半導體業難現高增長 價格將成競爭利器

　　2013年時間已然過半，全球半導體市場發展態勢初露端倪。據權威機構挪威奧斯陸的卡內基集團分析師Bruce Diesen的最新數據顯示，2013年全球半導體增長1%，與2012年下降2%、2011年持平以及2010年大漲32%相比，反映又一個下降周期到 來。但業界都認為2014年半導體產業可能會有較為明顯的增長。

　　增長動能尚在積累

　　2013年半導體業向上增長的動能尚在積累之中，估計2014年才會有較為明顯的增長。然而在未跨入EUV與450mm硅片時代之前，半導體產業可能很難再有近10%的增長。

　　觀察半導體業周期，自2010年市場大漲之后，2011年與2012年有所回落理在其中。因此世界半導體市場統計組織(WSTS)在2012年底曾預測 2013年增長4.5%及IHS iSuppli曾預測增長8.2%。但是僅過半年時間，在新形勢下各家分析機構都下調了今年的增長預測，如WSTS于2013年6月4日發布了它的春季市 場預測，預計2013年全球半導體市場的規模將比上年增長2.1%，達到2978億美元。WSTS此次下調原因究竟何在?

　　眾所周知，推動半導體業增長的驅動力已由傳統的PC及相關聯產業轉向移動產品市場，包括智能手機及平板電腦等。兩者之間的差異在于PC業的主要用戶是企業，而移動產品市場的主要用戶是個人。相對而言，要讓個人購買電子產品需要有錢，所以與全球的經濟大環境更緊密相連。今年以來受歐債危機等因素的影響，包括中國經濟也有減緩跡象等，對于個人消費能力會產生很大的影響。

　　WSTS解釋的理由是美國和日本半導體市場今年雖將分別略增3.2%和1.7%，但是歐洲在歐債危機的陰影下表現極差，繼去年下降1.7%之后，今年更 將滑落3.5%。另外，一貫市場最大、增速領先的亞太地區市場在2013年也僅微增0.1%，這起到了決定性作用。WSTS預期明年亞太區才能超過其他各 大地區以最快的速度增長，這一預測得到了SIA(美國半導體工業協會)的支持。

　　此外，推動市場增長最根本的是需求。據市場研究機構 Gartner于2013年6月的數據顯示，2013年PC出貨量預計將達3億臺，平板電腦將達兩億臺，智能手機和功能手機出貨量達18.2億臺，此類終 端電子產品總出貨量達23.48億臺，相比2012年的22.17億臺增長5.9%，充分反映市場需求面尚是穩定增長。

　　在代工市場方面，據SEMI最新全球晶圓廠報告指出，2013年晶圓廠設備支出將達325億美元，較去年成長2%，優于原預估將微幅衰退0.6%，同時預估2014年將有23%至27%的驚人增長率，可達410億美元，也將創下空前高點。

　　比較近年晶圓廠設備支出金額：2010年為335億美元，2011年為397億美元，2012年為318億美元，2013年為325億美元，并預估 2014年為419億美元。綜合以上信息表明，2013年半導體業向上增長的動能尚在積累之中，估計2014年才會有較為明顯的增長。然而在未跨入EUV 與450mm硅片時代之前，半導體產業可能很難再有近10%的增長。

　　代工業增長優于半導體業

　　未來全球代工市場的競爭可能主要體現在兩個方面：一是中低端智能手機處理器市場的爭奪，二是蘋果的應用處理器訂單花落誰家。

　　毋容置疑，全球代工業在移動終端產品市場推動下，與fabless一起成為半導體業中的一對明星。

　　據Gartner的數據顯示，在全球半導體公司2012年營收排名中，英特爾及三星電子繼續蟬聯前兩名，以供應手機芯片為主要業務的fabless廠商高通，由2011年的第六名躍升到第三名。

　　第二名三星電子年增長率表現較英特爾佳，它的半導體營業額為286.22億美元，年增9.5%。不過三星電子的高成長原因可能是把發光二極管部門營收并入所致。

　　高通2012年營業額為131.8億美元，年增31.8%，年增長率傲視群雄。高通的成長主要受惠于智能手機市場的蓬勃發展，它的芯片是許多手機的主要部件,被包括蘋果等在內的諸多手機廠商采用。

　　統計英特爾、三星及高通這三家全球最大半導體公司，2012年營業額合計908.88億美元，占全球半導體產業營業額的30.2%。三家公司囊括近1/3的市場，可見它們的影響力巨大。

　　同樣根據IC Insight于2013年發布的最終統計結果顯示，2012年全球半導體純代工市場銷售額達393.1億美元，較2011年增長20.0%。

　　臺積電因先進制程技術的成功而穩居晶圓代工龍頭地位，市場占有率達43.67%。格羅方德(Global foundries)則因德國Dresden晶圓廠32nm晶圓高成品率以及45nm晶圓高產能供應而躋身第二。聯電的市場占有率則因晶圓出貨量減少而下 滑。三星的晶圓代工營收依靠蘋果的A6與A6X芯片的晶圓需求上升一位，位列第三，其2012年的增長率達到98%。

