半导体周要闻
2022.5.30- 2022.6.2
1. 2021年强势增长的中国半导体封装企业
2021年对于先进封装行业来说是丰收一年,现在包括5G、汽车信息娱乐/ADAS、人工智能、数据中心和可穿戴应用在内的大趋势继续迫使芯片向先进封装发展。2021年先进封装市场总收入为321亿美元,预计到2027年达到572亿美元,复合年增长率为10%。然而在先进封装这个市场中,中国封装企业不仅占据了主要的地位,还在去年迎来了强势增长。
Yole根据2021年封装业务的厂商市场营收作了排名,列出了前30的先进封装企业。如下图所示,在这30家企业中,中国OSAT厂商占据大半壁江山。
日月光继续主导市场,遥遥领先于其他竞争对手。安靠紧随其后,如果刨去IDM厂商英特尔和代工厂台积电,那么长电科技就排在第三位。除了长电科技,排名第七和第八的分别是大陆厂商通富微电和天水华天。这3家基本一直处于前十的地位,也较为人所熟知。
排在前30位的大陆先进封测技术的厂商还有第22名的沛顿科技、第28名的华润微以及第29名的甬矽电子。沛顿科技主要是进行高端存储芯片 (DRAM、NAND FLASH) 封装和测试服务,而且公司还在组建先进封装测试技术研发中心进行bumping/TSV等技术研发规划及布局。华润微的封装测试事业群覆盖了传统IC封装,功率器件封装,大功率模块封装,先进面板封装,硅麦&光耦sensor封装等。甬矽电子专注在模块封装(滤波器,射频前端模块(SIP),电源模块(PSIP)),球栅阵列封装(BGA)和Wifi,BT, 物联网(QFN)为主的高端IC封装测试。
在Yole的榜单上还有颀中科技(Chipmore)和晶方半导体。合肥颀中科技的封装业务覆盖显示驱动芯片、电源管理芯片、射频前端芯片等多类产品。晶方半导体主要是进行半导体CMOS图像传感器封装,技术有3DIC和TSV。
从Yole的数据统计中,倒装芯片细分市场是最赚钱的细分市场之一。我们可以看到,FCBGA的市场份额最大,再就是2.5D/3D封装、FCCSP,SiP封装也开始逐渐上量,最后是WLCSP和FOWLP,这两类封装的份额差不多。而且未来5年这几大封装种类将继续在各自领域保持增长,基本还是这个排序。
2. 价值在线王鼎:把ESG理念深入到企业经营管理有助于突破发展瓶颈
根据全球可持续投资联盟(GSIA)统计数据,2020年,全球发达国家的成熟市场中有35.9%的资产管理属于ESG投资,金额高达35.3万亿美元。
2020年,A股市场仅约25%的上市公司发布了ESG报告,绝大多数上市公司对ESG知悉甚少。
11月5日,为持续提升社会各界对ESG理念的认同,推动符合中国市场特质的ESG理念研究与实践,共建ESG发展的良好生态,由广东时代传媒集团主办,时代周报、时代财经、时代商学院承办的“2021•ESG投资新思维”沙龙(研讨会)在广州佳兆业中心盛大举办。会上,媒体智库人士、金融机构专业人士、上市公司高管、知名律师一同热议ESG投资新思维。
王鼎:ESG理念普及最大的难点在于国内缺乏一家比较权威的机构去积极传播ESG。ESG本身是国外传进来的一个理念,这个理念目前在中国发展得比较缓慢,而且最开始传过来的时候,它并不是作为一个投资理念去传播,而是作为一种评价理念去传播。如何正确理解ESG,如何实施ESG战略,这对于很多公司,包括研究机构和研究员,造成了一定的困扰。
王鼎:ESG是企业追求可持续发展的核心框架,也是企业实现可持续发展的内在要求。国外主流权威的ESG评级公司其实都有一个共同点,即都是投资机构出身。一方面,只有投资机构才有这动力去做这个事情,原因是他需要去对被投企业去做一定的核查和评估,这个评估可以从财务绩效和非财务绩效去看企业未来发展,而里面就涉及一系列关于投资的方法论。企业ESG评级高,投资的价值自然就大,这就是投资机构做ESG评级的动力,也是ESG评级的权威性所在。
