半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代科技的核心驅(qū)動(dòng)力,廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域,對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的生態(tài)體系中,半導(dǎo)體代工占據(jù)著舉足輕重的關(guān)鍵地位,是連接芯片設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)制造的重要橋梁。
1、基本概念?
半導(dǎo)體代工又稱為晶圓代工(Foundry),是指專門從事半導(dǎo)體晶圓制造生產(chǎn)的企業(yè),接受其他無(wú)晶圓廠芯片設(shè)計(jì)公司(Fabless)的委托,依據(jù)其提供的芯片設(shè)計(jì)方案,利用自身的生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù),將設(shè)計(jì)好的電路圖案通過一系列復(fù)雜的工藝步驟,如光刻、蝕刻、離子注入、薄膜沉積等,制作到半導(dǎo)體晶圓上,完成從硅片到具有特定功能集成電路晶圓的制造過程,最終交付給客戶用于后續(xù)的封裝和測(cè)試環(huán)節(jié) ,并不自行從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)與后端銷售。
在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,半導(dǎo)體代工處于中游關(guān)鍵位置,起著承上啟下的核心作用。產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),芯片設(shè)計(jì)公司憑借其在電路設(shè)計(jì)、算法開發(fā)、系統(tǒng)架構(gòu)等方面的專業(yè)能力,根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和客戶需求,設(shè)計(jì)出各種功能和性能各異的芯片,如中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)、微控制器(MCU)、內(nèi)存芯片等,但它們自身缺乏芯片制造的生產(chǎn)設(shè)施,需要將設(shè)計(jì)好的芯片交由專業(yè)的代工廠進(jìn)行制造。?
半導(dǎo)體代工企業(yè)則運(yùn)用先進(jìn)的制造工藝和大規(guī)模生產(chǎn)能力,將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的物理芯片,其制造工藝水平和生產(chǎn)效率直接決定了芯片的性能、成本和交付周期。例如,先進(jìn)的制程工藝能夠在相同面積的晶圓上集成更多的晶體管,從而提升芯片的運(yùn)算速度、降低功耗;高效的生產(chǎn)流程和管理體系可以降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。?
產(chǎn)業(yè)鏈下游是封裝測(cè)試環(huán)節(jié),封裝是將制造好的晶圓切割成單個(gè)芯片,然后將芯片安裝在特定的封裝材料中,保護(hù)芯片免受物理?yè)p傷和環(huán)境影響,并為芯片提供電氣連接和散熱途徑;測(cè)試則是對(duì)封裝后的芯片進(jìn)行全面的性能檢測(cè),確保其符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求,只有通過測(cè)試的芯片才能進(jìn)入市場(chǎng),應(yīng)用于各種終端產(chǎn)品,如智能手機(jī)、電腦、汽車、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。半導(dǎo)體代工環(huán)節(jié)與上下游緊密協(xié)作,相互影響,共同推動(dòng)著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2、全球市場(chǎng)規(guī)模?
近年來(lái),全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),在 2023 年全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)規(guī)模約為 1174 億美元,盡管受到全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境波動(dòng)、半導(dǎo)體行業(yè)周期性調(diào)整以及地緣政治等多重因素的影響,市場(chǎng)增長(zhǎng)速度有所波動(dòng),但長(zhǎng)期來(lái)看,半導(dǎo)體代工市場(chǎng)依然保持著穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì)。自 2023 年第四季度以來(lái),受益于智能手機(jī)市場(chǎng)需求回暖所帶動(dòng)的相關(guān)芯片需求的增長(zhǎng),以及 AI 和 HPC(高性能計(jì)算)領(lǐng)域?qū)ο冗M(jìn)芯片的強(qiáng)勁需求,半導(dǎo)體代工市場(chǎng)開始出現(xiàn)明顯的復(fù)蘇跡象,全球晶圓代工行業(yè)收入環(huán)比增長(zhǎng)約 10% ,盡管同比下降 3.5%,但這一積極變化顯示出行業(yè)正在逐步走出低谷,復(fù)蘇態(tài)勢(shì)明顯。?
