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車規(guī)晶圓制造系列(一):頭部玩家

海明觀察 ? 來源:電子發(fā)燒友網(wǎng) ? 作者:李誠 ? 2021-11-08 07:18 ? 次閱讀

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李誠)隨著傳統(tǒng)汽車向智能化的轉(zhuǎn)型,汽車的芯片用量顯著上升,整個(gè)汽車市場(chǎng)對(duì)芯片的需求也在不斷擴(kuò)大。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,2020年,全球車規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)339億美元,芯片出貨量達(dá)439顆。據(jù)英特爾CEO帕特·基辛格預(yù)計(jì),到2030年,隨著汽車智能化的發(fā)展,汽車芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1150億美元,其中,汽車芯片占總體芯片市場(chǎng)的11%。

近兩年,因受疫情影響,全球掀起了“缺芯潮”,不論是消費(fèi)電子領(lǐng)域還是汽車電子領(lǐng)域,都遭受到了不同程度的打擊。據(jù)AutoForecast Solutions統(tǒng)計(jì),因車規(guī)級(jí)芯片的短缺,截至10月10日,全球汽車?yán)塾?jì)減產(chǎn)934.5萬輛。其中,豐田汽車在對(duì)外發(fā)表聲明中表示,由于車規(guī)級(jí)芯片斷供的問題,造成9月份環(huán)比下降16%,產(chǎn)能嚴(yán)重下降。同時(shí),本田、雷諾、斯柯達(dá)、現(xiàn)代等汽車制造企業(yè),在“缺芯潮”中汽車產(chǎn)能均受到了影響。馬來西亞疫情反復(fù),車規(guī)級(jí)晶圓廠產(chǎn)能放緩,芯片交貨日期一再延遲,產(chǎn)能恢復(fù)周期尚不明朗,“缺芯潮”再度升級(jí)。

車規(guī)級(jí)芯片千億市場(chǎng),車規(guī)晶圓生產(chǎn)頭部玩家如何布局

全球汽車制造企業(yè)當(dāng)前都面臨著同一個(gè)問題,那就是芯片短缺,眾多車企紛紛對(duì)外宣布減產(chǎn)、停工計(jì)劃。車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)能的供應(yīng)遲遲未得到緩解,為緩解“缺芯潮”各大晶圓代工廠開足了馬力提高產(chǎn)能,并且不斷圈地造廠盡可能地滿足市場(chǎng)需求。

臺(tái)積電是晶圓制造領(lǐng)域的巨頭,一直被公認(rèn)為全球領(lǐng)先的晶圓代工廠。在車規(guī)級(jí)晶圓代工方面,今年1月28日,臺(tái)積電對(duì)外宣稱,將重新調(diào)配汽車芯片的產(chǎn)能供給,緩解車規(guī)級(jí)芯片短缺是臺(tái)積電的當(dāng)務(wù)之急,并提供緊急臨時(shí)插單業(yè)務(wù),縮短交貨日期。今年4月,經(jīng)臺(tái)積電董事會(huì)批準(zhǔn),將投資187億人民幣擴(kuò)建南京晶圓代工廠,擴(kuò)建后的晶圓廠主要用于車規(guī)級(jí)晶圓生產(chǎn),晶圓制造工藝由16nm轉(zhuǎn)變?yōu)?8nm,月產(chǎn)量也由2萬片晶圓提升至4萬片。擴(kuò)建廠區(qū)預(yù)計(jì)在2022年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),到2023年達(dá)到月產(chǎn)4萬片晶圓的標(biāo)準(zhǔn)。10月14日,臺(tái)積電再次傳來新廠建設(shè)的消息,臺(tái)積電擬于2022年在日本熊本縣建設(shè)22nm和28nm的晶圓制造產(chǎn)線,預(yù)計(jì)于2024年開始量產(chǎn),據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省稱,該產(chǎn)線可能用于車規(guī)晶圓和家電晶圓的生產(chǎn)。

臺(tái)積電Q3營收、增長 圖源:臺(tái)積電

從目前的芯片市場(chǎng)來看,車規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)占比僅僅只有一小部分,其中,近9成以上的訂單大多是交由臺(tái)積電、中芯國際等頭部企業(yè)代工。臺(tái)積電車規(guī)級(jí)芯片的市場(chǎng)占有率為15%,同時(shí)還占據(jù)了60%的車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)。據(jù)官網(wǎng)公布的財(cái)報(bào)顯示,Q3營收148.8億美元,同比增長22.6%,環(huán)比增長12.0%。其中,凈利潤為56.14億美元,同比增長9.36億美元。臺(tái)積電不斷加大車規(guī)晶圓產(chǎn)能,但Q3汽車業(yè)務(wù)占比僅有4%,同比增長5%。

三星采用的是IDM的生產(chǎn)模式,集設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)于一體,同時(shí),三星的晶圓代工業(yè)務(wù)全球排名第二,僅次于臺(tái)積電。目前三星擁有器興FAB6晶圓廠,主要生產(chǎn)8英寸晶圓。器興S1、華城S3、奧斯汀S2、華城S4、華城V1、平澤S5等晶圓廠,主要生產(chǎn)12英寸晶圓。

