ATREG & Yole：全球半導(dǎo)體廠商正加大投資以確保供應(yīng)

  ICC訊(編譯：Nina)Yole Group和ATREG回顧了迄今為止全球半導(dǎo)體行業(yè)的命運，并討論了主要參與者需要如何投資以確保其供應(yīng)鏈和芯片產(chǎn)能。

  在過去的五年里，芯片制造行業(yè)發(fā)生了重大變化，比如英特爾的桂冠被兩個相對較新的競爭者——三星和臺積電奪走。ATREG的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Stephen Rothrock和Yole集團旗下Yole Intelligence的首席分析師Pierre Cambou就全球半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀及其演變進(jìn)行了辯論。

  他們的討論涵蓋了市場及其增長前景，以及全球生態(tài)系統(tǒng)和公司如何優(yōu)化供應(yīng)。在第一篇文章中，他們重點分析了該行業(yè)的最新投資和領(lǐng)先行業(yè)參與者的戰(zhàn)略。下周的第二篇文章將討論半導(dǎo)體公司如何加強全球供應(yīng)鏈。

  Yole Group的分析基于以下年度產(chǎn)品：半導(dǎo)體器件行業(yè)概述——電力電子行業(yè)現(xiàn)狀——化合物半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀——CMOS圖像傳感器行業(yè)現(xiàn)狀——MEMS行業(yè)現(xiàn)狀和存儲器行業(yè)現(xiàn)狀——專注于Kioxia，以及晶圓廠設(shè)備市場監(jiān)測。

  半導(dǎo)體行業(yè)投資情況

  全球半導(dǎo)體市場的總價值從2021年的8500億美元增長到2022年的9130億美元。美國保持著41%的市場份額，中國臺灣從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%增長到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%下降到2022年的18%，日本的市場份額從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加慢慢侵蝕了Added Value，到2022年全球Added Value份額降至32%。如今，整個行業(yè)都依賴于中國臺灣的一家公司。

  Cambou解釋說：“公司每年需要將收入的20%投入到新廠中。目前公開的支出總額為8000億美元，這與我們的半導(dǎo)體市場預(yù)測是一致的。關(guān)鍵問題是這些投資要投向哪些地區(qū)?！?

  美國和歐盟芯片法案

  美國于2022年8月通過的《芯片與科學(xué)法案》(CHIPS and Science Act)為促進(jìn)本土研究和制造，將專門為半導(dǎo)體提供530億美元的資金。最新的《歐盟芯片法案》(The EU Chips Act)于2023年4月投票通過，該法案提供了470億美元的資金。

  在過去的兩年里，各地的芯片制造商都在宣布創(chuàng)紀(jì)錄的晶圓廠投資，以吸引《芯片法案》的資助。美國新來者Wolfspeed宣布為其位于紐約尤蒂卡附近的Marcy納米中心的200mm碳化硅(SiC)晶圓廠投資50億美元，該工廠于2022年4月開始生產(chǎn)。英特爾、臺積電、IBM、三星、美光科技(Micron Technology)和德州儀器(Texas Instruments)也開始了ATREG所描述的積極擴張晶圓廠的行動，以從美國《芯片法案》(U.S. CHIPS Act)的資金蛋糕中分一杯羹?？傮w而言，美國公司占該國半導(dǎo)體投資的60%。

  Yole Intelligence (Yole Group的一部分)首席分析師Pierre Cambou表示：“外國直接投資(Direct Foreign Investment，DFI)占了剩余部分。臺積電在亞利桑那州投資400億美元的晶圓廠建設(shè)是最重要的項目之一，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項目提供資金，而是將為一個項目的資本支出提供5%至15%的資金，該資金預(yù)計不會超過成本的35%。企業(yè)還可以申請稅收抵免，用于償還25%的項目建設(shè)費用。Rothrock指出：“自《芯片法案》簽署成為法律以來，到目前為止，美國20個州的私人投資已超過2100億美元?！薄缎酒ò浮酚?023年2月底開放申請資金。該資金用于建設(shè)、擴建或現(xiàn)代化商業(yè)設(shè)施的項目，以生產(chǎn)尖端、當(dāng)前一代和成熟節(jié)點半導(dǎo)體，包括前端晶圓生產(chǎn)和后端封裝晶圓廠。

  在歐盟，英特爾計劃在德國馬格德堡投資200億美元建設(shè)晶圓廠，在波蘭投資50億美元建設(shè)封裝和測試設(shè)施。意法半導(dǎo)體和Global Foundries的合作伙伴也將投資70億美元在法國新建一家晶圓廠。此外，臺積電、博世、恩智浦和英飛凌正在討論110億美元的合作伙伴關(guān)系。

圖：效果圖顯示了英特爾在德國馬格德堡的兩家新處理器工廠的早期計劃。該項目于2022年3月宣布，將使用英特爾最先進(jìn)的晶體管技術(shù)提供計算機芯片。(資料來源:英特爾公司)

  IDM也在歐洲投資，英飛凌在德國德累斯頓啟動了一個50億美元的項目。Cambou表示：“歐盟參與者占?xì)W盟境內(nèi)已宣布投資的15%，DFI占85%?！?

