ATREG & Yole：全球半导体厂商正加大投资以确保供应

  ICC讯(编译：Nina)Yole Group和ATREG回顾了迄今为止全球半导体行业的命运，并讨论了主要参与者需要如何投资以确保其供应链和芯片产能。

  在过去的五年里，芯片制造行业发生了重大变化，比如英特尔的桂冠被两个相对较新的竞争者——三星和台积电夺走。ATREG的首席执行官兼创始人Stephen Rothrock和Yole集团旗下Yole Intelligence的首席分析师Pierre Cambou就全球半导体行业的现状及其演变进行了辩论。

  他们的讨论涵盖了市场及其增长前景，以及全球生态系统和公司如何优化供应。在第一篇文章中，他们重点分析了该行业的最新投资和领先行业参与者的战略。下周的第二篇文章将讨论半导体公司如何加强全球供应链。

  Yole Group的分析基于以下年度产品：半导体器件行业概述——电力电子行业现状——化合物半导体行业现状——CMOS图像传感器行业现状——MEMS行业现状和存储器行业现状——专注于Kioxia，以及晶圆厂设备市场监测。

  半导体行业投资情况

  全球半导体市场的总价值从2021年的8500亿美元增长到2022年的9130亿美元。美国保持着41%的市场份额，中国台湾从2021年的15%增长到2022年的17%，韩国从2021年的17%下降到2022年的13%，日本和欧洲保持不变，分别为11%和9%，中国大陆从2021年的4%增长到2022年的5%。

  半导体器件市场从2021年的5550亿美元增长到2022年的5730亿美元。美国的市场份额从2021年的51%增长到2022年的53%，韩国从2021年的22%下降到2022年的18%，日本的市场份额从2021年的8%增加到2022年的9%，中国大陆从2021年的5%增长到2022年的6%，中国台湾和欧洲保持不变，分别为5%和9%。

  然而，美国半导体器件公司市场份额的增加慢慢侵蚀了Added Value，到2022年全球Added Value份额降至32%。如今，整个行业都依赖于中国台湾的一家公司。

  Cambou解释说：“公司每年需要将收入的20%投入到新厂中。目前公开的支出总额为8000亿美元，这与我们的半导体市场预测是一致的。关键问题是这些投资要投向哪些地区。”

  美国和欧盟芯片法案

  美国于2022年8月通过的《芯片与科学法案》(CHIPS and Science Act)为促进本土研究和制造，将专门为半导体提供530亿美元的资金。最新的《欧盟芯片法案》(The EU Chips Act)于2023年4月投票通过，该法案提供了470亿美元的资金。

  在过去的两年里，各地的芯片制造商都在宣布创纪录的晶圆厂投资，以吸引《芯片法案》的资助。美国新来者Wolfspeed宣布为其位于纽约尤蒂卡附近的Marcy纳米中心的200mm碳化硅(SiC)晶圆厂投资50亿美元，该工厂于2022年4月开始生产。英特尔、台积电、IBM、三星、美光科技(Micron Technology)和德州仪器(Texas Instruments)也开始了ATREG所描述的积极扩张晶圆厂的行动，以从美国《芯片法案》(U.S. CHIPS Act)的资金蛋糕中分一杯羹。总体而言，美国公司占该国半导体投资的60%。

  Yole Intelligence (Yole Group的一部分)首席分析师Pierre Cambou表示：“外国直接投资(Direct Foreign Investment，DFI)占了剩余部分。台积电在亚利桑那州投资400亿美元的晶圆厂建设是最重要的项目之一，其次是三星(250亿美元)、SK海力士(150亿美元)、恩智浦(26亿美元)、博世(15亿美元)和X-Fab(2亿美元)。”

  美国政府不打算为整个项目提供资金，而是将为一个项目的资本支出提供5%至15%的资金，该资金预计不会超过成本的35%。企业还可以申请税收抵免，用于偿还25%的项目建设费用。Rothrock指出：“自《芯片法案》签署成为法律以来，到目前为止，美国20个州的私人投资已超过2100亿美元。”《芯片法案》于2023年2月底开放申请资金。该资金用于建设、扩建或现代化商业设施的项目，以生产尖端、当前一代和成熟节点半导体，包括前端晶圆生产和后端封装晶圆厂。

  在欧盟，英特尔计划在德国马格德堡投资200亿美元建设晶圆厂，在波兰投资50亿美元建设封装和测试设施。意法半导体和Global Foundries的合作伙伴也将投资70亿美元在法国新建一家晶圆厂。此外，台积电、博世、恩智浦和英飞凌正在讨论110亿美元的合作伙伴关系。

图：效果图显示了英特尔在德国马格德堡的两家新处理器工厂的早期计划。该项目于2022年3月宣布，将使用英特尔最先进的晶体管技术提供计算机芯片。(资料来源:英特尔公司)

