7000亿美元砸向半导体
来源:半导体行业观察发布时间:2021-11-02288浏览
询问 AI受2020年疫情影响，全球“缺芯”潮汹汹来袭。时至今日，面对消费电子、汽车等爆发增长的市场需求，以及5G 、AI等行业更多芯片需求，全球晶圆产能愈发紧张，缺“芯”危机仍在持续蔓延。
在全球“缺芯”潮以及强劲的市场需求下，半导体巨头们开始新一轮大扩张，然而扩张的背后，全球半导体似乎进入了资本支出的狂热期。
据彭博社报道，为进一步保障智能手机、数据中心和汽车的芯片需求，未来十年，全球将共有超过 7000 亿美元投向半导体领域。
不得不说，这是一场及其昂贵的半导体投资游戏。而在这场游戏中，以台积电、联电、三星、中芯国际等为主的晶圆代工厂以及英特尔、英飞凌、博世、德州仪器、SK海力士、美光等IDM厂商已然成为了主力军。
晶圆代工厂的“神仙打架”
作为全球芯片代工老大，面对晶圆产能的紧缺与急切的需求，台积电率先出手，不仅在扩建速度上一马当先，在资本支出方面更是令人难以望其项背：2021年全年台积电资本支出约300亿美元，未来三年将投资1000亿美元。需要注意的是，这1000亿美元的支出包含了2021年的300亿美元资本支出。换句话说，2022年和2023年，台积电将投入约700亿美元。
Semiconductor Intelligence(SC-IQ)更是估计，台积电 2023 年的资本支出将达到 350 亿美元，甚至可能会更高。
就2021年全年资本支出来说，年初的台积电可能也没料想到自己今年支出金额居然能高到300亿美元。今年1月，台积电公布的资本支出还是250亿至280亿美元。然而仅经过3个月，在4月的电话会议中，台积电首席财务官黄文德尔就表示，为了满足未来几年对先进和专业技术不断增长的需求，决定将2021年全年的资本支出提高到300亿美元左右，其中约有80％将用于先进的工艺技术，包括3nm，5nm和7nm。大约10％将用于高级包装和口罩制造，大约10％将用于特殊技术。
同时，黄文德尔在回答投资者问题时，也明确了1000亿美元是包括今年的资本支出在内。1000亿美元的3年期分别为“21年”，“ 22年”和“ 23年”。
而“三年投资1000亿美元”首次提及是在今年3月底，网络上流传着台积电总裁魏哲家亲自署名发给客户的英文长信，信中提到，为了应对全球整个半导体产业产能短缺的问题，台积电将在未来三年投资 1000 亿美元来增加产能，并且支持高端制程技术的研发。
图片来源：經濟日報
随后，台积电于4月1日发布公告，证实了未来三年，台积电将投入1000亿美元增加产能，以支持领先技术的制造和研发。
来源：台积电公告
公告的出炉让台积电的“三年千亿美元”敲下了定锤，但台积电本身可能并不满足于这个金额。
近日，台积电董事长刘德音在接受美国《时代》周刊专访时透露，美国成本远高于台积电预期，对于原定三年1000亿美元的资本支出计划，“愈看愈觉得不够”。
图片来源：《时代》周刊
惊人的资本支出背后，是台积电频繁的扩建举措，包括：28.87亿美元（约合187亿人民币）扩建南京工厂，生产28nm工艺，月产能为4万片晶圆；已开工建设的亚利桑那州5nm芯片厂，预计耗资120亿美元，；确认将赴日本建特殊制程晶圆厂，提供22nm及28nm制程产能，同时在德国开设晶圆厂也已处于评估考虑的初步阶段。
在台积电频繁扩建压力之下，韩国三星显然也坐不住了。
8月24日，三星官方宣布计划未来三年将投资240万亿韩元，将用于培育战略业务，包括半导体、生物制药、下一代电信和IT研究。
图片来源：三星
对于其中的半导体业务，三星计划通过开发领先工艺，抢先投资来加强在半导体业务中的全球领先地位。在内存方面，通过投资开发14nm以下DRAM、200层以上NAND闪存等下一代产品解决方案，拉大成本竞争力和技术差距，以此巩固三星的“绝对优势”。
