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中国引领半导体复苏 2024年晶圆产能将破860万片
2024-01-15 12:21:27
       在经历2023年的逐步回暖后,全球半导体市场正变得更加活跃。


       近日,国际半导体产业协会(SEMI)公布2024年全球晶圆厂预测报告(以下简称“报告”)。报告显示,继2023年以5.5%增长率至每月2960万片晶圆之后,全球半导体产能预计2024年将增长6.4%,突破每月3000万片大关。
       其中,中国2024年晶圆产能将以13%的增长率居全球之冠。报告指出,在政府和其他激励措施推动下,预期中国大陆地区将扩大在全球半导体产能中的占比,全年新投产18座新晶圆厂,产能增长率将从2023年的12%增至2024年的13%,每月产能将从760万片增长至860万片。


       同时,受益于中国大陆的拉动,中国台湾地区的半导体产业链也将受惠,预计其产能将维持在全球第二的位置,2023年和2024年的年增长率分别为5.6%、4.2%,每月产能由540万片增长至570万片,预计自2024年起将有5座新晶圆厂投产。
       对于此轮产能上涨的原因,报告认为, 2024年,生成式AI和高效能运算(HPC)等应用的推动,以及芯片在终端侧需求的复苏,成为先进制程和晶圆代工产能加速扩增的原因。

中国引领全球产能大涨
       纵观此轮全球半导体产能的增长大潮,中国引领的强劲势头无疑最为业界所关注。在业内看来,全球半导体市场的大气候,以及中国独特的产业政策与需求拉动,造就了此轮半导体制造的繁荣。
       IDC亚太区研究总监郭俊丽向《中国经营报》记者表示,2024年,全球半导体产能扩张将超过6%。从需求端来看,生成式AI对高性能计算与存储芯片的需求、智能电动汽车对分立器件与逻辑芯片的需求等,将会刺激需求增长,从而推动相关产品的产能扩张。


       “从供给端来看,对于供应链安全的关注,使得各国政府推出相应激励措施,支持代工厂商在本地的投资扩产。”郭俊丽指出。同时,CINNO Research 首席分析师周华也向记者表示,作为各个地区与国家战略部门,为分散半导体制造风险,实现半导体产业自主化,全球厂商纷纷建厂扩线,半导体产能逐年提升。
       在此大背景下,中国半导体产业融入其中,成为关键一环。周华认为,一方面,受益于政府资金注入与政策支持,另一方面,中国大陆自身对半导体制造有着较强的市场需求,这是中国半导体产能增长的两项最关键因素。


       郭俊丽则表示,在市场侧,中国对半导体的需求巨大,尤其是在电动汽车、工业智能化、人工智能等应用的推动下,急需制造端发力提升供给能力。而在供给侧,中国面临国际政策风险和限制,急需供应链的独立自主。“在政府大力推动下,2024年,中国将新增18个芯片生产项目,每月产能将突破800万片,提升自身在全球的制造份额。”
       以国内目前最大两家的晶圆巨头中芯国际与华虹为例,记者查阅数据显示,自2021年以来,连续三年,两家企业的月产能都呈增长态势。在2023年前三季度,中芯国际的合计晶圆出货量为419.15万片8英寸约当量,华虹的合计晶圆出货量为318.7万片8英寸约当量,占到了同年国内晶圆产能的55%以上。
       “虽然在高端制程上,中国晶圆产业目前受到了产业外的因素影响,但由于整个市场以成熟制程芯片的需求为主,这也让中国晶圆厂在增长势头上仍然可观。”CHIP全球测试中心中国实验室主任罗国昭告诉记者。
       统计数据显示,2023年到2027年,全球晶圆代工成熟制程(28nm以上)和先进制程(16nm以下)的产能比重将维持在7∶3。在此趋势下,中国半导体产业和政府投资的重点继续放在成熟技术上,推动300mm前端晶圆厂产能,全球份额占比从2022年的22%增加到2026年的25%,达到每月240万片晶圆。

12英寸晶圆渐获青睐


       整体产能的拉动,让自2022年以来陷入需求下行的全球半导体市场复苏加快。其中,12英寸晶圆的逐步兴起,是不可忽略的一大趋势。
       据SEMI给出的预计,到2026年,全球12英寸晶圆月产能将达到960万片,其中,美国产能在全球的占比将自2022年的0.2%大幅提升45倍至近9%,中国大陆的产能也将自2022年的22%,提升至25%。
       而在国内,记者从半导体产研机构TrendForce获取的统计数据显示,除去7家暂时停工的晶圆厂,中国目前已建成的晶圆厂有44家,包括25座12英寸晶圆厂、4座6英寸晶圆厂、 15座8英寸晶圆厂及产线,另外还有22家晶圆厂在建,包括15座12英寸晶圆厂、8座8英寸晶圆厂。
       这也意味着,在12英寸领域,中国将拥有40座晶圆厂,占国内晶圆厂总数的比例约为60%。根据预估,目前国内的12英寸晶圆月产能总计约113.9万片,占总产能的约15%。随着12英寸厂成为主流,这一占比也将持续攀升。
业内人士告诉记者,14nm以下的高端制程的研发和生产目前都以12英寸晶圆为主,原因在于制程工艺的复杂度会大幅提升芯片的成本。为了控制成本,必须提高硅晶圆的利用率,而晶圆尺寸越大,浪费越少。
       同时,从成本角度出发,罗国昭向记者表示,12英寸晶圆的成本较8英寸晶圆更低,据行业统计数据,这一成本节省率约为50%。同时,12英寸晶圆的芯片输出几乎是8英寸晶圆的3倍,这使得每片芯片的成本降低了约30%。如果产能继续提升,伴以改进工艺和良率,预计未来12英寸晶圆的成本也将进一步下探。


