(2021.7.12)半导体一周要闻－莫大康

半导体一周要闻

2021.7.5- 2021.7.9

1. 应用材料电话会议纪要

全球半导体业发展发生根本性的变化，它的推动力与GDP脱钩？

目前正处于人类历史上第四波计算浪潮-经济全面数字化，也是最大的一次科技技术转变的早期阶段，未来十年半导体行业乃至半导体设备领域将长期结构性走强。目前正处于第四波计算浪潮-数字经济的早期阶段，数字化正从消费者终端转向更大型和宽泛的设备，即到2025年，机器将产生99%的数据，而人类产生数据只占1%。

半导体行业需求历史首次与人口增长(GDP)及其带来的消费者行为增长脱钩，并逐步挂钩设备、服务器、汽车终端、手机终端等。其次，最近部分领域的芯片产能紧缺也表明，过去20年半导体行业的高效稳定供应链体系在未来可能不是最优选择。世界的经济发展正面临历史以来的最大一次科技技术转变，而半导体将会是其中的必争之地。随着数据化经济的推进，半导体领域的竞争将会围绕高效电源管理、高运算性能、高性价比等领域。摩尔定律正逐步失效，制程进步的基础将转向新材料、新结构、新的芯片互连方式、新工艺和新微缩方式的创新与应用。半导体设备行业具备未来10年内翻倍增长的前景，2021年全球半导体设备市场规模增速将接近30%。半导体行业的投资密度已从12%提高至目前的14%，且2030年半导体行业市场规模突破10,000亿美元已成为市场一直预期。由此估计WFE支出将会在2030年突破1400亿美元，相比2020年的610亿美元至少有1倍以上的上升空间。2021年全球半导体设备市场规模增速将接近30%。

2. OLED驱动芯片即将短缺，韩国独占九成产能，华为海思自研芯试产

目前，OLED驱动芯片市场也逐渐像其他芯片市场一样，呈现供不应求的情况。不仅如此，OLED驱动芯片在价格上也有所上涨。比如，继第一季度的价格增长之后，2021年第二季度OLED驱动芯片的价格又上涨了20%。

在技术上，LCD屏幕主要是通过一个光源照亮整个屏幕。而每块OLED屏幕上拥有大量的像素点，这些像素点都可以独立发光，让屏幕显示的内容更加清晰。但是，OLED屏幕需要通过OLED驱动芯片点亮各个像素点。

OLED驱动芯片相当于显示屏幕的主控，可以控制屏幕的显示、画质、能源消耗等关键指标。

韩国占据九成OLED驱动芯片代工市场，据Omdia调研机构报道，2020年，韩国企业在智能手机OLED驱动芯片代工市场的占有率为90%，台积电基本将剩下10%市场的份额收入囊中。在全球智能手机OLED驱动芯片代工市场，三星的市场占有率位列第一，为50%。

OLED屏幕已经是智能手机中最昂贵的组件之一。三星Galaxy Note 20 Ultra的OLED屏幕售价为92美元。iPhone 12 Pro的OLED屏幕售价约为每台70美元，高于A13芯片的57美元和相机的60美元。

而国内无论是在OLED屏幕上，还是OLED驱动芯片上都在依赖韩国进口。不仅如此，国内厂商在OLED驱动芯片市场上的占有率不足1%。

3. 缺芯潮开始消退or产能会大过剩，芯片业未来迷雾重重

史无前例的缺芯潮还在继续，但是人们对结束的预测已经产生了分化。乐观者认为2022年中将是转折发生的时候，谨慎者则认为最近2、3年内都看不到好转的迹象。

市场研究机构 IHS Markit 在近日的报告中称，预计 2021 年第三季度，汽车芯片的供应会略有缓解，汽车产商的产量下降不会像第一、第二季度那样严重。

国内业界的看法也比较类似。中国汽车工业协会总工程师、副秘书长叶盛基近日也表示，二季度汽车芯片短缺将达到最高峰，预计汽车芯片断供情况将在下半年开始缓解，全年有望抹平影响，至2022年年中，汽车芯片供应有望恢复正常。

摩根大通分析师Harlan Sur曾在接受采访时表示，目前全球对于芯片的需求一直比产能高10%-30%，晶圆代工厂需要花费3-4个季度才能使产能明显提高，此后芯片封装、运输以及生产还需要1-2个季度的时间，最终交付客户至少是一年之后的事了。

从IC Insights的数据来看，2020年全球半导体厂商的资本支出达到1081亿美元，相较于2019年同期的1025亿美元，增加56亿美元，同比增长6%。

半导体本质上是一个周期性很明显的行业。纵观全球半导体市场，其增长率长期呈周期性的波动状态，每10年左右的增长率大致呈“M”型态势。造成周期性的主要原因有：全球宏观经济的景气度；部分电子产品的创新或是需求饱和；半导体厂商的增产或是减产。

