Yole Group和ATREG今天回顧了全球半導(dǎo)體行業(yè)迄今為止的命運(yùn)，并討論了主要參與者需要如何投資才能確保其供應(yīng)鏈和芯片產(chǎn)能。

過去五年里，芯片制造行業(yè)發(fā)生了重大變化，例如英特爾將桂冠輸給了兩個(gè)相對(duì)較新的競爭者——三星和臺(tái)積電。ATREG 首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人 Stephen Rothrock和Yole Group 旗下 Yole Intelligence 首席分析師 Pierre Cambou有機(jī)會(huì)討論全球半導(dǎo)體行業(yè)格局的現(xiàn)狀及其演變。

在廣泛的討論中，他們涵蓋了市場及其增長前景，以及全球生態(tài)系統(tǒng)以及企業(yè)如何優(yōu)化供應(yīng)。重點(diǎn)介紹了對(duì)該行業(yè)最新投資和領(lǐng)先行業(yè)參與者的戰(zhàn)略的分析，以及討論半導(dǎo)體公司如何加強(qiáng)全球供應(yīng)鏈。

全球投資

全球半導(dǎo)體市場總價(jià)值從2021年的8500億美元增長到2022年的9130億美元。

美國保持41%的市場份額，

中國臺(tái)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%增加到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%縮減至2022年的18%，

日本市場份額從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(tái)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長慢慢侵蝕了附加值，到2022年，全球附加值將下降至32%。與此同時(shí)，中國大陸制定了到 2025 年價(jià)值 1430 億美元的增長計(jì)劃。

美國和歐盟 CHIPS 法案

2022 年 8 月通過的美國芯片和科學(xué)法案將專門為半導(dǎo)體提供 530 億美元，以促進(jìn)國內(nèi)研究和制造。

最近的歐盟 (EU) CHIPS 法案于 2023 年 4 月投票，規(guī)定提供 470 億美元的資金，加上美國的撥款，可提供 1000 億美元的跨大西洋計(jì)劃，美國/歐盟各占 53/47%。

在過去的兩年里，世界各地的芯片制造商一直在發(fā)布創(chuàng)紀(jì)錄的晶圓廠投資公告，以吸引 CHIPS 法案的資金。相對(duì)較新的美國公司 Wolfspeed 宣布投資 50 億美元建設(shè)其位于紐約州尤蒂卡附近馬西納米中心的200毫米碳化硅 (SiC) 工廠，該工廠于 2022 年 4 月開始生產(chǎn)。英特爾、臺(tái)積電、IBM、三星、美光科技和德州儀器已還開始了 ATREG 所描述的積極的晶圓廠擴(kuò)張，以期在美國芯片法案的資金蛋糕中分得一杯羹。

美國企業(yè)占該國半導(dǎo)體投資的 60%。

Yole Intelligence 首席分析師皮埃爾·坎布表示，外國直接投資（DFI）占其余部分。臺(tái)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(gè)項(xiàng)目提供資金，而是會(huì)提供相當(dāng)于公司項(xiàng)目資本支出 5% 至 15% 的補(bǔ)助金，預(yù)計(jì)資金不會(huì)超過成本的 35%。公司還可以申請(qǐng)稅收抵免，償還項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用的 25%。“自 CHIPS 法案簽署成為法律以來，迄今為止，美國 20 個(gè)州已承諾進(jìn)行超過 2100 億美元的私人投資，”Rothrock 指出。“CHIPS 法案申請(qǐng)資金的首次征集于 2023 年 2 月底開放，用于建設(shè)、擴(kuò)建或現(xiàn)代化商業(yè)設(shè)施的項(xiàng)目，用于生產(chǎn)尖端、當(dāng)前一代和成熟節(jié)點(diǎn)半導(dǎo)體，包括前端-終端晶圓生產(chǎn)和后端封裝工廠。”

“在歐盟，英特爾計(jì)劃在德國馬格德堡建設(shè)價(jià)值 200 億美元的晶圓廠，并在波蘭建設(shè)價(jià)值 50 億美元的封裝和測試設(shè)施。意法半導(dǎo)體和 GlobalFoundries 的合作伙伴關(guān)系還將投資 70 億美元在法國建造一座新晶圓廠。此外，臺(tái)積電、博世、恩智浦和英飛凌正在討論一項(xiàng)價(jià)值 110 億美元的合作伙伴關(guān)系。” Cambou 補(bǔ)充道。

IDM 也在歐洲進(jìn)行投資，英飛凌科技在德國德累斯頓啟動(dòng)了一個(gè)價(jià)值 50 億美元的項(xiàng)目。“歐盟企業(yè)占已公布的歐盟境內(nèi)投資的 15%。DFI 占 85%，” Cambou 說道。

在考慮到韓國和中國臺(tái)灣的公告時(shí)，Cambou得出結(jié)論，美國將獲得全球半導(dǎo)體投資總額的26%，歐盟將獲得8%，并指出這使美國能夠控制自己的供應(yīng)鏈，但未達(dá)到歐盟的目標(biāo)到2030年控制全球產(chǎn)能的20%。

