手機(jī)砍單為何難以松動(dòng)晶圓廠產(chǎn)能？
從去年年底開始，消費(fèi)電子疲軟，手機(jī)廠商逐步開啟砍單計(jì)劃，吃瓜群眾高呼晶圓廠產(chǎn)能松動(dòng)，實(shí)際上呢？海外芯片制造巨頭的建廠計(jì)劃從歐美擴(kuò)張至日韓，國內(nèi)新建Fab遍地開花，南部晶圓制造勢力崛起。
幾乎全球所有的晶圓制造企業(yè)業(yè)績都一路飄紅，代工價(jià)格漲聲不斷，甚至某些晶圓廠還在“砍小客戶”。消費(fèi)電子砍單的消息鋪天蓋地，晶圓廠顯然并未受到太大影響。
“現(xiàn)在找代工廠要產(chǎn)能，還要加價(jià)10%以上，所謂的產(chǎn)能松動(dòng)不知從何談起。”一家本土設(shè)計(jì)公司負(fù)責(zé)人如是說。
近日，中國大陸晶圓代工龍頭廠中芯國際也在股東大會(huì)上也證實(shí)，目前仍然無法滿足客戶需求，今年產(chǎn)能都將供不應(yīng)求。集微網(wǎng)也從產(chǎn)業(yè)界了解到，臺(tái)積電產(chǎn)能利用率今年將持續(xù)滿載，從2023年1月起，該代工廠的大多數(shù)制程價(jià)格還將上漲約6%。
作為過去十年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大動(dòng)力，手機(jī)行業(yè)砍單后，為何無法撼動(dòng)晶圓廠長期維持高位的產(chǎn)能利用率呢？晶圓廠甚至還能一邊擴(kuò)產(chǎn)，一邊漲價(jià)。
原因有二
一：手機(jī)廠商砍單對(duì)晶圓廠的影響滯后，且晶圓廠有長約護(hù)體。
工信部數(shù)據(jù)顯示，今年5月，國內(nèi)手機(jī)市場出貨量2080.5萬部，同比下降9.4%。1-5月，國內(nèi)市場手機(jī)總體出貨量累計(jì)1.08億部，同比下降27.1%。知名分析師郭明錤的爆料稱，中國主要安卓手機(jī)品牌今年已削減約1.7億部訂單，占原2022年出貨計(jì)劃的20%。
20%這個(gè)數(shù)字的確能反映出手機(jī)行業(yè)的疲軟程度，然而并不能以此倒推晶圓廠產(chǎn)能利用率將因此出現(xiàn)明顯下降。首先，此前由于全球芯片全面短缺，晶圓廠交期已經(jīng)大幅拉長。目前晶圓廠正在生產(chǎn)的訂單，大多是幾個(gè)月前，甚至是去年下的單。
即便是手機(jī)廠商直接向晶圓代工廠下單的芯片，臨時(shí)砍單也砍的是幾個(gè)月以后的訂單，并不會(huì)立即影響晶圓廠當(dāng)下的產(chǎn)能利用率。
其次，部分手機(jī)采用的芯片由IC設(shè)計(jì)公司或芯片分銷商間接提供，IC設(shè)計(jì)公司和芯片分銷商會(huì)直接承接產(chǎn)品庫存壓力，手機(jī)廠商砍單直接影響的應(yīng)當(dāng)是設(shè)計(jì)公司和分銷商的庫存水位，要最終傳遞至上游的晶圓廠，還存在一定滯后性。
另外，某晶圓代工大廠高管張強(qiáng)（化名）告訴集微網(wǎng)，在全面缺芯時(shí)期，大多數(shù)晶圓廠已經(jīng)對(duì)訂單進(jìn)行遴選，排除一些重復(fù)下單或臨時(shí)體量較小的訂單，主要與大客戶簽訂長約，有些大客戶甚至已經(jīng)預(yù)定了2年后的產(chǎn)能。所以，下游的臨時(shí)砍單對(duì)有長約護(hù)體的晶圓廠影響有限。
二：東邊不亮西邊亮，全行業(yè)整體芯片需求仍在增長
雖然手機(jī)訂單數(shù)量砍單幅度較大，但實(shí)際對(duì)晶圓廠而言，其所造成的影響會(huì)被一定程度稀釋。
如今的5G手機(jī)所用到的芯片數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)超以往的4G手機(jī)，按照小米集團(tuán)副總裁盧偉冰的說法，小米的5G手機(jī)?NOTE10?Pro上有114顆芯片，其芯片數(shù)量幾乎是4G手機(jī)的2倍左右。所以，隨著5G手機(jī)占同期手機(jī)出貨量的百分比近年來持續(xù)攀升，手機(jī)銷量的同比下滑幅度并不能與手機(jī)芯片總出貨量的同比下滑幅度劃等號(hào)，后者要小于前者。
