从半导体行业结构看，晶圆代工厂正处于主导地位

来源：fabricatedknowledge

Fabless产业结构正在变化半导体行业中投资建立晶圆厂的环节是要求NCNR（不可取消、不可退款）订单的，因为投资晶圆厂的成本很高，而且最近这些成本一直在增加；因此，无晶圆厂客户必须承担投资晶圆厂的部分财务负担，并且不能取消订单。Fabless 被认为是成本中心，主要由亚洲代工厂负责加工，这也促使了无晶圆厂公司蓬勃发展。并且2020 年开始的芯片导短缺凸显了晶圆厂的战略重要性，尤其是在汽车等行业。此外，随着代工厂的几何尺寸越来越小，工艺难度也越来越大，英特尔和三星都在努力克服这些困难。并且各个公司和国家都希望其半导体供应多样化，但制造晶圆厂很难。投资只是其中的一部分，它还需要这项投资可以具有持续性。就像 ASML 需要客户（台积电、英特尔、三星）的大量投资一样，晶圆厂也需要与客户共同投资和风险分担，以更好地度过半导体周期。这也是晶圆厂和无晶圆厂产业结构变化的表现。随着先进半导体的规模和制造工艺难度的增加，晶圆厂和无晶圆厂公司的市场格局一分为二，例如 AMD 和 Globalfoundries。像 Globalfoundries 就选择放弃之前的领先优势，因为他们称继续这样做是不经济的，然后选择转向 SOI 和 RF 设备等专业技术。但随着摩尔定律的迅猛发展，平面缩放到 FinFet 之后将会遇到更多问题，晶圆厂也会成为稀缺资源。因为一旦你脱离摩尔定律的步伐，几乎没有人能重新获得它。另外在半导体的周期性发展中一些产业问题也可以凸显晶圆厂的重要性。落后的供需问题在半导体生产周期中，产能不足和产能过剩都在反复出现，产能不足主要集中在高端芯片领域，而产能过剩又通常发生在内存芯片当中。而这一次出现的短缺却是针对成熟芯片，比如：28nm以上芯片。那么对成熟芯片的需求来源于哪里？相比智能手机，汽车公司严重依赖成熟的芯片设计工艺，因为它们提供的功能可靠且价格低廉。但问题是，如果所有汽车公司同时将同类型芯片的含量增加三倍，那么就会出现典型的需求冲击，使供应无法及时做出反应。并且落后的供应很难再增加，因为大多数落后的晶圆厂都在使用二手的制造设备。比如：代工厂建造了一个领先的晶圆厂，并在 4 年内将其完全折旧，为高通和 AMD 等公司提供领先的芯片。当领先的人转移到下一个节点时，他们就利用了这个容量，并将其重新用于微控制器、混合信号、连接和这类产品。如今最前沿的光刻技术已经发展到 14 纳米、10 纳米，甚至 7、5 和 3 纳米，而微控制器和模拟器件需要的功能仍处于 65 纳米到 180 纳米的范围内。所以落后产品不再容易获得，因为有太多人移动到了更高级的节点。其次，随着晶圆尺寸的发展，如今已经聚焦于 12 英寸。8 英寸主要是铝制后端和 12 英寸主要是铜制后端，导致两者不兼容。产品的升级也不那么容易兼容。最后供应端没有特别强劲的需求时也导致落后的晶圆厂很少能在接近产能的地方运行。以台积电的产能利用率为例：可见晶圆厂的产能难以达到 100% 利用率，这也是供应更加紧张的一个原因。当我们受到来自汽车和其他成熟芯片的需求冲击时，我们难以应对。为了增加产能，公司必须建造新的晶圆厂，然后花费大量金额购买新工具，所有这些都是为了制造市场价格是这些芯片全新时成本的 1/100 的芯片。导致芯片价格上涨。可见如果长期处于这种情况下则Fabs 的投资是更合理的，因此 Fabs 已经开始推动他们的客户签订长期协议 (LTA) 和不可取消且不可退货的订单 NCNR。无晶圆厂正在承受更大的冲击台积电今年投资了 400 亿美元在芯片制造当中。因此，台积电（和其他晶圆厂）之类的公司不会让他们的客户摆脱这种资本密集型决定的束缚。但是在当前的情况中很难保证他们的客户可以多年支付略高且一致的价格和数量。因此，NCNR 也处于落后的边缘。因此那些落后的晶圆厂对重要的增量客户有着更严格的控制，否则他们将陷入破产境地。现在NCNR 还在被强制执行，因为晶圆厂掌握着控制权，晶圆厂实际上是将资本密集型业务的部分周期性风险分摊给无晶圆厂和资本轻型业务。NCNR 实际上也是一把双刃剑。无晶圆厂的公司将比过去的周期更吃紧，因为终端市场的需求正在下降，整个供应链，包括设备供应商的交货不及时、导致产能的建设都会有所影响。例如，Qorvo 在中国低端手机的应用很多，随着需求下降，由于无法履行其数量承诺，他们被迫写下供应协议。与此同时，英伟达在其游戏领域的无意加密暴露创造了一个经典的库存周期。英伟达也面临无法无法履行合同的问题。不过美光却认为他们的库存调整正在扩大，因为数据中心带来得强势增长。就目前而言，无晶圆厂公司似乎承受着比这个库存周期历史上更大的冲击。

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