晶纭石英零件|ICinsights：中国大陆晶圆代工难以挑战领头羊

 

据ICinsights报道，在 2019 年下降2% 之后，代工市场在 2020 年实现了 21% 的强劲反弹，这主要是因为5G 智能手机的应用处理器和其他电信设备的销售成为强劲的推动力。代工市场在2021 年继续增长，增长了 26%。如果 IC Insights 现在对2022 年代工市场增长 20% 的预测能够实现，那么 2020-2022 年期间将标志着整个代工市场自 2002-2004 年以来最强劲的三年增长跨度。

2019 年之前，代工市场上一次下滑是在 2009 年（-11%）。ICInsights 预计未来五年内纯代工市场不会再次下滑。有趣的是，在过去的18 年（2004-2021 年）中，纯代工市场在其中 9 年增长了9% 或更少，在其他 9 年以两位数的速度增长（2004 年为 40%，2006 年 20%，2010 年43%，2012 年 16%，2013年 14%，2014 年13%，2016 年 11%，2020年 21%，2021 年26%）。
2021 年排名前 12 的代工厂中有9 家位于亚太地区。如总部位于欧洲的专业代工厂X-Fab、总部位于以色列的 Tower（现在预计将被英特尔收购）和总部位于美国的 GlobalFoundries 是去年排名前 12 位的仅有的非亚太地区公司。
具体到中国大陆的晶圆代工厂方面。
2020 年，中芯国际的销售额增长 25%，但这不足以阻止中国代工在整个纯代工市场中的份额下降至 7.6%。

2021 年，中芯国际的销售额增长了 39%，而整个代工市场增长了 26%。根据他们昨晚发布的公告，截至 2022 年 2 月 28 日止两个月(“期间”)的未经审计之综合管理账目的初步评估，本集团营业总收入为 1,223 百万美元左右，较 2021 年同期同比增长了 59.1%;此 期间归属于本公司股东的淨利润为 309 百万美元左右，较 2021 年同期同比增长了 94.9%。展现了强劲的增长势头。
此外，华虹集团去年的销售额增长率是整个代工市场的两倍（华虹集团为52%，而整个代工市场为26%）。因此，中国公司在纯代工市场的份额在2021 年增加了 0.9 个百分点至 8.5%。 IC Insights 认为，到 2026 年，中国公司在纯代工市场的总份额将保持相对平稳。尽管中国代工厂计划利用将流入中国的大量政府和私人投资未来五年的半导体市场基础设施（随着中芯国际资本支出在2020 年的大幅增长而变得明显），但他们不太可能竞争领先的代工业务，尤其是考虑到中芯国际被列入实体清单。 IC Insights 预计到 2026 年，中国代工企业将占据纯代工市场8.8% 的份额，比 2006 年 11.4% 的峰值份额低2.6 个百分点。

