2020年晶圆代工产值可望成长23.8% 先进制程/8吋产能成竞争关键

  ICC讯 TrendForce旗下半导体研究处表示，2020年疫情导致众多产业受到冲击，然受惠于远距办公与教学的新生活常态，加上5G智慧型手机渗透率提升，以及相关基础建设需求强劲的带动，使全球半导体产业逆势上扬，预估2020年全球晶圆代工产值年成长将高达23.8%，突破近十年高峰。

2017~2021年晶圆代工产值(单位：百万美元)

  从接单状况来看，半导体代工产能的吃紧预估将至少延续到2021年上半年，在10nm等级以下先进制程方面，台积电与三星(Samsung)现阶段产能都在近乎满载的水准，且明后年将陆续有4/3nm制程问世，使得ASML的EUV设备已经成为各家晶圆厂亟欲争夺的稀缺资源，没有EUV机台就无法在先进制程上扩大产能。除此之外，28nm以上制程在CIS、小尺寸显示驱动芯片(SDDI)、RF射频、TV芯片、Wi-Fi、蓝牙、TWS等众多需求支撑，加上Wi-Fi 6、AI/记忆体异质整合等新兴应用挹注，产能亦有日益紧缺的趋势。

  值得一提的是，8吋产能自2019下半年起即一片难求，由于8吋设备几乎已无供应商生产，使得8吋机台售价水涨船高，但8吋晶圆售价相对偏低，一般来说，扩增8吋晶圆产能并不符合成本效益。然而，如电源管理芯片(PMIC)、大尺寸显示驱动芯片(LDDI)等产品，在8吋厂生产最具成本效益，没有改用12吋与先进制程的必要性。因此，随着5G时代来临，智慧型手机与基地台对PMIC出现倍数增长，便使得现有的8吋产能供不应求，虽然部分产品有机会逐步转往12吋厂生产，短期内依然难以纾解8吋产能紧缺的情况。

  观察目前最先进的5nm制程，台积电在华为旗下海思半导体遭美禁令限制后，2020年初才量产的5nm制程仅剩苹果(Apple)为唯一客户，即便苹果积极导入自研Mac CPU及应用于伺服器的FPGA加速卡，其总投片量仍难以完全弥补海思遗留下的空缺，导致5nm稼动率在今年下半年落在85~90%之间。展望2021年，除苹果持续以5nm+生产A15 Bionic外，AMD 5nm Zen 4架构产品也将开始小量试产，支撑5nm稼动率维持在85~90%。

  值得一提的是，2021年底至2022年，包括联发科技、NVIDIA及高通(Qualcomm)都已有5/4nm产品量产计画，加上AMD Zen4架构的放量，以及英特尔(Intel) CPU委外生产预估将于2022年首先采用5nm制程，庞大的需求量已促使台积电展开5nm扩产计画，且根据目前观察，苹果在2022年将持续采用4nm(为5nm微缩制程)生产A16处理器的可能性相当高，届时不排除台积电将进一步把5nm产能再扩大，以支援客户强劲的需求。反观三星，虽然NVIDIA Hopper架构Geforce平台GPU将持续委由三星代工，加上高通Snapdragon 885及三星Exynos旗舰系列的挹注，使得三星5nm在2021年亦有扩产计画，但相较于台积电仍有约两成的产能落差。

  综合上述，近年来联电、格罗方德(Global Foundries)相继退出先进制程竞赛，撇除近期受美出货禁令缠身的SMIC，目前7nm及以下节点仅剩台积电及三星彼此较量。从客户别来看，在获NVIDIA大单后，三星亦于平泽新厂积极扩张5nm产能，但当时序进入2022年，由于高通Snapdragon 895计画采用台积电4nm的可能性高，届时三星将仅有NVIDIA及三星自家的LSI部门为主要客户;反观台积电，除苹果、超微、联发科、NVIDIA、高通外，更有机会获英特尔CPU委外青睐。TrendForce认为，TSMC 5nm需求在2022年将相对稳定及强劲，且3nm制程亦将于2022下半年量产，可望进一步推升其市占。