此外，对于晶圆代工厂等系统半导体领域，三星表示，计划通过前沿技术开发和投资确保革新产品的竞争力，为跃居全球第一奠定基础。例如 开发GAA等新技术应用新结构，早日量产3nm及以下晶圆。
虽然三星没有透露将在每个领域投入多少资金，但是半导体作为三星的拳头业务，为了保持和加强在全球半导体行业的绝对领导地位，想必投资金额只会有增无减。
据韩联社报道，Kiwoom Securities 分析师 Pak Yu-ak 表示，预计未来三年，三星芯片业务的总资本支出将达到 110-120 万亿韩元。其余资金可能用于高级节点的研发活动和并购（M&A）交易。
值得一提的是，早在今年5月，三星就已宣布，为了加快尖端半导体工艺技术的研究和新生产设施的建设，计划到2030年为止，将在系统半导体和代工领域的投资规模增加到171万亿韩元。比2019年4月宣布的133万亿韩元增加了38万亿韩元，三星方面表示，这有助于实现到2030年成为世界逻辑芯片领军企业的目标。
庞大的资本支出之下，三星对产能提升也充满了信心。
据日经报道，10月28日，在财报电话会议上，三星高管 Han Seung-hoon 表示，计划到 2026 年将产能扩大约 3 倍，通过扩大平泽产能以及考虑在美国建立新工厂，尽可能满足客户的需求。
作为中国台湾三大代工厂之一，联电今年也加大了投资力度。2021年的资本支出由年初的将达 15 亿美元提升至23 亿美元，较去年大增 1.3 倍。其中为15% 用于 8英寸产能，85% 用于 12英寸产能。
除了宣布上调资本支出，联电还宣布将扩建南科 Fab 12A P6 厂区产能，将采 28nm制程、月产能 2.75 万片，扩建产能预计 2023 年第二季投产，总投资金额将达新台币 1000 亿元。令人吃惊的是，联电表示，未来 3 年联电在南科的投资金额将达 1500 亿元新台币。
联电也是落实增资扩产的决心。今年7月，联电董事会通过资本支出预算案 318.95 亿元新台币，用于扩充产能。联电表示，今年资本支出维持 23 亿美元水平，南科扩厂资本支出大部分预估将落在明、后年。
此外，此前还传出联电拟在新加坡建设12英寸新厂。不过，对此，联电方面表示，不评论市场臆测，但持续评估扩产计划，并抱持开放态度。
对于格芯来说，扩产似乎是必须的。近日，格芯CEO考菲尔德表示，直到2023年底的晶圆都卖完了，未来5至10年，可能都供不应求。
为解决芯片短缺的难题，今年6月，格芯宣布，将斥资 60 亿美元扩大其在新加坡、德国和美国的工厂的产能。据其透露，未来两年内将在新加坡投资超过 40 亿美元，在其他国家各投资 10 亿美元。
此外，今年3月，格芯还曾宣布今年将投资 14 亿美元帮助美国、新加坡与德国三座晶圆厂，帮助上述工厂在 2022 年提高 12 nm至 90 nm芯片产能。
值得一提的是，目前格芯已申请在美国纳斯达克上市，代码为“GFS”。如果本次IPO顺利，格芯或将迎来新一轮扩张。
在各大国外巨头埋头增资扩产的同时，我国中芯国际也加快了扩建的步伐。
自2020年下半年宣布扩产后，今年中芯国际先后两度官宣扩建28nm芯片生产线。据笔者了解，中芯国际两次新建产线的累计投资共约112.2亿美元。
3月17日晚，中芯国际发布公告称，公司和深圳政府（透过深圳重投集团）（其中包括）拟以建议出资的方式设立晶圆厂，重点生产28纳米及以上的集成电路和提供技术服务，旨在实现最终每月约40000片12英寸晶圆的产能。预期将于2022年开始生产，项目新投资额估计为23.5亿美元。
8月，中芯国际再次发布公告称，和中国（上海）自由贸易试验区临港新片区管理委员会签署合作框架协议，有意在上海临港自由贸易试验区共同成立合资公司，将规划建设产能为 10 万片/月的 12 英寸晶圆代工生产线项目，聚焦于提供 28 nm及以上技术节点的集成电路晶圆代工与技术服务。
该项目计划投资约88.7亿美元，该合资公司注册资本金拟为55亿美元。
两次扩建可以看出，中芯国际全面布局芯片代工市场的决心。
IDM巨头们的博弈
