芯片不缺了？MCU、模拟芯片代工费用罕见停涨

自缺芯潮爆发以来，成熟制程芯片的需求不断飙升，导致供需严重失衡。MCU、模拟芯片（包括电源管理芯片、驱动芯片等）、高压MOS、IGBT等一众芯片均处于缺货状态。尤其是车用芯片，更是缺货的重灾区，力积电董事长曾发表“车用电子供应链恐慌断链，引发囤货，已经加剧成熟制程芯片的供需失衡压力”的言论，苹果也曾表示“短缺的芯片主要是成熟制程芯片，而非先进制程芯片”。

晶圆代工成熟制程产能大缺，报价也水涨船高，以成熟制程芯片常用的8英寸晶圆为例，2021年，8英寸晶圆代工产能价格调涨20－40％，业内甚至传出，IC设计厂商以竞标的形式加价，以求得成熟制程的代工产能。

但前段时间，业内传来消息，称晶圆代工企业陆续通知IC设计客户，不会再调升成熟制程的代工价格，这意味着自2020年年底以来，连续6个季度的成熟制程晶圆代工价格上扬走势将宣告终结。有业内人士认为，此举并不意味着成熟制程晶圆代工产能过剩，紧缺的现象依然持续，如车用相关的28nm、40nm等成熟制程工艺供给仍十分紧张。那么成熟制程究竟是什么？成熟制程工艺主要制造哪些芯片？这些芯片的市场表现又是怎样的呢？阅读本文你将了解：

1．什么是成熟制程？

2．成熟制程制造哪些芯片？

3．成熟制程芯片表现如何？

什么是成熟制程？

提到制程，可能很多半导体小白都是云里雾里，但28nm、7nm这些词你一定很熟悉，其实这些词汇说的就是半导体的芯片制程。那么这些数字到底是什么呢？

在了解这个问题之前，我们要先知道芯片的组成单位是什么？没错，就是晶体管，无数的晶体管组成了我们常见的芯片，而晶体管可以简单分为源极、栅极、漏级等部分，其中栅极相当于一个通道，主要负责控制两端源极和漏级的通断。宽度越窄，意味着功耗也就越低，宽泛的来讲，栅极的宽度也就是我们常说的多少纳米工艺中的数值，它决定着晶体管的大小，以及电流通过时的损耗。

其实可以简单类比一下我们因为疫情居家去小区口取菜的场景，源极就是你的家，漏级就是你的小区口，而栅极就是你家到小区口的距离。因疫情封闭在家的你就相当于电流，当你去小区口取菜时，电流就会从源极走向漏级，而你家到小区口这段路就是栅极的宽度，也就是制程节点。

但晶体管中的栅极宽度显然没有家到小区口这么长，它的距离非常小，通常是以nm为单位，在数学上，1nm等于0．000000001m，相当于把1米的长度缩小10亿倍，看到这里，你是不是对前面的28nm、7nm、5nm等词汇大概有个概念了。

而半导体制造业普遍认为，28nm是成熟制程与先进制程的分界线，28nm及以上的制程工艺被称为成熟制程，28nm以下的制程工艺被称为先进制程。成熟制程芯片很大部分在8英寸晶圆上生产。

1965年4月，英特尔的创始人之一戈登·摩尔提出了一条定律，既集成电路上可以容纳的晶体管数目，在大约每经过18个月便会增加一倍，同时性能也会提升一倍。这就是半导体业常说的摩尔定律。

根据英特尔的数据统计，1971年的4004处理器上有2300个晶体管，但到了1997年时，公司的Pentiumll处理器上已经有750万个晶体管，26年的时间内足足增加了3200倍。而到了现在，苹果手机所采用的A15芯片的晶体管数量已经达到了150亿个，同时性能也越来越强大。根据晶圆代工龙头企业台积电的制程数据，可以看出，随着时间的增加，其制程工艺越来越先进，芯片上容纳的晶体管数量也越来越多。