2019年是上一轮半导体行业周期的低谷，本轮景气周期自 2020年下半年开启，目前处于新一轮周期向上阶段。有意思的是，在2019年时，大部分研调机构还认为，全球半导体景气将走向低成长，也有预估将走向负成长，例如外资摩根士丹利证券指出，半导体产业去年实际生产增加22%，但市场仅消化15%的增加量，目前还有7%过剩产能待消化，供过于求将是很大的挑战，全球半导体产业周期性低潮还未见底。

现在看来，芯片行业所面对的最大不安因素可能还是国际政治局势的变化。如果每个国家都将芯片视为对其通信和国防至关重要的芯片，那么半导体行业的态势可能会变得更像1970年代和1980年代那样。正如VLSI的Hutcheson所说，风险在于全世界将建设过多的芯片制造能力，会导致价格下跌并最终消灭整个行业， 1980年代从澳大利亚到南非发生的芯片厂倒闭潮就是此前的教训。

4. 德州仪器收购美光晶圆厂

德州仪器宣布将以9亿美元收购美光科技位于犹他州的Lehi半导体工厂，收购成功后该工厂将成为德州仪器的第四家300mm晶圆厂，和DMOS6、RFAB1以及即将完工的RFAB2一起成为德州仪器制造业务的一部分。该工厂还将生产65nm和45nm模拟和嵌入式产品。两家公司计划在2021年底前完成交易，预计2023年初将完成第一批产品生产。

5. 美光将在2024年采用EUV光刻机生产芯片

美光计划 2024 年采用EUV工艺生产内存芯片，以制造尺寸更小的产品。美光科技总裁兼首席执行官桑杰•梅赫罗特拉在日前的财报会上表示，美光一直在关注 EUV工艺进展，之前也参与了EUV评估，一旦观察到EUV平台生态系统成熟，就会在产品路线图中使用相关技术。根据美光的计划，EUV 光刻工艺将首先用于 1-Gama 工艺内存， 后续还会进一步扩展到 1-Delta 工艺内存芯片中。

6. 2026年全球半导体知识产权市场将达到75亿美元

Global Industry Analysts, Inc.（全球行业分析公司）发布的《半导体（硅）知识产权：全球市场轨迹和分析》报告显示，2020 年半导体（硅）知识产权市场规模为 52亿美元，2026 年将达到75 亿美元，复合年增长率为 6.2%。2021年美国市场规模预计为10亿美元，在全球市场中的份额为17.9%。中国预计到 2026 年将达到14 亿美元的市场规模，复合年增长率为 7.7% 。

7. 台积电与三星开启全战模式

7nm制程方面，有统计显示，在2020年，三星每月的产能约为2.5万片晶圆，而台积电每月约为14万片，而在5nm方面，双方的差距更大，三星每月约为5000片晶圆，而台积电每月约为9万片。由此看来，在先进制程产能方面，台积电明显领先于三星。

4nm方面，台积电表示，与5nm设计法则几近兼容的4nm加强版减少了光罩层，进一步提升了效能、功耗效率、以及晶体管密度，预计于2021年第3季度开始试产。据悉，4nm制程工艺将继续把芯片尺寸缩小6%，同时带来功耗和性能上的进一步改善，比如与FinFET晶体管相比，能够实现更严格的阈值电压（Vt）控制，Vt是半导体电路工作所需的最小电压，即使是最轻微的变化，也会对芯片的设计造成束缚、并导致性能下降，台积电则取得了15% 的提升。

3nm方面，台积电将于下半年试产，预计2022年实现量产。而三星于近期成功流片，但量产时间恐怕要晚于台积电。

台湾地区产业分析人士认为，截至2021年底，台积电将拿到55台ASML的EUV光刻机，三星为30台。

三星副董事长李在镕于2020年10月访问了ASML总部，并希望后者在2020年交付9台EUV光刻机、在2021年后每年交付20台EUV光刻机。

8. 2003 to 2021全球半导体市场及增长率

9. 中芯国际拟扩建5.5万片晶圆产能

近日，中芯国际在投资者互动平台上表示，为满足更多的客户需求，根据公司今年的CAPEX支出计划，拟扩建1万片12英寸和4.5万片8英寸晶圆的产能。

10. 联发科今年成长动能强劲，有信心全年营收成长超过40%

联发科是全球性销售布局的企业，加上产品多元，而且今年将投入历来最多的30亿美元（约新台币837亿元）研发预算强化竞争力，看好今年营收与获利会是强劲成长的一年。

蔡明介指出，联发科今年将投入30亿美元研发预算，致力发展AI、后5G、WiFi7与安谋架构资料运算等多项领域，为下一阶段的成长累积优势，依联发科每年研发费用占全球营收的20%推算，今年营收至少150亿美元起跳（约新台币4185亿元）。

11. 中国最大的计算芯片亮相突破封装极限

燧原科技COO张亚林在发布会上强调。从他的介绍我们可以看到，燧原科技的新一代芯片采用了2.5D封装，在其中整合了9颗芯片。这样的设计也使得整个芯片的整体封装尺寸做到了惊人的57.6mm×57.6mm，达成国内领先的成就。