另一方面,由于监管机构鼓励上市公司主动披露社会责任报告,目前并未强制上市公司聘请独立第三方对社会责任报告出具鉴证意见。因此目前市场上披露的社会责任报告、可持续发展报告,或环境、社会及管治报告的数据准确性存在一定的不确定性。现在很多第三方ESG评级公司都是高校研究院或社会团体在做,其缺乏资金和动力去验证筛选数据真伪,而且这些机构多是学术研究出身,投资研究理念很难去验证。
但ESG是一个可持续发展理念,是一个推动企业将社会责任融入投资决策和运营管理过程的手段,以实现企业价值和社会效益的统一。
3. 台积电每消耗1度电就为世界省下4度电
台积电董事长刘德音在2021年9月宣布,从2025年起碳排放零成长、2050年达到净零碳排放为目标,等于要将目前每年将近1,000万吨的碳排放直接归零。
台积电要求设备供应商在2030年前须减碳20%,并且将此目标列为采购评选标准,以带动供应链一同减碳。在对供应商的辅导工作方面,台积电成立「台积电供应商永续学院」,无偿提供供应商学习永续之资源,以强化供应链之能力与韧性。设计《供应商行为准则》五大主题课程,并列为台积电1,062家供应商之必修项目,截止2021年9月,供应商完训率已达67%。
截至2022年2月,台积电以超低功耗技术所生产之芯片,已为全球累积节能逾20亿瓦。据台积电资深副总经理暨ESG委员会主席何丽梅表示,台积电芯片生产过程中每消耗1度电,就能为世界省下4度电,并在兼顾环境永续的努力下,不断追求更加卓越、先进的制程。
而台积电2021年实际用电量接近170亿度,扣除核电与再生能源后仍有143亿度来自碳电力,来自绿电的8.95亿度电只是杯水车薪,若要达成2050碳净零目标,除了台积电仍需扩展更多的绿能来源外,何丽梅也呼吁政府要早日开放碳权交易平台,作为吸引企业进行减碳的诱因。
台积电也投入再生水的开发使用,于2020年正式启动「台积电南科再生水厂」计划,以供给工业再生水降低自来水使用。并且,台积电推动「晶背研磨废水资源化计划」,晶背研磨废水资源化系统于同年7月正式启用后,截至2021年1月,晶背研磨废水资源化计划已为台积电增加约12,750公吨制程回收水量。此计划预计在2022年扩大导入台积电兴建中之先进封测厂区,以提升水资源回收率。
4. NVIDIA如何在ESG超车英特尔超微?
气候变迁成为企业营运重大风险之一,社会、投资人和监管机构对企业ESG (环保、社会与公司治理)的表现也更加关注,因此ESG也成为企业产品效能、财务表现外的另一竞争平台。
因为自身业务扩大,NVIDIA的碳排放量持续成长中。当中在2021年范围1(公司活动产生的直接排放)和范围2(外购能源产生的间接排放)的碳排放量,总计约9万公吨的二氧化碳当量(CO2e),而范围3(该公司以外涵盖上游的供应商和下游顾客的碳排放)则达到2.07亿公吨二氧化碳当量。为了更好改善环境问题,并降低碳排放,NVIDIA 2021年的企业社会责任报告书中提到5个努力的方向,当中包括「再生能源」、「垃圾填埋转移率」、「LEED绿色建筑金牌认证」、「实施ISO50001能源管理体系」和「减少价值链中的碳排放」。本文将以上述5大方向检视NVIDIA的ESG环保作为。
根据MSCI ESG Rating显示,从2018年1月开始至今,NVIDIA一直都被评价为AAA,在人力资本发展和材料采购中的ESG表现更是产业界的佼佼者。而在Sustainalytics最新的ESG风险评估中,NVIDIA获得了12.8的低风险分数,在300间企业排名中高居第4位。标普全球(S&P Global)的ESG评级中NVIDIA取得74分(最高分99),近年评比呈现上升的趋势,在环境面评分获得82分,远高于产业平均的21分,也胜过英特尔的75分与超微的51分。
