만한 또 다른 점이 있습니다. 그림 2를 보면 2022년 대만 파운드리 시장 점유율은 1% 소폭 하락하고 중국 본토는 2% 증가할 것으로 예상된다. 늘어난 생산능력의 대부분은 중국 본토 난징공장에 집중됐다. 그러나 TSMC의 초점은 여전히 ​​대만에 있습니다.

그림 2: 주요 파운드리 신규 팹 위치

첨단 공정 측면에서는 TSMC와 삼성이 출시한 3nm 공정에 대해 모두가 더 우려하고 있습니다. TSMC는 여전히 FinFEX 아키텍처를 사용합니다. 삼성이 출시하는 3nm 제품은 GAA 아키텍처를 기반으로 하며 업계에서 이 아키텍처를 수입한 유일한 회사이기도 합니다. TSMC는 첨단공정 시장의 약 70%를 차지하고 있으며, 삼성전자는 약 30%를 차지하고 있다. 이들 두 회사의 올해 증설 계획은 대부분 여전히 5나노와 4나노 부품에 집중돼 있다. 내년에는 이 두 기업이 집중될 예정이다. 3nm 공정에서요.

그림 3: 반도체 공정 개발

파운드리 용량은 가득 차 있으며, 8년에는 12인치 웨이퍼가 2022인치 웨이퍼보다 더 타이트할 것입니다.

2021년에는 8인치와 12인치 파운드리 모두 가동률이 95~100%에 달하며, 이러한 추세는 2022년에도 이어질 것으로 보인다.

TRENDFORCE가 공유한 데이터에 따르면 12인치 웨이퍼 파운드리 상장사는 TSMC, 삼성, UMC, SMIC입니다. 그림 4의 점선을 보면 2022년 하반기에 약간의 하락 추세가 있을 것임을 알 수 있습니다. Qiao An은 실제로 이것은 나쁜 수요가 아니며 주된 이유는 일부가 있기 때문이라고 말했습니다. 새로운 생산 능력이나 새로운 공장이 속속 생산 능력을 오픈하기 시작하고, 촬영량이 빨리 따라가지 못하면 분모가 더 커진다. , 가동률은 조금 떨어지겠지만, 현재 전체 가동률은 95% 이상을 유지할 것으로 보고 있습니다.

그림 4: 12인치 주요 파운드리 가동률

그림 5에서 보면 8인치 파운드리 생산 능력의 감소는 그다지 뚜렷하지 않습니다. 이는 주로 8인치 생산 능력의 증가율이 상대적으로 제한적이고, 수요 증가가 공급보다 크고, 타이트한 상황이 12인치보다 더 심각할 것이기 때문입니다. . 수요 측면에서는 5G 휴대폰과 전기차에 사용되는 전력관리 관련 IC는 대부분 8인치 공장에서 생산되는데, 8인치 웨이퍼 파운드리 장비는 대부분 가격이 더 비싸지만 8인치 웨이퍼는 값비싼. 8인치 팹 가격이 상대적으로 저렴해 비용 효율성이 떨어지는 8인치 팹 증설이 이뤄지고 있다. 오히려 수요 급증에 힘입어 8인치 생산능력 부족은 12인치 팹보다 더 심각하다.

그림 5: 8인치 주요 파운드리 가동률

그림 6을 보면 5인치 웨이퍼 용량의 8년 복합 연간 성장률이 3%에 불과하고 연간 성장률의 기울기가 12인치 팹보다 훨씬 작다는 것을 알 수 있습니다. 12인치는 타이트하네요. 부족으로 인해 12인치 공장은 연간 12%의 성장률을 보였습니다. 2021년부터 2023년까지 매년 100만~200만개의 새로운 생산능력이 개설될 것으로 알려졌다.

그림 6: 상위 2019개 파운드리 생산 능력의 2023-10F CAGR

2022년 공정 Capa 증설 계획 : 40nm와 28nm가 관건

Qiao An은 "2021년 공정별 Capa 증설 계획에서 대부분의 신제품이 90nm, 65nm, 55nm 부분에 집중되어 신규 생산 Capa는 최대 80K까지 되는데, 계속되는 이유는 다음과 같다"고 지적했다. 올해 타이트한 것은 90nm, 65nm, 55nm 생산 가능한 제품이 다소 안도할 수도 있고, 초점은 40nm나 28nm에 맞춰져 있는데, 예를 들어 40nm, 28nm 공정에 집중된 Wi-Fi 제품은 여전히 ​​타이트한 상태입니다. .”

그림 7: 2021F 공정별 생산능력 확장 계획

"그러나 2022년을 보면, 빨간색 박스 안의 내년 신규 생산능력은 주로 40nm와 28nm 부품에 집중될 것이기 때문에, 내년에 이러한 신규 생산능력이 오픈되면 웨이퍼 파운드리 시장 부족 현상이 나타날 것으로 보고 있습니다. 조건이 있으니 진정 신호를 찾으러 오세요."

그림 8: 2022년 공정별 증설 계획

90nm, 65nm, 55nm가 올해 주요 증설이고, 40nm와 28nm가 내년 증설의 주요 지원이다. 따라서 현재 1Xnm 공급업체가 매우 적다는 것을 알 수 있습니다. 1Xnm 진입 후 트랜지스터 구조가 FinFEX 구조로 진입했기 때문에 확장 비용이 상대적으로 높다. 현재 TSMC와 삼성, 기타 기업들만이 향후 몇 년간 생산을 확대할 계획이 없습니다. 5G 휴대폰 보급률이 해마다 높아지면서 1Xnm 칩 수요도 많이 늘어날 것으로 예상되며, Wi-Fi 등 수요도 해마다 늘어나고 있어 1Xnm 공정의 병목 현상이 발생할 수 있다. 2022년과 2023년.

