為何晶圓廠頻頻提高資本支出？

來(lái)源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察

資本支出對(duì)于晶圓代工廠來(lái)說(shuō)是展示其對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來(lái)的看法，以及營(yíng)收情況的重要指標(biāo)，因此很多時(shí)候，我們將資本支出作為預(yù)測(cè)這些廠商未來(lái)布局的標(biāo)準(zhǔn)之一。 在新興產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)的推動(dòng)下，主要晶圓代工廠商正頻頻提高資本支出，在先進(jìn)制程與成熟制程方面皆有布局，以應(yīng)對(duì)日后不同層面的需求。

為何晶圓廠頻頻提高資本支出？

與其他行業(yè)不同，半導(dǎo)體業(yè)一直以來(lái)都具有“高投入”的特點(diǎn)。半導(dǎo)體專家莫大康曾表示，全球半導(dǎo)體資本支出呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，而時(shí)任Gartner中國(guó)研究副總裁盛陵海也曾提到，半導(dǎo)體行業(yè)的資本投入存在著持續(xù)性要求，這可能會(huì)帶動(dòng)業(yè)內(nèi)的資本投入。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，有很大一部分的資本支出用于建廠、設(shè)備的購(gòu)買以及工藝升級(jí)。資料顯示，像臺(tái)積電、三星等大廠，為了保持較強(qiáng)的產(chǎn)品性能，保證業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位，需要不斷地對(duì)自身的產(chǎn)線升級(jí)，而每個(gè)產(chǎn)線升級(jí)都需要上百億美元。 Gartner指出，2019年晶圓代工市場(chǎng)，收入貢獻(xiàn)最大的為 0.016micron（12/14/16nm），達(dá)到 97 億 美元；其次為 0.032micron（22/28/32nm），達(dá)到86億美元。10nm 預(yù)計(jì) 26 億美元， 7nm 預(yù)計(jì)85 億美元。不難發(fā)現(xiàn)，先進(jìn)制程在未來(lái)將會(huì)呈現(xiàn)出越來(lái)越高的比重。

資料來(lái)源：gartner 但先進(jìn)制程的持續(xù)升級(jí)將會(huì)帶來(lái)巨額的成本。根據(jù)IBS，3nm 芯片的設(shè)計(jì)費(fèi)用約 5~15 億美元，工藝開(kāi)發(fā)費(fèi)用約 40~50 億美元，興建一條3nm產(chǎn)線的成本約 150~200 億美元。3nm芯片僅比5nm芯片提升15%性能、降低25%功耗。

2019 年單片晶圓價(jià)格預(yù)估（等價(jià) 8 寸片計(jì)價(jià)，美元） 資料來(lái)源：gartner、國(guó)盛證券研究所 在這種情況下，不斷加大研發(fā)費(fèi)用、資本支出成為了晶圓代工廠商進(jìn)軍先進(jìn)制程的必要條件。 這些年來(lái)，隨著行業(yè)資金不斷擴(kuò)大，技術(shù)壁壘持續(xù)增高，不僅十多年來(lái)沒(méi)出現(xiàn)新的競(jìng)爭(zhēng)玩家，而且隨著制程分水嶺的出現(xiàn)，越來(lái)越多的參與者從先進(jìn)制程中“出局”。格芯在2018年宣布放棄7nm研發(fā)，聯(lián)電在2018年宣布放棄12nm以下(即7nm及以下)的先進(jìn)制程投資，因此保持先進(jìn)制程研發(fā)的玩家僅剩行業(yè)龍頭臺(tái)積電、三星、英特爾等，以及處于技術(shù)追趕的中芯國(guó)際。

