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作者：米乐
如果对未来画饼，是不是说明现在堪忧呢？
晶圆代工先进制程需求热络，引领整体产业向上发展的背后，成熟制程市况显得相对领清。研调机构集邦科技发布最新报告指出，明年成熟制程产能利用率虽可提升10个百分点，对于这个“饼”，业界表示成熟制程持续扩产将导致价格持续承压。
01、还是不行的原因
2025年受消费性产品需求能见度低影响，供应链建立库存态度保守，对晶圆代工厂下单将与2024年同为零星急单模式，但汽车、工控、通用型服务器等应用零组件库存已陆续在2024年修正至健康水位，2025年将加入零星备货行列，预期成熟制程产能利用率将因此提升10个百分点、突破七成。
不过，随着各晶圆厂在连续两年因需求清淡而放缓扩产计划后，预计在2025年将陆续开出先前递延的新产能，尤以28纳米、40纳米及55纳米为主，在需求能见度低、新产能开出双重压力下，成熟制程价格持续承压。
5月9日，中国内地最大晶圆代工厂发布2024年第一季度财报。在第二天的财报发布会上，首席执行官坦言，公司12英寸晶圆生产线自2月份以来一直满负荷运转，但行业竞争依然激烈。“我们很多战略客户，无论是机顶盒还是智能手机，如果市场上出现竞争对手降价，可能会丢掉订单，几千万的订单就可能没了。我们还是要适应市场，和客户一起面对市场竞争。”主攻成熟制程晶圆代工的公司各自出招，但也可以用清汤寡水来形容。
世界先进12英寸厂及化合物半导体投资，并认购汉磊5万张私募股票，双方合作预估2026下半年可望量产。联电则专注提升特殊制程接单能量，目前已能提供22／28纳米、eNVM和RFSOI等特殊制程，公司看好生成式AI市场潜力庞大，不会在AI市场中缺席。力积电董事长黄崇仁先前曾说，将以二大方向转型，摆脱厂商杀价竞争，其一是收取建厂授权金的Fab IP，其二是拥有堆叠技术优势的3D IC技术。
02、AI让先进制程更上一层楼
台积电领头，全球晶圆代工产值明年将有望年增率重返两成以上，年增率将为近三年来高点。研究机构集邦科技公布最新预测，高速运算（HPC）产品和旗舰智能型手机主流采用的5／4／3纳米等先进制程维持满载，状况将延续至2025年，以台积电营收表现将超越产业平均，预期在人工智能（AI）应用推升下，将带动产业产值成长。
根据集邦科技最新调查，虽然消费性终端市场明年能见度仍低，但汽车、工控等供应链的库存已从今年下半年起逐渐落底，明年将重启零星备货，加上edge AI推升单一整机的晶圆消耗量、cloud AI持续布建，预估明年晶圆代工产值将年增百分之廿，优于今年的16%。
不过，业界观察，若扣除台积电明年全球晶圆代工产值仅年增百11.2%，等于光台积电就贡献近一半的增幅，且先进制程维持高成长动能，先进封装重要性日增。从各晶圆代工厂的表现分析，集邦预期，先进制程及先进封装将带动台积电明年营收年增率超越产业平均。
此外，在AI持续推动、各项应用零组件库存落底的支撑下，尽管晶圆代工产业明年营收年成长将重返百分之二十水准，厂商仍须面对诸多挑战，包括总体经影响终端消费需求、高成本是否影响AI布建力道，以及扩产将增加资本支出等。
集邦预估，明年7、6纳米、5、4纳米及3纳米制程将贡献全球晶圆代工营收达45%。业界观察，相关制程都是龙头厂台积电擅长且领先的技术节点。先进封装产能吃紧，集邦分析，受AI芯片大面积需求带动，2.5D先进封装于2023至2024年供不应求情况严重，台积电、三星、英特尔等提供前段制造加后段封装整套解决方案的大厂都积极建构产能，预估明年晶圆代工厂配套提供的2.5D封装营收将年增120%以上，虽在整体晶圆代工营收占比不到5%，但重要性日增。台积电董事长暨总裁魏哲家在前一次法说会上提到，在封装部分台积将只会专注在最先进的后段技术，这些技术将帮助客户的前瞻产品。
03、成熟节点的“过剩争论”
首先，“成熟半导体”一词涵盖了一系列不同类型的芯片，每种芯片都有自己的供需动态。这些既包括特定类型的半导体，包括逻辑、功率、射频和混合模拟和数字半导体，也包括用于特定类型最终用途的成熟半导体，例如汽车、机器人、无人机、工业自动化、航空航天和其他行业。因此，“传统半导体”没有单一市场，不能一概而论的说“产能过剩”。