그림 9: 12인치 파운드리 공정에서 제작된 반도체 부품

28nm 공정이 왜 그렇게 중요한가요?

차오안 연구원은 내년뿐만 아니라 2023년 이후에도 28나노 생산능력이 점차 늘어날 것이라고 지적했다. 28nm 공정이 왜 그렇게 중요한가요?

그림 10에서 볼 수 있듯이 28nm는 MOSFET(Planar) 아키텍처에서 가장 진보된 공정입니다. FinFET 아키텍처, 즉 1Xnm 이후의 아키텍처와 비교하면 비용이 상대적으로 저렴합니다. 28nm는 MOSFET(Planar) 아키텍처의 마지막 세대로, 다양한 IoT 제품에 필요한 칩 성능을 충분히 제공할 수 있습니다.

게다가 대부분의 웨이퍼 파운드리나 IDM 공장이 생산량을 늘리는 40나노 이하로 진입할 경우 비용도 상대적으로 크다. 이러한 공장 운영을 지원할 고객이 충분하지 않으면 손실이 발생할 수 있으므로 40nm 이하로 진입한 후 많은 IDM 공장에서는 제조를 위해 일부 제품을 이러한 웨이퍼 파운드리로 연속적으로 아웃소싱했습니다. 이에 따라 대부분의 웨이퍼 파운드리에서는 40나노/28나노 생산능력 확대를 적극적으로 추진하고 있다.

그림 10: 28nm의 중요성

2022년이면 칩 부족이 끝날 것인가?

TRENDFORCE의 데이터에 따르면 2020년 반도체 최종 제품에 대한 시장 수요는 강할 것입니다. <그림 4>에서 볼 수 있듯이 1.8%의 역성장을 보인 TV 외에 게임 콘솔, 노트북, 웨어러블 기기, 자동차, 모니터, 서버, 스마트폰 등도 빠른 성장세를 보이고 있다. 실제로 주요 원동력은 새로운 크라운 전염병이 다양한 수요를 주도했다는 것입니다. 특히 게임 콘솔, 노트북 및 웨어러블 장치의 긍정적인 성장이 35%, 16.5%, 11.1%에 달했습니다. 2022년에는 이러한 전염병 관련 수요가 약한 상태에 들어갈 것입니다. TrendForce 반도체 연구부 애널리스트인 Qiao An은 “제품 믹스의 변화”가 4G 휴대폰에서 5G 휴대폰, 전통 자동차 등 반도체 수요 발전의 핵심 동인 중 하나라는 점을 지적할 만합니다. 전기차 및 기타 제품에 조합 변경, 제품 믹스 변경으로 인해 사용되는 칩 수가 두 배로 늘어납니다. 예를 들어 TV 크기가 커지면 더 높은 해상도가 필요하므로 더 많은 칩이 필요합니다.

그림 11: 반도체 수요 개요

트렌드포스 반도체 연구부 애널리스트 차오안(Qiao An)은 칩 부족의 주된 이유는 5년 하반기부터 계속해서 발전하고 있는 2019G 휴대폰 보급률 때문이라고 말했다. 새로운 왕관 전염병과 지정학을 만나기 위해. 및 기타 관련 요인을 고려하면, 이 세 가지 요인은 실제로 두 가지 동일한 결과를 가져옵니다. 하나는 제품 수요의 증가이고, 두 번째는 도시 및 국가 폐쇄와 같은 지정학 또는 전염병으로 인한 불확실성입니다. 등등으로 공급망이 중단됩니다. 따라서 전체 공급망의 재고 운동 에너지가 붕괴될 것이며, 대부분의 공급망은 도시 폐쇄로 인한 품절 문제에 대처하기 위해 상대적으로 높은 재고 수준을 구축해야 할 것입니다. 국가나 지정학적으로 인해 대규모 상품 부족이 발생합니다. 주된 이유.

칩 부족 현상은 언제 끝날까요? 올해 제품 대부분이 96나노와 65나노에 집중됐고, 내년에는 40나노와 28나노로 확대되는 형태를 이룰 예정이다. 이런 과정은 올해와 내년 공급완화 상황에서도 나타날 것이다. 하지만 8인치 웨이퍼의 용량 증가는 다소 제한적이다. 또한 1Xnm 공급업체가 상대적으로 적고 현재 명확한 확장 계획도 없습니다. 8인치와 5Xnm, 그리고 12nm, 16nm 또는 11nm, 14nm가 내년에는 병목 현상이 될 수 있습니다. 따라서 현재 우리는 2022년 전체적으로 웨이퍼 파운드리가 일부 공정에서 새로운 생산 능력을 계속해서 개척하고 있지만 약간의 안도의 조짐이 있을 수 있지만 8인치 및 1Xnm 병목 공정은 여전히 ​​​​부족할 것으로 관찰하고 있습니다. 전체 반도체 공급망은 앞으로도 재료의 길고 짧은 문제를 안고 있을 것입니다. 따라서 전체 웨이퍼 파운드리 시장 관점에서 보면 2022년에도 생산능력이 타이트한 상황은 여전히 ​​존재할 것으로 보인다.

면책 조항: 이 기사는 "전자 공학 앨범 작성자: Wu Qingzhen Amy Wu"에서 복제되었습니다. 이 기사는 Sacco Micro와 업계의 견해가 아닌 저자의 개인적인 견해만을 나타내며, 지적 재산권 보호를 지원하기 위해 재인쇄 및 공유할 경우에만 사용됩니다. , 재인쇄해 주시기 바랍니다. 원본 출처와 저자를 표시해 주세요. 침해가 있는 경우 당사에 연락하여 삭제하시기 바랍니다.