在 2024 年第一季度,全球晶圓代工行業(yè)展現(xiàn)出更為強(qiáng)勁的復(fù)蘇勢(shì)頭,特別是在 AI 和 HPC 芯片需求的持續(xù)推動(dòng)下,行業(yè)整體呈現(xiàn)出積極的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),2024 年第一季度全球晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)了環(huán)比和同比的雙增長(zhǎng),這進(jìn)一步印證了行業(yè)復(fù)蘇的趨勢(shì)已經(jīng)確立,且增長(zhǎng)動(dòng)力愈發(fā)強(qiáng)勁。隨著 5G 通信技術(shù)的普及與應(yīng)用拓展,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大規(guī)模部署,以及人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的深入滲透,對(duì)半導(dǎo)體芯片的需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng),為半導(dǎo)體代工行業(yè)帶來(lái)了廣闊的市場(chǎng)空間。5G 基站建設(shè)需要大量高性能、低功耗的通信芯片,以滿足高速數(shù)據(jù)傳輸和處理的需求;物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如智能家居、智能穿戴設(shè)備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器等,對(duì)各類微型化、低功耗的芯片需求旺盛;人工智能領(lǐng)域的訓(xùn)練和推理任務(wù)則依賴于強(qiáng)大的計(jì)算芯片,如 GPU、FPGA 等,這些都為半導(dǎo)體代工企業(yè)提供了豐富的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)。?
3、地區(qū)市場(chǎng)規(guī)模差異?
全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)在地區(qū)分布上存在顯著差異,呈現(xiàn)出較為集中的格局。從地區(qū)來(lái)看,亞洲地區(qū)是全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)的核心區(qū)域,占據(jù)了絕大部分的市場(chǎng)份額。這主要得益于亞洲地區(qū)擁有完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng),聚集了眾多知名的半導(dǎo)體代工企業(yè)、芯片設(shè)計(jì)公司以及龐大的電子制造產(chǎn)業(yè)集群。?
以中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)為例,臺(tái)積電作為全球半導(dǎo)體代工領(lǐng)域的龍頭企業(yè),憑借其在先進(jìn)制程工藝方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)實(shí)力,占據(jù)了全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)超過 50% 的份額,2024 年第一季度市占率更是高達(dá) 61.7%,其在先進(jìn)制程技術(shù)上的持續(xù)突破,如 3 納米、5 納米制程的量產(chǎn),吸引了全球眾多頂尖芯片設(shè)計(jì)公司的訂單,極大地推動(dòng)了中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體代工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使其在全球市場(chǎng)中占據(jù)舉足輕重的地位。韓國(guó)也是半導(dǎo)體代工領(lǐng)域的重要力量,三星憑借其在存儲(chǔ)芯片和邏輯芯片代工方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì),以及強(qiáng)大的垂直整合能力,在全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)中位居第二,2024 年第一季度市場(chǎng)份額為 11%,三星不僅在智能手機(jī)芯片代工領(lǐng)域表現(xiàn)出色,還在存儲(chǔ)芯片代工市場(chǎng)占據(jù)重要地位,其在先進(jìn)制程技術(shù)的研發(fā)和量產(chǎn)上緊追臺(tái)積電,與臺(tái)積電在高端代工市場(chǎng)形成了雙寡頭競(jìng)爭(zhēng)的格局。?
中國(guó)大陸的半導(dǎo)體代工市場(chǎng)近年來(lái)發(fā)展迅速,規(guī)模不斷擴(kuò)大。中芯國(guó)際作為中國(guó)大陸最大的半導(dǎo)體代工企業(yè),2024 年第一季度憑借消費(fèi)性庫(kù)存回補(bǔ)訂單及國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì),營(yíng)收超越格芯及聯(lián)電,躍居全球第三位。華虹半導(dǎo)體等企業(yè)也在成熟制程工藝領(lǐng)域不斷深耕,在功率半導(dǎo)體、模擬芯片等特色工藝代工市場(chǎng)取得了顯著進(jìn)展,中國(guó)大陸半導(dǎo)體代工企業(yè)受益于國(guó)內(nèi)龐大的電子市場(chǎng)需求、國(guó)家政策的大力支持以及不斷提升的技術(shù)研發(fā)能力,市場(chǎng)份額逐步提升,成為全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)中不可忽視的力量。?
相比之下,北美和歐洲地區(qū)在半導(dǎo)體代工市場(chǎng)的份額相對(duì)較小。北美地區(qū)雖然擁有眾多頂尖的芯片設(shè)計(jì)公司和半導(dǎo)體設(shè)備制造商,但在代工環(huán)節(jié),本土的代工企業(yè)相對(duì)較少,主要依賴亞洲地區(qū)的代工服務(wù);歐洲地區(qū)則更側(cè)重于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié),如半導(dǎo)體材料研發(fā)、汽車電子芯片設(shè)計(jì)等,代工業(yè)務(wù)規(guī)模相對(duì)有限。這種地區(qū)市場(chǎng)規(guī)模的差異,主要是由各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)積累、市場(chǎng)需求以及產(chǎn)業(yè)鏈配套等多種因素共同決定的。