半导体业砸钱扩产,为何成熟制程芯片荒难解?

2021-11-11

  芯片荒短缺之际,全球半导体大厂提高资本支出以扩大产能,但华尔街日报(WSJ)引述研究机构分析指出,目前市场上最短缺的成熟制程芯片分到的资金不到六分之一,车用、家电等产品的芯片短缺情形可能延烧到2024年。

  据Gartner统计,全球芯片制造商今年资本支出约1460亿美元,约比去年提高三分之一,也比2019年增加50%,甚至是五年前的两倍以上。但是,这笔资金每6美元只有不到1美元用在成熟制程芯片。这类主要用于汽车、家电和装置的普通芯片,是目前最供不应求的种类,单价低廉。

  WSJ指出,最缺的芯片却只分到最少的资金,凸显半导体大厂步步为营的心态,担心大手笔投资只能赚到微薄利润,还要面临需求下滑的风险。

  分析师预期,成熟制程芯片短缺情形一时半刻不会缓解,交期可能仍漫长。

  今年资本支出有五分之三来自台积电、三星电子和英特尔,几乎都把资源挹注到目前供应大致充裕的先进制程芯片上。

  台积电和Sony周二宣布日本70亿美元设厂计划,主要目标是弥补成熟制程芯片的供给缺口,但该厂要到2024年底才能开始量产,无法马上纾解解汽车和电子业的生产瓶颈。

  先进和成熟制程芯片的利润差距

  先进和成熟制程芯片的利润差距很大。根据贝恩策略顾问公司,iPhone 13使用的5 nm制程晶圆,今年每片约1.7万美元,然而用在无线连网等装置的28 nm「传统」制程晶圆,单价仅约3000美元。

  市调机构Strategy Analytics主任Christopher Taylor说,先进制程芯片的资本支出通常会预先规划,而且和买家的需求密切连动。

  一座先进芯片厂的投资规模可能高达200亿美元,里面使用的无尘室、光刻机和流程控制设备,每一种都要价不斐。

  大厂对先进芯片产能的投资,也反映在各大设备厂的业绩和订单上。晶圆制程设备商科林研发(Lam Research)已经连六季营收写历史纪录,极紫外光(EUV)光刻机设备商艾司摩尔(ASML)订单满载到2023年,执行长看好销售可以一路成长到2025年。

  成熟芯片短缺估烧到2024年

  有鉴于业界对传统制程芯片的投资保守,市调机构Counterpoint Research预估,传统制程芯片可能一路短缺到2024年。

  Counterpoint Research研究部主管Dale Gai表示,对芯片商来说,等到新厂房几年后开始量产,需求不见得保持在当初的水平,导致厂房利用率低,并衍生营运损失,这种「供应过剩」的担忧,是让半导体业者对成熟芯片投资却步的主因。

  贝恩公司合伙人Peter Hanbury也说,新设28 nm芯片工厂很容易赔钱,因为前期成本高昂,初期生产良率也较低。

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