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细数芯片代工“五大金刚”,他们拿走了全球市场九成份额|TMT观察

原标题:细数芯片代工“五大金刚”,他们拿走了全球市场九成份额|TMT观察 来源:全球企业动态

全球芯片正面临空前大缺货,汽车芯片、手机处理器等多类芯片都出现了供应紧张,台积电等芯片代工企业成为解决这一难题的关键所在。

在芯片制造领域,IC设计需要有深厚的技术积累,IC制造则投资大,生产周期长。面对芯片工艺更新换代和维护成本的压力,很多原本从设计到生产制造都包揽的IDM厂商开始做减法,转向Fabless模式,即“只专注设计”。代工厂则主要负责芯片的制造或封测,这既避免了产品设计间的残酷竞争,也可以同时为多家芯片设计公司服务。

目前,全球代工市场格局比较稳定,基本由台积电、三星、格罗方德、联电和中芯国际“五大金刚”领衔。拓墣产业研究院发布的2020年第四季度全球前十大晶圆代工厂商营收和排名预测显示,台积电一家独大,市占率达55.6%;三星位居其次,市占率为16.9%;联电和格罗方德一直在互相追赶,第四季度联电逆袭至第三位,市占率达6.9%;格罗方德则营收收减,位居第四,市占率为6.6%;中芯国际,市占率为4.3%,排名第五。

代工模式的开创者——台积电

台积电,全称台湾积体电路制造股份有限公司,1987年由被誉为“半导体教父”的张忠谋创建。台积电在成立之初并不被看好,因为当时的半导体巨头都是自己完成从设计生产到测试封装的一系列流程。而张忠谋却大胆提出“不生产自己的产品,只为半导体设计公司制造产品”,打破了原有的芯片生产链,并由此开创了半导体专业代工的先河。台积电此后的业绩表现也证明了张忠谋的想法是正确的。

1994年台积电在台湾证交所上市。2000年台积电并购世大半导体,体量急剧增大。2003年台积电和荷兰阿斯麦合作研发出世界首台浸没式光刻机,台积电率先获得能生产先进制程工艺芯片的设备。2008年台积电在40nm制程工艺初露头角。2012年台积电13.8亿美元入股阿斯麦,拿到先进光刻机优先供货权,在10nm节点中再次领先。如今台积电获得3nm芯片订单,并准备试产2nm。

随着台积电一步步冲破集成电路线宽造成的生产限制,它的财富帝国也在一点点积累壮大。2017年台积电市值就超过英特尔成全球第一半导体企业。最新发布的财报显示,台积电2020年合并销售额为1.339万亿新台币(折合474.4亿美元),同比增长25.17%,创造历史新高。台积电在芯片代工市场占据半壁江山,是当之无愧的“代工大哥大”。

蓄势发力的后来者——三星

提到三星半导体就不得不说说李健熙。三星集团1938年成立,1969年开始涉足电子业,到1974年在李健熙的建议下才进入半导体行业。据说,李健熙的这个建议一开始并没有得到他父亲李秉哲的同意,但李健熙坚持自己的想法,用个人财产收购了韩国半导体公司50%的股权,使之成为三星半导体部门的前身。之后,李秉喆认同李健熙的判断,于 1979年收购了韩国半导体公司剩余股份,改名三星半导体。如今半导体已经成为三星电子盈利最高的部门,在2020年第四季度中,三星电子营收为61.55万亿韩元(约合555.27亿美元),其中半导体部门合并营收达18.18万亿韩元(约合163.29亿美元),营业利润达3.85万亿韩元(约合34.58亿美元)。

晶圆代工只是三星半导体的一小部分业务,起始于2005年,比台积电晚很多。最初在韩国器兴(Giheung)工厂开启,计划生产逻辑芯片。同年11月,三星获得了代工业务的第一个客户高通的订单,不过此时该业务的财务表现很不起眼。直到2010年,苹果推出首款自研手机芯片(A4)时,将代工订单交给三星,才帮助其在业绩上实现突破。

但到了2014年,苹果将订单转予台积电,给三星带来不小的打击。此时三星开始加快先进工艺的研发。2019年三星规划了一项为期十年、总投资高达1160亿美元的方案,来发展芯片制造。2020年三星对半导体领域的投资额达32.9万亿韩元,主要用于存储芯片工艺升级和增设产线、半导体晶圆代工5纳米EUV工艺等。晶圆代工已然成为三星十分看重的业务,而三星的野心也绝不满足屈居第二。

