預測一: 成熟工藝將成為國內晶圓廠擴產主力軍
TrendForce集邦咨詢顯示,2021年晶圓代工廠中,成熟制程仍占據76%的市場份額。2022年全球晶圓代工廠年增產能約14%, 其中十二英寸新增產能當中約有65%為成熟制程(28nm及以上)。以全球視角來看,成熟工藝仍是主流:
1、全球視角:世界三大晶圓代工巨頭(臺積電、聯電、格芯),成熟工藝約占總產能的74%。
① 臺積電:成熟工藝約占產能的64%,占銷售額的34%。預計臺積電產能為120萬片/月(12英寸),16nm/7nm/5nm的 產能約為13.7/17.8/12.0萬片,先進制程產能約為43.5萬片/月,占比36%。到2025年其成熟和專業節點的產能將擴大50%。
2、目前國內晶圓廠擴產聚焦在成熟工藝,需求大、供給足、成本性價比高。
① 需求:成熟制程能覆蓋除智能手機以外的絕大多數應用場景,更是電動汽車、智能家電的芯片主力軍。 ② 供給:在光刻機方面,美國芯片法案對中國芯片制造的重點在剛需高端EUV光刻機的先進制程,即14nm及以下的fab、 18nm的DRAM、128層的NAND。而目前成熟制程應用的DUV光刻機由日本、歐洲掌握,美國的影響力有限。 其他設備方面,北方華創、中微、盛美、拓荊、華海清科、芯源微、萬業、精測等國內半導體設備廠商的產品滿足成熟工藝 的標準,產品管線覆蓋除光刻機外的所有領域,產品性能得到持續驗證,半導體設備國產化率不斷提升。 ③ 成本/工藝:隨著先進制程不斷演進,制造工藝的研發和生產成本逐代上漲,高漲的技術難度和成本高筑進入壁壘。
預測二: 全球半導體產業政策進入密集區
中國在全球半導體產業中仍為“追趕者”姿態,根據SIA,2021年半導體行業格局(按產值)為美國(46%)、韓國(21%)、 日本(9%)、歐洲(9%)、中國臺灣(8%)、中國大陸(7%)。隨著半導體行業走向成熟以及競爭環節產生劇變,全球半導 體產業政策也進入密集區,政策主要圍繞“強化自身供應鏈”和“加強研發力度”兩條主線:
1、美國(“芯片法案”,2022年8月):維持技術優勢,吸引全球芯片制造龍頭在美建廠
具體政策:未來五年向半導體行業提供約527億美元的資金支持,并為企業提供價值240億美元的投資稅抵免;提供約2000億 美元的科研經費支持。此外,美國加入“中國護欄”條款,禁止獲得聯邦資金的公司在中國大幅增產先進制程芯片。
2、歐洲(“芯片法案”,2022年2月):加緊先進技術突破,搶占全球市場份額。
具體政策:向半導體行業投入超過430億歐元公共和私有資金。其中,110億歐元將用于加強現有研究、開發和創新。從長期 目標來看,在2030年將歐洲半導體市場份額從2021年的9%提升至20%。
3、日本(“半導體援助法”,2022年3月):財政預算加碼,設備補助提升。
具體政策:只要申請企業提出的生產計劃符合“持續生產10年以上”、“供需緊繃時能增產應對”等條件,最高將可獲得設 備費用“半額”的補助金。此外,日本2021財年預算修正案顯示,約在半導體行業投入7740億日元(約合人民幣423億元)。
預測三: Chiplet將成為跨越制程鴻溝的主線技術
Chiplet將滿足特定功能的裸芯片通過Die-to-Die內部互聯技術,實現多個模塊芯片與底層基礎芯片的系統封裝,實現一種新形 勢的IP復用。Chiplet不僅是延續后摩爾時代的關鍵,也是國內布局先進制程的解決方案之一,將成為未來行業發展的主線。
按性能分,芯片分為三種:
預測四:FD-SOI將為國內開啟先進制程大門提供可能
隨著5G通信、智能駕駛、人工智能等潮流興起,SOI技術憑借高性能、低功效的優勢,帶動SOI硅片需求量大幅增加。基于SOI 材料的FD-SOI是先進工藝(28nm以下)兩大技術路線之一,也是國內突破先進工藝的方案之一。
預測五:RISC-V將引領國產CPU IP突破指令集封鎖
RISC-V開放的定位是國產芯片實現全產業鏈自主可控的必要基礎,條件約束和技術優勢兩方面因素決定了RISC-V與中國半導 體產業雙向選擇。從技術架構、軟硬件生態到量產應用,我國RISC-V產業正加速邁向成熟。隨著2023年正式步入高性能計算場 景,基于RISC-V開發的CPU IP將成為2023年國產IP主線。
預測六: 反全球化持續,中國半導體內循環開啟
2022年美國通過《美國芯片與科學法案》,其中針對半導體行業,計劃五年內投入527億美元的政府補貼。此外,加入“中國護 欄”條款,禁止獲得聯邦資金的公司在中國大幅增產先進制程芯片。這標志著半導體行業將由全球化大分工,轉向反全球化:
電車智能化進程可分為智能座艙和智能駕駛兩條線。
預測九:芯片去庫存繼續推進,周期拐點已至
在我們的半導體研究框架中,短期看庫存周期,中期看創新周期,長期看國產替代。
通過梳理國內半導體行業國產替代的發展脈絡,可以分為五個階段,2023年國產化將從4.0向5.0推進。