ATREG & Yole：全球半導(dǎo)體廠商正加大投資以確保供應(yīng)

  ICC訊(編譯：Nina)Yole Group和ATREG回顧了迄今為止全球半導(dǎo)體行業(yè)的命運(yùn)，并討論了主要參與者需要如何投資以確保其供應(yīng)鏈和芯片產(chǎn)能。

  在過去的五年里，芯片制造行業(yè)發(fā)生了重大變化，比如英特爾的桂冠被兩個相對較新的競爭者——三星和臺積電奪走。ATREG的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Stephen Rothrock和Yole集團(tuán)旗下Yole Intelligence的首席分析師Pierre Cambou就全球半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀及其演變進(jìn)行了辯論。

  他們的討論涵蓋了市場及其增長前景，以及全球生態(tài)系統(tǒng)和公司如何優(yōu)化供應(yīng)。在第一篇文章中，他們重點(diǎn)分析了該行業(yè)的最新投資和領(lǐng)先行業(yè)參與者的戰(zhàn)略。下周的第二篇文章將討論半導(dǎo)體公司如何加強(qiáng)全球供應(yīng)鏈。

  Yole Group的分析基于以下年度產(chǎn)品：半導(dǎo)體器件行業(yè)概述——電力電子行業(yè)現(xiàn)狀——化合物半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀——CMOS圖像傳感器行業(yè)現(xiàn)狀——MEMS行業(yè)現(xiàn)狀和存儲器行業(yè)現(xiàn)狀——專注于Kioxia，以及晶圓廠設(shè)備市場監(jiān)測。

  半導(dǎo)體行業(yè)投資情況

  全球半導(dǎo)體市場的總價(jià)值從2021年的8500億美元增長到2022年的9130億美元。美國保持著41%的市場份額，中國臺灣從2021年的15%增長到2022年的17%，韓國從2021年的17%下降到2022年的13%，日本和歐洲保持不變，分別為11%和9%，中國大陸從2021年的4%增長到2022年的5%。

  半導(dǎo)體器件市場從2021年的5550億美元增長到2022年的5730億美元。美國的市場份額從2021年的51%增長到2022年的53%，韓國從2021年的22%下降到2022年的18%，日本的市場份額從2021年的8%增加到2022年的9%，中國大陸從2021年的5%增長到2022年的6%，中國臺灣和歐洲保持不變，分別為5%和9%。

  然而，美國半導(dǎo)體器件公司市場份額的增加慢慢侵蝕了Added Value，到2022年全球Added Value份額降至32%。如今，整個行業(yè)都依賴于中國臺灣的一家公司。

  Cambou解釋說：“公司每年需要將收入的20%投入到新廠中。目前公開的支出總額為8000億美元，這與我們的半導(dǎo)體市場預(yù)測是一致的。關(guān)鍵問題是這些投資要投向哪些地區(qū)?！?

  美國和歐盟芯片法案

  美國于2022年8月通過的《芯片與科學(xué)法案》(CHIPS and Science Act)為促進(jìn)本土研究和制造，將專門為半導(dǎo)體提供530億美元的資金。最新的《歐盟芯片法案》(The EU Chips Act)于2023年4月投票通過，該法案提供了470億美元的資金。

  在過去的兩年里，各地的芯片制造商都在宣布創(chuàng)紀(jì)錄的晶圓廠投資，以吸引《芯片法案》的資助。美國新來者Wolfspeed宣布為其位于紐約尤蒂卡附近的Marcy納米中心的200mm碳化硅(SiC)晶圓廠投資50億美元，該工廠于2022年4月開始生產(chǎn)。英特爾、臺積電、IBM、三星、美光科技(Micron Technology)和德州儀器(Texas Instruments)也開始了ATREG所描述的積極擴(kuò)張晶圓廠的行動，以從美國《芯片法案》(U.S. CHIPS Act)的資金蛋糕中分一杯羹。總體而言，美國公司占該國半導(dǎo)體投資的60%。

  Yole Intelligence (Yole Group的一部分)首席分析師Pierre Cambou表示：“外國直接投資(Direct Foreign Investment，DFI)占了剩余部分。臺積電在亞利桑那州投資400億美元的晶圓廠建設(shè)是最重要的項(xiàng)目之一，其次是三星(250億美元)、SK海力士(150億美元)、恩智浦(26億美元)、博世(15億美元)和X-Fab(2億美元)?！?

