28nm明年將繼續(xù)堅(jiān)挺

疫情因素、全球經(jīng)濟(jì)疲軟、高通膨持續(xù)影響消費(fèi)者信心，即使是過去搶手的晶圓代工廠也受到了影響。

整體來看，原本應(yīng)該是需求旺季的下半年，需求依然不振，半導(dǎo)體庫存消耗的速度低于預(yù)期，這是導(dǎo)致了晶圓代工訂單大幅下降的主要原因。

高盛證券預(yù)計(jì)臺積電2023年上半年5nm制程產(chǎn)能利用率會下降到原先的七成到八成；7nm制程則可能下降到原來的一半。

而作為對比，28nm制程產(chǎn)能利用率在今年下半年到明年上半年都會基本維持原樣。

雖然現(xiàn)階段日子不太好，但包括臺積電、聯(lián)電和中芯國際在內(nèi)的晶圓代工廠預(yù)計(jì)將在2023年和2024年新增28nm產(chǎn)能。

到2025年，全球28nm制程芯片40％的產(chǎn)能會是在中國大陸，到2030年，28nm芯片的需求將增加逾兩倍至281億美元。

各廠制定28nm擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃

①臺積電正按計(jì)劃在高雄和日本的熊本縣建設(shè)新晶圓廠，以實(shí)施其28nm制程擴(kuò)張計(jì)劃；

同時(shí)臺積電在南京工廠的28nm芯片生產(chǎn)線計(jì)劃在2022年Q4量產(chǎn)。

臺積電2022年第三季度28nm芯片銷售額約占其晶圓總收入的10％。

該比例將從2024年新的28nm晶圓廠產(chǎn)能上線時(shí)開始擴(kuò)大。

擴(kuò)大28nm工藝產(chǎn)能對于世界上最大的純晶圓代工廠來說可能是必需的，因?yàn)?8nm現(xiàn)階段的規(guī)模較小，在28nm工藝領(lǐng)域占據(jù)更重要的地位勢在必行。

②22／28nm芯片銷售額占聯(lián)電2022年Q3晶圓總收入的四分之一。

聯(lián)電已將投資重點(diǎn)放在22／28nm晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張上。

在最近的財(cái)報(bào)電話會議上，聯(lián)電重申其在中國臺灣南部和新加坡的產(chǎn)能擴(kuò)張仍在按計(jì)劃進(jìn)行，以滿足長期供應(yīng)承諾。

③瑞薩電子也宣布擴(kuò)展28nm跨領(lǐng)域汽車控制微控制器產(chǎn)品線。隨著汽車市場對MCU需求的增長，28nm在車用領(lǐng)域的應(yīng)用也有望增加。

④三星正在對晶圓代工業(yè)務(wù)進(jìn)行積極投資，在成熟制程方面，三星計(jì)劃在2027年之前將成熟制程產(chǎn)能提高至目前的2．5倍。

⑤南科晶圓12A廠P6廠區(qū)預(yù)計(jì)明年第2季以28nm制程量產(chǎn)，但受設(shè)備交期延長等因素影響，時(shí)程將延到2023年底或2024年。

⑥中芯國際也在擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)行時(shí)，包括中芯深圳、中芯京城、中芯東方、中芯西青在內(nèi)的四大項(xiàng)目，都專注于28納米及以上的工藝制造，未來五到七年產(chǎn)能將達(dá)到約34萬片12英寸。

⑦格芯的晶圓代工生產(chǎn)基地主要位于新加坡、德國和美國。其中，新加坡主要生產(chǎn)40nm工藝，德國主要生產(chǎn)28nm，美國則是14nm。

今年六月，格芯宣布投資60億美元用于擴(kuò)大產(chǎn)能，其中10億美元用于德國的28nm工藝擴(kuò)產(chǎn)。

［先把28nm做好］是代工廠的出發(fā)點(diǎn)

從成本方面考慮，成熟制程的市場產(chǎn)能規(guī)模更大。成熟制程未來三年可能維持近75％－80％產(chǎn)能占比，相比先進(jìn)工藝更具備規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

從降低風(fēng)險(xiǎn)考慮，成熟制程應(yīng)用范圍更廣，相對來說客戶更加分散，在行業(yè)周期波動較大的時(shí)候可以平衡掉集中在先進(jìn)工藝投資上的高風(fēng)險(xiǎn)。

