
半導體產業(yè)作為現代科技的核心驅動力,廣泛應用于通信、計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)控制等眾多領域,對全球經濟和社會發(fā)展產生了深遠影響,在半導體產業(yè)的生態(tài)體系中,半導體代工占據著舉足輕重的關鍵地位,是連接芯片設計與實際生產制造的重要橋梁。
1、基本概念?
半導體代工又稱為晶圓代工(Foundry),是指專門從事半導體晶圓制造生產的企業(yè),接受其他無晶圓廠芯片設計公司(Fabless)的委托,依據其提供的芯片設計方案,利用自身的生產設備和工藝技術,將設計好的電路圖案通過一系列復雜的工藝步驟,如光刻、蝕刻、離子注入、薄膜沉積等,制作到半導體晶圓上,完成從硅片到具有特定功能集成電路晶圓的制造過程,最終交付給客戶用于后續(xù)的封裝和測試環(huán)節(jié) ,并不自行從事產品設計與后端銷售。
在整個半導體產業(yè)鏈中,半導體代工處于中游關鍵位置,起著承上啟下的核心作用。產業(yè)鏈上游主要是芯片設計環(huán)節(jié),芯片設計公司憑借其在電路設計、算法開發(fā)、系統架構等方面的專業(yè)能力,根據不同的應用場景和客戶需求,設計出各種功能和性能各異的芯片,如中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)、微控制器(MCU)、內存芯片等,但它們自身缺乏芯片制造的生產設施,需要將設計好的芯片交由專業(yè)的代工廠進行制造。?
半導體代工企業(yè)則運用先進的制造工藝和大規(guī)模生產能力,將設計轉化為實際的物理芯片,其制造工藝水平和生產效率直接決定了芯片的性能、成本和交付周期。例如,先進的制程工藝能夠在相同面積的晶圓上集成更多的晶體管,從而提升芯片的運算速度、降低功耗;高效的生產流程和管理體系可以降低生產成本,提高產品的市場競爭力。?
產業(yè)鏈下游是封裝測試環(huán)節(jié),封裝是將制造好的晶圓切割成單個芯片,然后將芯片安裝在特定的封裝材料中,保護芯片免受物理損傷和環(huán)境影響,并為芯片提供電氣連接和散熱途徑;測試則是對封裝后的芯片進行全面的性能檢測,確保其符合質量標準和設計要求,只有通過測試的芯片才能進入市場,應用于各種終端產品,如智能手機、電腦、汽車、物聯網設備等。半導體代工環(huán)節(jié)與上下游緊密協作,相互影響,共同推動著半導體產業(yè)的發(fā)展。
2、全球市場規(guī)模?
近年來,全球半導體代工市場規(guī)模呈現出持續(xù)增長的態(tài)勢,在 2023 年全球半導體代工市場規(guī)模約為 1174 億美元,盡管受到全球經濟環(huán)境波動、半導體行業(yè)周期性調整以及地緣政治等多重因素的影響,市場增長速度有所波動,但長期來看,半導體代工市場依然保持著穩(wěn)定的增長趨勢。自 2023 年第四季度以來,受益于智能手機市場需求回暖所帶動的相關芯片需求的增長,以及 AI 和 HPC(高性能計算)領域對先進芯片的強勁需求,半導體代工市場開始出現明顯的復蘇跡象,全球晶圓代工行業(yè)收入環(huán)比增長約 10% ,盡管同比下降 3.5%,但這一積極變化顯示出行業(yè)正在逐步走出低谷,復蘇態(tài)勢明顯。?
