如今，铸造厂过得非常安逸，而且这种状态还将持续，至少到 2025 年。  
  本周，IC Insights发布了最新的市场研究报告。预计2021年代工市场总销售额将首次突破100亿美元大关，达到107.2亿美元，较23年增长2017%，可与创纪录的增速媲美（见图1） 。  
    图1  
;预计到11.6年，全球晶圆代工市场将以年均2025%的速度增长，时代工厂总销售额将达到151.2亿美元。  
  纯晶圆代工市场预计今年将强劲增长 24%，达到 87.1 亿美元，23 年将超过 2020%。到 125.1 年，纯晶圆代工市场将增长到 2025 亿美元，五年（5-2020）复合年增长率为2025%，12.2年占代工销售额的82.7%，而2025年同比为2021%。台积电、联华电子和几家专业代工厂预计今年的销售将健康增长。这些供应商还大力投资新产能，以支持预测期内对代工产能的预期需求。  
  三星对外销售主要由高通等客户推动，占据了IDM代工市场的大部分份额。 IC Insights 预计 IDM 代工市场今年将增长 18%，达到 20.1 亿美元。 IDM代工市场预计到26.1年将增长至2025亿美元，5年复合年增长率为9.0%。  
  无论是晶圆代工厂还是IDM，从2020年下半年开始，都进入疯狂扩产模式，12英寸和8英寸齐头并进。随着英制厂的衰退，市场需求整体呈现旺盛状态。  
 

全球范围内，纯晶圆代工厂的代表是台积电、联电、格芯和中芯国际，而代工业务IDM的代表公司是三星和英特尔。看看下面这些表演和动作。

TSMC   

台积电宣布2021年资本支出将从此前预计的25-28亿美元增加至30亿美元，其中80%以上将用于先进工艺投资，7nm、5nm、3nm、2nm工艺生产线全部采用12英寸晶圆。  
  不久前，台积电也宣布了一项为期三年、投资100亿美元的晶圆厂扩建计划，并确认将投资2.887亿美元扩建南京工厂的28nm工艺产能，使汽车芯片的月产量增加40,000万片晶圆。  
  台积电指出，目前台湾的晶圆厂没有洁净室空间，只有南京工厂拥有现成的空间，可以直接搭建生产线，有利于快速形成产能。根据规划，台积电南京工厂的28nm工艺产能将于2022年下半年量产，并于2023年中期达到每月40,000万片的满负荷产能目标。目前，台积电南京工厂主要生产16nm芯片，月产能约为20,000万片。  
  为了保持台积电在5nm及更先进工艺领域的领先地位，EUV光刻设备至关重要。近年来，台积电持续购置EUV设备，以维持其先进工艺产能优势。日前，台积电举办了一场技术论坛，指出到2020年，其EUV设备的累计装机容量将占全球总装机容量的50%。到2020年，采用台积电EUV技术生产的晶圆将占全球EUV光刻晶圆总量的65%。随着工艺向5nm发展，每片晶圆所需的EUV掩模层数量显著增加。台积电预计，2021年EUV掩模产能将是2019年的20倍。  
  3nm方面，EUV的使用量将增加，性能较10nm提升15-5%，功耗降低25-30%，逻辑密度提升1.7倍， SRAM密度将增加1.2倍，模拟密度将增加1.1倍。  
  随着上述最先进的工艺晶圆厂在未来1到3年内逐步建成并投入量产，以及亚利桑那州12英寸晶圆厂一期工程的投产，美国将在2024年后采用台积电EUV技术进行大规模生产，晶圆数量将快速增长，对EUV设备的投资也将增加。  
  作为全球晶圆代工行业的领军企业，台积电的营收水平占据绝对主导地位。同时，台积电的毛利率也长期保持在较高水平（约50%）。事实上，自2005年以来，公司平均毛利率一直稳定在45%以上，并保持着一定的增长速度。当时，台积电正处于90nm工艺技术营收快速增长的阶段，也是从那时起，相应的芯片制造开始从8英寸晶圆向12英寸晶圆转型，如今，这一转型已基本完成（当然，这里指的是先进工艺，而从成熟工艺芯片向12英寸晶圆的过渡是近年来才开始的）。