虽说IDM厂成长动能虽可能不及代工厂来着强劲，但英特尔、TI等大厂的动作幅度却不可小觑。
尽管英特尔在最先进的生产工艺方面落后于台积电，但在资本支出与扩建速度方面却紧随其后。
英特尔自身预计，今年的资本支出为 190 亿至 200 亿美元。远高于此前FactSet 调查的分析师预计的145.9 亿美元。
此外，在新上任的CEO Pat Gelsinger的带领下，英特尔的扩建行动也在风风火火得进行中。先是在今年3月，英特尔宣布在美国亚利桑那州投资200亿美元，新建两座晶圆厂。其次9月，英特尔表示，未来 10 年可能在欧洲投资高达 800 亿欧元，以提高该地区的芯片产能，并将在爱尔兰为汽车制造商开设半导体工厂。
目前，在美国亚利桑那州的两家芯片工厂已于9月24日动工，预计于2024年全面投入运营，新晶圆厂将生产英特尔最先进的工艺技术，包括英特尔20A的RibbonFET和PowerVia创新技术。
除了这两次大手笔之外，5月，英特尔还宣布将投资 35 亿美元为新墨西哥州的工厂配备先进的半导体封装技术，包括英特尔突破性的 3D 封装技术 Foveros，预计将于 2021 年底开始建设。同月，英特尔表示将在以色列再投资 6 亿美元，以扩大其研发 (R&D)，并确认将斥资 100 亿美元用于新建芯片工厂。
面对“芯荒”，英飞凌10月5日表示，计划在明年增加50%的投资，希望从需求飙升和全球半导体供应短缺中获益。同时，英飞凌还指出，将在2022年投资约24亿欧元(28亿美元)，高于今年的约16亿欧元。
据Evertiq 3月报道，公司发言人 Gregor Rodehüser曾提出，计划在未来五年内以约 11 亿欧元的价格扩大德累斯顿现有产能。据报道，英飞凌还表示将继续成为马来西亚的战略合作伙伴，加速电气和电子行业的发展，尤其是在封装、测试集成电路和晶圆加工领域。
需要注意的是，9 月 17 日，英飞凌宣布其位于奥地利菲拉赫的 300 毫米薄晶圆功率半导体芯片工厂正式启动运营，该厂总投资额为 16 亿欧元，
6月，博世打响了被视作欧洲本土扩充半导体产能的第一枪，Dresden 12 英寸新工厂开业仪式举行。据悉，该工厂由博世耗资 10 亿欧元 (约 12 亿美元)打造，以满足物联网与交通应用等市场需求。同时，这座新厂也被视为博世历史上最大的单笔投资，计划最终招募 700 名员工。博世表示，新厂将首先生产用于电动工具的芯片，9 月才开始生产车用芯片。
10月29日，博世再次宣布，将再投资 4 亿欧元 (4.67 亿美元)，用于明年在德国和马来西亚的芯片生产投资，以缓解全球芯片短缺。其中，预算最大的一部分，将用于扩大在德国 Dresden 和 Reutlingen 的晶圆制造厂，以及位于马来西亚槟城的半导体组件工厂的业务。
此外，公司在申明中表示，将在斯图加特附近的 Reutlingen 工厂投资约 5000 万欧元，生产 200 毫米晶圆，公司还生产汽车零组件和工厂自动化系统。同时，博世还将在马来西亚槟城建设半导体测试设施，但并没有透露具体投资金额。
今年8月，德州仪器宣布，考虑在谢尔曼或新加坡建设新工厂，该工厂将分四个阶段建设，投资估计为 294 亿美元。据美国德州媒体《Herald Democra》10月报道，德州仪器已向当地谢尔曼独立学区提交财产价值限制申请，确认德州仪器将在谢尔曼独立学区兴建新芯片厂。
此外，6月底，德州仪器还表示，将以 9 亿美元的价格收购美光在犹他州莱希的工厂，以提高其产能。据悉，Lehi工厂将生产 65nm和 45nm，用于 TI 的模拟和嵌入式处理产品，并能够根据需要超越这些节点。
在半导体热潮下，韩国立下了大目标，在未来10年斥资约510万亿韩元，建设全球最大芯片制造基地，与中国和美国竞争关键技术主导地位。为此，三星电子、SK海力士等企业预计10年内将投资510万亿韩元（约合人民币3万亿元）。虽然没有透露SK海力士的投资金额，但想必数额不会令人失望。
