2023年全球晶圓代工產業市場趨勢 智慧應用 影音
TI(ASC)
DForum0705

2023年全球晶圓代工產業市場趨勢

  • 陳婉潔DIGITIMES企劃

台積電於北美技術論壇公布最新製程規劃。TSMC
台積電於北美技術論壇公布最新製程規劃。TSMC

晶圓代工產業在2023年初面臨了重大的營收危機,因為通貨膨脹以及中國經濟情勢轉壞,包含PC、手機等各種消費性電子的需求大幅衰退,晶圓代工業者也都面臨了程度不等的營收衰退。

那麼2023年的整體晶圓代工產業已經沒有希望可言了嗎?其實也未必,我們從供應鏈可以看出,不少關鍵業者,如PC主要晶片供應商,包含音效晶片、網路晶片等,在第1季都有逆勢成長,而2022年跌跌不休的記憶體報價也開始止跌回穩,都可以看出大家都預期第1季會是底部,第2季開始會有回溫,加上2023年還有AI與電動車議題分別在先進製程與成熟製程創造需求,筆者預估,最慢下半年整體晶圓代工市場將會重新熱起來。

當然,復甦的速度還是要依業者的客戶類別與能提供的製程技術而定,先進製程需求仍高,但成熟製程恐怕就會步入更激烈的競爭局面,但整體產值仍可望回歸成長。

先進製程仍由台積電領銜,新製程帶領客戶升級

目前在晶圓代工領域,仍持續經營先進製程代工與技術研發的只剩台積電與三星,英特爾代工服務要到2025年才會上線,因此暫不把英特爾列入代工業者內。

台積電2023年第1季營收與2022年同期相較微幅成長3.6%,但季減達18.7%,要知道2022年全年晶圓代工都是處於極度緊張的供應狀況,每季營收只有更高,沒有最高,也沒有淡季可言,以2023年第1季需求的平淡仍能創造出不遜於2022年同期的營收,已經相當難能可貴,第2季展望雖然嚴峻,營收預估僅達160億美元,季減最高約9%,年減近12%,但是在AI需求的推動下,NVIDIA不斷追加訂單,3nm也即將正式加入貢獻營收,這些都將為台積電的營收反彈打下基礎。

目前3nm,也就是N3E,已經確定在2023年下半量產,主要客戶就是蘋果,而未來3nm相關製程,包含N3E的強化版N3P,以及針對高性能應用的N3X,也將會在2024到2025接續投產。

而為了創造3nm未來更廣的客戶需求,台積電也在2023年的北美技術論壇中正式公布N3AE,也就是針對車用半導體的3nm製程,希望能夠帶動車用電子客戶升級,雖然傳統概念中,車用電子使用的多半是成熟製程,但隨著電子化程度愈來愈高的電動車銷售比重不斷增加,成熟製程雖然仍是很多功率半導體或者是感測元件的主流,但是運算邏輯部分的比重愈來愈大,這也代表台積電的先進製程往後也能扮演推動電動車資訊娛樂系統運算能力的升級推手,提供包含應用程式執行、3D導航畫面、影音串流、自動駕駛與先進駕駛輔助系統等應用更好的硬體執行環境。

N3AE將會在2025年正式量產,也就是說,車用客戶在2023年開始都將陸續開始進行相關的設計驗證工作。

三星尋找出路,設計與代工服務結合成營收主力

與台積電相較之下,三星半導體事業部門表現極為差勁,第1季營收獲利年減96%,記憶體製造與晶圓代工所在的DS部門虧損超過34億美元,如果不是因為手機事業強力拉抬,恐怕三星整體財報會更難看。

三星雖然面臨嚴重虧損,但資本支出仍不中斷,第1季資本支出將近80億美元,主要作為升級記憶體製程以及美國晶圓代工廠的設備投入。

但如果從三星的晶圓代工客戶來看,三星已經跨出純代工領域,走入設計與生產一體的服務路線。舉例來說,Google的Tensor手機晶片以及Tesla使用的hardware 4.0晶片就是由三星半導體以其Exynos手機晶片為基礎,配合不同的需求客製化的晶片,而Tesla的AI訓練晶片Dojo D1雖是由台積電代工,但2022年推出的V1晶片據傳已經轉由三星代工,V1屬於精簡版的架構,整合了HBM高速記憶體。

三星正在做的就是英特爾那套IDM2.0的邏輯,甚至還要更深入。而透過與Google、Tesla的合作練功,三星在面對未來採用先進製程的車用晶片代工甚至設計服務時,也能具備相當的自信心。三星也即將在2024年重新推出新一代的Exynos手機晶片,過去一直有傳言三星會放棄Exynos產品線,但作為手機自有技術核心,以及設計服務的基礎架構,Exynos有其存在,並持續發展的必要性。

但要說三星會威脅到台積電,恐怕三星對英特爾的威脅程度會更高,畢竟二者的晶圓代工與設計服務理念相當類似。

三星在2023年的代工布局,除了Google與Tesla等既有客戶外,恐怕還是會重新以低價搶客戶,由於三星在4nm製程的良率已經有長足的進步,NVIDIA、高通等客戶已經開始重新考慮在三星下單的可能性。尤其是NVIDIA,由於AI晶片的需求不斷增加,向台積電追加訂單的成本太高,可能會使NVIDIA將部分產能放在三星,藉以分散風險。

成熟製程受地緣政治影響與需求衰退影響

中國因為遭受貿易制裁,已經無法取得先進製程設備和材料,目前轉而全力發展成熟製程,雖然預計成熟製程機台與材料也將可能被制裁,但在被制裁之前,中國已經全力搶購相關機台與材料,預料未來幾年內仍可維持其成熟製程生產所需。

然而中國的內需衰退嚴重,這代表中國的產能將可能外溢,必須尋求外國客戶訂單作為補貼,而爭取訂單的最佳方式就是降價。但與此同時,國際IC設計業者為了規避風險,也已經逐漸移出中國供應鏈。

然而中國作為全球最大的市場之一,其經濟政策的轉變已經使其消費能力明顯下降,且這個趨勢恐怕未來幾年內都難以逆轉,因此,包括台廠在內的成熟製程晶圓廠,一方面雖然喜迎從中國移出的訂單,一方面也苦於全球需求的下滑。

另一方面,AI熱潮對成熟製程的幫助有限,汽車電子也已經往更先進的製程邁進,目前主流的車用資訊娛樂系統、ADAS系統以及自動駕駛系統,其核心運算晶片大都已經是7nm以上的先進製程,聯電、世界先進、格羅方德缺乏14nm以上的製程,未來獲利最高的部分恐怕再也難享受到。


議題精選-COMPUTEX 2023