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2023年全球晶圆代工产业市场趋势

  • 陈婉洁DIGITIMES企划

台积电于北美技术论坛公布最新制程规划。TSMC
台积电于北美技术论坛公布最新制程规划。TSMC

晶圆代工产业在2023年初面临了重大的营收危机,因为通货膨胀以及国内经济情势转坏,包含PC、手机等各种消费性电子的需求大幅衰退,晶圆代工业者也都面临了程度不等的营收衰退。

那麽2023年的整体晶圆代工产业已经没有希望可言了吗?其实也未必,我们从供应链可以看出,不少关键业者,如PC主要芯片供应商,包含音效芯片、网络芯片等,在第1季都有逆势成长,而2022年跌跌不休的存储器报价也开始止跌回稳,都可以看出大家都预期第1季会是底部,第2季开始会有回温,加上2023年还有AI与电动车议题分别在先进制程与成熟制程创造需求,笔者预估,最慢下半年整体晶圆代工市场将会重新热起来。

当然,复苏的速度还是要依业者的客户类别与能提供的制程技术而定,先进制程需求仍高,但成熟制程恐怕就会步入更激烈的竞争局面,但整体产值仍可望回归成长。

先进制程仍由台积电领衔,新制程带领客户升级

目前在晶圆代工领域,仍持续经营先进制程代工与技术研发的只剩台积电与三星,英特尔代工服务要到2025年才会上线,因此暂不把英特尔列入代工业者内。

台积电2023年第1季营收与2022年同期相较微幅成长3.6%,但季减达18.7%,要知道2022年全年晶圆代工都是处于极度紧张的供应状况,每季营收只有更高,没有最高,也没有淡季可言,以2023年第1季需求的平淡仍能创造出不逊于2022年同期的营收,已经相当难能可贵,第2季展望虽然严峻,营收预估仅达160亿美元,季减最高约9%,年减近12%,但是在AI需求的推动下,NVIDIA不断追加订单,3nm也即将正式加入贡献营收,这些都将为台积电的营收反弹打下基础。

目前3nm,也就是N3E,已经确定在2023年下半量产,主要客户就是苹果,而未来3nm相关制程,包含N3E的强化版N3P,以及针对高性能应用的N3X,也将会在2024到2025接续投产。

而为了创造3nm未来更广的客户需求,台积电也在2023年的北美技术论坛中正式公布N3AE,也就是针对车用半导体的3nm制程,希望能够带动车用电子客户升级,虽然传统概念中,车用电子使用的多半是成熟制程,但随着电子化程度愈来愈高的电动车销售比重不断增加,成熟制程虽然仍是很多功率半导体或者是传感元件的主流,但是运算逻辑部分的比重愈来愈大,这也代表台积电的先进制程往后也能扮演推动电动车信息娱乐系统运算能力的升级推手,提供包含应用程序执行、3D导航画面、影音串流、自动驾驶与先进驾驶辅助系统等应用更好的硬件执行环境。

N3AE将会在2025年正式量产,也就是说,车用客户在2023年开始都将陆续开始进行相关的设计验证工作。

三星寻找出路,设计与代工服务结合成营收主力

与台积电相较之下,三星半导体事业部门表现极为差劲,第1季营收获利年减96%,存储器制造与晶圆代工所在的DS部门亏损超过34亿美元,如果不是因为手机事业强力拉抬,恐怕三星整体财报会更难看。

三星虽然面临严重亏损,但资本支出仍不中断,第1季资本支出将近80亿美元,主要作为升级存储器制程以及美国晶圆代工厂的设备投入。

但如果从三星的晶圆代工客户来看,三星已经跨出纯代工领域,走入设计与生产一体的服务路线。举例来说,Google的Tensor手机芯片以及Tesla使用的hardware 4.0芯片就是由三星半导体以其Exynos手机芯片为基础,配合不同的需求定制化的芯片,而Tesla的AI训练芯片Dojo D1虽是由台积电代工,但2022年推出的V1芯片据传已经转由三星代工,V1属于精简版的架构,整合了HBM高速存储器。

三星正在做的就是英特尔那套IDM2.0的逻辑,甚至还要更深入。而透过与Google、Tesla的合作练功,三星在面对未来采用先进制程的车用芯片代工甚至设计服务时,也能具备相当的自信心。三星也即将在2024年重新推出新一代的Exynos手机芯片,过去一直有传言三星会放弃Exynos产品线,但作为手机自有技术核心,以及设计服务的基础架构,Exynos有其存在,并持续发展的必要性。

但要说三星会威胁到台积电,恐怕三星对英特尔的威胁程度会更高,毕竟二者的晶圆代工与设计服务理念相当类似。

三星在2023年的代工布局,除了Google与Tesla等既有客户外,恐怕还是会重新以低价抢客户,由于三星在4nm制程的良率已经有长足的进步,NVIDIA、高通等客户已经开始重新考虑在三星下单的可能性。尤其是NVIDIA,由于AI芯片的需求不断增加,向台积电追加订单的成本太高,可能会使NVIDIA将部分产能放在三星,藉以分散风险。

成熟制程受地缘政治影响与需求衰退影响

国内因为遭受贸易制裁,已经无法取得先进制程设备和材料,目前转而全力发展成熟制程,虽然预计成熟制程机台与材料也将可能被制裁,但在被制裁之前,国内已经全力抢购相关机台与材料,预料未来几年内仍可维持其成熟制程生产所需。

然而国内的内需衰退严重,这代表国内的产能将可能外溢,必须寻求外国客户订单作为补贴,而争取订单的最佳方式就是降价。但与此同时,国际IC设计业者为了规避风险,也已经逐渐移出国内供应链。

然而国内作为全球最大的市场之一,其经济政策的转变已经使其消费能力明显下降,且这个趋势恐怕未来几年内都难以逆转,因此,包括台厂在内的成熟制程晶圆厂,一方面虽然喜迎从国内移出的订单,一方面也苦于全球需求的下滑。

另一方面,AI热潮对成熟制程的帮助有限,汽车电子也已经往更先进的制程迈进,目前主流的车用信息娱乐系统、ADAS系统以及自动驾驶系统,其核心运算芯片大都已经是7nm以上的先进制程,联电、世界先进、格罗方德缺乏14nm以上的制程,未来获利最高的部分恐怕再也难享受到。


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