在 2024 年第一季度,全球晶圓代工行業(yè)展現出更為強勁的復蘇勢頭,特別是在 AI 和 HPC 芯片需求的持續(xù)推動下,行業(yè)整體呈現出積極的增長態(tài)勢。根據市場研究機構的數據,2024 年第一季度全球晶圓代工市場規(guī)模實現了環(huán)比和同比的雙增長,這進一步印證了行業(yè)復蘇的趨勢已經確立,且增長動力愈發(fā)強勁。隨著 5G 通信技術的普及與應用拓展,物聯網設備的大規(guī)模部署,以及人工智能技術在各個領域的深入滲透,對半導體芯片的需求呈現出爆發(fā)式增長,為半導體代工行業(yè)帶來了廣闊的市場空間。5G 基站建設需要大量高性能、低功耗的通信芯片,以滿足高速數據傳輸和處理的需求;物聯網設備如智能家居、智能穿戴設備、工業(yè)物聯網傳感器等,對各類微型化、低功耗的芯片需求旺盛;人工智能領域的訓練和推理任務則依賴于強大的計算芯片,如 GPU、FPGA 等,這些都為半導體代工企業(yè)提供了豐富的業(yè)務機會。?
3、地區(qū)市場規(guī)模差異?
全球半導體代工市場在地區(qū)分布上存在顯著差異,呈現出較為集中的格局。從地區(qū)來看,亞洲地區(qū)是全球半導體代工市場的核心區(qū)域,占據了絕大部分的市場份額。這主要得益于亞洲地區(qū)擁有完整的半導體產業(yè)鏈生態(tài)系統,聚集了眾多知名的半導體代工企業(yè)、芯片設計公司以及龐大的電子制造產業(yè)集群。?
以中國臺灣地區(qū)為例,臺積電作為全球半導體代工領域的龍頭企業(yè),憑借其在先進制程工藝方面的領先優(yōu)勢和強大的技術研發(fā)實力,占據了全球半導體代工市場超過 50% 的份額,2024 年第一季度市占率更是高達 61.7%,其在先進制程技術上的持續(xù)突破,如 3 納米、5 納米制程的量產,吸引了全球眾多頂尖芯片設計公司的訂單,極大地推動了中國臺灣地區(qū)半導體代工產業(yè)的發(fā)展,使其在全球市場中占據舉足輕重的地位。韓國也是半導體代工領域的重要力量,三星憑借其在存儲芯片和邏輯芯片代工方面的技術優(yōu)勢,以及強大的垂直整合能力,在全球半導體代工市場中位居第二,2024 年第一季度市場份額為 11%,三星不僅在智能手機芯片代工領域表現出色,還在存儲芯片代工市場占據重要地位,其在先進制程技術的研發(fā)和量產上緊追臺積電,與臺積電在高端代工市場形成了雙寡頭競爭的格局。?
中國大陸的半導體代工市場近年來發(fā)展迅速,規(guī)模不斷擴大。中芯國際作為中國大陸最大的半導體代工企業(yè),2024 年第一季度憑借消費性庫存回補訂單及國產化趨勢,營收超越格芯及聯電,躍居全球第三位。華虹半導體等企業(yè)也在成熟制程工藝領域不斷深耕,在功率半導體、模擬芯片等特色工藝代工市場取得了顯著進展,中國大陸半導體代工企業(yè)受益于國內龐大的電子市場需求、國家政策的大力支持以及不斷提升的技術研發(fā)能力,市場份額逐步提升,成為全球半導體代工市場中不可忽視的力量。?
相比之下,北美和歐洲地區(qū)在半導體代工市場的份額相對較小。北美地區(qū)雖然擁有眾多頂尖的芯片設計公司和半導體設備制造商,但在代工環(huán)節(jié),本土的代工企業(yè)相對較少,主要依賴亞洲地區(qū)的代工服務;歐洲地區(qū)則更側重于半導體產業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié),如半導體材料研發(fā)、汽車電子芯片設計等,代工業(yè)務規(guī)模相對有限。這種地區(qū)市場規(guī)模的差異,主要是由各地區(qū)的產業(yè)政策、技術積累、市場需求以及產業(yè)鏈配套等多種因素共同決定的。