晶圆代工经营不易，台积电至少领先5年

几乎所有科技产品都需要芯片，随着电动车、物联网、AI发展，芯片需求有增无减。这1年来，严重的芯片短缺使车厂受创，让全球体会到芯片的重要，各国全力提振自身半导体晶圆产业，不断示警过度依赖台积电、三星的危害，甚至有人把台韩独占芯片制造，比做是掌握石油的OPEC。到底晶圆制造要赚钱有多困难？为什么只有中国台湾、南韩做得到？
全球半导体产业主要由美国企业掌控，且主导先进技术规格与标准制定。根据半导体产业协会（SIA）和市场研究机构国际数据公司（IDC）的数据，全球半导体产业规模高达4640亿美元。其中，总部位于美国的公司占据半壁江山，如英特尔、美光、高通、英伟达、博通、德仪、AMD等。但是，这些美企大多负责设计芯片，自身并不生产任何零组件，绝大多数的美国半导体公司选择将制造工作外包，而这类外包业务，往往是在海外完成。在距今数十年前，美国把芯片制造的地盘，让给了亚洲国家。全球约3/4的半导体产能集中在亚洲的4个地方：中国台湾、南韩、中国大陆和日本，美国仅占其中的13%。
芯片变得愈来愈普遍且重要，但半导体业本身正在精简化。除台积电之外，唯一有能力商业化生产现今最先进5纳米芯片的只剩下南韩三星。而且台积电还打算生产更高技术的3纳米。时代杂志（TIME）指出，这种最先进的3纳米制程节点，将使美国公司如英特尔和格芯，至少落后2代技术。
一开始，现代电脑产业的黎明期，先行者如英特尔等，大多是同时在自家工厂包办芯片设计和制造。在1980年代以前，半导体业界流行的是垂直整合制造（IDM）的生产模式。一间芯片公司除了设计之外，也常包下芯片制造，及芯片制造出来后的组装、测试、封装等后续工作。
不过，进入1980年代，美企开始面对到日本公司来势汹汹的竞争，为了保持原有的优势，开始把一些制造方面的业务外包给其他公司，目的是专注在更有利可图的设计业务。由于晶圆厂非常昂贵，而且毛利率很低，所以这种用这种方式抵销大量资本投资的风险，显得非常合理。正如哈佛大学商学学院教授史兆威向时代杂志所说的，「这是没人想做的工作」。
台积电正是眼光精准，搭上「无厂半导体公司（fabless）－晶圆代工模式」的热潮。且在其他众多突破之中，台积电也开创最初亏本定价的策略，期待提早进入市场抢得市占后，就能扩大规模、降低成本获利。随着晶圆制造技术不断进步，新的晶圆厂成本飙升，无力负担的晶圆厂只能选择外包，台积电的市占也不停扩张。
毕竟一间公司包办从设计、制造到销售的全部流程，也就是像英特尔的垂直整合制造，需要雄厚的营运资本；三星电子虽然有自己的晶圆厂，能制造自己设计的芯片，但因为建厂成本太高，也必须对外提供代工服务；原本为IDM的AMD（超微半导体），则在2009年转型为无厂半导体公司，将晶圆制造业务独立为格芯。
为何营运芯片厂，需要如此雄厚的资本？在半导体产业发展初期，一些小型公司因擅长芯片设计而起飞，但和其他制造业情况类似，半导体元件制造昂贵的成本、需要频繁更新的技术要求，成为了小型公司发展初期的主要障碍。例如，光是流程中的微影步骤的微影机就所费不赀。如果只制作自家产品，结果便是投入高额设备产能，却无法充分利用，将带来巨额亏损。
半导体产业的致胜关键，已从过去技术研发与管理制度，进展到资本、规模经济为主，惟有足够的资金投入，才能符合新制程要求的环境及设备。有些人认为，成本差异取决于政府资助，但事实上并非如此简单。当半导体业走向技术复杂和资本密集，一旦落后就很难再追上。这几年许多公司的惨痛经验也显示，光是有资本，技术不到位也很难打入芯片制造。
而在其他营运成本方面，美国和亚洲也有很大差距。美国在获得技术人才、保护智财权和接近买家等方面有利。不过，在美国新建芯片厂的成本比在中国大陆、中国台湾、南韩或新加坡高出约30%，比在中国高出多达50%。光是薪资方面，美国平均薪资已较5年前上涨24％。2021年12月，美国平均月薪为4346美元，超过台币12万，若以时薪来看，全美平均时薪为31.31美元，约台币868元，为中国台湾最低时薪168元的5倍以上。
根据华尔街日报，建造一家半导体工厂的成本可能高达200亿美元。先进制程方面，一套EUV微影设备价格约高达1.2亿美元。ICInsights近日报告也指出，其他国家将最少需要5年、每年至少花费300亿美元，才有可能赶上台积电和三星。
整体而言，依芯片制造的大趋势，短时间内要打造更多元的半导体供应链，恐怕很困难。削减成本、规避大量资本投入建厂的风险、远离高污染产业，本就是当初美国把晶圆制造外包给亚洲的主要原因。欧美若想改变现状，也必须承担更高的支出等相应风险，要在此基础上获利，当然不会如想像中容易。

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