11/28/2019,由集邦咨詢(TrendForce)主辦的MTS2020存儲產業(yè)趨勢峰會于昨日在深圳召開。在今天的活動上,來自集邦咨詢多位分析師分享了對于明年DRAM及NAND Flash市場的分析和預測。此外,來自集邦咨詢旗下的拓璞產業(yè)研究院的分析師徐韶甫做了題為《晶圓代工工藝飛躍,高端制程坐7趕5追3》的演講,對于全球晶圓代工市場以及先進工藝制程進行了詳細的分析。
以下是根據現(xiàn)場演講資料整理的內容:
一、2019年全球半導體產值將下滑13.3%,明年將恢復3.7%的增長
根據拓璞產業(yè)研究院的數據顯示,在過去的2017年和2018年,全球半導體市場分別保持了21.6%和13.7%的快速成長,但是2019年預計將會出現(xiàn)13.3%的大幅下滑,半導體產值將由4500億美元降至4000億美元以下。而存儲芯片產值的大幅下滑(主要是受DRAM及NAND Flash價格大幅下跌影響),則造成今年全球半導體產值下滑的主要原因之一。
如果將產值衰退較大內存芯片排除在外,我們可以看到,2019年其他的半導體器件的產值與2018年相比只有輕微的4%的下滑。
不過,根據之前的集邦分析師預計,明年DRAM及NAND Flash價格將會在明年第二季度后開始反彈,并直至明年年底,會保持持續(xù)平緩的上漲。而這主要是由于存儲大廠對于明年的產出均維持保守的策略,再加上明年5G開始規(guī)模商用等因素的帶動,將會出現(xiàn)一定的供不應求的局面,從而推動價格上漲。
而隨著明年存儲產值提升,以及在5G、AI、汽車電子的推動下,對于半導體器件的需求的提升,預計明年全球半導體產值將恢復增長,增長幅度將達到3.7%左右。
二、2019年全球十大晶圓代工廠
根據拓璞產業(yè)研究院公布的數據顯示,2019年全球十大晶圓代工廠分別為:臺積電、三星、格芯、聯(lián)電、中芯國際、TowerJazz、H-Grace、VIS、PSC、DongbuHiTek。不過拓璞并未公布詳細的市場占比數據。
從公布的柱狀圖來看,臺積電依然是一騎絕塵,市場份額占比超過了50%。而第二名的三星也增長到了19%左右,第三的格芯只有9%左右,第四的聯(lián)電大約7%左右,中興國際只有5%左右?梢钥吹剑A代工市場正呈現(xiàn)出強者恒強的局面。
而根據今年前三季的數據來看,前十大晶圓代工廠的營收相比去年同期大都出現(xiàn)了下滑,整體的營收相比去年同期下滑了5.4%。分開來看,前十廠商當中僅H-Grace維持了1.3%的增長,而格芯、聯(lián)電、中興國際下滑均超過了10%,臺積電和三星下滑幅度較小,均下滑了不到3%。
不過考慮到四季度通常是晶圓代工市場的旺季,特別是一些旗艦手機芯片大多在四季度開始量產,拓璞預計今年整個晶圓代工市場的下滑幅度將會在1.8%左右。同時,拓璞預計明年晶圓代工市場將恢復3.8%的成長。
三、2020年臺灣地區(qū)晶圓代工產值占比將達65%
從區(qū)域分布來看,在臺積電的帶動下,臺灣地區(qū)的占比一直保持在60%以上,2016年之時曾高達67.1%。不過由于三星在2017年5月拆分晶圓代工事業(yè)部,受此影響,導致區(qū)域占比出現(xiàn)變化,韓國的占比由2016年的9.8%快速增長到了2018年的19.3%,與此同時,也造成了臺灣地區(qū)的占比2016年的67.1%快速下滑到了2018年的60.6%。中國大陸同樣也受到了影響,占比也由2016年的8.4%降至了2018年7.7%。
據拓璞預計,2019年臺灣地區(qū)的占比將回升至62.1%,韓國地區(qū)占比將維持在19.3%,中國大陸將繼續(xù)降至7.3%。
其中,臺灣地區(qū)受益于臺積電的先進制程在客戶端的順利采用,以及新興產業(yè)趨勢帶動化合物半導體需求上升,將持續(xù)拉動2020年臺灣區(qū)域的晶圓代工產值占比。拓璞預計在臺積電帶動下,2020年臺灣地區(qū)的占比將有望進一步提升至65%。
而大陸地區(qū)雖然晶圓廠的擴廠動作頻頻,但是芯片自給率提升速度仍有限,再加上中美貿易摩擦的影響,短期內占比還是會有所下滑。
四、主要晶圓制造廠商的先進制程規(guī)劃
目前能夠提供28nm及以下先進制程的晶圓制造廠有臺積電、三星、英特爾、格芯、聯(lián)電和中芯國際。
從2019年這前五大廠商的產能和營收占比來看,整體上先進制程的產能占比已經提升到了44%,并且營收占比在2017年就已經接近了35%,今年預計將提升到40%以上,年復合增長率達到了8%。
受益于先進制程帶來的對于營收的推動,我們可以看到,先進制程占比較多的臺積電和三星,自2017年-2019年營收基本都是呈增長的態(tài)勢,即便是在2019年整個半導體市場大幅下滑的趨勢之下,三星和臺積電都將維持增長。而相比之下,聯(lián)電、格芯、中芯國際都出現(xiàn)了5%以上的下滑。