例如需要先進(jìn)制程芯片的市場表現(xiàn)明顯不好的時(shí)候，代工企業(yè)就會考慮加大成熟制程的芯片產(chǎn)能，以保證整體產(chǎn)能利用率。

對于代工廠來說，成熟制程是獲得資金的主要來源之一。先把28nm的做好，掙足夠的錢，同時(shí)研究新的技術(shù)，去實(shí)現(xiàn)突破。

隨著制程技術(shù)的提升，對半導(dǎo)體設(shè)備和材料的要求越苛刻，直接導(dǎo)致了制造成本的上升。

隨著先進(jìn)制程逐漸逼近極限，晶圓代工廠開始反攻成熟制程，這或許能夠說明各大代工廠商希望通過占取成熟制程的市場空間來獲得利潤。

智能汽車?yán)?8nm制程需求

［智能汽車不能失去成熟芯片，就像西方不能失去耶路撒冷。］

對于智能汽車來說，芯片顯然是不可缺少的重要部分，但其實(shí)相比14nm以下的先進(jìn)制程，大部分車用芯片需要的是28nm以上的成熟制程。

以汽車零組件里常見的MCU、CIS來看，基本上都是28nm、45nm以及65nm成熟制程的天下，只有諸如自動駕駛芯片等少數(shù)汽車芯片才需要用到先進(jìn)制程。

約有80％的車用芯片采用28nm以上成熟制程，僅有20％采用14nm以下先進(jìn)制程。

其實(shí)此前汽車芯片缺貨最嚴(yán)重的也是成熟制程芯片，而非先進(jìn)芯片，甚至還出現(xiàn)由于芯片短缺，車廠在生產(chǎn)時(shí)減配的情況。

［賺錢真香］定律打敗了摩爾定律

市場是一個殘酷的游戲，有需求、能產(chǎn)生價(jià)值就會被青睞，反之就會被拋棄。

從2020年開始的芯片短缺潮，已經(jīng)嚴(yán)重打亂了晶圓代工廠商的技術(shù)發(fā)展路線。

按照摩爾定律，2021年本應(yīng)該是芯片技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破爆發(fā)的一年。

但在巨大的需求刺激下，3nm、2nm的研發(fā)進(jìn)度已經(jīng)落后于預(yù)期，［賺錢真香］定律打敗了摩爾定律。

因?yàn)?8nm制程工藝是成熟工藝，只需要建廠就能擴(kuò)產(chǎn)，只要有量產(chǎn)就能大把掙錢。

28nm工藝的重要之處在于，它是先進(jìn)工藝和成熟工藝的分界點(diǎn)。

相比40nm，28nm晶體管速度更快、柵密度更高、功耗更低。

在相同成本下，28nm的性能更加優(yōu)秀。

28nm工藝以下的工藝節(jié)點(diǎn)，成本急劇攀升。

28nm制程工藝的成本約為0．63億美元，而5nm則攀升至4．76億美元，成本增加了7倍多。

結(jié)尾：28nm在未來數(shù)年內(nèi)將重新煥發(fā)競爭力

28nm雖然不是先進(jìn)工藝，但也絕不是落后工藝。

作為成熟工藝中最重要的節(jié)點(diǎn)，28nm在未來數(shù)年內(nèi)將重新煥發(fā)競爭力。

一旦完全掌握28nm芯片制造技術(shù)，我們很大程度上就能滿足國內(nèi)發(fā)展所需。

絕大多數(shù)設(shè)備和材料在28nm這個節(jié)點(diǎn)上基本已不存在技術(shù)問題，瓶頸主要在于光刻機(jī)和光刻膠，而后者也有望在1－2年內(nèi)做到28nm產(chǎn)線的落地。

由于在中國大陸建設(shè)和運(yùn)營一座晶圓廠的成本優(yōu)勢非常明顯，加上美國此次限制政策以及國內(nèi)旺盛的市場需求。

成熟制程和特色工藝可以應(yīng)用于中小容量的存儲芯片、模擬芯片（含驅(qū)動IC等）、MCU、電源管理芯片、模數(shù)混合芯片、CMOS傳感器、傳感器等，國內(nèi)增長潛力大。

從未來制造工藝節(jié)點(diǎn)變化情況來看，28nm以上的成熟節(jié)點(diǎn)需求增長較快，預(yù)計(jì)占比將達(dá)到75％以上，其中新增產(chǎn)能中有65％都是28nm以上的成熟制程。