(2023.11.26)半导体周要闻－莫大康

1. Q3全球半导体行业总产值环比增长8.4%

市调机构Omdia最新的竞争格局跟踪报告，在人工智能持续需求的带动下， 2023年Q3半导体行业总额在较前一季增长8.4%，达到1390亿美元。该行业在此前连续五个季度下滑后，连续第二个季度实现增长。

“半导体行业的增长不仅仅是由于人工智能需求，增长还蔓延到了其他半导体领域。” Omdia首席分析师Cliff Leimbach表示，“前15名公司中有14家在2023年Q3的半导体收入出现季度增长，126家公司中有80家(63%)在Q3实现了收入增长。

2023年Q3，人工智能需求仍然是半导体行业的一大主题。受益于人工智能的两家公司——英伟达和SK海力士，半导体收入继续大幅增长。NVIDIA生产用于数据密集型人工智能的GPU，其半导体收入增长了18%，达到120亿美元。NVIDIA的半导体收入较去年同期增长73亿美元，当时2022年Q3的收入为46亿美元。SK海力士在人工智能应用中使用的高带宽内存(HBM)领域占据主导地位，其半导体收入增长了26%，达到67亿美元。

内存领域是自2022年开始的半导体市场衰退期间受打击最严重的领域，从2022年Q1的436亿美元下降到2023年Q1的193亿美元。从2023年Q1的低点开始，市场从今年Q3的193亿美元反弹至245亿美元。排名前五的存储器制造商中有四家在2023年Q3的存储器IC收入较Q2增长了两位数百分点。人工智能需求占很大一部分，但其他应用的需求也在增加。

2. 荣芯半导体专注成熟工艺

荣芯半导体CEO白鹏先生如是说。荣芯半导体是一家百分百民营的晶圆代工企业，投资者包括了元禾璞华、美团龙珠、韦豪创芯、华勤通讯、北京君正和红杉中国等国内知名的机构和企业。值得一提的是，这迄今为止是国内唯一一家。

荣芯半导体成立于2021年4月，总部位于中国浙江省宁波市，是一家致力于成熟制程特色工艺的集成电路制造企业。公司在江苏淮安和浙江宁波建有12英寸集成电路生产线。

作为一家新兴晶圆厂，荣芯半导体的产品聚焦于图像传感器、显示驱动、功率器件、电源管理、代码型闪存等，着重成熟制程特色工艺，为中国半导体行业提供优秀的技术开发能力和12寸晶圆制造产能。具体而言，公司主要布局90-40nm工艺的CIS、电源管理芯片、触控与显示芯片（TDDI）、功率器件、NOR FLASH、OLED DDIC(显示驱动芯片)等数模混合和模拟类集成电路产品，是中国第一个成熟制程特色工艺的12英寸集成电路制造企业。下游应用场景主要为工业应用、企业应用、消费电子、通信应用及汽车应用。

根据荣芯半导体的规划，公司的宁波厂将从2025年开始量产。展望未来，公司也会推动制程工艺往55nm、40nm和28nm演进。

白鹏重申，和其他晶圆厂不一样的是，荣芯半导体因为有了类似韦尔半导体这样的厂商的支持，那就意味着公司可以通过和这家全球排名前列的CIS厂商进行深度的绑定，能够从工艺和产能等多个方面提供全面的支持，携手渡过公司前期发展可能碰到的种种风险。这也为公司未来为更多客户服务打下深厚的基础。

3. 5G加AI融合创新助力构建万物智能互联世界

高通全球副总裁孙刚受邀出席本次大会，并在主论坛发表主旨演讲，分享了5G和AI在推动众多产业高质量发展方面的基础技术价值。孙刚提到，5G和AI的融合已赋能一系列广泛的终端，将加速各行各业数字化转型，成为推动数字经济增长的“双引擎”。高通将持续与更多合作伙伴携手推动行业融合创新，拓展和深化合作，共同构建万物智能互联的世界。

近几年来，不同行业呈现的众多发展趋势，正在驱动着对领先技术的需求。5G持续为更多行业带来变革，AI在边缘侧实现规模化，云服务正惠及几乎万物。我们正迈入下一个计算时代，始终连接的移动PC迅速发展，XR成为元宇宙终端平台，企业的数字化水平正持续提升，汽车正在成为“车轮上的联网计算机”，更加灵活和敏捷的未来工厂也进入了我们的视野。

