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芯片产能浅释,莫大康分享几点思考

时间:2022-06-02 07:06:26 作者:莫大康 阅读:
芯片产能(Capacity)在半导体业中既十分重要,又比较复杂。通常产能主要是由市场的供需关系来推动,它又是个动态平衡过程,表示全球芯片产能很少会有大的起伏。在中国半导体业发展中芯片产能是重要一环,但它不可能仅用钱能堆起来,其中市场是首位,技术来源要十分清晰......
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美国半导体行业协会(SIA)的数据显示,虽然美国在芯片设计方面仍处于世界领先地位,但美国占全球半导体产能的份额已经从1990年的37%下降至2020年的12%。

中芯国际的联席CEO赵海军在芯谋研究的论坛上说,“从战略角度来看,需要把国内产能建到至少能满足全球市场需求的30%,我们应该要成长5倍,至少需要10年发展空间”。

由此反映在半导体业发展中芯片产能已经成为某种能力的象征,受到业界极大的关注。

产能扩充的准则  

从市场经济观察,芯片产能是一种投资行为,任何投资需谨慎,并要能有回报,即ROI(return of investment)。

通常决定投资的三要素:即市场、技术来源及资金,其中市场是首位,任何时候不能动摇。一切投资要思考它的市场在那里,全球竞争的态势以及市场定位等。

半导体行业始终是需求增加→扩产→产能增加→产能过剩→产品价格下降→停止扩产→需求增加→扩产…这样一个周而复始的过程。这样的周期性,尤其是存储类别产品比较明显。

全球芯片产能趋势  

芯片产能(Capacity)在半导体业中既十分重要,又比较复杂。通常产能主要是由市场的供需关系来推动,它又是个动态平衡过程,表示全球芯片产能很少会有大的起伏。

它的重要地位,以及复杂性在于以下几个方面:

1) 生产线项目投资中的70%以上用来购买设备,以及扩充芯片产能

2) 产能扩充有个“滞后效应”,即从投资到芯片量产阶段,虽然不同产品它的投资金额及工艺难易程度不一样,这个周期至少需要2年以上的时间,所以由此表明在当初决定投资扩充产能时,至少要预测到那时的市场变化,因此产能扩充的风险程度很高3) 业内通常用产能利用率(Utilizations)来评价投资芯片生产线,显然产能利用率越高越好,通常如果低于70-75%时,投资的ROI就可能要赔钱。

据WSTS,SIA,IC Insight等汇总资料,全球IC的年总产能(8寸计),在2016至2022年期间,分别为:

2016年178.9M片(1。789亿片,即相当于月产能1490万片),年增长率为4%;2017年190.5M片,年增长率为6.5%;2018年201.6M片,年增长率为5.8%;2019年209.8M片,年增长率为4.1%;2020年223.5M片,年增长率为6.5%;2021年242.5M片,月产能2020万片,年增长率为8.5%,以及2022(F)年263.6M片,月产能为2196万片,并预测年增长率为8.7%。

另据IC Insight,SIA及Knometa Research资料,全球IC产能在1994 to 2010年的年均增长率达9.7%,以及2010 to 2022年(F)时,它们的年均增长率为5.8%。

全球IC产能中有30%以上是用来制造存储器,其中三星电子居首,2021年底时月产能达405万片(8寸计),占全球市场份额的19%,台积电为280万片,占13%,以下分别美光205万片,占10%及Sk Hynix198万片,占9%。

正确估算中国芯片产能  

在西方的疯狂打压下,中国半导体业发展从开始就无法纳入全球化体系之中,因此中国半导体产业有其特殊性,它的芯片产能统计中,可能有以下不同点:

1) 中国芯片产能包括以下三个方面:本土,中国台资及外资。

如按2020年中国芯片制造商前十大销售额统计,共计2075亿元,其中本土567.4亿元占27.7%;中国台资224.9亿元占11%;及外资1255.2亿元,占61.3%

2) 统计产能与实际产出产能有差异

除了上市公司外,它们的法说会可能会透露月产能,以及产能利用率等,数据可查。

引用芯思想和芯思想研究院的调研,截止2021年第四季度,已经投产的12英寸晶园制造线有29条,合计装机月产能约131万片(其中外资公司装机月产能超过61万片);已经投产的8英寸晶圆制造线投有29条,合计装机月产能约125万片;已经投产的6英寸及以下晶圆制造线装机产能约420万片等效6英寸晶圆产能。

另外截止2021年第四季度末在建或规划签约的12英寸晶园制造线(包含中试线)有26条,相关投资金额高达6000亿元,规划月产能达134万片;而在建或规划签约的8英寸晶圆制造线只有10条。

业内曾有人估计,由于资金,技术等因素,公布的产能统计数字,可能仅有40-50%的达成率。不过参照之前国内光伏,面板,LED等产业,几乎都是按这样的模式推进,其中由于半导体业的技术难度高,资金用量大,可能相对更为困难。

对于中国芯片产能正确的估算方法,可以收集中国顶级芯片制造厂的产能数据,如中芯国际,2022 Q1为64万片(8寸),华虹2022 Q1为36万片,长江约为10万片(12寸),及长鑫约为6-8万片等,它们占据了中国芯片制造产能中的绝大部分。

其它还有几家,如华力微,晶合,粤芯,华润,士兰,积塔,格科微等,有的暂时找不到数据,或者有的产能尚在爬坡之中。不管如何,许多刚上马项目,要在短期内实现高的产能几乎是不可能。

关于芯片产能的几点思考 

1) 在中国半导体业发展中芯片产能是重要一环,但它不可能仅用钱能堆起来,其中市场是首位,技术来源要十分清晰。

2)美国打压的目标主要是拉大差距,其中先进工艺制程是关键指标之一,由于EUV设备的出口受阻,理论上要实现7纳米及以下是很困难,但是办法总比困难多,骨干企业有不可推卸的义务及责任,另外从产业链角度也十分迫切需要具备先进工艺制程的能力,所以部分骨干企业要肩负背水一战的决心与信心。

3)近期中芯国际公布上海,北京及深圳分别建三条28纳米生产线,假如能提早1-2年启动可能更好。

4)中国有全球最大的半导体市场,从国内芯片总产能的角度,增加数倍的产能是需要,不容置疑。但是它不仅是数量问题,更为关键是芯片产能的质量。因为拥有产能,并不等于一定能落实订单,是两个不同的概念。因为它与拥有芯片产能的竞争力相关连,通常包含;能达到性能,价格,IP配套,交货期,以及与客户的长久合作性等。

原标题:莫大康:芯片产能浅释

莫大康:浙江大学校友,求是缘半导体联盟顾问。亲历50年中国半导体产业发展历程的著名学者、行业评论家。

本文授权转载于微信公众号“求是缘半导体联盟”

责编:Amy.wu
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