其次，全球大多数成熟的半导体节点产能都掌握在IDM手中，在中国，成熟节点生产产能则由从事代工服务的公司主导，这包括高度专业化。代工厂根据客户提供的设计制造半导体，取决于代工厂客户而非代工厂本身确定的市场需求。公司设计的半导体与特定行业的需求紧密相关，力求谨慎地平衡供需，我们的商业模式旨在避免“产能过剩”。
代工厂往往高度专业化，通常由公司运营的每个晶圆厂都将针对非常特定的客户产品而设立。另外，由于成熟节点半导体的利润率非常低，代工厂很难迅速切换生产线，因此代工厂和客户更愿意签订长期合同，以锁定特定类型半导体的供应。这尤其适用于产品生命周期长、安全要求高、需要严格认证产品质量和可靠性的行业，例如医疗设备和汽车应用。最后，是业内经常被忽视或误解的“经济产能过剩”概念。
这指的是全球行业实际上认为一定量的过剩供应是可取的，对于消除预期和常见的供需波动至关重要。其中一些风险包括不可预测的工具停机时间；自然灾害，如影响前端制造和材料供应商的福岛地震；影响三星的德克萨斯州冬季冰冻；以及过去几年发生的其他事故，如主要设施发生火灾。业内一些人认为，最佳的产能过剩水平是 15-20% 左右！即使在疫情期间出现严重芯片短缺之后，一些成熟节点仍会继续出现滚动短缺，整个系统的健康需要一定程度的经济产能过剩。
04、先进制程只是巨头battle的舞台，成熟制程才是全球追求的“财富”
美国商务部在 2024 年第一季度对约 100 家美国公司进行了调查，以确定它们对中国公司在成熟半导体方面的依赖程度。依赖问题与产能过剩问题紧密相关，因为美国官员担心产能过剩可能导致更大的依赖，从而使公司容易受到成熟节点供应链中断的影响。
大量芯片在中国组装，这也使情况更加复杂。美国公司很少进口单个半导体，而是进口包含一个或多个可能源自中国的成熟半导体的产品，这些产品既来自国内的代工厂，也来自在中国运营的外国代工厂。由于美国的出口管制以及中国对某些政府和国有企业供应链施加的压力越来越大，要求其减少外国半导体的数量，外国公司在中国生产的 IT 产品中，来自中国的成熟半导体的比例可能会上升。
制造尖端芯片的公司通常将需求增长归因于依赖 CPU、GPU 或专用神经处理芯片的 AI 应用的增长。较少出现在头条新闻中的应用包括智能手机应用处理器、高性能计算 (HPC) 和云端服务器芯片。当下一代技术投入使用时，领先应用的关键客户已经准备好转向下一个前沿节点，然后晶圆厂就会出现产能空缺，尤其是在产量很高的情况下。但更多的芯片是建立在较成熟的节点上的。例如，电动汽车对电源管理 IC (PMIC) 的需求不断增加。
PMIC 通常使用 180nm 或 130nm 等成熟节点，但采用 BCD 工艺（双极、CMOS、D-MOS），PMIC 变得越来越智能，除了模拟电路外，还整合了越来越多的数字逻辑。因此，设计正在转向 90nm、55nm 和 40nm BCD 工艺节点。
与此同时，传感器的需求可能还低于 180 和 150nm 节点。对于需要耐高压的汽车应用，它们与其他模拟电路集成在 BCD 工艺上同样主要采用 180nm 或 130nm，先进的智能传感器集成了微控制器，正在向 65nm 或 40nm 转移，但这是这些应用的最新技术。
顶级 CMOS 图像传感器采用 22nm 低功耗工艺，正在向 12nm finFET 工艺转移。工艺节点通常针对特定应用和用例。用于物联网系统的芯片代表了目标工艺节点的一些分歧，出于成本原因，它们大多停留在 40 和 22nm 这样的节点。但随着人工智能走向边缘，更多设备将具备一些推理能力，而执行该功能的芯片将需要比其他数字逻辑更高的性能，因此它们正在转向 6nm。模拟和混合信号芯片也趋于落后。
联华电子指出：“如果应用中混合了模拟和数字电路，那么我们认为 55nm 是最佳选择。纯模拟趋于停留在 8 英寸先进节点——通常是 180 和 150nm。”成熟制程不是一成不变的。
一些晶圆厂通过改进来吸引新设计，从而为旧工艺注入新的活力。包括引入特定的晶体管设备来提高性能或最大限度地减少泄漏，缩小工艺以改善成本和工具利用率，增加特定的射频功能或高电压以实现混合信号系统，或增加汽车级认证。Chiplet技术的出现也影响了这些选择。
理论上，人们不再需要将某些功能迁移到更先进的节点，只需将所有功能放在一个芯片上即可。
相反，只有真正需要先进节点功能的部分才能移动到那里，从而最大限度地减少昂贵节点的芯片尺寸。其余部分可以作为单独的小芯片集成在封装内。尽管小芯片可以节省芯片成本，但先进封装成本必须降低才能实现净成本节约。