  考慮到有關(guān)韓國和中國臺灣的公告，Cambou得出的結(jié)論是，美國和歐盟將分別獲得全球半導(dǎo)體投資總額的26%和8%。他指出，這使得美國能夠控制自己的供應(yīng)鏈，但與歐盟到2030年控制全球產(chǎn)能20%的目標(biāo)仍有差距。

  在美國和歐盟以外，韓國占已宣布投資的30%，是目前份額的兩倍;中國臺灣占15%，與其目前的份額相當(dāng)。中國大陸將受益于其政府總計1430億美元的投資計劃，占18%，使其目前在該行業(yè)的份額增加兩倍。

  投資策略的影響

  Rothrock觀察到：“將成為《芯片法案》真正贏家的公司是那些足夠靈活、能夠快速執(zhí)行選址過程的公司(Wolfspeed的紐約莫霍克谷晶圓廠就是一個很好的例子)，這些公司能夠?qū)①Y本帶到談判桌上，并致力于在勞動力市場非常緊張的情況下創(chuàng)造數(shù)百個區(qū)域性技能工作崗位，從而為當(dāng)?shù)鼐A廠社區(qū)服務(wù)?！毙酒圃焐踢€將實施負(fù)擔(dān)得起的高質(zhì)量兒童保育等計劃，以吸引更多女性加入半導(dǎo)體勞動力隊伍，并為當(dāng)?shù)貙W(xué)校、學(xué)院和大學(xué)生推出培訓(xùn)計劃。

  Rothrock表示：“在本土芯片制造方面，美國很難趕上中國的投資水平，要超越中國就更難了。這筆530億美元的初始公共資金是一個良好的開端，但是，盡管這一一攬子計劃目前將幫助我們與世界各地的激勵計劃保持同步，但從長遠(yuǎn)來看，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。與此同時，許多現(xiàn)有的傳統(tǒng)晶圓廠正在進(jìn)行翻新、改造或升級，以填補空白，直到宣布的新建晶圓廠上線以提高產(chǎn)能?！?

  Rothrock解釋道：“由于對分配的恐懼和對內(nèi)部制造控制的渴望，Brownfield晶圓廠的需求達(dá)到了歷史最高水平，尤其是200mm晶圓廠和工具。在過去18個月里，已經(jīng)發(fā)生的多起晶圓廠交易也說明了這一趨勢，這些交易包括Littelfuse收購德國Elmos多特蒙德工廠，將TSI的加利福尼亞州羅斯維爾晶圓廠出售給博世，或者將三家onsemi晶圓廠分別出售給LA Semiconductor (Pocatello, ID)、Diodes (South Portland, ME)和BelGaN Group (Oudenade, Belgium)。棕地晶圓廠的吸引力在于，它們已經(jīng)投入運營，可以加快上市時間;許多有長期供應(yīng)協(xié)議，有可以保持正現(xiàn)金流的潛力;有已經(jīng)安裝的工具線、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施，可用的知識產(chǎn)權(quán)(IP)和專業(yè)知識，以及高技能的運營勞動力?！?

  Rothrock指出：“未來幾年，不僅工程資源或工具將面臨激烈競爭，而且最重要的是在高技能的晶圓廠運營工人以及晶圓廠建設(shè)所需的電工或水管工等方面，都將面臨激烈的競爭。”

  投資是否足夠或過多？

  當(dāng)涉及到如此巨額的資金時，人們很自然地會問，該行業(yè)的支出是否足夠或過多，以及這些支出是否能解決該行業(yè)面臨的任何問題。

  Cambou表示，最近宣布的晶圓廠投資將維持半導(dǎo)體市場6.4%的長期增長，盡管該行業(yè)在2022年達(dá)到5730億美元的收入峰值后，預(yù)計將在2023年面臨7%的下滑。他說，更現(xiàn)實的預(yù)測是，未來五年的復(fù)合年增長率為4.5%。到2028年，半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)量預(yù)計將增長30%，總產(chǎn)能達(dá)到12寸等效產(chǎn)能12,000千片/月。

  對于Rothrock來說，過去18個月半導(dǎo)體制造的總體支出令人震驚，尤其是300mm。預(yù)計明年全球300mm晶圓廠前端設(shè)備支出將開始持續(xù)增長，并在2026年達(dá)到1190億美元的歷史新高。他表示：“300mm晶圓廠很少見，但非常搶手。一個很好的例子是德州儀器公司，它不僅在2022年2月購買了美光公司在UT萊希的300mm工廠，而且還決定在現(xiàn)有園區(qū)旁邊建造另一個新的300mm工廠?！?

圖：德州儀器下一個300mm半導(dǎo)體晶圓廠的早期計劃效圖，該工廠位于該公司位于猶他州Lehi的現(xiàn)有晶圓廠旁邊。(資料來源：德州儀器，2023年)

  市場正在做出反應(yīng)。根據(jù)Yole集團的晶圓廠設(shè)備市場監(jiān)測報告，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。

  Rothrock總結(jié)道：“現(xiàn)在很清楚，僅憑《芯片法案》不足以使美國重新獲得其在世界半導(dǎo)體制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。我們認(rèn)為，解決方案之一是平衡支撐產(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)。”

原文：https://www.yolegroup.com/strategy-insights/global-semiconductor-players-prepare-to-cash-in-the-chips-and-invest-to-secure-supply-atreg-yole-group/