5. TI芯片大跳水,100元的芯片掉到20元!
库存的变化,势必将引发价格的变动。据业内人士透露,TI的某些料3月份的市场价还是100元左右,但是现在20多元就可以买到,其他关于TI的料也有不同程度的下降,市场价格确实在慢慢回暖。
据东方证券报告指出,从全球主要半导体厂商平均存货水平来看,2022年Q1 平均存货水平环比上升16%,存货周转天数环比上升11%。因此,芯片供应链库存增加,需求又出现下滑,预计今年下半年或明年年初将出现集中性的库存修正。
6. 差距缩短!韩机构估算中国DRAM芯片技术追赶三星的时间
日前,韩国研究机构OERI在报告中称,估计韩企和中国厂商在DRAM芯片的技术差距已缩短至5年。
具体来说,三星和SK海力士计划在年底前投产第五代10nm级(1b或者说12nm)内存芯片,国产DRAM代表企业合肥长鑫今年的打算则是第二代10nm(1y或者说16/17nm)。
一般而言,DRAM每一代的演进时间是2年到2年半。
7. 摩根士丹利芯片交付周期缩短,全球汽车芯片或提前缓解
此前研究显示,因为受到芯片短缺的影响,全球汽车市场累计减产量约为169.38万辆,其中欧洲地区受打击最为严重,该地区减产量占到全球市场的46%。
摩根士丹利分析师Adam Jonas近日也在一份报告中表示,代工厂出货强劲、消费电子产品市场减速以及中国复产复工,可能有助于芯片短缺问题比预期更早得到缓解。
随着自动驾驶等级由L1向L5不断渗透,传感器数量、采集到的数据量显著提升,对存储芯片的数量和容量需求也随之增加。自动驾驶应用中,每颗摄像头、雷达均需要一颗储存芯片与其配套使用,摄像头和雷达会将所感知到的路面信息写入储存芯片中,并通过专有算法对写入的数据进行运算、分析,快速做出紧急避让、制动等操作。
以L4级别为例,自动驾驶私家车各个传感器一天数小时行驶中需要产生超过10GB的结构化数据,每2h需要存储2TB场景记录数据,营运车行驶10h将产生20TB数据,目前百度等自动驾驶方案车每天路测所积累的场景数据已经远超20TB。现有的流量成本和带宽很难支持将全部数据上传云端,大量数据需在车内进行存储和计算。
8. 2021年全球前10大LED厂商封装营收排名一览
TrendForce集邦咨询最新“金级+会员市场报告:全球LED产业数据库与LED厂商季度更新”资料显示,2021年随着COVID-19的影响逐步趋缓,各种经济活动明显复苏,全球LED市场规模达176.5亿美金(+15.4% YoY),年成长高于预期。
9. 先进工艺发展受限, Chiplet将是对冲的技术路径?
在当前比拼算力的竞争中,芯片面积越来越大、良率越低,750平方毫米的芯片面积已经接近光刻机的光照极限(Reticle Limit Size),即便在某些成熟工艺节点上,其芯片良率也只有不到4成。因此,在先进芯片工艺难以满足性能提升与成本下降的情况下,把大的芯片拆解成一些小的芯片,再进行封装或异构的Chiplet技术将成为一个比较好的选项。
在芯片设计上,从EDA提供商的角度应该有硬核IP、软核IP和Chiplet三种选择。第三种选择就是让Fabless将买到的硬核IP放在中介层上,层压或堆叠,再互连的过程。对于芯片设计来说,虽然无需再去设计复杂的大芯片,但是将SoC分解Chiplet化,并将其整合到一个2.5/3D封装当中,会带来系统复杂度的大幅提升,会带来较大的系统设计和验证方面的挑战。
同时,标准的背后还有各自利益的牵绊。因此,尽管各大芯片厂商已经联合制定Chiplet的行业标准,但未来要上升到一个行业级标准,其过程将会很缓慢。我们从Chiplet标准联盟的成员就可以看出,这个联盟还是存在排外的嫌疑,几乎没有中国大陆厂商或组织,同时苹果和英伟达也未参与,不得不说“各家都有自己的小心思”。
参考AMD发布过的一个基于MCM成本的算式:以Chiplet方法设计EPYC处理器时,会需要比单一芯片多出10%的晶圆面积作为裸芯片之间(D2D)的I/O通讯/连接功能区块、冗余逻辑以及其他附加功能。最后,整个Chiplet形式处理器的芯片成本,比单芯片处理器仍旧节省41%,且随着单个裸芯片尺寸和密度愈加放大,未来Chiplets 利润率可以稳定超过单芯片。
但诸如台积电CoWos工艺的代工费用就会把30%-40%因分解拼接而节省的成本覆盖掉,当然还要考虑其他的材料费用。
1)不是所有的芯片在经济上都适合用Chiplet技术。如果在200平方毫米以下,没有必要做Chiplet。真正有收益的是在800平方毫米以上的大芯片。
不管Chiplet怎么发展,它还是要先有Chip(芯片),所以其目标还是在成本可控情况下的异质集成,只能是先进工艺的补充。他认为,要同时研发多个芯片,且不说研发费用要翻倍,而且在量产时,每颗芯片的成品率乘起来,就会导致最终Chiplet产品的成品率大幅下降。假设Chiplet包含5颗芯粒,每颗芯粒的成品率都是90%,则5颗芯粒集成后产品的成品率就会下降到60%。