       物理特性上的优势,加上受到手机、PC、数据中心、自动驾驶等下游应用高速发展的影响,12英寸晶圆逐渐受到市场青睐,需求量快速上升,而这一信号目前已传导至产业端。以华虹为例,记者注意到,2023年9月,华虹宣布使用募集资金向全资子公司华虹宏力增资126.32亿元,主要用于华虹宏力向华虹制造(无锡)项目的实施主体华虹半导体制造(无锡)有限公司增资。
       华虹方面表示,无锡12英寸生产线项目产能处于不断爬坡的阶段,截至2023年第三季度末,公司折合8英寸生产线月产能已增加到35.8万片。与此同时,华虹公司第二条12英寸生产线华虹无锡制造项目也正在紧锣密鼓地推进中。
       据悉,目前国内上还有9座12英寸晶圆厂正在计划筹建中,加上已有的40座,49座的未来总产能预计将达417.3万片/月。罗国昭认为,这也意味着中国半导体晶圆产业将正式迈入12英寸为主导的时代。


全球半导体市场摆脱低迷

       作为全球半导体市场活跃指数的主要观测指标,产能的提振也宣告市场正在走出持续一年多的低迷期。
       此前,受半导体产能短缺转为过剩的态势影响,从2022年下半年开始,全球半导体市场在连续增长8个季度后,于当年第二季度首次出现收入下滑,第三季度更是延续颓势,下降了7%。
       不过,危机往往伴随转机。就在市场释放下行信号的同时,ChatGPT引发的AI算力芯片风潮也让2023年的产业界对于走出颓势保持信心。仅在AI芯片市场方面,据AMD方面统计,2023年的市场规模就会达到450亿美元左右,预计2027年将增长到 4000 亿美元,2023—2027 年复合增速超过 70%。
       SEMI最新发布的全球晶圆预测报告显示,2022年至2024年,全球半导体产业计划有82座新厂投产。对此,SEMI总裁兼首席执行官Ajit Manocha表示,半导体的长期强劲需求后续仍将推动全球半导体产能增长。据其预计,Foundry、Memory和Power预计将是2026年新增产能的主要驱动力。
       IDC高级研究经理曾冠玮则认为,包括AI整合在内的应用需求,将驱动2024年整体半导体销售市场复苏。而半导体供应链包括设计、制造、封测等产业,也即将挥别低迷状态。
       “在供给、需求两端的推动下,我们预计2024年半导体产业将会复苏。”郭俊丽指出,受到智能电动汽车、智慧工厂、生成式AI的带动,中国半导体市场的需求将持续保持旺盛。
       作为国内晶圆领域风向标之一,中芯国际的财报也在佐证这一论断。官方业绩显示,2023年第三季度,中芯国际资本支出环比增长约26%至153.10亿元,并宣布将全年的资本开支上调到75亿美元左右,同比提升约18%。对比中芯国际2022年半年报,该公司资本开支主要用于产能扩充和新厂基建。资本开支的大幅上调,标志着中芯国际未来产能将进一步提高。
       不过,周华认为,目前全球消费市场复苏缓慢,头部晶圆代工厂产能利用率仍处于低位,市场拐点仍有待确认。目前,中国半导体产业仍面临需求不足,尚不能对全面复苏起到有力支撑,这将是2024年中国半导市场需要应对的一大挑战。


       郭俊丽也同时提醒道,宏观经济发展形势对于需求端的潜在影响仍然不可忽略。同时,中国半导体需求端和供给端紧密配合,形成了良好的产业生态,但仍要进行供需准确匹配和升级迭代。此外,上游设备工具受限导致的供需配合受阻,进行部分小批量需求的成本控制、产品优化,是中国半导体产业未来发展需要解决的主要问题。
       “但整体上,我们仍然认为,随着人才的培养、技术的突破,中国半导体是非常有发展前景的。”郭俊丽表示。据IDC方面预计,展望2024年,在行业巨头的勠力发展及终端需求逐步回稳下,市场将持续升温,预计2024年全球半导体晶圆代工产业将呈双位数增长。

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