在美國和歐盟之外，韓國占已公布投資的 30%，是目前該行業(yè)份額的兩倍，而中國臺(tái)灣占 15%，與其當(dāng)前份額一致。中國大陸將受益于政府高達(dá) 1,430 億美元的投資計(jì)劃，這一投資計(jì)劃將占目前行業(yè)份額的三倍，達(dá)到 18%。

投資策略的影響

“將成為 CHIPS 法案真正贏家的公司是那些足夠靈活、能夠快速執(zhí)行選址流程的公司（Wolfspeed 的紐約州莫霍克谷晶圓廠就是一個(gè)很好的例子），能夠帶來資金，并且是通過在非常緊張的勞動(dòng)力市場中創(chuàng)造數(shù)百個(gè)區(qū)域技術(shù)工作崗位來致力于當(dāng)?shù)氐木A廠社區(qū)，” Rothrock 評(píng)論道。芯片制造商還有望實(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(dòng)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。

ATREG 首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人史蒂文·羅斯羅克表示，美國在國內(nèi)芯片制造方面的投資水平很難趕上中國，我們想要跨越就更難了。520 億美元的初始公共資金是一個(gè)良好的開端，但雖然該計(jì)劃目前將幫助我們跟上世界各地激勵(lì)計(jì)劃的步伐，但從長遠(yuǎn)來看還遠(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(jí)，以填補(bǔ)空白，直到宣布的新建晶圓廠上線以提高產(chǎn)能。

“由于對(duì)分配的恐懼和對(duì)內(nèi)部制造控制的渴望，棕地晶圓廠的需求處于歷史最高水平，尤其是 200 毫米晶圓廠和工具，” Rothrock 解釋道。過去 18 個(gè)月發(fā)生的多起晶圓廠交易說明了這一趨勢(shì)，包括Littelfuse 收購德國 Elmos Dortmund 工廠、將TSI 位于加利福尼亞州羅斯維爾的工廠出售給博世 (Bosch)，或者分別向 LA Semiconductor 出售三座 Onsemi 晶圓廠 (愛達(dá)荷州波卡特洛）、Diodes（緬因州南波特蘭）和 BelGaN Group（比利時(shí)奧德納爾德））。棕地晶圓廠的吸引力在于，它們已經(jīng)投入運(yùn)營并提供更快的上市時(shí)間、保持正現(xiàn)金流的潛力（許多工廠具有長期供應(yīng)協(xié)議）、已經(jīng)安裝的工具生產(chǎn)線、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施、可用的知識(shí)產(chǎn)權(quán)（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）和專業(yè)知識(shí)，以及高技能的運(yùn)營員工隊(duì)伍。

Rothrock 指出：“未來幾年，不僅會(huì)爭奪工程資源或工具，而且最重要的是爭奪高技能晶圓廠運(yùn)營工人以及晶圓廠建設(shè)所需的電工或水管工等技工。”

開銷審查

當(dāng)涉及如此大的金額時(shí)，人們自然會(huì)問業(yè)界的支出是否足夠或太多，以及這些支出能否解決業(yè)界面臨的任何問題。

Cambou 表示，最近宣布的晶圓廠將維持 +6.4% 的半導(dǎo)體長期增長，盡管該行業(yè)在 2022 年收入達(dá)到 5730 億美元的峰值后預(yù)計(jì)將面臨 -7% 的同比下降。更現(xiàn)實(shí)的預(yù)測是他表示，未來五年復(fù)合年增長率將達(dá)到 4.5%。預(yù)計(jì)到 2028 年，半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)量將增長 30%，總產(chǎn)能達(dá)到 12,000kWpm 12 英寸當(dāng)量。

對(duì)于 Rothrock 來說，過去 18 個(gè)月半導(dǎo)體制造的總體支出令人震驚，尤其是 300mm。明年全球前端設(shè)施的 300 毫米晶圓廠設(shè)備支出預(yù)計(jì)將開始連續(xù)增長，并在 2026 年達(dá)到 1,190 億美元的歷史新高。德州儀器 (Texas Instruments) 就是一個(gè)很好的例子，該公司不僅于 2022 年 2 月購買了美光位于猶他州 Lehi 的 300mm 工廠，還決定在現(xiàn)有園區(qū)旁邊建造另一座新的 300mm 工廠。”

市場正在做出反應(yīng)。根據(jù) Yole Group 的晶圓廠設(shè)備市場監(jiān)測數(shù)據(jù)，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。

“現(xiàn)在很明顯，僅靠《CHIPS 法案》不足以讓美國重新獲得在世界舞臺(tái)上的半導(dǎo)體制造領(lǐng)導(dǎo)地位，” Rothrock 總結(jié)道。“我們認(rèn)為，解決方案之一是平衡支持產(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)。”