5G和AI已经成为驱动下一代创新浪潮的“源动力”技术。在5G技术特性的加持下，网联终端产生的丰富数据，能够实时共享至云端，大规模的数据分析和机器学习成为可能，终端体验也将受益于云端不断增加的内容、处理能力和存储空间；同时，和云端协同的终端侧AI，在5G的助力下快速发展，带来更高的隐私性、可靠性和更低时延，成为云端智能的有力补充。5G与AI的协同发展，将帮助释放彼此更大的技术潜能，催生革命性的技术进步和应用创新，加速各行各业数字化转型。

据不完全统计，自2022年11月至今年5月，国内已发布79个10亿参数规模以上的大模型，且新的大模型还在不断发布，数量持续增长。据行业初步预估，生成式AI市场规模将达到1万亿美元。

而随着生成式AI的飞速普及和计算需求的日益增长，云经济将难以支持生成式AI的规模化扩展。举例来说，据估计，使用基于生成式AI的搜索，每一次查询成本是传统搜索方法的10倍，而这只是众多生成式AI的应用之一。此外，如果在云端运行一个超过10亿参数的生成式AI模型，可能需要数百瓦的功耗，而在终端侧运行需要的功耗仅有几毫瓦。

4. 台积电会在日本落地3纳米芯片？

日本政府已经向台积电在熊本的第一座晶圆厂提供了高达4,760亿日元（32.3亿美元）补贴。对于台积电第二座晶圆厂，日本政府似乎也是充满信心。日本经济产业省相关人士此前表示：“在我们看来，台积电对在日本投资相当乐观。我们非常欢迎增设第二座晶圆厂的计划。”

然而，台积电第二座晶圆厂还没有具体的落地计划，且又传出将在日本投建3纳米芯片工厂。尽管台积电在日本建厂已享受了巨额的政策补贴，但在日本落地3纳米芯片的可能性有多大？

台湾工研院产业科技国际策略发展所研究总监杨瑞临表示，3纳米芯片主要客户有两大类：一是手机；二是数据中心。至于前者，日本在那方面并不强，而在数据中心上也没有美系惠普、戴尔那种大厂，“在当地看不到对3纳米芯片的需求”。

不过，尽管台积电强调扩产主要基于市场需求，但计划耗资400亿美元赴美建厂也是纯市场因素驱动或影响？显然不是。

尽管美国对落地本土的芯片厂商提供了520亿美元的政策补贴，但台积电是否享受就不得而知。而台积电董事长刘德音曾表示，对于台积电来说，在美建厂符合其利益。然而，他已经公开拒绝了美国的芯片补贴方案，并暂停了补贴申请。

实际上，台积电赴美建厂最重要的因素是面临来自美国方面的压力，此前配合美国打压华为，拒绝给华为代工也是这个原因。

5. 月产能64万片，临港成中国最大晶圆制造基地！

据介绍，2022年临港新片区规上工业产值达到了3482亿元，同比增长30.5%，约占全市总量的8.8%；全社会固定资产投资达到了1325亿元，同比增长31.1%，约占全市总量的13.8%；地区生产总值1017亿元（GDP），同比增长21.2%；税收总收入达475.01亿元，同比增长35.7%。

在芯片制造方面，临港的芯片制造业有两个特点：

第一个是芯片制造规模大。经过测算，目前临港的集成电路晶圆制造能力，总的规划产能是64.1万片12英寸晶圆/月。其中，已经投产的大概16万片12英寸晶圆/月，16万片12英寸晶圆产能已经开工，同时还有32万片12英寸晶圆产能已获得批准。

预计到2025年临港12英寸产线合计将达8条，产能规模(折算12英寸晶圆)合计超66万片/月；其中已建成规模超10万片/月，在建规模13万片/月，待建规模超42万片/月（包括积塔4万片、中芯国际10万片、格科微6万片、闻泰科技6万片、舜宇光学8万片等）。