UMC   

就纯晶圆代工厂而言，联华电子仅次于台积电。可以说，联电过去一年多的强劲表现，主要得益于这一波以CMOS图像传感器和TWS蓝牙芯片为代表的“爆发式”市场井喷，以及疫情导致的全球芯片短缺。  
  2020年下半年，联电拿下高通、NVIDIA等成熟工艺订单，德州仪器、意法半导体、索尼等IDM巨头持续扩大订单，主要采用28nm、40nm或55nm等成熟工艺。工艺上，大部分产品都是模拟芯片。  
  此外，5G手机电源管理IC消耗量增长3-40%，笔记本电脑MOSFET和电源管理IC消耗量增长2-30%。此外，大尺寸面板驱动IC和低像素监控CMOS图像传感器供应短缺，其中台积电、联电等8年下半年2020英寸代工产能不足。  
  由于驱动IC、PMIC（电源管理IC）、RF、物联网应用等代工订单持续涌入，联电8寸晶圆产能满载，28纳米制程持续完成客户设计决策，且后续是稳定下线生产，去年第四季度28nm及以下工艺营收同比增长60%，整体营收同比增长13%。  
  这使得联华电子的产能满负荷，其2021年上半年的产能也已经满载。事实上，联华电子的8英寸晶圆代工产能一直到2021年下半年才满负荷，随之而来的是价格上涨。  
  为了合理分配产能，联电宣布将于2020年第四季度开始提价。目前，该公司已对大部分客户上调了两次价格。据台湾媒体报道，联电预计将再次上调代工价格，包括8英寸和12英寸芯片，涨幅至少为10%。至于下半年的市场走势，虽然目前尚无定论，但联电的大部分客户预测，该公司将逐季度提价。  
  联电遭遇行业发展巨大红利期，市场对成熟制程芯片及相关产品的需求暴涨。而且这种情况还在继续。未来几年，联华电子作为纯晶圆代工行业的二哥，将继续保持向上的势头。  
  联电2021年第二季财报显示，营收为新台币50.91亿元，环比增加8.1%，同比增加14.7%，毛利率为31.3%。联华电子的毛利率超过30%，这是一个非常重要的指标，因为该公司上一次接近这个数字是在29.16年第四季度的2011%。过去10年，其毛利率一直在15%以上~ 徘徊在20%之间，22.1年全年达到2020%。  
  解构联华电子的产能策略，依然是老产线和新厂，分为两条通道。通过老产线去瓶颈的积极行动，3年产能可提升2021%，6年再提升2022%，主要是28nm。联电董事会批准之新台币31.895亿元资本预算执行后，将用于增加产能。预计今年资本支出将维持在增加的2.3亿美元水平。  
 

新厂方面，年初公布的千亿新台币南科新厂计划，将采用100纳米制程，月产能28片。

GF   

近期，GF动作频繁。上周，格罗方德宣布今年将增加汽车芯片产量，并将斥资6亿美元扩大产量。  
  格芯汽车业务高级副总裁迈克·霍根表示：“我们在2021年大幅提升了汽车级产能，面向汽车行业的晶圆出货量超过了2020年，同比增长超过一倍，预计2022年及以后还将进一步扩大产能。格芯正在全球范围内投资超过6亿美元用于产能扩张，其中包括投资4亿美元扩建其新加坡工厂，以及投资1亿美元扩建其在美国和德国的工厂。所有这些晶圆产能都将用于汽车行业。”  
  在大客户的催促下，晶圆代工厂的扩产竞争已从先进工艺蔓延至成熟工艺。近期，在各大汽车电子厂商的要求下，各大厂商纷纷加大了扩产力度。  
  此外，格芯还根据欧洲共同利益重要项目（IPCEI）第二版申请了微电子项目资助，希望从2024年起扩大其本地产能。格芯首席执行官汤姆·考尔菲尔德表示，该公司将投资1亿美元德累斯顿工厂将在未来两年内达到目前的最大产能。工艺技术方面，覆盖了从55nm到22nm的FDSOI。

