純晶圓代工的春夏秋冬 | 半導體行業觀察
來源：內容由 微信公眾號 半導體行業觀察 （ID：icbank） 張健 原創，謝謝。
IC insights的最新預測顯示，如果以200mm等效晶圓計算，全球4個最大的純晶圓代工廠，即臺積電，GlobalFoundries（格芯），聯華電子（UMC）和中芯國際（SMIC）加工每片晶圓產生的平均收入，預計2018年將達到1138美元，較2017年的1136美元略有上升。
根據預測，臺積電每片晶圓營收為1382美元，比格芯的1014美金高36%。而UMC每片晶圓在2018年創造的營收僅為715美元，只有臺積電的一半左右。而中芯國際每片晶圓的營收為671美元，較該公司2017年的719美元有小幅下降。
資料顯示，這4大廠每片晶圓創造的營收在2014年達到頂峰的1149美元，之後就一直緩慢下滑，直到今年才迎來了細微的反彈。
在這份預測報告中，臺積電是4大晶圓代工廠中唯一一家2018年每片晶圓收入比2013年高的代工廠（9％以上）。相比之下，GlobalFoundries，UMC和中芯國際2018年每片晶圓平均收入與2013相比，預計將下降1％，10％和16％。
從這份報告可以看出，無論是從晶圓代工市場多年的發展態勢看，還是與去年相比，臺積電都是一枝獨秀，憑藉其對市場的前瞻性佈局，以及多年來持之以恆的對前沿技術的追求和研發投入，形成了技術壁壘，從而在爭奪優質客戶方面佔盡了先機，使得財報數字十分亮眼。
相比之下，其它3家純晶圓代工廠就顯得暗淡了不少。然而，這3家的情況也各不相同，在技術積累、研發投入、市場定位和客戶認知等方面也是苦澀與甜蜜並存。而這4家頂級純晶圓代工廠的市場冷暖度似乎與一年四季的狀況頗為吻合，春夏秋冬，冷暖各異。
春之SMIC
作為我國大陸地區最大的晶圓代工企業，SMIC擁有著太多的故事，無論是企業的創立、發展，還是領導層的更迭風雲史，都可以總結出多篇精彩的文章。經過多年的內外部調整以及技術積累，該公司的營收逐步穩定。該公司2018年第二季度財報顯示，SMIC第二季度總收入8.907億美元，同比增長18.6％，環比增長7.2％；毛利潤2.178億美元，同比增長12.2％，環比下降1.1％；毛利率24.5％，同比下降1.3個百分點，環比下降2.0個百分點。
此外，該公司的產能利用率為94.1％，比去年同期提高了8.4個百分點，比前一季度也提高了5.8個百分點。當季出後晶圓125.8萬塊，同比增長24％，環比增長16％。
這些數字基本體現出了一個追趕者的角色特徵。首先，營收穩定提升，但收入水平依然有限，其次，毛利率相對偏低，這主要是因為在先進工藝方面還不成熟，難以爭取到相應的訂單，即使有，數量也有限。
說到先進工藝，SMIC在28nm上已經苦苦摸索了多年，在這一被業界認為是最具價效比的工藝節點上，SMIC一直在緩步前進著，據悉，該公司28nm的HKC版本產量正在持續上升，良率已達業界水準，並且新一代HKC+技術開發也已完成。目前，28nm工藝在其總收入的佔比為8.6％，相比去年同期提升2.0個百分點，相比第一季度提高了6.4個百分點。可見，SMIC在28nm方面的提升潛力還是比較大的。
而隨著梁孟鬆的加入，SMIC在14nm FinFET方面也有了突破，其官宣稱該技術開發取得重大進展，第一代FinFET技術研發已進入客戶匯入階段。
無論是28nm，還是14nm，其實對最先進半導體裝置的依賴程度並不高，更多的壁壘還是體現在技術和人才的積累方面，而梁孟鬆的到來正是要解決這方面的問題。因此，就像萬物復甦、發芽，生機勃勃的春天，作為本土最大的純晶圓代工廠，SMIC的未來還是值得期待的。
獨攬夏秋的臺積電
夏天是火熱的季節，生命旺盛，秋天則是收穫的季節。臺積電的市場地位和營收水平則將火爆與收穫獨攬入了懷中。
顯然，在晶圓代工領域，無論是純晶圓代工，還是有代工業務的IDM，臺積電似乎成為了業界的標杆，是人們談論最多、最吸引眼球的廠商。
作為晶圓代工業務模式的開創者，臺積電憑藉先發優勢，一直走在業界的前沿，再加上張忠謀對於該項業務的極度專注和投入，使其市場佔有率和先進技術成熟度始終居於首位。
IC insights最新的統計顯示，4大純晶圓代工廠每片晶圓的平均收入在很大程度上取決於工藝技術的最小特徵尺寸。2Q18年，0.5μm/200mm每片晶圓的平均營收（370美元）和小於20nm/300mm每片晶圓創造的營收（6050美元）之間的差異超過16倍。即使使用每平方英寸的收益，差異也是巨大的（0.5μm為7.41美元，≤20nm為53.86美元）。
由於臺積電≤45nm的工藝產品佔其營收的大多數，這就使得該公司每片晶圓的營收在2013年到2018年之間保持2%的年平均複合增長率。但GlobalFoundries，UMC和中芯國際在這個週期內的年平均負荷增長率則下滑了2%。
可見，臺積電能保持一枝獨秀的地位，主要原因就是其幾乎壟斷了最先進製程工藝結點的市場。
