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TrendForce:2020年全球晶圓代工產值估年增23.8%創新高,先進製程與8吋產能為明年競爭關鍵


18 November 2020 半導體 TrendForce

TrendForce旗下半導體研究處表示,2020年疫情導致眾多產業受到衝擊,然受惠於遠距辦公與教學的新生活常態,加上5G智慧型手機滲透率提升,以及相關基礎建設需求強勁的帶動,使全球半導體產業逆勢上揚,預估2020年全球晶圓代工產值年成長將高達23.8%,突破近十年高峰。

從接單狀況來看,半導體代工產能的吃緊預估將至少延續到2021年上半年,在10nm等級以下先進製程方面, TSMC與Samsung現階段產能都在近乎滿載的水準,且明後年將陸續有4/3nm製程問世,使得ASML的EUV設備已經成為各家晶圓廠亟欲爭奪的稀缺資源,沒有EUV機台就無法在先進製程上擴大產能。除此之外,28nm以上製程在CIS、SDDI(小尺寸顯示驅動晶片)、RF射頻、TV晶片、WiFi、藍芽、TWS等眾多需求支撐,加上WiFi 6、AI Memory異質整合等新興應用挹注,產能亦有日益緊缺的趨勢。

值得一提的是,8吋產能自2019下半年起即一片難求,由於8吋設備幾乎已無供應商生產,使得8吋機台售價水漲船高,而8吋晶圓售價相對偏低,因此普遍來說8吋擴產並不符合成本效益;然而,如PMIC(電源管理晶片)、LDDI(大尺寸顯示驅動晶片)等產品在8吋廠生產卻最具成本效益,並無往12吋甚至先進製程轉進的必要性。當時序進入5G時代,PMIC尤其在智慧型手機與基地台需求都呈倍數增長,導致有限的產能供不應求,雖然部分產品有機會逐步轉往12吋廠生產,但短期內依然難以紓解8吋需求緊缺的市況。

台積電積極擴張5nm製程,2021年底將囊括近六成先進製程市占

觀察目前最先進的5nm製程,台積電在Huawei旗下HiSilicon遭美禁令限制後,2020年初才量產的5nm製程僅剩Apple為唯一客戶,即便Apple積極導入自研Mac CPU及應用於伺服器的FPGA加速卡,其總投片量仍難以完全彌補HiSilicon空缺的產能,導致5nm稼動率在今年下半年落在約85~90%。展望2021年,除Apple持續以5nm+生產A15 Bionic外,AMD 5nm Zen 4架構產品也將開始小量試產,支撐5nm稼動率維持在85~90%。

值得一提的是,2021年底至2022年,包括Mediatek、NVIDIA及Qualcomm都已有5/4nm產品量產計畫,加上AMD Zen4架構的放量,以及Intel CPU委外生產預估將於2022年首先採用5nm製程,龐大的需求量已促使TSMC著手進行5nm擴產計畫,且根據目前觀察,Apple在2022年持續採用4nm(為5nm微縮製程)生產A16處理器的可能性相當高,屆時不排除TSMC將進一步把5nm產能再擴大,以支援客戶強勁的需求。反觀Samsung,雖然NVIDIA Hopper架構Geforce平台GPU將持續委由Samsung代工,加上Qualcomm Snapdragon 885及Samsung Exynos旗艦系列的挹注,支撐Samsung 5nm在2021年亦有擴產計畫,但相較於TSMC仍有約兩成的產能落差。

綜合上述,近年來UMC、Global Foundries相繼退出先進製程競賽,撇除近期受美出貨禁令纏身的SMIC,目前7nm及以下節點僅剩TSMC及Samsung彼此較量。從客戶別來看,在獲NVIDIA大單後,Samsung亦於平澤新廠積極擴張5nm產能,但當時序進入2022年,由於Qualcomm Snapdragon 895計畫採用TSMC 4nm的可能性高,屆時Samsung將僅有NVIDIA及Samsung (LSI) 為主要客戶;反觀TSMC,除Apple、AMD、Mediatek、NVIDIA、Qualcomm外,更有機會獲Intel CPU委外青睞。TrendForce認為,TSMC 5nm需求在2022年將相對穩定及強勁,且3nm製程亦將於2022下半年量產,可望進一步推升其市占。

 


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