  IDM也在欧洲投资，英飞凌在德国德累斯顿启动了一个50亿美元的项目。Cambou表示：“欧盟参与者占欧盟境内已宣布投资的15%，DFI占85%。”

  考虑到有关韩国和中国台湾的公告，Cambou得出的结论是，美国和欧盟将分别获得全球半导体投资总额的26%和8%。他指出，这使得美国能够控制自己的供应链，但与欧盟到2030年控制全球产能20%的目标仍有差距。

  在美国和欧盟以外，韩国占已宣布投资的30%，是目前份额的两倍;中国台湾占15%，与其目前的份额相当。中国大陆将受益于其政府总计1430亿美元的投资计划，占18%，使其目前在该行业的份额增加两倍。

  投资策略的影响

  Rothrock观察到：“将成为《芯片法案》真正赢家的公司是那些足够灵活、能够快速执行选址过程的公司(Wolfspeed的纽约莫霍克谷晶圆厂就是一个很好的例子)，这些公司能够将资本带到谈判桌上，并致力于在劳动力市场非常紧张的情况下创造数百个区域性技能工作岗位，从而为当地晶圆厂社区服务。”芯片制造商还将实施负担得起的高质量儿童保育等计划，以吸引更多女性加入半导体劳动力队伍，并为当地学校、学院和大学生推出培训计划。

  Rothrock表示：“在本土芯片制造方面，美国很难赶上中国的投资水平，要超越中国就更难了。这笔530亿美元的初始公共资金是一个良好的开端，但是，尽管这一一揽子计划目前将帮助我们与世界各地的激励计划保持同步，但从长远来看，这远远不够。与此同时，许多现有的传统晶圆厂正在进行翻新、改造或升级，以填补空白，直到宣布的新建晶圆厂上线以提高产能。”

  Rothrock解释道：“由于对分配的恐惧和对内部制造控制的渴望，Brownfield晶圆厂的需求达到了历史最高水平，尤其是200mm晶圆厂和工具。在过去18个月里，已经发生的多起晶圆厂交易也说明了这一趋势，这些交易包括Littelfuse收购德国Elmos多特蒙德工厂，将TSI的加利福尼亚州罗斯维尔晶圆厂出售给博世，或者将三家onsemi晶圆厂分别出售给LA Semiconductor (Pocatello, ID)、Diodes (South Portland, ME)和BelGaN Group (Oudenade, Belgium)。棕地晶圆厂的吸引力在于，它们已经投入运营，可以加快上市时间;许多有长期供应协议，有可以保持正现金流的潜力;有已经安装的工具线、设备和基础设施，可用的知识产权(IP)和专业知识，以及高技能的运营劳动力。”

  Rothrock指出：“未来几年，不仅工程资源或工具将面临激烈竞争，而且最重要的是在高技能的晶圆厂运营工人以及晶圆厂建设所需的电工或水管工等方面，都将面临激烈的竞争。”

  投资是否足够或过多？

  当涉及到如此巨额的资金时，人们很自然地会问，该行业的支出是否足够或过多，以及这些支出是否能解决该行业面临的任何问题。

  Cambou表示，最近宣布的晶圆厂投资将维持半导体市场6.4%的长期增长，尽管该行业在2022年达到5730亿美元的收入峰值后，预计将在2023年面临7%的下滑。他说，更现实的预测是，未来五年的复合年增长率为4.5%。到2028年，半导体晶圆产量预计将增长30%，总产能达到12寸等效产能12,000千片/月。

  对于Rothrock来说，过去18个月半导体制造的总体支出令人震惊，尤其是300mm。预计明年全球300mm晶圆厂前端设备支出将开始持续增长，并在2026年达到1190亿美元的历史新高。他表示：“300mm晶圆厂很少见，但非常抢手。一个很好的例子是德州仪器公司，它不仅在2022年2月购买了美光公司在UT莱希的300mm工厂，而且还决定在现有园区旁边建造另一个新的300mm工厂。”

图：德州仪器下一个300mm半导体晶圆厂的早期计划效图，该工厂位于该公司位于犹他州Lehi的现有晶圆厂旁边。(资料来源：德州仪器，2023年)

  市场正在做出反应。根据Yole集团的晶圆厂设备市场监测报告，2023年第一季度晶圆厂设备销售额同比增长13.6%，达到253亿美元，而晶圆厂设备投资在今年放缓后，有望在2024年复苏。

  Rothrock总结道：“现在很清楚，仅凭《芯片法案》不足以使美国重新获得其在世界半导体制造业的领导地位。我们认为，解决方案之一是平衡支撑产能的短期投资与旨在掌握尖端制造的支出，以及下一代技术的长期研发。”

原文：https://www.yolegroup.com/strategy-insights/global-semiconductor-players-prepare-to-cash-in-the-chips-and-invest-to-secure-supply-atreg-yole-group/