晶圓廠制程升級(jí)規(guī)劃 資料來(lái)源：各廠商、拓璞產(chǎn)業(yè)研究、國(guó)盛證券研究所 盛陵海在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》采訪時(shí)表示：“每一代新工藝需要的投資金額越來(lái)越多，因此市場(chǎng)上逐漸只有前幾位才有足夠的市場(chǎng)份額和利潤(rùn)支持下一代技術(shù)的投資。而技術(shù)又需代的開(kāi)發(fā)，很多公司的技術(shù)如果不能支持其盡快推出新工藝，要么只能停留在老工藝不升級(jí)，要么就退出市場(chǎng)。老工藝不是不賺錢，也是可以維持的，但是后續(xù)發(fā)展就沒(méi)有很大的機(jī)會(huì)了。” 在這些僅存的先進(jìn)制程玩家中，臺(tái)積電自然是其中的翹楚。其實(shí)，2010年的臺(tái)積電就已經(jīng)是晶圓代工產(chǎn)業(yè)的佼佼者，但使得臺(tái)積電登峰造極的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是28nm工藝的所向披靡，其之后一路在高端技術(shù)上加大投資力道。 2009年，張忠謀重任臺(tái)積電CEO，第一件重大決策，就是大筆一揮，將2010年的資本支出上調(diào)一倍，增加到59億美元，主要集中在28nm制程上，這是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的晶圓制程。 在金融海嘯讓大家余悸猶存的當(dāng)下，有兩位獨(dú)立董事反對(duì)，其中一位，還是身經(jīng)百戰(zhàn)的前德州儀器董事長(zhǎng)。張忠謀雖看好智能手機(jī)的未來(lái)需求，卻無(wú)法說(shuō)服他們。他只能攤牌，告訴他們，“要考慮我是公司負(fù)責(zé)人，你要跟隨我，”張忠謀在之前《天下》采訪時(shí)說(shuō)。 一位當(dāng)時(shí)反對(duì)的董事，幾年后告訴張忠謀，他很高興那時(shí)的反對(duì)沒(méi)有成功。 對(duì)臺(tái)積電來(lái)說(shuō)，28nm節(jié)點(diǎn)不但貢獻(xiàn)了巨大的營(yíng)收，還鞏固了市場(chǎng)地位。當(dāng)年一起競(jìng)爭(zhēng)28nm制程的格芯、聯(lián)電等大廠，無(wú)不紛紛敗下陣來(lái)，無(wú)論是在資金和技術(shù)上都難以追趕，還相繼宣布退出先進(jìn)制程競(jìng)賽。不得不說(shuō)，這一切都源于張忠謀的大膽投資。

他們各自在打什么算盤？

臺(tái)積電對(duì)于追求先進(jìn)制程的激進(jìn)表現(xiàn)一直延續(xù)至今，同樣想要追趕先進(jìn)制程的對(duì)手們也遵循了這種做法。數(shù)據(jù)顯示，在2019年全球經(jīng)濟(jì)不穩(wěn)定造成的晶圓代工產(chǎn)業(yè)衰退下，晶圓代工廠商在資本支出方面仍然沒(méi)有減少。

來(lái)源：拓墣產(chǎn)業(yè)研究院 在揮金如土的背后，臺(tái)積電不敢停，也不能停下來(lái)。 財(cái)報(bào)指出，臺(tái)積電為擴(kuò)展7nm產(chǎn)線與開(kāi)發(fā)5nm及以下制程技術(shù)，于2019年資本支出增幅約40%；全年研發(fā)費(fèi)用達(dá)30億美元，同比增長(zhǎng)4%，創(chuàng)下歷史新高。另外，在5納米產(chǎn)能規(guī)劃上優(yōu)于預(yù)期以及對(duì)先進(jìn)封裝廠的投資，皆是希望能在先進(jìn)制程發(fā)展，持續(xù)拉開(kāi)與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的距離。 在年初召開(kāi)的法人說(shuō)明會(huì)中，臺(tái)積電CFO黃仁昭指出，在2020年的全部支出中，約80%將用于3nm、5nm與7nm等先進(jìn)制程技術(shù)上，其余僅10%則用于包括先進(jìn)封裝與光罩，另外的10%則是用于特殊級(jí)制程技術(shù)上。 臺(tái)積電屢創(chuàng)新高的資本支出，以及在先進(jìn)制程技術(shù)投入上的高占比，似乎也預(yù)示了半導(dǎo)體行業(yè)在結(jié)束2019年的頹勢(shì)后，有望迎來(lái)拐點(diǎn)。 法說(shuō)會(huì)上，臺(tái)積電總裁魏哲家表示，2020年，全球主要市場(chǎng)5G基礎(chǔ)建設(shè)需求強(qiáng)勁，且速度持續(xù)加快，將會(huì)是半導(dǎo)體強(qiáng)勁成長(zhǎng)的一年，全年不含存儲(chǔ)的全球半導(dǎo)體業(yè)產(chǎn)值將成長(zhǎng)8%，而晶圓代工產(chǎn)值將成長(zhǎng)17%。 據(jù)他分析，5G手機(jī)未來(lái)滲透率攀升的幅度將優(yōu)于4G手機(jī)當(dāng)年的表現(xiàn)。在高效能運(yùn)算方面，包括有在CPU、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等應(yīng)用下，也將持續(xù)成為另一長(zhǎng)期營(yíng)運(yùn)成長(zhǎng)動(dòng)能。 不僅如此，英特爾預(yù)計(jì)將把部分高端芯片制造業(yè)務(wù)外包出去的消息，似乎給臺(tái)積電打了一劑強(qiáng)心針。作為老牌IDM廠，在AMD等企業(yè)紛紛因成本壓力被迫分離出自己的晶圓制造業(yè)務(wù)時(shí)，英特爾(還有三星)仍然堅(jiān)持自己建廠自己造芯片，并將此標(biāo)榜為自己的最大優(yōu)勢(shì)。 因此這一選擇，對(duì)于英特爾和整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)，幾乎是一個(gè)劃時(shí)代的決定。似乎也預(yù)示了晶圓代工廠將會(huì)變得越來(lái)越重要。臺(tái)積電之后增加資本開(kāi)支也就成了順風(fēng)順?biāo)氖虑椤? 今年以來(lái)，臺(tái)積電的業(yè)績(jī)似乎也正在證明這些言論，二季度，臺(tái)積電依舊以超過(guò)50%的市占率居冠，整體晶圓銷售金額部分，光是7nm制程就占36%比重，先進(jìn)制程貢獻(xiàn)達(dá)Q2整季的54%。