  美國政府不打算為整個項(xiàng)目提供資金，而是將為一個項(xiàng)目的資本支出提供5%至15%的資金，該資金預(yù)計(jì)不會超過成本的35%。企業(yè)還可以申請稅收抵免，用于償還25%的項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用。Rothrock指出：“自《芯片法案》簽署成為法律以來，到目前為止，美國20個州的私人投資已超過2100億美元。”《芯片法案》于2023年2月底開放申請資金。該資金用于建設(shè)、擴(kuò)建或現(xiàn)代化商業(yè)設(shè)施的項(xiàng)目，以生產(chǎn)尖端、當(dāng)前一代和成熟節(jié)點(diǎn)半導(dǎo)體，包括前端晶圓生產(chǎn)和后端封裝晶圓廠。

  在歐盟，英特爾計(jì)劃在德國馬格德堡投資200億美元建設(shè)晶圓廠，在波蘭投資50億美元建設(shè)封裝和測試設(shè)施。意法半導(dǎo)體和Global Foundries的合作伙伴也將投資70億美元在法國新建一家晶圓廠。此外，臺積電、博世、恩智浦和英飛凌正在討論110億美元的合作伙伴關(guān)系。

圖：效果圖顯示了英特爾在德國馬格德堡的兩家新處理器工廠的早期計(jì)劃。該項(xiàng)目于2022年3月宣布，將使用英特爾最先進(jìn)的晶體管技術(shù)提供計(jì)算機(jī)芯片。(資料來源:英特爾公司)

  IDM也在歐洲投資，英飛凌在德國德累斯頓啟動了一個50億美元的項(xiàng)目。Cambou表示：“歐盟參與者占?xì)W盟境內(nèi)已宣布投資的15%，DFI占85%?！?

  考慮到有關(guān)韓國和中國臺灣的公告，Cambou得出的結(jié)論是，美國和歐盟將分別獲得全球半導(dǎo)體投資總額的26%和8%。他指出，這使得美國能夠控制自己的供應(yīng)鏈，但與歐盟到2030年控制全球產(chǎn)能20%的目標(biāo)仍有差距。

  在美國和歐盟以外，韓國占已宣布投資的30%，是目前份額的兩倍;中國臺灣占15%，與其目前的份額相當(dāng)。中國大陸將受益于其政府總計(jì)1430億美元的投資計(jì)劃，占18%，使其目前在該行業(yè)的份額增加兩倍。

  投資策略的影響

  Rothrock觀察到：“將成為《芯片法案》真正贏家的公司是那些足夠靈活、能夠快速執(zhí)行選址過程的公司(Wolfspeed的紐約莫霍克谷晶圓廠就是一個很好的例子)，這些公司能夠?qū)①Y本帶到談判桌上，并致力于在勞動力市場非常緊張的情況下創(chuàng)造數(shù)百個區(qū)域性技能工作崗位，從而為當(dāng)?shù)?A href="http://odinmetals.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e6%99%b6%e5%9c%86&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">晶圓廠社區(qū)服務(wù)。”芯片制造商還將實(shí)施負(fù)擔(dān)得起的高質(zhì)量兒童保育等計(jì)劃，以吸引更多女性加入半導(dǎo)體勞動力隊(duì)伍，并為當(dāng)?shù)貙W(xué)校、學(xué)院和大學(xué)生推出培訓(xùn)計(jì)劃。

  Rothrock表示：“在本土芯片制造方面，美國很難趕上中國的投資水平，要超越中國就更難了。這筆530億美元的初始公共資金是一個良好的開端，但是，盡管這一一攬子計(jì)劃目前將幫助我們與世界各地的激勵計(jì)劃保持同步，但從長遠(yuǎn)來看，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。與此同時(shí)，許多現(xiàn)有的傳統(tǒng)晶圓廠正在進(jìn)行翻新、改造或升級，以填補(bǔ)空白，直到宣布的新建晶圓廠上線以提高產(chǎn)能。”