据介绍，邃思2.0进行了大规模的架构升级，采用了新一代全自研的GCU-CARA全域计算架构，针对人工智能计算的特性进行深度优化，夯实了支持通用异构计算的基础；支持全面的计算精度，涵盖从FP32、TF32、FP16、BF16到INT8，并成为中国首款支持单精度张量TF32数据精度的人工智能芯片。单精度FP32峰值算力达到40 TFLOPS，单精度张量TF32峰值算力达到160 TFLOPS，以上数据均为国内第一。

12. 苹果M2芯片什么水平？超乎你的想象！

Apple的 M1 处理器基于用在iPad Air 和后来的 iPhone12 中的 5nm A14 芯片设计。它具有 4 个具有 192 KB 的 L1 指令缓存和128 KB 的 L1 数据缓存，并共享 12 MB 的 L2 缓存的高性能内核，同时还有4 个具有 128 KB 指令缓存、64 KB L1 数据缓存和共享 4 MB L2 缓存的节能内核。这使得总共 8 个内核在功率和效率之间平均分配，从而与之前的型号相比，速度有了巨大的提升。片上系统在大多数型号（入门级 MacBook Air 和 24 英寸iMac 具有 7 核 GPU）中还具有 8 核 GPU，具有 128 个执行单元和多达 24576 个并发线程。

M2——2022年初

苹果的 M2 芯片很可能会出现在下一代 MacBook Air 中，它看起来会进行全面的重新设计，采用新的颜色来匹配 24 英寸 iMac。据彭博社报道，苹果的下一代处理器“将包含与 M1 相同数量的计算核心，但运行速度更快。” 这类似于 Apple 进行 A 系列升级的方式，尽管性能大大提高，但自 A11 处理器以来它已经拥有六个内核。就 GPU 而言，彭博社报道称内核将从 7 个或 8 个增加到 9 个或 10 个。

13. 中芯国际又一个重要项目量产：月产能7万片晶圆、良率99%。

中芯绍兴项目首期总投资58.8亿元，引进一条芯片年出货51万片的8英寸特色工艺集成电路制造生产线和一条模组年出货19.95亿颗的封装测试生产线，将打造成为国内领先、世界一流的特色工艺半导体代工企业。

14. 全球CIS市场预测2025

15. 寒武纪进军自动驾驶芯片市场采用7nm制程

在7月8日的世界人工智能大会上，科创板人工智能芯片上市公司寒武纪CEO陈天石透露，寒武纪将进军智能驾驶芯片这个新市场，虽然该产品还在设计中，但陈天石透露了一些技术细节，这款车规级芯片将采用7nm制程，算力将达到200TOPS ，可以支持高级别自动驾驶，芯片也将继承寒武纪云边端已有的一体化工具链。

16. 集微咨询韩晓敏：国内产能缺口被高估，高端芯片国产替代正当时

从产能的角度来看，韩晓敏表示，当前全球芯片公司都面临产能紧张的问题，但对于国内芯片产能缺口到底有没有这么大，内部其实也正在做评估，还没有一个确切的说法。但根据初步调研，没有那么大的缺口，“‘需要再建8个中芯国际’，绝对不是这样的情况。”。

SEMI数据显示，2020年，全球半导体12英寸晶圆产能约为590万片/月，8英寸晶圆产能约为510万片/月。同一时期，中国本土厂商12英寸晶圆产能约为38.8万片/月，8英寸晶圆产能约为74万片/月，全球占比不足10%。

在市场需求拉动下，国内晶圆厂都在陆续投资建设新产能。截至目前统计，预计2021年将新增34.2万片产能，较2020年提高30%，但韩晓敏指出，这30%是在一年的时间内逐步增加上去的。“其实整个代工产能的扩张只有大概10-15%，基于目前紧张的情况来讲肯定还是不够的。

17. 台媒业界看紫光不致倒闭

紫光集团因不能清偿到期债券，遭债权人向北京中级法院声请破产重整。中国台湾半导体界分析，紫光集团资金危机主因是过度并购，债务杠杆过高所致，未来并购实力大减，但不会倒闭，仍是存储器界的玩家。

台湾半导体界人士指出，大陆国家大基金力挺半导体项目，紫光集团仍将获得资金奥援，重整可能改变紫光集团股权结构，但发展项目不会变，且紫光武汉厂二期仍在持续扩建中。半导体已成为大陆国家级扶植产业，不能用一般行业破产看待，况且过去债务一笔勾消的情况所在多有，预料紫光集团不会倒闭。

业界人士说，目前紫光旗下的长江存储及武汉新芯，仍是国家扶植发展存储器指标厂，针对债权人声请破产保护，政府迄今迟未表态，似乎是在等债务清理告一段落才会出手，大陆全力发展存储器的目标不会变，且长江存储已积极进行第二阶段扩产计划，目前该公司也是美国抵制中国购买先进半导体设备前，就买到先进设备的半导体厂，后市发展不宜轻忽。