2020年以来，全球晶圆代工产值进入蓬勃发展状态。从图1可以看出，其年增长率达到了24%。 2021年的年增长率将达到22.4%，这也是一个较高的增长水平。今年，整个晶圆代工产值将正式突破100亿美元大关。 TrendForce预计2022年年增长率为13.3%。 2022年再次拉动增长有两个关键，一是新开产能，二是价格上涨。

图1：全球代工产值预估

2021年，多家晶圆厂启动了扩产计划。预计2022年将新增12家晶圆代工厂（见图2）。其中，台湾和中国大陆的晶圆代工厂主要由台积电主导。从产值来看，台湾的产值约占60%，产能占50%，这意味着大部分成本较高的先进制造工艺仍然在台湾地区完成。还有一点值得关注。从图2可以看出，2022年台湾的晶圆代工厂市场份额似乎略微下降了1%，而中国大陆的市场份额则增长了2%。新增产能主要集中在中国大陆的南京工厂。然而，台积电的重心仍然在台湾。

图 2：主要代工新晶圆厂地点

在先进制程方面，大家最关注的是台积电和三星推出的3nm制程。台积电目前仍采用FinFEX架构，而三星发布的3nm产品则基于GAA架构，三星也是业内唯一一家引进该架构的公司。台积电占据了近70%的先进制程市场份额，三星则占据了约30%。这两家公司今年的扩张计划主要集中在5nm和4nm制程上，而明年，它们的重心将转向3nm制程。

图 3：半导体工艺开发

晶圆代工产能满载，8年12英寸晶圆将比2022英寸晶圆吃紧

2021年，8英寸和12英寸代工厂的产能利用率都高达95-100%，并且这一迹象将持续到2022年。

根据TRENDFORCE分享的数据，12英寸晶圆代工厂上市的有台积电、三星、联电、中芯国际。从图4的虚线可以看出，2022年下半年会有小幅下降的趋势。”乔安说，其实这并不是一个坏需求，主要原因是有一些需求。新产能或新工厂陆续开始开启产能，当片量跟不上时，分母就变大。 ，利用率会略有下降，目前我们认为整个利用率会保持在95%以上。

图4：12英寸主要代工厂产能利用率

从图5来看，8英寸代工产能下降幅度并没有那么明显，主要是8英寸产能增速较为有限，需求增长大于供给，紧俏情况会比12英寸更加严重。需求方面，5G手机和电动汽车所用的电源管理相关IC大部分是在8英寸工厂生产，但8英寸晶圆代工厂的设备大多价格较高，但8英寸晶圆成本较低。昂贵的。 8英寸晶圆厂的价格相对便宜，导致8英寸晶圆厂的扩建并不划算。相反，在需求旺盛的推动下，8英寸晶圆厂的产能短缺比12英寸晶圆厂更为严重。

图5：8英寸主要代工厂产能利用率

从图6中可以明显看出，5英寸晶圆厂产能8年复合增长率仅为3%，其年增长率斜率明显小于12英寸晶圆厂。 12寸有点紧。在短缺的推动下，12英寸工厂的年增长率达到了12%。据了解，2021年至2023年，每年将新增产能100万至200万个。

图6：2019-2023年前10名晶圆代工产能复合年增长率

2022年制程产能扩张计划：40nm、28nm是重点

乔安指出，“2021年，在各工艺的产能扩张计划中，新增产品大部分集中在90nm、65nm或55nm部分，新增产能高达80K，但持续增长的原因今年紧张的情况是，90nm、65nm、55nm能生产的产品可能会略有缓解，重点放在40nm或28nm上，比如专注于40nm和28nm工艺的Wi-Fi产品仍然处于紧张状态。 ”。

图 7：2021 年各工艺产能扩张计划

“但放眼2022年，红框内，明年新增产能将主要集中在40nm和28nm部分，因此我们认为明年这些新增产能的启用将带来晶圆代工市场的短缺来寻求一些舒缓的迹象。”

