集成電路關(guān)乎國家信息安全的命脈，其進(jìn)口額是石油進(jìn)口額的兩倍，雖然中國大陸涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的半導(dǎo)體企業(yè)，但與世界巨頭相比相差不少。而晶圓代工在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的中流砥柱，是代工廠商給了芯片“生命”。
晶圓代工市場保持增長
據(jù)預(yù)測， 2019年全球晶圓代工市場約627億美元，占全球半導(dǎo)體市場約15％。預(yù)計2018－2023年晶圓代工市場復(fù)合增速為4．9％。
開創(chuàng)專業(yè)分工模式，晶圓代工廠在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中越來越重要。隨著半導(dǎo)體制造規(guī)模效應(yīng)的凸顯，以及技術(shù)和資金壁壘的提升，IDM模式下的廠商擴(kuò)張難度加大，沉沒成本提高。目前垂直分工模式成為了行業(yè)的發(fā)展趨勢，半導(dǎo)體新進(jìn)入者大多采用Fabless模式，同時有更多的IDM公司如AMD、NXP、TI等都將走向Fabless或Fablite模式。
在晶圓代工的支持下，IC設(shè)計廠迅速崛起。據(jù)悉， 2009－2019年IC設(shè)計行業(yè)的收入復(fù)合增速為8％， IDM行業(yè)的收入復(fù)合增速為5％。IC設(shè)計的繁榮興起與先進(jìn)制程的資本、技術(shù)密度提升，使得以臺積電為代表的晶圓代工廠在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中扮演越來越重要的角色。
2020年晶圓代工市場重返增長，0．016micron、0．032micron為當(dāng)前收入占比最高的節(jié)點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計，2019年全球晶圓代工收入627億美元，增速為－0．2％，預(yù)計2020年增速回到8％。結(jié)構(gòu)上，收入貢獻(xiàn)最大的為0．016micron（ 12／14／16nm），達(dá)到97億美元；其次為0．032micron（ 22／28／32nm），達(dá)到86億美元。10nm預(yù)計26億美元，7nm預(yù)計85億美元。臺積電2019年收入為346億美元，占比達(dá)55％。
據(jù)統(tǒng)計，從產(chǎn)能分布角度而言， 2019年全球晶圓代工等效8寸片年產(chǎn)能為7838萬片，其中0．18micro達(dá)到1363萬片，其次65nm達(dá)到982萬片，45nm達(dá)到882萬片，32nm達(dá)到80萬片。
據(jù)預(yù)測，先進(jìn)制程的占比會迅速提高，其中部分現(xiàn)有制程的產(chǎn)線通過設(shè)備升級成先進(jìn)制程產(chǎn)線。全球晶圓代工市場以晶圓廠所在地劃分，全球晶圓代工前三大區(qū)域分別為中國臺灣、中國大陸、韓國。臺灣占比達(dá)到66％左右，并在先進(jìn)制程導(dǎo)入和新型產(chǎn)業(yè)趨勢下引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。大陸處于追趕角色，比重正在持續(xù)提升，從2017年的9．0％提升至2023年的12．9％。韓國三星持續(xù)加大投資，因此韓國的份額也保持略有增長。
2019年中國大陸晶圓代工市場約2149 億元，大陸集成電路向“大設(shè)計－中制造－中封測”轉(zhuǎn)型， 大陸的設(shè)計、 制造將起航。2018年中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速增長，規(guī)模達(dá)到6531．4億元，同比增長 20．7％，預(yù)計到2020年突破9000億。中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將繼續(xù)由“小設(shè)計－小制造－大封測”向“大設(shè)計－中制造－中封測”轉(zhuǎn)型，產(chǎn)業(yè)鏈逐漸從低端向高端延伸，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更趨于合理。
國內(nèi)晶圓代工“兩頭在外”，工藝制程差距2－3代
作為技術(shù)及資本密集型行業(yè)，晶圓代工行業(yè)集中度達(dá)到了空前的地步。自中芯國際2000年成立開始，中國大陸在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域一直追趕，但目前差距仍然十分明顯。據(jù)統(tǒng)計，2019年第二季全球晶圓代工市場市占率排名前三分別為臺積電、三星與格芯，臺積電更是豪取全球幾乎半數(shù)市場份額。
目前大陸晶圓代工企業(yè)和本土設(shè)計公司在產(chǎn)值方面出現(xiàn)嚴(yán)重的不匹配。局限主要體現(xiàn)在兩方面：
1、從產(chǎn)能端來看，“兩頭在外”現(xiàn)象嚴(yán)重，本土晶圓制造代工廠給國外設(shè)計公司做代工，國內(nèi)設(shè)計公司也依靠海外代工廠去制造芯片。
據(jù)悉，2017年大陸整個晶圓代工產(chǎn)業(yè)規(guī)模為440億元，其中本土晶圓代工規(guī)模370億元，外資在國內(nèi)設(shè)立晶圓代工廠產(chǎn)業(yè)規(guī)模為70億元。中國本土IC設(shè)計公司占據(jù)中國本土晶圓代工營收規(guī)模中的190億元，占比高達(dá)51％。2017年中國IC設(shè)計公司對晶圓產(chǎn)值需求約671億元，中國本土晶圓代工廠提供給本土IC設(shè)計公司的產(chǎn)能按照產(chǎn)值僅滿足28．3％，還存在481億元的晶圓代工缺口，“兩頭在外”現(xiàn)象十分顯著。
在晶圓代工工藝方面，目前國內(nèi)晶圓代工廠在特色工藝領(lǐng)域同國外晶圓代工廠差別不大，基本能滿足國內(nèi)設(shè)計公司要求，同時也承接了大規(guī)模海外設(shè)計公司的需求。國內(nèi)晶圓代工廠難以滿足國內(nèi)設(shè)計公司對主流工藝（16nm及以下）和高性能模擬工藝的需求。
2、從制程端來看，與海外巨頭有2－3技術(shù)代的差距。本土IC設(shè)計公司近年來設(shè)計工藝逐漸向90nm以內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)展，2017年設(shè)計公司采用0．13um節(jié)點(diǎn)占比53％，2018年90nm及以下節(jié)點(diǎn)制程的需求將超過0．13um，至2025年中國設(shè)計公司70％會用到90nm以內(nèi)制程。而大陸目前最先進(jìn)的工藝制程為28nm，僅有中芯可提供，第一代FinFET 14nm技術(shù)進(jìn)入客戶驗(yàn)證階段，而全球最領(lǐng)先的臺積電則已向5nm進(jìn)軍。與英特爾和三星對比，代表大陸最先進(jìn)水平的中芯在量產(chǎn)14nm與其有近5年的時間差距。
據(jù)悉，28nm是中芯和臺積電技術(shù)差距的拐點(diǎn)。90nm中芯落后臺積電1年，65nm落后2年，40nm落后3年，28nm整整落后6年，技術(shù)差距呈增大趨勢。28nm之后的先進(jìn)制程，中芯和臺積電的差距越來越小，14nm落后臺積電3．5年，比原計劃提前了半年，10nm及以下預(yù)計落后3年。