　　未來全球代工市場 的增長率會明顯優于半導體業，CAGR在10%左右，原因是移動市場繼續推動智能手機與平板電腦等集成更多的功能，向更小、更薄、更省電方向邁進，促進 fabless業的增長，而目前代工市場的主要來源是fabless，相對來自IDM的代工較為平穩。

　　其中高端智能手機處理器市場已被 高通壟斷。根據Strategy Analytics的報告顯示，高通、蘋果、三星、聯發科和博通占2013年第一季度智能手機應用處理器市場收入份額的前五名。高通以占49%的市場份額 遙遙領先，蘋果和三星分別以占13%和12%的市場份額緊隨其后。全球智能手機應用處理器市場同比增長50%，在第一季度達到36億美元。

　　而平板電腦處理器市場已被蘋果壟斷。據Strategy Analytics稱，蘋果、德州儀器、三星、英偉達和英特爾在平板電腦應用處理器市場分別占2013年第一季度前五名。蘋果以其40%的份額位列第一， 其次是德州儀器占有13%的市場份額，三星以10%的市場份額位列第三。據稱，平板電腦應用處理器市場收入同比增長52%，達到7.4億美元。

　　所以未來全球代工市場的競爭可能主要體現在兩個方面：一是中低端智能手機處理器市場的爭奪，其中以聯發科、展訊為主，近期高通、三星也欲加入。二是蘋果的應用處理器訂單花落誰家。因為據測算，其訂單約1.5億片，依平均每個芯片25美元計，銷售額高達37.5億美元。

　　工藝向20nm過渡

　　在高端代工市場，三星、格羅方德甚至英特爾的競爭會更加激烈，一定會蠶食臺積電的市場占有率，并迫使高端代工硅片的價格下降，這對于市場的影響是十分正面的。

　　近期各種傳言迭起，有傳言說蘋果欲購買芯片制造廠，花70億美元自行建廠;也有說已與臺積電簽3年合約，從2014年起臺積電為其供貨20nm、 16nm及10nm芯片;也有傳蘋果正與英特爾、格羅方德商談代工事宜等。最為驚人的是，據2013年7月15日韓國經濟日報報道，蘋果和三星正式簽署了 一份關于未來iOS設備A系列芯片的合作協議，協議中特別指出A9芯片將采用14nm工藝，并于2015年開始生產。可見蘋果的大訂單牽動各家代工廠的 心。

　　蘋果去三星化是長遠的既定方針，但并非那么簡單，因為當初蘋果起家時選擇三星作為代工，已經考慮到今天的后果。應該看到三星在承諾 代工蘋果芯片時，視為其邏輯芯片崛起的重要一步，為此三星作了周密的部署，包括開發與建立相應的許多IP產業鏈。加上三星的優勢是全方位的，包括顯示器、 NAND閃存、電池等，所以蘋果也不敢貿然決斷。因此分析最終的可能結果有三點：一是去三星化方針確立;二是自己建廠的可能性小，但要保證產能供應;三是 多渠道供貨，避免將雞蛋放在一個籃子中。

　　目前全球代工的主流技術已達28nm，臺積電聲言至2012年年底時它的28nm產能將翻三 倍，達6.8萬片。據設備商透露，臺積電將以20nm制程及16nm FinFET為蘋果生產A7、A8及A9三代處理器，其中20nm和16nm制程均比預定時間提前一個季度。在南科14廠的20nm已經試產，單月投片量 已達6500片;另外竹科12廠的16nm FinFET也準備提前試產，初期投片量為1200片。

　　臺積電預估，到今年的第四季度，南 科廠20nm單月出貨量將躍升逾1萬片，明年第一季度擴增至3萬至4萬片。同時原打算采用CoWoS封測技術的，也應蘋果要求，全部改為堆疊式封裝 (PoP)，所以從前段芯片設計、制造到后段封測提供“一條龍”服務，證明臺積電已具備如同三星一樣為蘋果代工的所有技術能力。

　　另外2013年7月FPGA大廠Xilinx(賽靈思)已開始在臺積電流片業界首款20nm的可編程邏輯元件(PLD)，以及業界首款20nm全編程(All Programmable)器件。業界指出，賽靈思宣布進入20nm世代，代表臺積電20nm已提前一季進入投片階段。