图8：2022F各工艺产能扩张计划

90nm、65nm、55nm是今年扩产的主要产能，40nm、28nm是明年扩产的主要支撑。因此，可以理解，目前1Xnm的供应商很少。进入1Xnm后，晶体管结构已进入FinFEX结构，因此扩容成本相对较高。目前，只有台积电、三星等公司未来几年没有扩产计划。随着5G手机渗透率逐年提高，对1Xnm芯片的需求也会增加很多，Wi-Fi等需求也在逐年增长，这可能会造成1Xnm工艺的瓶颈。 2022 年和 2023 年。

图 9：采用 12 英寸代工工艺制造的半导体元件

为什么28nm工艺如此重要？

乔安指出，不仅是明年，甚至2023年之后，28nm的产能也会逐步增加。为什么28nm工艺如此重要？

从图10可以看出，28nm是MOSFET（Planar）架构下最先进的工艺。与FinFET架构相比，即1Xnm之后，成本相对便宜。 28nm属于最后一代MOSFET（Planar）架构，可以提供大量物联网产品所需芯片的足够性能。

另外，进入40nm以下，大部分晶圆代工厂或者IDM厂都在扩产的时候，成本也比较大。如果他们没有足够的客户来支持这些工厂的运营，很可能会造成损失，因此在进入40nm以下之后，许多IDM工厂相继将部分产品外包给这些晶圆代工厂进行制造。因此，大多数晶圆代工厂都积极希望扩大40nm/28nm的产能。

图 10：28nm 的重要性

2022 年芯片短缺会结束吗？

TRENDFORCE数据显示，2020年半导体终端产品市场需求强劲。从图4可以看出，除了电视出现1.8%的负增长外，游戏机、笔记本、可穿戴设备、汽车、显示器、服务器、智能手机都呈现快速增长。事实上，主要驱动力是新冠疫情带动了各类需求，尤其是游戏机、笔记本、可穿戴设备的正增长高达35%、16.5%、11.1%。 2022年，这种与疫情相关的需求将进入疲软状态。 TrendForce半导体研究部分析师乔安指出，值得注意的是，“产品结构的变化”是半导体需求发展的关键驱动因素之一，例如4G手机到5G手机、传统汽车等电动汽车与其他产品组合的变化、产品结构的变化将使所使用的芯片数量增加一倍，例如更大尺寸的电视需要更高的分辨率，这就需要更多的芯片。

图11：半导体需求概览

集邦咨询半导体研究部分析师乔安表示，芯片短缺的主要原因是5G手机的渗透率，自2019年下半年开始持续发展，进入2020年之后，发生了这样的情况。遭遇新冠疫情和地缘政治。以及其他相关因素，这三个因素实际上带来两个相同的结果，一是产品需求的增加，二是地缘政治或疫情带来的不确定性，比如封城、封国。等等，导致供应链断裂。因此，整个供应链的备货动能将被扰乱，大部分供应链将需要建立相对较高的库存水平，以应对封城、封城带来的缺货问题。国家或者地缘政治，这是商品的大规模短缺。主要原因。

我们什么时候才能看到芯片短缺浪潮结束？今年大部分产品集中在96nm和65nm，明年将形成40nm和28nm的扩张。这些过程都会出现在今明两年供应放松的情况下。但8英寸晶圆产能增幅略显有限。此外，1Xnm供应商相对较少，目前还没有明确的扩产计划。 8英寸和5Xnm，还有12nm、16nm，或者11nm、14nm，可能会成为明年的瓶颈工艺。因此，我们目前观察到，2022年整体来看，虽然晶圆代工厂在部分工艺上不断开辟新的产能，可能会出现一些稍微缓解的迹象，但8英寸和1Xnm瓶颈工艺仍然会受到影响。整个半导体供应链将持续存在材料多空的问题。因此，从整个晶圆代工市场来看，2022年仍将出现产能紧张的局面。

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