2020 年全球晶圓代工前五大份額 來(lái)源：國(guó)金證券研究所，彭博社 同時(shí)，臺(tái)積電Q2資本開(kāi)支達(dá)42億美元，同時(shí)上調(diào)全年資本開(kāi)支10億美元至160-170億美元，較原先的金額增加約6%；若與去年資本支出140-150億美元相較，大幅增長(zhǎng)約13-15%。 雖然臺(tái)積電Q2仍維持高市占率以及高資本支出，但根據(jù) TrendForce 旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院調(diào)查顯示，與Q1相比，臺(tái)積電Q2市占率從前季的54.1%降至51.5%，三星反而從15.9%成長(zhǎng)至18.8%， 據(jù)韓媒《KoreaBusiness》報(bào)道，南韓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分析人士表示，三星能有如此表現(xiàn)，主要?dú)w功于EUV技術(shù)。不僅如此，三星電子日前發(fā)布該公司最新的封裝技術(shù)，正是直攻7nm制程而來(lái)。 在對(duì)手瘋狂逼近之下，臺(tái)積電不能松懈，只能不斷加大投入追趕先進(jìn)制程，成為永不落腳的鳥(niǎo)。 對(duì)于三星（Samsung）而言，雖然目前仍然擁有晶圓代工市場(chǎng)第二的市場(chǎng)份額，但18%的數(shù)據(jù)顯示其已經(jīng)慢慢落后臺(tái)積電很多。尤其是在曾經(jīng)的重量級(jí)合作伙伴蘋果在轉(zhuǎn)投臺(tái)積電的情況下，三星越發(fā)感覺(jué)到危機(jī)的來(lái)臨。著急的三星想要扭轉(zhuǎn)這一局勢(shì)。 數(shù)據(jù)顯示，三星晶圓代工業(yè)務(wù)在2019年資本支出較2018年高，用于擴(kuò)產(chǎn)7nm產(chǎn)能與更先進(jìn)制程研發(fā)。此外，三星在2019年4月宣布將于2030年前投入1160億美元發(fā)展半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，重點(diǎn)將用在邏輯IC設(shè)計(jì)方面。在不造成三星集團(tuán)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)下，增加投資對(duì)于技術(shù)開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)布局將有助益，也能為其與臺(tái)積電的軍備競(jìng)賽做準(zhǔn)備。 根據(jù)韓媒報(bào)道，為了追逐臺(tái)積電的制程工藝進(jìn)度，三星在5nm方面早已立下壯志，而為了完成這一指標(biāo)，去年10月份，三星分別向ASML采購(gòu)了15臺(tái)EUV光刻機(jī)，花費(fèi)25億美元，約合人民幣181億元。今年1月15日，三星與ASML公司簽訂了新一輪訂單，將采購(gòu)20臺(tái)EUV光刻機(jī)，總計(jì)花了33.8億美元，約合234億元人民幣。 不僅如此，在封裝技術(shù)方面，正如前文所言，三星電子近日宣布，公司的3D IC封裝技術(shù)eXtended-Cube（X-Cube）已通過(guò)測(cè)試，可立即提供給當(dāng)今最先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)。目標(biāo)正是包括7nm和5nm在內(nèi)的高級(jí)節(jié)點(diǎn)。 三星想要追趕臺(tái)積電的野心非常明顯，市場(chǎng)份額也在緩慢提升，能否打出成功一擊仍待時(shí)間給出答案。 而對(duì)于大陸代工領(lǐng)頭羊中芯國(guó)際而言，在營(yíng)收創(chuàng)新高、回歸A股上市等喜訊頻出之時(shí)，繼續(xù)增加資本支出一方面是為了應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)能的需求，擴(kuò)充產(chǎn)線；另一方面，也是在努力縮短與大陸以外領(lǐng)先晶圓代工廠的實(shí)力差距，提高其在全球晶圓代工市場(chǎng)的地位。 中芯國(guó)際在2019年全面資本開(kāi)支為18.84億美元，同比擴(kuò)張2.84%。2019年，中芯國(guó)際的研發(fā)投入再創(chuàng)新高，研發(fā)支出由2018年的6.634億美元增加2019年的6.874億美元，占銷售收入比例約22%，增加主要是由于在2019年進(jìn)行高階的研發(fā)活動(dòng)所致。 2020年，中芯國(guó)際啟動(dòng)了新一輪的資本開(kāi)支計(jì)劃，接連大幅提高資本開(kāi)支預(yù)算，以加快擴(kuò)充產(chǎn)能。目前資本支出已經(jīng)占據(jù)營(yíng)收的170%，第二季資本開(kāi)支猛增達(dá)13.43億美元，一季度僅為7.8億美元；2020 年計(jì)劃的資本開(kāi)支由約43億美元增加至約67億美元。增加的資本開(kāi)支主要用于機(jī)器及設(shè)備的產(chǎn)能擴(kuò)充。 事實(shí)上 ，43億美元是5月份剛剛更新的數(shù)字。在2月公布的2019年四季度報(bào)，中芯國(guó)際曾表示，今年的資本開(kāi)支僅規(guī)劃31億美元，其中20億美元用于控股的主攻14納米的上海廠。這也意味著，中芯從年初至今在資本開(kāi)支上的預(yù)算已提升1倍。 值得注意的是，中芯國(guó)際從2017年的16.72%，增加到2019年的21.55%，其研發(fā)費(fèi)用占營(yíng)收比超過(guò)兩倍于臺(tái)積電/聯(lián)電的8-9%及世界先進(jìn)/華虹的6-7%。這足以看出他們對(duì)未來(lái)的野望。

