硬件|疯狂砸钱的晶圆厂 打的什么算盘?

资本支出对于晶圆代工厂来说是展示其对半导体产业未来的看法,以及营收情况的重要指标,因此很多时候,我们将资本支出作为预测这些厂商未来布局的标准之一 。在新兴产业趋势的推动下,主要晶圆代工厂商正频频提高资本支出,在先进制程与成熟制程方面皆有布局,以应对日后不同层面的需求 。
为何晶圆厂频频提高资本支出?
与其他行业不同,半导体业一直以来都具有“高投入”的特点 。半导体专家莫大康曾表示,全球半导体资本支出呈现逐年增长趋势,而时任Gartner中国研究副总裁盛陵海也曾提到,半导体行业的资本投入存在着持续性要求,这可能会带动业内的资本投入 。
在半导体领域,有很大一部分的资本支出用于建厂、设备的购买以及工艺升级 。资料显示,像台积电、三星等大厂,为了保持较强的产品性能,保证业内的领先地位,需要不断地对自身的产线升级,而每个产线升级都需要上百亿美元 。
Gartner指出,2019年晶圆代工市场,收入贡献最大的为 0.016micron(12/14/16nm),达到 97 亿 美元;其次为 0.032micron(22/28/32nm),达到86亿美元 。10nm 预计 26 亿美元,7nm 预计85 亿美元 。不难发现,先进制程在未来将会呈现出越来越高的比重 。
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资料来源:gartner
但先进制程的持续升级将会带来巨额的成本 。根据IBS,3nm 芯片的设计费用约 5~15 亿美元,工艺开发费用约 40~50 亿美元,兴建一条3nm产线的成本约 150~200 亿美元 。3nm芯片仅比5nm芯片提升15%性能、降低25%功耗 。
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2019 年单片晶圆价格预估(等价 8 寸片计价,美元)
资料来源:gartner、国盛证券研究所
在这种情况下,不断加大研发费用、资本支出成为了晶圆代工厂商进军先进制程的必要条件 。
这些年来,随着行业资金不断扩大,技术壁垒持续增高,不仅十多年来没出现新的竞争玩家,而且随着制程分水岭的出现,越来越多的参与者从先进制程中“出局” 。格芯在2018年宣布放弃7nm研发,联电在2018年宣布放弃12nm以下(即7nm及以下)的先进制程投资,因此保持先进制程研发的玩家仅剩行业龙头台积电、三星、英特尔等,以及处于技术追赶的中芯国际 。
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晶圆厂制程升级规划 资料来源:各厂商、拓璞产业研究、国盛证券研究所
盛陵海在接受《每日经济新闻》采访时表示:“每一代新工艺需要的投资金额越来越多,因此市场上逐渐只有前几位才有足够的市场份额和利润支持下一代技术的投资 。而技术又需代的开发,很多公司的技术如果不能支持其尽快推出新工艺,要么只能停留在老工艺不升级,要么就退出市场 。老工艺不是不赚钱,也是可以维持的,但是后续发展就没有很大的机会了 。”
【硬件|疯狂砸钱的晶圆厂 打的什么算盘?】在这些仅存的先进制程玩家中,台积电自然是其中的翘楚 。其实,2010年的台积电就已经是晶圆代工产业的佼佼者,但使得台积电登峰造极的转折点,是28nm工艺的所向披靡,其之后一路在高端技术上加大投资力道 。
2009年,张忠谋重任台积电CEO,第一件重大决策,就是大笔一挥,将2010年的资本支出上调一倍,增加到59亿美元,主要集中在28nm制程上,这是当时最先进的晶圆制程 。
在金融海啸让大家余悸犹存的当下,有两位独立董事反对,其中一位,还是身经百战的前德州仪器董事长 。张忠谋虽看好智能手机的未来需求,却无法说服他们 。他只能摊牌,告诉他们,“要考虑我是公司负责人,你要跟随我,”张忠谋在之前《天下》采访时说 。
一位当时反对的董事,几年后告诉张忠谋,他很高兴那时的反对没有成功 。
对台积电来说,28nm节点不但贡献了巨大的营收,还巩固了市场地位 。当年一起竞争28nm制程的格芯、联电等大厂,无不纷纷败下阵来,无论是在资金和技术上都难以追赶,还相继宣布退出先进制程竞赛 。不得不说,这一切都源于张忠谋的大胆投资 。
他们各自在打什么算盘?
台积电对于追求先进制程的激进表现一直延续至今,同样想要追赶先进制程的对手们也遵循了这种做法 。数据显示,在2019年全球经济不稳定造成的晶圆代工产业衰退下,晶圆代工厂商在资本支出方面仍然没有减少 。
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来源:拓墣产业研究院
在挥金如土的背后,台积电不敢停,也不能停下来 。
财报指出,台积电为扩展7nm产线与开发5nm及以下制程技术,于2019年资本支出增幅约40%;全年研发费用达30亿美元,同比增长4%,创下历史新高 。另外,在5纳米产能规划上优于预期以及对先进封装厂的投资,皆是希望能在先进制程发展,持续拉开与竞争对手的距离 。


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