  Rothrock解釋道：“由于對分配的恐懼和對內(nèi)部制造控制的渴望，Brownfield晶圓廠的需求達(dá)到了歷史最高水平，尤其是200mm晶圓廠和工具。在過去18個月里，已經(jīng)發(fā)生的多起晶圓廠交易也說明了這一趨勢，這些交易包括Littelfuse收購德國Elmos多特蒙德工廠，將TSI的加利福尼亞州羅斯維爾晶圓廠出售給博世，或者將三家onsemi晶圓廠分別出售給LA Semiconductor (Pocatello, ID)、Diodes (South Portland, ME)和BelGaN Group (Oudenade, Belgium)。棕地晶圓廠的吸引力在于，它們已經(jīng)投入運(yùn)營，可以加快上市時(shí)間;許多有長期供應(yīng)協(xié)議，有可以保持正現(xiàn)金流的潛力;有已經(jīng)安裝的工具線、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施，可用的知識產(chǎn)權(quán)(IP)和專業(yè)知識，以及高技能的運(yùn)營勞動力?！?

  Rothrock指出：“未來幾年，不僅工程資源或工具將面臨激烈競爭，而且最重要的是在高技能的晶圓廠運(yùn)營工人以及晶圓廠建設(shè)所需的電工或水管工等方面，都將面臨激烈的競爭。”

  投資是否足夠或過多？

  當(dāng)涉及到如此巨額的資金時(shí)，人們很自然地會問，該行業(yè)的支出是否足夠或過多，以及這些支出是否能解決該行業(yè)面臨的任何問題。

  Cambou表示，最近宣布的晶圓廠投資將維持半導(dǎo)體市場6.4%的長期增長，盡管該行業(yè)在2022年達(dá)到5730億美元的收入峰值后，預(yù)計(jì)將在2023年面臨7%的下滑。他說，更現(xiàn)實(shí)的預(yù)測是，未來五年的復(fù)合年增長率為4.5%。到2028年，半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)量預(yù)計(jì)將增長30%，總產(chǎn)能達(dá)到12寸等效產(chǎn)能12,000千片/月。

  對于Rothrock來說，過去18個月半導(dǎo)體制造的總體支出令人震驚，尤其是300mm。預(yù)計(jì)明年全球300mm晶圓廠前端設(shè)備支出將開始持續(xù)增長，并在2026年達(dá)到1190億美元的歷史新高。他表示：“300mm晶圓廠很少見，但非常搶手。一個很好的例子是德州儀器公司，它不僅在2022年2月購買了美光公司在UT萊希的300mm工廠，而且還決定在現(xiàn)有園區(qū)旁邊建造另一個新的300mm工廠。”

圖：德州儀器下一個300mm半導(dǎo)體晶圓廠的早期計(jì)劃效圖，該工廠位于該公司位于猶他州Lehi的現(xiàn)有晶圓廠旁邊。(資料來源：德州儀器，2023年)

  市場正在做出反應(yīng)。根據(jù)Yole集團(tuán)的晶圓廠設(shè)備市場監(jiān)測報(bào)告，2023年第一季度晶圓廠設(shè)備銷售額同比增長13.6%，達(dá)到253億美元，而晶圓廠設(shè)備投資在今年放緩后，有望在2024年復(fù)蘇。

  Rothrock總結(jié)道：“現(xiàn)在很清楚，僅憑《芯片法案》不足以使美國重新獲得其在世界半導(dǎo)體制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。我們認(rèn)為，解決方案之一是平衡支撐產(chǎn)能的短期投資與旨在掌握尖端制造的支出，以及下一代技術(shù)的長期研發(fā)?！?

原文：https://www.yolegroup.com/strategy-insights/global-semiconductor-players-prepare-to-cash-in-the-chips-and-invest-to-secure-supply-atreg-yole-group/