而隨著GlobalFoundries和UMC先後退出最先進製程工藝結點的市場競爭，臺積電的這一火爆和不斷收割前沿技術市場利潤的局面將長久延續下去。
初秋的UMC
作為一家老牌的純晶圓代工企業，UMC的曝光度一直都不是很高，在行業內或多或少地保持著一種神祕感。其營收能力雖然不像臺積電那麼大紅大紫，但其營收水平一直都比較穩定。這些都是與其穩健的發展策略緊密相關的。
特別是不久前，該公司宣佈不再投入14nm FinFET以下先進製程工藝結點技術的研發，將主要精力放在特色工藝技術和優化客戶服務水平上。這樣做，一方面是可以避開與臺積電硬碰硬式的競爭，影響資金利用效率，另外，這使其在穩健的發展策略和道路上又邁進了一步。
據悉，UMC在亞太地區的營收佔其總營收的比重接近50%，超過了北美地區業務（40%多一些），是該公司第一大收入來源地。一方面是由於中國大陸半導體產業的快速發展及巨大市場容量，給了UMC賺錢的機會，另一方面，以亞太地區對晶圓代工廠的特殊工藝需求也是全球最多的，這給了重點發展特色工藝的UMC更大的發揮空間。
目前的晶圓代工市場，呈現出先進製程和特殊工藝兩條發展路線，第一條的代表廠商自然是臺積電和三星半導體，而其它代工廠則更看重後者的發展。與臺積電發展3D製程的策略不同，UMC今後會聚焦在各種新的特殊工藝發展上，尤其是針對物聯網、5G和汽車電子這些在未來具有巨大市場和發展前景的應用領域。據悉，UMC的汽車電子業務，最近幾年的年增長率都超過了30%。
28nm方面，UMC的28nm poly產能是滿載的，而28nm HKMG還有空餘。過去，28nm HKMG主要用於手機的基帶和AP晶片製造，而隨著先進製程的逐步成熟，如14nm、10nm，以及最新的7nm工藝，手機處理器都在向這些製程上轉，這就導致28nm HKMG產能利用率下降。一種解決方法就是將更多中小客戶的需要引入到28nm HKMG上來，當然，這需要一定的時間積累。
另外，在特殊工藝方面，LCD Driver、OLED Driver IC量很大，多數採用的是80nm、40nm工藝，在此基礎上，UMC準備將這些IC製造匯入到28nm上來。還有在MCU特殊工藝方面，UMC也在持續發展，總的來說，UMC就是希望28nm產品線的內容更加多樣化，產能利用率更高。
此外，在加強特色工藝比重的同時，UMC也投入了22奈米ULP製程的開發，據悉，今年該製程技術會匯入客戶端。
以上的這些工藝發展策略無一不透露著“穩健”二字。這似乎像是初秋的季節，褪去了夏日的火熱，迎來了一絲恬淡，但與此同時，似乎缺少了一些收穫的驚喜與刺激（因為初秋還沒有迎來真正的收穫季）。
冬日裡的GlobalFoundries
在4大純晶圓代工廠中，GlobalFoundries的歷史最短（成立於2009年），而且是脫胎於傳統的IDM公司AMD，在經過了一系列的分拆、整合、併購和更名以後，才形成了今天的格芯。
雖然有中東母公司的鉅額投入，但格芯的盈利能力一直難以令人滿意。前不久，該公司正式對外宣佈，放棄12nm以下（不包括12nm）先進製程技術的研發，將精力放在特色工藝技術研發，特別是SOI工藝技術上來。
這一策略與UMC如出一轍，一方面是為了避開與臺積電硬碰硬式的競爭，以降低風險，提升資金利用效率，另一方面，格芯要更加大力發展特色工藝SOI。
實際上，SOI雖然不是什麼新的技術，但這真的是一種比較好、接地氣的工藝。當下，相對於FD-SOI，RF-SOI已經取得了比較廣泛的應用，特別是以手機為代表的行動通訊終端的RF前端，其應用的如魚得水。
而FD-SOI發展的相對較慢，其可以說是與體矽的邏輯工藝並駕齊驅的競爭技術，最大的特色就是漏電少，低功耗。但在筆者看來，FD-SOI似乎是一種被“耽誤”了的製程工藝。由於沒有被像臺積電這樣的產業巨頭所重點關注並投入（臺積電更看重先進的邏輯製程工藝，並不斷加大投入力度，從而形成了今天的工藝技術和市場局面），使其在產業發展的關鍵階段，失去了最佳的視窗期。而作為產業後起之秀的格芯，其公司2009年才成立，近些年才大力發展FD-SOI，我們雖然看好該技術，但在當今的市場格局下發展起來會比較吃力，需要有足夠的耐心和投入，才能將EDA、IP、工廠等生態系統建設好。
相信如果能夠有巨頭恰當其時的引領與投入，就像當年的英特爾和高通，前者是在CPU主頻提升不上去的情況下，果斷髮展多核技術，從而形成了後來的多核處理器市場格局，後者是在3G行動通訊還沒起步的時候，就埋頭研發相關技術，很快統治了移動處理器市場。至今，英特爾和高通依然是各自領域的霸主。
試想，如果當年SOI得到了及時的引領和投入，相信今天已經發展到了一個非常可觀的局面了。
亡羊補牢，未為遲也。希望眼下處於寒冬期的GlobalFoundries能將SOI發揚光大。
結語
晶圓代工市場，無論是純代工，還是IDM模式下的代工，真的是一塊肥肉，但這塊資金和技術高度密集的肥肉又不是什麼人想吃就能吃得了的。因此，只有那些能適應春夏秋冬各色冷暖的才能成長並發展下去，後來者需要關注、學習和消化的東西很多。