5月13日，在“K-Semiconductor Strategy”活动中，SK海力士副董事长朴正浩表示："考虑到目前的全球ICT发展速度，到2030年为止，SK海力士将在利川和清州工厂投资110万亿韩元"，"另外，在2025年成立的龙仁集群工业园区中，10年内将追加投资120万亿韩元"。也就是说，共投资了230万亿韩元。
据了解，韩国龙仁市半导体工业区项目，由SK海力士于今年2月宣布，将与国内外50个合作伙伴参与投资建设。SK海力士计划从2023年开始投资120万亿韩元，建设4家最先进的半导体工厂。该项目将2023 年开始建设，工厂的一期工程将于 2025 年初完工。以晶圆投入量计算，四家工厂的产能为每月80万片。消息显示，韩国已经批准了当地芯片制造商SK海力士的建设新半导体工厂的项目。
值得一提的是，SK海力士上周五还宣布，将以5760亿韩元（4.92亿美元）收购韩国晶圆代工厂商Key Foundry，并表示期待此次收购将使其目前的8英寸代工能力增加一倍。
虽然上述说道，美光出售了其在美国犹他州（Lehi）的 300 毫米半导体工厂，但这并不意味着美光不扩产，相反，美光科技已经为即将到来的新财年制定了高达120亿美元的资本支出计划，高于其历史平均水平，并将研发支出的目标定为30亿美元左右。
此外，10月20日，美光科技更是宣布，计划在全球制造业务和研发工作上投入超过 1500 亿美元，以满足下一个需求，以帮助解决对存储芯片需求的增长。
同日，美光还宣布将斥资8000亿日圆（约合70亿美元）将在日本广岛建造一座新工厂，该工厂可能专门生产DRAM存储芯片，预计将于2024年开始运营。
在大厂们大刀阔斧提高资本支出计划扩产的同时，业界却开始出现“芯片产能过剩”的说法，是杞人忧天还是未雨绸缪？
根据以往的经验看来，资本支出过多往往会导致产能过剩。而此次半导体行业巨头们动辄百亿美元的大手笔资本支出，让人产生担忧很正常，所以也不算杞人忧天。
虽然英特尔、联电、格芯、福特汽车以及通用汽车等多家企业的高管都曾表示，半导体短缺或将持续到2023年。但2023年以后，又会是怎样的情形呢？
晶圆厂的扩建并不能解决当前的“芯荒”，扩产不能一蹴而就，从扩产到晶圆厂实现量产至少花费1至2年以上的时间，这就意味着上述大厂们新建的厂房投入运营多数集中于2023年、2024年前后。在这个时间差下，一旦后期疫情结束或者消费电子、汽车等需求下降，全球“缺芯”危机可能已经过去，但是巨头们的产能却开始爆发，恐面临产能过剩的危险。
早在去年下半年，我国发改委就对各地投资芯片项目发出类似警示，要求地方加强对重大项目建设的风险认识。
日前，半导体行业分析机构IDC就发出警告，称在2021年半导体市场将增长17.3%，可能在2023年出现产能过剩。IDC表示，2021年的强劲增长在一定程度上是由芯片价格上涨推动的，而在2020年，芯片市场规模增长了10.8%。随着2022年底更大规模的产能扩张开始上线，到2022年年中，供需将达到平衡，2023年可能出现产能过剩。
此外，德州仪器等在内的不少企业也已发出警告，投资激增正加剧半导体行业产能过剩现象出现，未来几年行业产能将大幅增加，而随着需求下降，利润将受到冲击。
写在最后
不管未来全球半导体行业发展如何，对于当下的中国半导体行业来说，正是弯道超车的好时机，不需要担心中国芯片产能过剩。
如同工程院院士吴汉明所说，中国芯片产能过剩的说法纯属忽悠人。目前芯片的产能非但没有过剩，反而面临严重短缺。并且吴汉明院士还曾指出，如果国内的芯片厂商不加速发展，未来国内芯片产能与先进国家相比，将扩大到至少8个中芯国际的产能。
前路虽漫漫，但我国半导体企业需要为“芯”坚持，越困难越前进。新闻来源：半导体行业观察，文中所述为作者独立观点，不代表icspec立场。更多精彩资讯请下载icspec App。如对本稿件有异议，请联系微信客服specltkj。