实现逆袭的突破者——联华电子

联华电子(简称联电)成立于1980年,是台湾第一家半导体公司,由台湾最大的产业技术研发机构工研院出资成立。联电的前董事长曹兴诚是可以与“半导体教父”张忠谋并驾齐驱的人物。在联电成立之初被选中任副总经理,此后又因业绩突出接连升任总经理、董事长。

1995年,曹兴诚察觉到半导体代工有极大的市场潜力,果断出击晶圆专业制造业。在他的带领下,联电放弃自有品牌,转型为纯专业晶圆代工厂,并与美国、加拿大等地的11家IC设计公司合资成立联诚、 联瑞、联嘉集成电路股份有限公司。一年后,由于联电受到客户质疑在晶圆代工厂内设立IC设计部门,有盗用客户设计之嫌。联电开始将旗下的IC设计部门剥离出去,成立了联发科技、联咏科技、联阳半导体、智原科技、联笙电子、联杰国际等,完全专注于代工业务。此后联电不断投资收购代工业务,接连入股合泰半导体晶圆厂、苏州和舰科技晶圆厂,日本三重富士通半导体等。不过,曹兴诚则在2006年辞去联电董事长的职务,后将联电的股份全部卖掉。

2020年联电成功拿下了高通、英伟达两个大单,而芯片市场代工产能吃紧,也再次拉高联电的整体营收,帮助其完成逆袭,超越格罗方德。联电在2020年第四季度合并营收为新台币453.0亿元(约16.3亿美元),同比增长8.2%,2020全年营收以美元计价成长了26%。

另辟蹊径的稳健者——格罗方德

格罗方德半导体股份有限公司(格芯、GlobalFoundries) 成立于2009年,总部位于美国硅谷,究其历史就离不开芯片巨头AMD。AMD一开始也是和英特尔一样自建晶圆厂来生产芯片,但运营晶圆厂太过烧钱,AMD难以负担。于是AMD与中东土豪,阿联酋阿布扎比先进技术投资公司(ATIC)和穆巴达拉发展公司(Mubadala)联合投资,将晶圆厂分拆出来成立了芯片代工厂格罗方德。

2010年格罗方德收购了新加坡特许半导体,这使它成为一个全球化全套服务半导体代工厂,业务范围辐射至亚洲、欧洲和美国等地区。2014年格罗方德又收购了IBM全球商业化半导体技术业务,此项收购使格罗方德获得了IBM所积累的专利和技术,增添了半导体研发、器件设计与制造专业知识。ICcinsights的统计数据显示,2017年格芯的营收约为60.6亿美元,成为仅次于台积电的全球第二大纯晶圆代工厂。

虽然格罗方德排名靠前,但在制程方面却一直落后于竞争对手,尤其是和台积电的差距越拉越大。2018年,格罗方德宣布搁置7纳米FinFET项目,并调整相应研发团队来支持强化产品组合方案。格罗方德迎来变革,它选择了一条和台积电、三星等代工厂截然不同的道路,放弃进行昂贵的先进制程竞赛,而让成熟的14/12纳米 FinFET制程能够被更多客户所使用。

不断突破的奋斗者——中芯国际

除了上述四家代工厂商以外,位居第五位的中国内地芯片代工企业中芯国际近年来也在不断突破。前不久,中芯国际获得14nm制程相关产品许可。供应链消息称,中芯国际的14nm制程工艺产品良率已追平台积电同等工艺,水准达约90%-95%。中芯国际还与阿斯麦达成12亿美元DUV光刻设备供货合同。集邦科技预测中芯国际2021年全球市占率仍可达4.2%。(更多精彩内容请查看:回归A股成“网红”,中芯国际20年芯片发展史 | TMT观察)

面对全球芯片短缺的困境,包括台积电、三星、格罗方德均提出扩建芯片厂,提高产能的计划。台积电将在美国凤凰城投资近360亿元来扩建芯片厂,并计划在美国亚利桑那州建设6个5nm芯片厂。三星考虑投资至多170亿美元在美国建设芯片制造工厂,10年内在当地创造约1800个就业机会。格罗方德计划投资14亿美元,提高其在美国、新加坡、德国的三座晶圆厂产量,并可能会在其纽约Malta厂附近建一座新厂。虽然有预测显示芯片短缺问题到2021年下半年有望得到有效缓解,但代工巨头之间在产能和先进工艺上的竞争还将持续下去,这也有利于芯片产业的进一步革新和发展。

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