為緩解芯片短缺的問題,今年4月,三星助力韓國Telechips半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司,順利試產(chǎn)32nm車規(guī)級(jí)MCU,這是韓國首款自主研發(fā)的車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品。同時(shí),在汽車業(yè)務(wù)訂單方面,有媒體報(bào)道,三星成功擊退臺(tái)積電,再次拿下特斯拉繼HW 3.0處理器后的HW 4.0訂單。據(jù)悉,特斯拉的HW 4.0處理器采用的是7nm的制程工藝,將在三星的華城工業(yè)區(qū)產(chǎn)線生產(chǎn)。目前華城工業(yè)區(qū)產(chǎn)線只有V1和S3兩條產(chǎn)線,這兩條產(chǎn)線均支持7nm的晶圓生產(chǎn)。其中,三星華城V1產(chǎn)線是專為7nm及以下的制程工藝打造的,該產(chǎn)線采用的是EUV技術(shù),致力于為設(shè)計(jì)廠商提供更精細(xì)的產(chǎn)品和提高芯片良率。截至2020年底,三星在此工廠投資累計(jì)60億美元,產(chǎn)能較2019年提升近3倍,該產(chǎn)線主要業(yè)務(wù)是面向于5GAI、汽車等晶圓的生產(chǎn)。

聯(lián)電是一家放棄先進(jìn)制程工藝開發(fā),專注于車規(guī)級(jí)晶圓生產(chǎn)的企業(yè)。2019年,聯(lián)電斥資544億日元收購三重富士通半導(dǎo)體股份有限公司,成為獨(dú)資子公司。據(jù)資料顯示,三重富士通半導(dǎo)體股份有限公司此前主營業(yè)務(wù)是面向汽車、IoT等晶圓生產(chǎn),擁有40nm和65nm的成熟生產(chǎn)工藝,12英寸晶圓月生產(chǎn)規(guī)模達(dá)3.6萬片。

車規(guī)級(jí)芯片短缺,市場(chǎng)供不應(yīng)求,今年4月,聯(lián)電對(duì)外宣布,將出資15億美元擴(kuò)建南科P5廠,擴(kuò)大晶圓產(chǎn)能,其中85%投入12英寸晶圓廠的建設(shè),15%投入8英寸晶圓廠的建設(shè)。廠房擴(kuò)建的同時(shí),聯(lián)電計(jì)劃在年底前將P5產(chǎn)線的產(chǎn)能由9.4萬片提升至10萬片,P6產(chǎn)線計(jì)劃于2023年第二季度前完成月產(chǎn)2.75萬片提升至3.25萬片的目標(biāo)。芯片的短缺也為聯(lián)電增加了不少的營收,據(jù)聯(lián)電財(cái)報(bào)顯示,Q3營收20.08億美元,同比增長24.6%。凈利潤為3.24億美元,同比增長92.6%。

博世是全球車規(guī)級(jí)芯片的主要供應(yīng)、代工企業(yè),如今車規(guī)級(jí)芯片短缺仍在繼續(xù),博世不斷擴(kuò)大車規(guī)級(jí)晶圓產(chǎn)能,以滿足市場(chǎng)的最需求。此前,博世投資10億歐元在累斯頓的12英寸晶圓廠,于今年6月落成。該晶圓廠業(yè)務(wù)主要面向汽車領(lǐng)域的晶圓生產(chǎn),產(chǎn)線于7月份開始運(yùn)作,第一批產(chǎn)品為電動(dòng)工具應(yīng)用的芯片,車規(guī)級(jí)芯片在9月份開始上線,具體產(chǎn)能博世尚未公布。

11月1日,博世官網(wǎng)再次公布擴(kuò)建計(jì)劃,計(jì)劃在2020年投資4億歐元,擴(kuò)建累斯頓、羅伊特林根和檳城半導(dǎo)體測(cè)試中心,以提高芯片產(chǎn)能。雖然博世不斷擴(kuò)建晶圓廠提高產(chǎn)品產(chǎn)能,但博世生產(chǎn)的產(chǎn)品不是市場(chǎng)最為緊缺的,這可能對(duì)緩解車規(guī)芯片緊張局面的作用不大。

結(jié)語

車規(guī)級(jí)芯片短缺依舊,目前已有的車規(guī)級(jí)晶圓產(chǎn)線無法滿足市場(chǎng)需求,正如BYD半導(dǎo)體董事長陳剛所說,汽車半導(dǎo)體在整個(gè)行業(yè)中的比重為20%,但晶圓制造能力僅有4%,產(chǎn)能分配明顯不平衡。為應(yīng)對(duì)車規(guī)級(jí)芯片的缺的局面,晶圓廠不斷擴(kuò)建產(chǎn)線提高產(chǎn)能,但量產(chǎn)落地仍需要一段時(shí)間,近期車規(guī)芯片短缺的局面還是得不到緩解。

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