另外，對(duì)于晶圓廠而言，除了手機(jī)應(yīng)用外，實(shí)際上還有大量其他應(yīng)用領(lǐng)域的客戶。以中芯國際為例，智能手機(jī)領(lǐng)域在該公司今年第一季度的營收占比僅為28.7%，去年第四季度則為31.2%，即便智能手機(jī)營收占比出現(xiàn)小幅下滑，但中芯國際的產(chǎn)能利用率并未像外界猜測般出現(xiàn)下降，反而從去年第四季度的99.4%上升至100.4%。這也意味著，中芯國際早已開始對(duì)產(chǎn)能分配進(jìn)行切換。
中芯國際董事長高永崗日前也表示，客戶的需求出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性變化，公司從去年底開始已經(jīng)及時(shí)將產(chǎn)能分配做了一些調(diào)整，把產(chǎn)能轉(zhuǎn)換去做一些需求旺盛的領(lǐng)域，去做一些增量市場。
從結(jié)果來看，顯然手機(jī)以外的新能源汽車、顯示面板和工業(yè)領(lǐng)域的需求增長，確實(shí)能夠共同覆蓋手機(jī)行業(yè)的疲軟下滑。
“有空出來的功率器件產(chǎn)能嗎？有朋友說全包?！蹦承袠I(yè)人士在微信群中發(fā)布的這樣一條信息，也凸顯了在手機(jī)領(lǐng)域以外，還有其他應(yīng)用對(duì)功率器件、電源管理、MCU等芯片有著大量需求，整個(gè)全行業(yè)下游的芯片需求仍然在不斷增長。
所以，即便是會(huì)有產(chǎn)能松動(dòng)的情況出現(xiàn)，也只會(huì)出現(xiàn)在對(duì)消費(fèi)電子領(lǐng)域依賴度較高的個(gè)別晶圓廠。可對(duì)絕大多數(shù)產(chǎn)品平臺(tái)布局廣泛的晶圓廠而言，經(jīng)過對(duì)下游庫存水位的感知和市場應(yīng)用的走勢預(yù)判后，通過產(chǎn)品平臺(tái)和制程工藝的靈活切換，產(chǎn)能利用率未來仍將維持在極高水平。
面對(duì)全行業(yè)芯片需求的持續(xù)增長，晶圓廠必須選擇堅(jiān)定地?cái)U(kuò)產(chǎn)，但這建廠擴(kuò)產(chǎn)既不能盲目趕工，亦不能松緩懈怠。
上述晶圓代工大廠高管張強(qiáng)（化名）認(rèn)為，晶圓制造企業(yè)建廠擴(kuò)產(chǎn)需要做好兩點(diǎn)，一是針對(duì)外部，要緊抓建廠工期，讓新產(chǎn)能盡快開出，在市場調(diào)整完畢時(shí)能迅速搶占市場份額，與客戶深度綁定。二則針對(duì)內(nèi)部，在擴(kuò)產(chǎn)的同時(shí)優(yōu)化產(chǎn)品平臺(tái)，對(duì)客戶體系進(jìn)行改善，使得未來開出的新產(chǎn)能能夠被新老客戶順利承接。
外功：建廠需降本增效
在外部方面，由于國內(nèi)外芯片制造商建廠一擁而上，不僅芯片制造設(shè)備緊缺，連建廠的設(shè)備和材料，甚至是人才也持續(xù)存在較大缺口。所以，芯片制造商在建新廠時(shí)，需要選擇供應(yīng)體系完善且穩(wěn)定的工程承包商，例如自有勞務(wù)、設(shè)備和材料子公司的中電二公司等規(guī)模較大的供應(yīng)商。
在建廠過程中，則既需要追求工期短、低成本，也要做好潔凈室的合理規(guī)劃，便于以后廠房的改建和擴(kuò)產(chǎn)。過去，中國大陸建廠通常是憑借工程團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)和施工，很少借助BIM（建筑信息模型）和CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）這些先進(jìn)技術(shù)，工程返工次數(shù)多、調(diào)試時(shí)間廠、運(yùn)維困難等問題層出不窮。在群雄逐鹿的當(dāng)下，必須通過更加先進(jìn)的技術(shù)、更具經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)來加速建廠。
中電二公司首席設(shè)計(jì)管理專家陸晶告訴集微網(wǎng)，如今國內(nèi)的潔凈室工程建造商已經(jīng)補(bǔ)足了BIM和CFD這兩門必修課，與海外水平正不斷縮小。以中電二公司為例，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，公司過去承接的中國大陸26條12英寸晶圓產(chǎn)線項(xiàng)目中，已經(jīng)有15條產(chǎn)線同時(shí)用到了BIM和CFD技術(shù)。
?