不過,由于去年聯(lián)電和格芯都先后宣布放棄7nm及以下更先進制程的研發(fā),這也使得目前仍在繼續(xù)進行更先進制程研發(fā)的晶圓制造廠只剩下了臺積電、三星、英特爾和中芯國際。
從目前各家已經曝光的規(guī)劃來看,臺積電目前的5nm工廠建設順利,預計在2020年量產5nm工藝,此外還會推出6nm工藝。
根據數據顯示,臺積電的5nm邏輯密度將是之前7nm的1.8倍,SRAM密度是7nm的1.35倍。可以帶來15%的性能提升,以及30%的功耗降低。
5nm之后,臺積電還會推出一個叫做 N5P 的增強版本,輔以 FEOL 和 MOL 優(yōu)化,以便讓芯片在相同功率下提升 7% 的性能、或在同頻下降低 15% 的功耗。
2021年可能會試產3nm,2022年正式量產。本月初,臺積電董事長、聯(lián)席CEO劉德音就表示,臺積電將為新的研發(fā)中心增加8000多名崗位,用于3nm以及未來工藝的研究探索,該中心計劃2020年底落成。此外,他還表示,先進的2nm工藝也進入了先導規(guī)劃中。2nm工廠將設置在位于臺灣新竹的南方科技園,預計2024年投入生產。
按照臺積電給出的指標,2nm工藝是一個重要節(jié)點,Metal Track(金屬單元高度)和3nm一樣維持在5x,同時Gate Pitch(晶體管柵極間距)縮小到30nm,Metal Pitch(金屬間距)縮小到20nm,相比于3nm都小了23%。
三星為了加快追趕臺積電,去年就直接上了7nm EUV工藝,并且在7nm EUV遇阻量產前,還退而求其次的推出了8nm工藝。
與此同時,三星還在加碼研發(fā)5nm工藝。而根據三星此前透露的信息顯示,5nm LPE(5nm Low Power Early)工藝將在今年內完成流片,并于明年上半年投入量產。同時,三星還計劃在2020年推出6nm LPE和4nm LPE工藝。
另外,三星還希望搶在臺積電之前在2020年底試產3nm工藝。根據之前三星公布的信息顯示,其在3nm將棄用FinFET工藝,轉而采用GAA MCFET工藝技術。
英特爾由于其晶圓廠主要為自己的芯片生產服務,所以在工藝提升上似乎并沒有那么的緊迫,目前英特爾的10nm工藝已經量產,但是芯片還是存在缺貨問題,所以英特爾當前更多的是需要擴充產能。
在工藝提升方面,英特爾明年上半年會推出10nm 工藝,2021年才會量產7nm工藝,同時會推出10nm 工藝。2022年會推出7nm 工藝,2023年會推出7nm 工藝。至于更新的5nm/3nm還沒有進一步的信息。
中芯國際今年上半年14nm工藝已實現(xiàn)量產,預計明年會持續(xù)對其進行改進和優(yōu)化,進一步擴大出貨。此外,之前的信息顯示,其12nm工藝開發(fā)也取得突破。后續(xù)更先進的制程規(guī)劃目前尚未有進一步信息。
五、7nm及以下先進制程競爭態(tài)勢
目前能夠提供7nm以及7nm以下先進制程工藝的晶圓制造廠只有臺積電、英特爾和三星。
從拓璞預估的2019年7nm以下先進制程的市場份額來看,臺積電占比高達52%,英特爾憑借其10nm(相當于臺積電7nm)的量產拿到了25%的市場份額,三星的占比則為23%。
這里需要指出的是,英特爾10nm工藝的晶體管密度為100.8MTr/mm²,臺積電的7nm EUV工藝的晶體管密度為96.5MTr/mm²,三星7nm EUV工藝的晶體管密度為95.3MTr/mm²。顯然,從晶體管密度來看,英特爾的10nm工藝甚至是要優(yōu)于臺積電和三星的7nm EUV工藝。
從客戶端來看,目前有選擇7nm工藝的客戶已經有超過10多家,7nm EUV工藝的客戶可能至少也已有5家(AMD、蘋果、海思、三星、高通),6nm的客戶則除了以上的5家之外,還多了博通和聯(lián)發(fā)科,不過到更先進的5nm工藝,目前已確認將采用的客戶則只有AMD、蘋果、海思、三星和賽靈思。
根據拓璞公布的數據預計,今年臺積電的7nm(包括EUV)晶圓產能大概在10-11萬張/月。主要客戶有:海思、蘋果、高通、AMD、賽靈思、英偉達等。
而今年三星7nm LPP(EUV)工藝的晶圓產能大概在1萬張/月,只有臺積電的1/10左右。客戶也僅有三星自己以及高通,另外IBM可能也是三星的客戶。
而在接下來的5nm工藝方面,臺積電預計在2020年上半年量產,月產能規(guī)劃是在2020年底前達到6-7萬張晶圓。臺積電的3nm預計在2021年風險試產,2022年-2023年之間量產。
三星方面,預計在2020年上半年量產5nm,預計前期產能大概在1萬張晶圓/月,潛在客戶主要還是三星自己以及高通。三星的3nm預計2021年底量產。
來源:芯智訊