研發(fā)費(fèi)用占營(yíng)收比同業(yè)比較 來(lái)源: 各公司, 國(guó)金證券研究所 中芯國(guó)際研發(fā)支出的提升不僅來(lái)自于外界環(huán)境的變化也來(lái)自于自身的追求。由于去年貿(mào)易戰(zhàn)的爆發(fā)，使得臺(tái)積電代工存在更多變數(shù)，這令其第二大客戶—華為開(kāi)始將部分芯片轉(zhuǎn)單交由中芯國(guó)際代工。之后，華為又表示，由于美國(guó)采取強(qiáng)硬措施，華為麒麟高端芯片在9月15日之后將停產(chǎn)，側(cè)面證實(shí)臺(tái)積電將停止為華為制造芯片。 在這種情況下，國(guó)內(nèi)代工需求正在與日俱增，2019年全年，中芯來(lái)自中國(guó)客戶的收入占總收入的59.5%，相比2018年提高了2.5%。在2019年第四季度，這個(gè)比例更是提高到了65.1%。中國(guó)大陸龐大的市場(chǎng)需求，以及國(guó)產(chǎn)替代的大趨勢(shì)下，為中芯國(guó)際的發(fā)展提供了一片沃土。 另一方面，中芯國(guó)際也在努力縮短與大陸以外領(lǐng)先晶圓代工廠的實(shí)力差距，目前，中芯國(guó)際第一代FinFET 14nm產(chǎn)能已達(dá)到3000片/月，財(cái)報(bào)顯示，第一代FinFET的產(chǎn)能爬坡快于預(yù)期，計(jì)劃產(chǎn)能將于2020年底上量至15000片/月。而性能接近臺(tái)積電10nm的“N+1”工藝，將會(huì)在今年第四季度實(shí)現(xiàn)小規(guī)模投產(chǎn)。 國(guó)金證券研究所指出，一旦中芯國(guó)際取得ASML的EUV光刻機(jī)，成為全球第三家（在臺(tái)積電及三星之后）邁入 EUV 5nm工藝制程節(jié)點(diǎn)的晶圓代工大廠將指日可待。 格芯（GlobalFoundries）與聯(lián)電在先進(jìn)制程開(kāi)發(fā)暫緩腳步，沒(méi)有較大的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，2019年資本支出預(yù)估持平或減少。

