全球IC芯片持续缺货,过去3-4个月多家厂商宣布扩张产能,在此情况下,供应链最常问的两个问题是:
- 头部厂商大规模扩产后,全球逻辑IC芯片代工厂的格局是否会发生地域性变化?
- 这些新建工厂大规模投产后,是否会出现产能过剩?
台积电3月份曾发表声明称,客户存在重复下单现象。牛鞭效应可能导致市场供需在未来几个月出现拐点。此外,由于全球的芯片制造主要集中在中国台湾,因此中国台湾的政治不确定性和气候问题增加了全球供应链中断的风险。
台积电、三星和英特尔等头部厂商都计划在未来几年建设新的工厂,扩大先进工艺的产能。150-200亿美元是实现规模生产所需的最低投资门槛。
各个地区的代工厂产能
Counterpoint的芯片代工厂服务数据可提供所有地区的目前产能/产量份额。我们还根据市场最新动态更新了预测,全面分析了逻辑(非储存)IC芯片行业。2021年,台湾地区10纳米及以下(包括现有的N10、N7、N5以来未来的N3/N2)产能占全球总产能的55%,其次是韩国(20%)和美国(18%)。台积电和Samsung Foundry(LSI)代表了中国台湾和韩国的所有产线,而英特尔计划在未来两年扩大10纳米CPU产线。
在英特尔、台积电(3/2纳米)和(可能)三星位于亚利桑那州和德克萨斯州的新工厂投产后,先进工艺的产能预计将在2025年增加两倍以上。我们认为,根据《美国芯片制造法案》,本土和外国厂商都将遵守生产时间表,以获取政府支持。因此,我们预计2025年美国的产能份额将超过韩国,提高至21%,产能主要集中在5纳米,而英特尔将集中在7纳米。此外,英特尔还将提高在爱尔兰和以色列等国家的产能,这将拉高欧洲、中东及非洲的产能份额。但是,我们的预测不包括欧洲推出补贴政策吸引新投资的可能性。
根据目前的市场能见度,预计2027年芯片产能会出现地域性转移。在亚利桑那州工厂实现晶圆月产能2万片之后,台积电可能会追加更多投资,以达到中国台湾工厂的规模。在此期间,英特尔可能也会提高在美国的产能。但是,与2021-2025年的全球产能大扩张相比,2025-2027年的芯片产能增长将放缓,中国台湾、韩国和美国分别占40%、17%和24%的份额。
我们预计,针对中国大陆的10纳米及以下工艺设备的进口限制仍将持续,中芯国际等本土厂商/IDM厂商只能提高成熟工艺的产能。因此,未来3-5年中国大陆先进工艺的产能将仅占全球总产能的5-6%。先进工艺的供需前景我们预计,2021-2027年全球芯片代工厂和IDM厂商的10纳米及以下逻辑(非存储)IC芯片的产能复合年均增长率为21%。
多年来,全球半导体厂商扩产缓慢,这也是目前IC芯片紧张的根本原因。现在,各厂商都在积极扩张产能,预计2025年全球的7纳米晶圆月产能将增加16万片,5纳米晶圆月产能将增加10万片,其中包括了英特尔新增的7纳米产能,以及台积电和三星在美国的新工厂产能。
从需求角度来看,随着未来几年5G换机潮、数据中心处理器升级和自动驾驶(L4/5)的蓬勃发展,数字化转型将催生更多新应用。预计2021年,16/14纳米和7/6纳米等长工艺晶圆的每月需求将达到25-27万片,2025年将增加到30-32万片。我们预计,未来2-3年新建工厂大规模投产后,全球N5和N7晶圆的供需将更加平衡,但不会出现供过于求的风险。
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