?使用BIM和CFD技術(shù)的部分晶圓廠
（圖源：中電二業(yè)績資料）
“據(jù)我們統(tǒng)計(jì)，公司的BIM技術(shù)通過工廠化預(yù)制和三維指導(dǎo)現(xiàn)場實(shí)施，能夠幫助晶圓廠降低3~15%的建設(shè)成本，縮短15~25%的項(xiàng)目工期，且能夠降低80%以上的施工質(zhì)量事故率?！标懢нM(jìn)一步指出，“公司的CFD技術(shù)在建設(shè)之前進(jìn)行方案模擬后，能夠確保潔凈室的核心數(shù)據(jù)快速達(dá)標(biāo)，幫助系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，可降低5~10%的建造成本，有效縮短5~10%的項(xiàng)目工期”。
陸晶強(qiáng)調(diào)，要想快速地建造出高質(zhì)量的晶圓廠，除了BIM和CFD這兩項(xiàng)核心技術(shù)外，還需要用到能夠幫助提高產(chǎn)品良率的AMC控制技術(shù)，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的防微震控制技術(shù)，降低運(yùn)維成本的智慧廠務(wù)管理技術(shù)，以及符合綠色環(huán)保的電子工業(yè)重金屬廢水高標(biāo)準(zhǔn)處理技術(shù)和工業(yè)廢水深度除氟技術(shù)。
內(nèi)功：優(yōu)化客戶體系，強(qiáng)化工藝平臺(tái)
在擴(kuò)產(chǎn)建廠上花功夫之余，芯片制造商還需要做好內(nèi)部優(yōu)化。此前，據(jù)集微網(wǎng)了解，某跨國晶圓代工廠已經(jīng)著手進(jìn)行改革，也就是文初提到的“砍小客戶”。實(shí)際上是以類似“末位淘汰制”的方法調(diào)整客戶體系，不再接受投片量長期較少的小客戶訂單，而是讓這部分小客戶通過芯原、燦芯、芯聯(lián)芯等IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司代理下單，并簽署關(guān)照協(xié)議提供產(chǎn)能保障，安撫好這批小客戶。
雖然有部分小客戶向集微網(wǎng)反饋稱晶圓廠的做法略微“殘忍”，但站在晶圓廠自身的角度而言，這是在大規(guī)模擴(kuò)張時(shí)期必須踏出去的一步，因?yàn)榫A廠未來將開出大量新產(chǎn)能，而這批投片量長期未見增長的小客戶顯然無法吃下這部分產(chǎn)能。
所以，晶圓廠需要從眼前開始綁定大客戶、綁定增量市場，未來才不用為新產(chǎn)能尋找買家而發(fā)愁。
內(nèi)部優(yōu)化除了客戶體系之外，還需要做好技術(shù)研發(fā)，優(yōu)化工藝平臺(tái)，提高產(chǎn)品良率。要知道，目前國內(nèi)仍然有大量芯片依賴進(jìn)口，抑或是本土設(shè)計(jì)公司在海外代工廠流片生產(chǎn)。
根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2021年中國進(jìn)口集成電路6354.8億塊，同比增長16.9%；進(jìn)口金額4325.5億美元，同比增長23.6%。而2021年中國集成電路出口僅3107億塊，出口金額也只有1537.9億美元。芯片進(jìn)出口量差距雖然正日益縮小，但目前仍然存在巨大缺口。
因此，晶圓廠只有不斷提升制程工藝，為國產(chǎn)芯片奠定穩(wěn)固的基石，才能夠助力更多的芯片產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，進(jìn)而減少對(duì)進(jìn)口芯片的依賴，同時(shí)帶動(dòng)本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上下游各個(gè)環(huán)節(jié)縮小與海外的差距。此外，更多的國產(chǎn)替代也將反哺本土晶圓廠，使得未來完成擴(kuò)產(chǎn)后的晶圓廠能夠繼續(xù)維持產(chǎn)能利用率高企。