中芯国际   

一周前，中芯国际宣布，2年2021月100,000日与中国（上海）自由贸易试验区临港新片区管委会签署合作框架协议，共同成立合资公司，规划建设产能12万辆每月28英寸晶圆代工线项目，重点提供8.87纳米及以上技术节点的晶圆厂。该项目计划投资约XNUMX亿美元。  
  今年17月28日，中芯国际发布公告称，公司与深圳市政府（通过深圳再投资集团）拟以拟投资方式通过中芯国际深圳开发及运营项目。根据规划，中芯国际深圳将开展该项目的开发和运营，重点进行40,000纳米及以上集成电路的生产和提供技术服务，目标最终实现月产约12万片2022英寸晶圆。预计将于 XNUMX 年开始生产。  
  中芯国际还于2020年28月在北京成立了一家合资公司，主攻7.6纳米，投资XNUMX亿美元。  
  可见，中芯国际将大力扩大28nm工艺相关产能。  
  营收方面，中芯国际2021年第二季度毛利润为405.0亿美元，较61.9年第一季度250.1亿美元增长2021%，较2020年第二季度248.6亿美元增长62.9% 30.1%。 2021年第二季度毛利率为22.7%，2021年第一季度毛利率为26.5%，2020年第二季度毛利率为30%。中芯国际毛利率突破XNUMX%，这也是一个历史性的时刻。

Samsung   

三星一直在先进制造领域追赶台积电。统计数据显示，2020年三星7纳米工艺的月产能约为25,000片晶圆，5纳米工艺的月产能约为5,000片晶圆。  
  5nm方面，三星低功耗版本5LPE较10nm性能提升7%，同时在相同时钟和复杂度下，功耗可降低20%。据悉，5LPE在原有工艺上增加了多个新模块，包括具有Smart Diffusion Break（SDB）隔离结构以提供额外性能的FinFET、来自英特尔COAG的第一代灵活接触设置（类似于三星的技术）、Contacts on Active Gate）用于低功率鳍片器件。  
  三星表示，5LPE 在很大程度上与 7LPP 兼容，因此 5LPE 设计可以重复使用至少部分为原始工艺设计的 IP，从而降低成本并加快上市时间。然而，对于可以充分利用SDB等优势的IP，三星建议重新设计。  
  此外，三星代工厂负责人表示，该公司已经完成了第二代5纳米和第一代4纳米产品的设计。  
  在客户方面，2020年，三星将把60%的代工产能用于内部使用，主要用于智能手机的Exynos芯片。其余产能分配给客户，其中包括高通（20%），另外20%由Nvidia、IBM和英特尔共享。随着三星7年增加5nm、2021nm等工艺产能，其自用比例将会下降，可能会下降到50%，更能满足客户需求。  
  此外，三星还积极在韩国和美国投资建设新的晶圆代工厂，主要针对5纳米和3纳米工艺。

英特尔   

本周，英特尔将在美国亚利桑那州开始建设两座新的12英寸晶圆厂，主要用于未来的代工业务。  
  随着英特尔新任CEO的上任，点燃了该公司大规模扩建晶圆厂的热情，尤其是在美国。由于要大力发展代工业务，因此决定投资20亿美元，在亚利桑那州建设两座新晶圆厂，计划于2024年投产。新晶圆厂将采用先进的制程技术。新增工厂将位于该公司的奥科蒂洛园区（亚利桑那州钱德勒），这将使当地工厂的数量从四家增加到六家。  
  此外，英特尔还宣布计划投资20亿美元在欧洲建设新晶圆厂，并同时投资多个欧盟成员国。该公司表示，希望获得欧盟更多的资金和政策支持，也希望欧盟能够提供一块周边基础设施完善、面积超过4平方公里的土地，用于建设XNUMX座晶圆厂。英特尔正在与德国巴伐利亚州就慕尼黑附近一座晶圆厂的可能性进行谈判。巴伐利亚州提议在慕尼黑以西的彭辛-兰德斯贝格建立一个废弃的空军基地，作为该工厂的可能地点。  
  这些举措都是为了发展代工业务。  
  早些年，IDM有闲置产能时，就会对外提供代工服务，但近年来，随着产能需求的大幅增长以及创新应用、芯片、工艺的出现，传统IDM产能外包服务难以满足市场需求，而专业代工服务在市场中的地位越来越突出，这也是英特尔决心大举进攻代工行业的根本原因。事实上，该公司多年前就涉足Foundry业务，但并没有真正给予足够的重视和投入，导致其在市场上几乎没有竞争力。今年，IDM 2.0的推出体现了公司发展代工业务的决心。

结语   

晶圆代工的火热局面仍在持续，全球晶圆厂建设也如火如荼地进行。半导体行业进入了历史上罕见的疯狂周期。业界人士乐此不疲。

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