
对于韩国三星电子而言,半导体业务是其非常重要的营收和利润来源。除了占据全球约四成左右的存储器市场外,三星电子还在加大对芯片代工业务的投入。早在2019年4月,三星就提出了“半导体愿景2030”计划。新任掌门人李在镕曾宣布,继存储器之后,在包括芯片代工等系统半导体领域,三星要瞄准世界第一的位置,最终目标是打败世界第一大芯片代工厂台积电。有设备厂商高管表示,三星若是真想战胜台积电,那么就需要不断投入巨额资金,以积累半导体设计和最尖端制程技术。
仅仅是从2017年到2020年期间,韩国三星电子在资本上的开支总计高达932亿美元,可谓是史无前例。作为对比,同期所有中国本土半导体供应商资本开支总计为447亿美元,还不到三星电子一家公司的二分之一。
早在2010年,三星半导体资本开支便首次突破100亿美元;到2016年,其资本开支达113亿美元;在2017年,又倍增至242亿美元;此后从2018年到2020年的三年间,其资本开支分别为216亿美元、193亿美元、281亿美元;据悉,2021年,三星半导体资本支出将超300亿美元,再创历史新高。可以非常确定的是,在未来数年时间里,三星仍将延续高额资本开支。
2020年,台积电资本开支高达172亿美元。而为了满足市场对先进和特殊制程工艺不断增长的需求,并进一步满足客户的产能需求,台积电在今年1月上调了2021年半导体资本开支,其金额介于250亿美元到280亿美元之间,比2020年增长45%到62%。其中,约80%的资本开支将用于7纳米、5纳米和3纳米等先进制程工艺,10%用于先进封装和光罩制作,最后剩余10%用于特殊制程工艺。业内人士表示,台积电资本支出即使在2022年会有所下降,之后几年也仍有可能每年超过210亿美元。
台积电历年资本支出
各制程工艺节点在台积电2019年、2020年分别所占比重
2020年,台积电营收组成中,主要是为代工智能手机芯片、HPC高性能运算芯片所获收入
而据市场调研机构IC Insights日前称,2021年,台积电和三星电子合计资本支出将至少达555亿美元,占全球半导体产业资本支出总额的43%,且是历来最高,比2020年的40%再增加约3个百分点。鉴于目前全球已无其他厂商有能力维持如此大规模的资本开支,因而在2021年,台积电和三星在先进芯片制造工艺领域将更加强势,相比之下,其他厂商将显得更为落后。
全球半导体行业资本支出占比
根据半导体行业历史经验,资本开支最高的厂商,往往也是能够生产最先进工艺芯片的厂商。举例来说,自1994年以来,全球半导体资本支出最高的两大厂商是英特尔和三星,过去27年来,英特尔先后共25次跻身全球年度前两大资本支出厂商的行列。从1994年到2003年,全是由英特尔夺下年度资本开支世界第一宝座。而近年,相比于台积电和三星电子,英特尔先进制程工艺进度逐渐落后,其资本开支自然跟着下降,2010年以后,英特尔将年度资本开支第一宝座皆是让位给了三星。等到了2020年,英特尔资本开支金额甚至只相当于三星的一半。预估2021年,英特尔资本支出金额将远少于台积电和三星。IC Insights认为,在2021年,三星可望继续维持全球半导体资本支出最高宝座,台积电位居第二,但两家之间的差距应该不大。
1994年-2021年全球半导体行业资本支出第一和第二大厂商
据英特尔发布的财报数据显示,2020年,英特尔研发投入为136亿美元,资本开支为143亿美元。英特尔新任CEO基辛格先前表示,根据初步评估,他对英特尔7纳米工艺所取得的进展感到满意。他说:“我有信心我们在2023年大部分产品将自己制造。同时,考虑道我们产品组合的广度,我们很可能会扩大对某些技术和产品委外代工。”虽然英特尔并未明确指出会找哪家厂商代工,但外人都不难猜出来,在高端芯片,或者说先进制程工艺领域,英特尔的竞争对手主要就是台积电和三星电子。
毫无疑问的是,截至目前,全世界仅剩下台积电、三星电子和英特尔三家厂商还能对先进逻辑制程工艺持续进行大笔投资。与此同时,也只有台积电和三星两家厂商可以量产7纳米和5纳米芯片,并对3纳米甚至更先进制程工艺持续高额投入。英特尔量产7纳米芯片,估计是要到2022年,届时台积电和三星电子都将量产3纳米工艺芯片。相比较而言,英特尔在制程工艺上自然是落后了。
不过,先前有半导体人士表示,台积电资本开支创历史新高,本质上是将开发先进制程工艺的技术与资金门槛再度抬高。先前,台积电已在7纳米制程节点卡掉了联电和格芯等竞争对手。至于三星7纳米和5纳米制程工艺,到现在仍未回本,台积电持续扩大巨额投资,给三星制造的竞争压力明显不轻。那么,欧盟、美国和中国大陆能否通过大笔投资追赶上台积电和三星电子?,IC Insights给出的答案是,各国需要用至少5年时间,且每年最低投入300亿美元的情况下,才有可能获得成功机会,并且也只是有可能,而非一定能取得成功。