对于临港的集成电路产业的下一阶段目标，据临港新片区投资促进服务中心主任顾长石介绍，今年前三季度，临港集成电路产业的产值已达140亿元，目标是2025年突破500亿元的产值，服务业规模突破500亿元产值，初步形成自主可控、全链布局的“东方芯港”基本框架。

6. 全球半导体公司研发支出TOP12

截至 2023 年 9 月 30 日，过去 12 个月的研发费用：165.2 亿美元。

截至 2023 年 6 月 30 日，过去 12 个月的研发费用：88.6 亿美元。

截至 2023 年 7 月 31 日，过去 12 个月的研发费用：78.1 亿美元。

截至 2023 年 9 月 30 日，过去 12 个月的研发费用：57.3 亿美元。

截至 2023 年 9 月 30 日，过去 12 个月的研发费用：55.3 亿美元。

截至 2023 年 7 月 31 日过去 12 个月的研发支出：50.6 亿美元。

截至 2023 年 8 月 31 日过去 12 个月的研发费用：31.1 亿美元。

截至 2023 年 6 月 30 日过去 12 个月的研发支出：22.5 亿美元。

截至 2023 年 7 月 31 日过去 12 个月的研发支出：18.5 亿美元。

截至 2023 年 9 月 30 日过去 12 个月的研发支出：18.4 亿美元。

截至 2023 年 7 月 31 日过去 12 个月的研发支出：16.8 亿美元。

截至 2023 年 6 月 30 日过去 12 个月的研发支出：11.5 亿美元。

7. 奈米压印的初始应用 part二

奈米压印有2个特性可以有效地拓展它的应用范围。

第一， 是它不仅适用于2D图形的打印，而且有些3D图形也可以用单一模板来转移线路图形，有效的简化制程。

第二， 是奈米压印可以用于任何基板，不只是适用于硅晶圆上。

另一个比较有期待的领域是硅光子。

奈米压印在转印线路图形时的线边缘粗糙度（line-edge roughness）的表现优于曝光机的表现，因为没有光的干涉、光阻蚀刻等问题，这使得光子在通过这些以奈米压印制造的光组件时，表现更符合原设计的预期效能，而且一般光学组件制造层数较少，层间覆盖的问题没有那么尖锐。另外，光学组件很多是3D图形的，这正是奈米压印的强项之一。

NAND可以率先采用奈米压印有其技术上的理由：NAND是内存数组。

一般内存数组线路图形高度重复，基础单元结构相对简单。最重要的是其容量设计可以留有冗余（redundancy），如果制造过程中有局部线路图形产生缺陷，可以用硬件方法融断（fuse）受损部分，以原先预留的冗余部分替代，晶圆整体良率可以维持在较高水平。

如果奈米压印要应用到DRAM，缺陷密度的要求也一样可以较为宽容。但是DRAM底部有很稠密的晶体管触点（contact），因此上下层间的对准就变得格外重要，以前奈米微影机的技术规格尚达不到量产的要求，需要再改善覆盖后才谈得到DRAM的应用。

至于逻辑芯片，由于线路中大多不是重复的图形，比较少有冗余设计的可能，对于粒子或缺陷极为敏感。目前的奈米微影机仍需降低粒子和缺陷才有办法跨入逻辑芯片的制造应用。

8. 至纯科技拟1.75亿元转让威顿晶磷10.09%股份

据披露，至纯科技持有贵州威顿晶磷电子材料股份有限公司（以下简称“威顿晶磷”）26.9113%的股份，共计17,850,000股。本次公司转让股份数量为6,690,255股，占公司持股份额的37.4804%，占威顿晶磷股份总额的10.0865%，股权转让金额合计17,500万元。

本次公司向厦门联和三期集成电路产业股权投资基金合伙企业（有限合伙）转让持有的威顿晶磷573,450股股份；公司向苏州纪源皓元创业投资合伙企业（有限合伙）、苏州纪源皓月创业投资合伙企业（有限合伙）转让持有的威顿晶磷1,146,901股股份；公司向苏州厚望新能创业投资合伙企业（有限合伙）转让持有的威顿晶磷764,601股股份；公司向厦门建发新兴产业股权投资贰号合伙企业（有限合伙）转让持有的威顿晶磷1,911,501股股份；公司向河南尚颀汇融尚成一号产业基金合伙企业（有限合伙）转让持有的威顿晶磷1,146,901股股份；公司向苏州盛凯创业投资基金合伙企业（有限合伙）转让持有的威顿晶磷1,146,901股股份。

