芯片|半导体制程迈向“三足鼎立“( 二 )

目前,大部分客户已经大幅追加第四季7nm订单,使得台积电7nm产能满载。
在过去两年里,因客户需求非常强烈,其产能得到快速提升,预估2020年7nm产能将是2018年的3.5倍。从近期台积电的财报来看,7nm制程是其近两个季度的主要营收来源,分别贡献了营收的35%和36%。据产业链消息人士透露,台积电计划将7nm制程工艺的月产能提升到13万片晶圆,并努力在年底提升至14万片。
芯片|半导体制程迈向“三足鼎立“】10nm -20nm占比被压缩
10nm -20nm制程市场占比本来是最大的,如图所示,2019年接近40%,但随着10nm以下先进制程的崛起,10nm -20nm的市占率正在逐渐被蚕食。
该范围内的主力制程是16nm(主要由台积电提供),14nm(主要由三星、英特尔和格芯提供),12nm(主要由台积电和格芯提供),以及10nm(主要由台积电、三星提供)。芯片种类主要是逻辑芯片和高性能的存储芯片。
逻辑芯片主要以手机处理器,以及英特尔的CPU为代表,该部分市场较为成熟。
而采用10nm -20nm制程生产存储芯片的,主要是行业三强:三星、SK海力士和美光,这部分市场正处于成长期。在低于20nm的工艺中,韩国拥有66%的产能,与其他地区或国家相比,韩国的领先优势仍然明显得多,这主要是得益于三星、SK海力士对高密度DRAM和3D NAND闪存的重视。
美光是除韩国存储双雄之外另一支强劲力量,该公司在10nm -20nm制程DRAM方面一直在积极投入。在今年5月举行的线上存储半导体国际学会--国际存储半导体研讨会(IMW 2020)上,美光公布了先进DRAM量产的相关路线图,相关数据显示,美光是以2019年1Z、2020年1α、2021年1β、2022年1γ、2023年1δ的形式(1Z、1α、1β和1γ等是10nm -20nm制程,具体数字根据不同公司的制程特点而略有不同),即“一年一代”的步骤量产先进DRAM。一直以来,美光和三星一样以“两年一代”的形式量产先进DRAM。然而,2019年以后,美光将方针改为了“一年一代”。这也从一个侧面反应出,虽然市占率被10nm以下先进制程压缩,但10nm -20nm制程依然具有强大的生命力和发展前景。
小众的20nm-40nm市场
从图中可以看出,20nm-40nm制程的市占率一直都比较低,且随着时间的推移,将从13.4%,下降到6.7%,在几大板块中,降幅是最大的。
在20nm-40nm这一区间内,主要有20nm,22nm,28nm和32 nm,而从性价比角度看,28nm无疑是最优的,其它几种制程节点的应用都比较有限。前些年,28nm的市占率还是比较高的,但随着先进制程的不断更新,逻辑芯片制程大都采用20nm以下制程了,而存储三巨头也都在向10nm+领域拓展。与此同时,大量的模拟和功率芯片本就不需要先进制程,从图中也可以看出,40nm以上成熟制程的市占率一直都比较稳定。这些使得原本处在性价比最高的过渡制程节点区间内的28nm,竞争力逐渐减弱,市场份额也会不断缩减。
稳定的成熟制程
40nm以上的成熟制程,无论是180nm以下,还是180nm以上的,市占率都很稳定。这也正是诸多晶圆代工厂长期专注于成熟工艺,而不向先进制程投入过多资本和精力的底气所在,同时,也是格芯和联电放弃最先进制程的主要原因。无论先进制程如何发展,未来,成熟制程工艺的市场依然会很广阔,依然具有很好的投资价值。
结语
综上,四大制程工艺板块的市占率及其变化情况,从侧面说明了:为什么近几年,在业内不断兴建12英寸晶圆厂的同时,8英寸产能总是供不应求,且一直没有很好的解决办法。大部分资本都投入到了20nm以下的先进制程(以12英寸晶圆为主),而40nm以上成熟工艺(以8英寸晶圆为主)在很大程度上被忽略,而这部分的市场需求和市占率一直都很高。要解决如此庞大市场的供需问题,恐怕短时间内还是难以找出立竿见影的解决方案,因为相关晶圆厂,设备等投资巨大,且需要较长的时间周期培育。今后几年,成熟工艺芯片供不应求的局面大概率还会持续下去。
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