強(qiáng)者想更強(qiáng)，后來(lái)者如何追？

在中芯國(guó)際取得長(zhǎng)足進(jìn)步的同時(shí)，我們也不得不承認(rèn)，目前的技術(shù)水平依舊不能與臺(tái)積電相比。 就14nm而言，臺(tái)積電早于2014年已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)，今年更開(kāi)始量產(chǎn)5nm制程，占公司營(yíng)收比重預(yù)計(jì)為8%，公司預(yù)計(jì)3nm制程明年試產(chǎn)，2022年下半年量產(chǎn)。相比之下，中芯國(guó)際比臺(tái)積電落后6年，而該公司早前宣布計(jì)劃今年第4季試產(chǎn)臺(tái)積電已經(jīng)量產(chǎn)多時(shí)的7nm芯片。 因此臺(tái)積電到底能否被超越？已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)“日經(jīng)”話題。 對(duì)此，臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀曾放言：“中國(guó)大陸企業(yè)應(yīng)該更加注重芯片設(shè)計(jì)，而芯片制造就就直接交給臺(tái)積電就好了，因?yàn)榇箨?a target="_blank">半導(dǎo)體制造企業(yè)并不容易超越臺(tái)積電。” 臺(tái)積電確實(shí)有自信的資本，過(guò)去十年中，其市占率不斷攀升。2009年臺(tái)積電的市占率為45%，2020年第二季度就已經(jīng)達(dá)到56%。臺(tái)積電總裁魏哲家預(yù)測(cè)，受惠于5G和人工智能芯片應(yīng)用快速成長(zhǎng)，臺(tái)積電全年增幅會(huì)優(yōu)于產(chǎn)業(yè)平均值，同時(shí)來(lái)到歷史最高點(diǎn)。 更表現(xiàn)在對(duì)工藝的壟斷，正如前文所言，在2020年的全部支出中，臺(tái)積電約80%將用于3nm、5nm與7nm等先進(jìn)制程技術(shù)上，從細(xì)分業(yè)務(wù)來(lái)看，5nm、7nm等先進(jìn)制程則或?qū)⒊蔀榕_(tái)積電最強(qiáng)有力的增長(zhǎng)動(dòng)能。放眼整個(gè)晶圓代工領(lǐng)域，目前沒(méi)有哪家公司可以與之匹敵。 還有高級(jí)封裝領(lǐng)域，臺(tái)積電的兩大先進(jìn)封裝COWOS和InFO，這兩年在市場(chǎng)上也取得了很大的優(yōu)勢(shì)，除了CoWoS和InFO這兩大2.5D IC封裝技術(shù)外，臺(tái)積電在3D IC封裝上還有SoIC 及 WoW。其SoIC 及 WoW 等3D IC先進(jìn)封裝也陸續(xù)試產(chǎn)成功。 因看好未來(lái) 5G、人工智能、高效能運(yùn)算（HPC）等新應(yīng)用，而且芯片設(shè)計(jì)走向異質(zhì)整合及系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，臺(tái)積電不斷擴(kuò)大先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)，去年臺(tái)積電順利試產(chǎn) 7nm系統(tǒng)整合芯片（SoIC）及 16 nm晶圓堆疊晶圓（WoW）等 3D IC 封裝制程，預(yù)期 2021 年之后進(jìn)入量產(chǎn)。不得不說(shuō)，原先不起眼的封裝技術(shù)，現(xiàn)在儼然成為臺(tái)積甩開(kāi)三星、英特爾的主要差異點(diǎn)。 在這些條件的加持下，臺(tái)積電宛如被銅墻鐵壁包裹，想要超越簡(jiǎn)直難上加難。 當(dāng)然，世事無(wú)絕對(duì)，有業(yè)內(nèi)人士指出，中美貿(mào)易戰(zhàn)越演越烈，在英美相繼制裁華為的情況下，臺(tái)積電已經(jīng)沒(méi)有再接華為的新訂單，如果各國(guó)僵持情況持續(xù)，可能會(huì)有越來(lái)越多中國(guó)企業(yè)遭針對(duì)，中芯國(guó)際如果可以把握機(jī)會(huì)，打起“中國(guó)芯”的旗號(hào)，全盤接收臺(tái)積電所有中國(guó)訂單，可能收入及盈利有望上升，不過(guò)技術(shù)能否追得上，仍然是中芯能否趕上臺(tái)積電訂單的關(guān)鍵。 臺(tái)積電并不是不可攻破，正如比亞迪前掌門人王傳福所言，芯片不是上帝造的。

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原文標(biāo)題：市場(chǎng) | 瘋狂砸錢的晶圓廠，打的什么算盤？

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