来源：台积电

或许会有很多人认为，随着先进制程的发展，成熟制程早晚是要被淘汰的，这么说确实有一定的道理，但却并不正确，因为先进制程发展到现在，成熟制程依然有着无法替代的价值。对于很多半导体企业来说，并不需要7nm、5nm、3nm这样的先进制程，很多时候28nm的成熟制程就已经够用了，工艺更加成熟，成本也更低。

来源：IC Insights

上图是2021年IC Insights给出的数据，可以看出在2021年里，28nm及以上的成熟制程工艺所制造的芯片，在芯片市场中仍然占有接近50％的份额，即使是到了2024年，其所占份额依然十分巨大。这波“缺芯潮”中缺货的主要芯片，例如笔电、平板、电视的显示芯片，或者是汽车、家电里面的电源芯片等等，大多都是使用成熟制程制造的。

据IHS Markit预测，2025年全球晶圆代工市场规模将达861亿美元，其中成熟制程市场规模将达431亿美元。而近年来，台积电、三星等多家芯片制造厂商也将成熟制程芯片作为主战场，纷纷扩产，可见成熟制程的市场占比十分巨大，仍有较大发展空间。

成熟制程里有哪些芯片？

市场表现如何？

成熟制程主要用于制造模拟芯片、MCU、电源管理、数模混合、传感器、射频芯片、中小容量的存储芯片等。芯世相整理了部分成熟制程工艺芯片的市场表现，如交期、价格、缺货情况等。

MCU

MCU，即微控制单元，又称单片微型计算机（单片机），是把CPU的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A／D转换、PLC等周边接口整合在单一芯片上，形成的芯片级计算机，为不同的应用场合做不同的组合控制。常用于手机、PC、遥控器、汽车电子、工业上的马达、机械手臂的控制等。

来源：IC Insights

从市场份额来看，2021年，MCU的整体销售额达196亿美元，同比增长23％，销售达309亿颗，创历史新高。IC Insights预测，2022年全球MCU销售额将继续增长10％，达到215亿美元，其中，汽车MCU增速将远超其他应用领域。从价格来看，2021年，受缺芯潮影响，MCU平均售价较2020年上涨了10％，达到了近25年来最大涨幅。

从交期来看，今年2月份MCU的平均交期拉长至35．7周，供应依然十分紧张，短缺程度最为严重。其中车用MCU更是供应重灾区，资料显示，2022年Q1仅有瑞萨和赛普拉斯有货可供，货期为32－45周，其余如ST、英飞凌、NXP等品牌的汽车MCU均为配货状态。整体来看，无论是交期还是官方价格，均呈现上升趋势。

但在芯片现货市场，却出现了MCU价格回落的现象，如NXP的FS32K144HAT0MLHT已经平稳降价数月，3月份市场反映70元左右价格就可以拿到，要知道这颗芯片在去年曾经被现货市场炒到了三四百左右。

自缺芯潮爆发以来，全球各地疫情、火灾、寒潮等天灾人祸对MCU的产能造成了严重的影响，市场上的缺货愈演愈烈，价格也开始暴涨。暴涨的拐点出现在2021年四五月份左右，随着各大厂将产能开始向紧缺的汽车料转移，NXP等品牌的汽车MCU的产能开始逐步缓解，现货市场上的价格也与去年4月份左右逐步开始降价。

但2022年，ST、NXP、瑞萨等MCU大厂却集体发布涨价函，下游的紧张情绪也随之增加，使2022年的MCU市场更加耐人寻味。Quiksol显示，近期市场上ST的部分MCU价格仍居高不下，英飞凌的汽车料及MCU的需求也在近期逐步增加，缺货也更加明显，NXP的MK系列缺货也一直没有得到缓解，如MK10、MK60、MK64更是一货难求。建议下游可以抓紧备货，以免再次被缺货打的措手不及。