2)多芯片集成在越先进工艺下(如5nm)越具有显著的优势。因为在800平方毫米面积的单片系统中,硅片缺陷导致的额外成本占总制造成本的50%以上。对于成熟工艺(14nm),尽管产量的提高也节省了高达35%的成本,但由于D2D接口和封装开销(MCM:>25%,2.5D:>50%),多芯片的成本优势减弱。
3)对于FSMC架构,则是把复用可能性最大化了。复用的芯片越多,一次性投入成本摊
可以看出,谁的手里有更多的die,或者说谁的方案能兼容更多的die,谁就能更多节省成本。
10. 2022年Q1 NAND Flash总营收衰退3.0%
11. 半导体设备供应商TOP 20ASML仅排第二
12. SK海力士8吋晶圆产能即将翻倍
目前SK海力士旗下拥有从事8吋晶圆代工的子公司SK Hynix System IC,在无锡有一家月产能约10万片8英吋晶圆的代工厂。
2021年10月29日,SK海力士(SK Hynix)宣布,决定从MagnaChip Semiconductor手中买下晶圆代工厂Key Foundry的100%股分。双方已签下买卖合约,成交价格为5758亿韩元(约4.6亿美元)。
13. SEMI:2024年底8英寸产能将达每月690万片新高
SEMI最新数据显示,2020年初至2024年底,全球半导体制造商8英寸产能可望提升120万片,增幅达21%,届时将达到每月690万片的历史新高。
SEMI指出,今年8英寸产能中国大陆占比仍然为最高,为21%,其次为日本的16%、中国台湾和欧洲/中东地区分别各占15%。去年8英寸厂设备支出攀升至53亿美元,随着全球代工厂为克服芯片短缺持续保持高水平产能利用率,扩产需求使得今年8英寸厂设备支出仍将达到49亿美元。
14. 台积电发布时间表显示N3 和 N4P 今年不会量产
称苹果 A16 Bionic 将采用台积电 5nm(N5P)工艺进行生产,而不是此前业界预估的 4nm,但新的一代 A16 依然会带来更好的 CPU、GPU 和 LPDDR5 RAM。
天风国际分析师郭明錤在推特上回复该爆料,并放出了一张号称台积电发布时间的路线图,显示 N3 和 N4P 工艺 2023 年才开始量产,因此 iPhone 14 系列只能用 N5P 和 N4 工艺,而 N4 工艺相比 N5P 又没有明显提升,因此苹果 A16 选择 N5P 是比较合理的。
15. 野村证券:半导体产业上行周期将在今年上半年告终,下半年无旺季效应支撑
近日,野村证券指出,半导体‘下半年将无旺季效应’,将进入订单、获利下修期,预期股价落底时间最快在7、8月后。
可留意的是,上市半导体股价在2008年、2011年、2015年自高点各修正57%、30%、33%,柜买半导体各修正77%、56%、43%,获利和股价修正幅度最严重的情况皆落在6-8月。若今年复制过往情况,目前半导体股价尚未进入主要修正期间,落底时点预估落在7、8月过后。
16. 华为汽车业务新进展:HI模式交付在即Tier 1生态圈初见成效
2021年4月18日,华为官宣要帮车企造好车,并发布了鸿蒙OS智能联网座舱、智能驾驶计算平台MDC 810、高分辨4D成像雷达、“华为八爪鱼”自动驾驶开放平台、智能化/集成化热管理系统TMS等5款核心产品。
华为在其2021年年度报告发布会上披露,2021年其在智能汽车解决方案领域投入达10亿美元,研发人员从年初的2000余人增长至年末的5000人规模;已成功推出计算与通讯架构、智能座舱、智能驾驶、智能网联、智能电动、智能车云服务、激光雷达、AR-HUD等30余款汽车零部件;并通过Huawei Inside、华为智选、Tier等模式加速与车企深度合作。那么,从官宣至今,华为“造车”都有哪些新进展?
事实上,除了Huawei Inside和华为智选的精雕细琢,华为的Tier 1模式(传统零部件供应商模式,为车企供应智能化零部件)也初见成效。
目前华为主抓智能驾驶计算平台(MDC)、HarmonyOS智能座舱平台(CDC)、数字汽车平台(iDVP)三大生态建设,据其披露,截至2021年底,iDVP平台已经完成与10个厂家20款设备的系统预集成;MDC生态圈有70多家合作伙伴加入;CDC已经与150多家软硬件伙伴们建立合作。
主机厂方面,目前已有一汽集团、上汽大通、上汽通用五菱、福田汽车、广汽集团、比亚迪、奇瑞汽车、沃尔沃、北汽等国内外车企确认采用华为汽车零部件或服务。
17. 全球机器人市场
18. 2035年每辆车平均使用46.6个ECU
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。
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浙大科创中心孵化中心介绍
求是缘半导体联盟是全球半导体产业生态链上的多个高校的校友、公司、组织机构、政府园区及科研院校等自愿组成的跨区域的非营利性公益组织。联盟由浙江大学校友发起,总部位于上海,其主要职能是为半导体和相关行业的人才、技术、资金、企业运营管理、创新创业等方面提供交流合作和咨询服务的平台,致力于推动全球,特别是中国大陆区域的,半导体及相关产业的发展。
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