　　臺積電董事長張忠謀在此前表示，預計2013年整體半導體產業成長率約3%，而臺積電營收成長率可優于整體大環境達15%~20%，2013年營收將超過200億美元。

　　綜上所述，全球代工市場還將在移動市場的推動下繼續增大，維持2~3年。而工藝技術已經向20nm過渡，但至少要到2013年年底才能產生銷售額。其中 臺積電一家獨大的局面近期無法改變，它的市場占有率達50%左右。但是在未來的代工市場尤其是高端代工市場，包括三星、格羅方德甚至英特爾的競爭會更加激 烈，一定會蠶食臺積電的市場占有率，并迫使高端代工硅片的價格下降，這對于市場的影響是十分正面的。

　　成本是關鍵

　　未來芯片的價格將成為殺手，即便在技術可行的情況下，由于成本或者經濟的不可行性也會影響到技術的適用性，因此在應用市場主導下半導體產業面臨模式的調整。

　　在半導體業中摩爾定律是“圣典”，它總是激勵產業義無反顧地不斷進步。谷歌CEO埃里克·施密特曾指出，如果反過來看摩爾定律，一個半導體公司如果在今 天和18個月前賣掉同樣多的、同樣的產品，其營業額就要降低一半，因此摩爾定律實際上對于所有的半導體公司來講都是一種鞭策與激勵，必須不斷進步，否則花 了同樣的勞動，卻只得到以前一半的收入。因此盡管摩爾定律本身僅是一種猜想，每過18個月的時間工藝尺寸依70%的比例縮小，至此定律的步伐從未失靈，在 2013年時應該進入14nm時代。但是業界相信14nm可能是個坎，之后的10nm、7nm或者5nm會越來越艱難，摩爾定律離開壽終正寢的日子已不會 太久。而決定定律的命運是芯片的成本。

　　Nvdia的CEO黃仁勛已提出在22nm/20nm時芯片的成本不可能比28nm低，反而會上升。所以產業界將面臨成本可能上升的壓力。

　　由IBS提供的數據顯示，比較32nm/28nm與22nm/20nm時各項費用，包括建廠費用、工藝研發費用、產品設計費用及掩模費用以及要達到財務 平衡所需的出貨量：在32nm/28nm時，建廠費用為30億美元，工藝研發費用為12億美元，設計一個產品要5000萬-9000萬美元，相應的一組掩 模費用為200萬-300萬美元。為實現財務平衡需要出貨量達到3000萬~4000萬片。而在22nm/20nm時各項費用對應分別為40億~70億美 元、21億-30億美元、1.2億~1.5億美元及500萬-800萬美元，同樣為了實現財務平衡需要出貨量達6000萬-10000萬片，所以未來市場 能接受的產品已不可能太多。

　　由于從22nm/20nm開始光刻技術大多要采用兩次圖形曝光技術，導致光刻的成本大幅上升及工藝循環周期延長。光刻設備在前道工藝設備中的投資比重由不到10%增加到25%，甚至有可能高達硅片成本的50%。

　　所以未來芯片的價格將成為殺手，即便在技術可行的情況下，由于成本或者經濟的不可行性也會影響到技術的適用性，因此在應用市場主導下半導體產業面臨模式的調整。

　　硅片成本永遠是個秘密，以下是美國IBS公司于2012年6月提供的例子供業界參考：半導體業在成本下降推動下進步，但是工藝制程到達28nm后發現很 多公司的步伐開始減緩，因為每個管芯的成本相比上一個節點40nm時會高出許多。28nm時成品率下降的主要原因是漏電流大幅增加，導致器件參數失效。 28nm工藝的成品率提升至少要12個月以上，因而對于平面型28nm的工藝未來的DFM(設計的可制造性)是場挑戰。每次工藝技術前進一個臺階，該項技 術在量產之后的管芯成本必須相比上一代要低，否則會失去產業進步的動力。

　　總體上半導體業仍是圍繞著成本、器件架構、光刻、3D封裝及450mm五大方向進步。由于產業的推動力已由傳統的PC轉向移動產品市場，智能手機與平板電腦等產業必然發生重新洗牌。在代工業與fabless業繼續占先的情形下，需要尋找新的產業運營模式。

　　微觀點

　　@iSuppli顧文軍:這兩年是設計公司搶產能;我預估從2015年開始，制造廠家會搶設備。“我做制造做不過你，但可以把設備買走，讓你無法擴充產能。”希望政府以及業界盡快意識到這個關鍵點。未來的競爭肯定是產業鏈和稀缺資源的競爭。

　　@老杳:蘋果輪流與晶圓廠發生關系，從三星、臺積電、格羅方德到聯電，說明了蘋果急于擺脫三星的心情，也說明了真要擺脫的難度。現在晶圓代工基本上臺積 電、三星、英特爾三分天下，格羅方德和聯電尚處于追趕的地位，可以看出蘋果要保持技術領先除非與英特爾合作，三星、臺積電都不保險。

　　@KINAMKIM:移動市場高成長的時代就要過去了，臺積電現在這么快的擴產，估計產能利用率很快就要成問題。