9. 全球七大晶圆代工厂最新财报祭出，下一阶段如何发展？

第三季台积电合并营收约新台币5467.3亿元（约合人民币1236亿元），同比下降10.8%，环比增长13.7%；第三季度净利润2108亿元新台币（约合人民币477亿元），同比下降25.0%，环比增长 16.0%。台积电预计，第四季度销售额为188亿美元至196亿美元；预计毛利率为51.5%至53.5%。

格芯Q3营收同比下滑11%至18.5亿美元，净利润为2.49亿美元，低于去年同期的3.37亿美元。格芯CEO Thomas Caulfield在财报中表示：“虽然全球经济及地缘政治仍充满不确定性，我们持续与客户密切合作，协助客户去化库存。”

联电Q3合并营收为新台币570.7亿元，较第二季（新台币563亿元）环比增长1.37%，与2022年第三季（新台币753.9亿元）同比减少24.3%。第三季毛利率为35.9%，净利为新台币159.7亿元。

中芯国际Q3营收117.80亿元，同比下滑10.56%，环比增长6.03%；归母净利润6.78亿元，同比下滑78.41%，环比下滑51.81%。累计前三季度中芯国际营收330.98亿元，同比下滑2.4%；归母净利润36.75亿元，同比下滑60.9%。

产能方面，中芯国际Q3产能为79.575万片8时晶圆约当量（相比第二季的75.425万片8时晶圆约当量增加了4.15万片），产能利用率为77.1%。

华虹半导体Q3营收41.09亿元，同比下滑5.13%，环比下滑8.08%；归母净利润9583万元，同比下滑86.36%，环比下滑82.40%。前三季度营收129.53亿元，同比增长5.64%；归母净利润16.85亿元，同比减少11.61%。

展望2023年第四季度，华虹半导体预计销售收入约在4.5亿美元至5.0亿美元之间，预计毛利率约在2%至5%之间。

产能方面，截至第三季度末，华虹半导体折合8英寸晶圆月产能增加至35.8万片，总体产能利用率为86.8%。

第三季合并营收105.57亿元，环比增长7.1%。累计今年前三季合并营收为285.98亿元，仍较去年同期衰退32.1%。

Q3力积电财报显示，受产能利用率与销售单价双双下滑影响，三季度主营业务亏损扩大至新台币14.08亿元，税后净利润也转为净亏损新台币3.34亿元。

据TrendForce集邦咨询统计，2023~2027年全球晶圆代工成熟制程(28nm及以上)及先进制程(16nm及以下)产能比重大约维持在7:3。中国大陆由于致力推动本土化生产等政策与补贴，扩产进度最为积极，预估中国大陆成熟制程产能占比将从今年的29%，成长至2027年的33%，其中以中芯国际(SMIC)、华虹集团(HuaHongGroup)、合肥晶合集成(Nexchip)扩产最为积极。

10. 光刻机各组成部分的国产化进展

光刻机主要就是由激光光源、物镜系统以及工作台这三个核心部分组成，它们之间相互配合就是为了完成更为精确的光刻，数值越小芯片性能也就越强，当然难度也就大。

中国科益虹源公司自主研发设计生产的首台高能准分子激光器，以高质量和低成本的优势，填补中国在准分子激光技术领域的空白，其已完成了6kHZ、60w 主流 ArF 光刻机光源制造，激光器上的 KBFF 晶体由中科院旗下的福晶科技提供。同时，科益虹源也是上海微电子待交付的 28 纳米光刻机的光源制造商。

在光学镜头方面，尽管与卡尔蔡司、尼康等公司还有非常大的差距，但奥普光学提供的镜头已经可以做到 90nm。

双工作台技术难度很高，精确度要求极高（高速运动下保持 2nm 精度），能够掌握该项技术的只有荷兰 ASML。有媒体传出清华大学和华卓精科合作研发出光刻机双工作台，精度为 10nm。

ArF 波长为193nm，加入沉浸式技术后就可以达到 134 nm。而近些年国内企业启尔机电在浸液控制系统上取得了重大突破。

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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