半导体专家莫大康指出,半导体生产是一项资本极其密集的业务,而且随着制造工艺的进步和制造工具的价格越来越昂贵,芯片制造厂商不得不增加资本支出预算。莫大康认为,三星电子未来在代工领域中可能釆用的策略包括持续加大投资,网络优秀人才,从而在技术上尽可能保持与台积电大致同步,以便争抢如苹果、高通、超微半导体和英伟达等大客户订单。
无论台积电,还是三星电子,两家厂商通过在资本开支上投入巨大,从而取得了技术领先;同时,两家厂商在市场上所占得的份额也有绝对优势。根据研究机构TrendForce发布的数据,仅2020年,中国台湾地区在全球芯片代工市场上的占有率高达63%,远超第二名韩国18%的市占率。其中,仅台积电一家厂商就占据54%的份额;第二名三星电子市占率为17%,大幅落后于台积电。根据芯片代工行业的特点,厂商拥有高市占率,可以获得高营收。
TrendForce:2020年全球晶圆代工市占率
中芯国际作为中国大陆地区排名第一的本土芯片代工厂商,在业界受到的关注度也是颇高。2020年。中芯资本开支57亿美元,为该公司有史以来最高;2021年,其计划资本开支43亿美元;因而,中芯两年累计资本开支100亿美元。仍然是以TrendForce发布的数据显示,在2020年全球晶圆代工市场中,中芯市占率仅为5%,远低于三星电子,与台积电的差距更是十分遥远。在制程工艺领域,中芯目前能够量产最先进14纳米制程工艺,并且中芯已从过去单纯追求更先进制程工艺,到现在转而更加注重扩产成熟制程工艺产能。
中芯国家历年资本开支
即便中芯非常有心发力7纳米、5纳米甚至更先进制程工艺,但在向供应商采购半导体设备与材料的环节,面临着限制。从2020年至今,中芯先后多次公告设备采购情况,上游设备客户包括美国应用材料、美国拉姆研究、日本东京电子和荷兰ASML,设备采购金额合计达44.53亿美元。例如,中芯向ASML采购光刻机设备的金额就占17.41亿美元。ASML至今只能向中芯供货DUV光刻机,而非最先进的EUV光刻机。实际上,早在2018年时,中芯就向ASML订购了一台EUV光刻机,不过ASML至今未能交付。
中芯国际先后所发设备采购公告及金额
方正证券分析师认为,中芯从过去单纯追求先进制程工艺,转向更加注重对成熟制程工艺投入,是中芯根据市况做出的最好选择。中芯毕竟是一家芯片代工厂,在半导体行业并非是最底层的技术,而只是将芯片生产设备、材料和制程工艺进行集成的厂商。所以,中国半导体行业当前面临的最主要难题,是缺少先进国产半导体设备和材料。
半导体行业专家莫大康同样认为,中国半导体业的“痛点”主要是在EDA设计工具与IP、半导体设备与材料依赖他人,以及技术差距大,缺乏领军人才等等。但业界要解决如此多的“痛点”,绝非一日之功,有相当大的难度。毕竟,西方是用了近百年时间才积累了目前的工业基础。而近年来,业界越来越重视半导体产业自主和安全,在继续保持与全球产业携手合作的前提下,半导体设备与材料国产化迎来了一轮千载难逢的机遇期。
不过,莫大康也指出,从中国半导体业真实情况出发,只要进口设备仍能持续,产业仍可能是希望维持现状为主,真正像华为创始人任正非那样具有远见卓识,危机感的企业家始终是少数。因为,核心高管具备“胆识”是第一位,然而企业要有实力更加重要。另外,从每年中国进口半导体的金额节节上升,足可表明中国离不开全球化市场与供应链的支持。对于中国芯片制造商来说,本就已经习惯了进口设备模式,相对易于运行。部分设备制造商虽然也能认识到差距,但觉得现状维持得长久一些,有利于其追赶领先同行。而一旦真到国产化逼到眼前时,设备制造商只会感到更大的压力。
最后,值得一提的是,据市场调研机构IDC技术支持副总裁Mario Morales预测,到2024年,在5G无线部署和数据中心芯片持续强劲带动下,全球半导体行业收入将达5000亿美元大关。而VLSI Research市场研究副总裁Andrea Lati更是给出了一个令人感到不可思议的数字,他预测,到2030年代初期,全球半导体行业收入将在1万亿美元以上。对此,市场研究公司Linx Consulting的管理合伙人Mark Thirsk指出,半导体行业正在进入一个“超级周期”。在半导体行业新一轮“超级周期”来临之际,包括台积电、三星电子等芯片制造厂商纷纷加大资本投资,本来也是顺应世界半导体市场大趋势而做出的决策。
(来源:智通财经大事的财富号 2021-03-19 13:54) [点击查看原文]
