解析成熟制程芯片市场,中流砥柱的崛起与竞争
解析成熟制程芯片市场,中流砥柱的崛起与竞争
在当今科技日新月异的时代,芯片作为信息技术的核心基石,其重要性不言而喻。而在芯片制造领域,成熟制程芯片正逐渐成为市场的焦点,展现出强大的生命力和竞争力。
成熟制程芯片的定义与特点
芯片制程指的是芯片上晶体管栅极的宽度,通常用纳米(nm)来表示。业界一般将 28nm 及以上的制程工艺称为成熟制程,而 28nm 以下则被归为先进制程。
与先进制程芯片相比,成熟制程芯片具有一些独特的特点。首先,其制造成本相对较低。随着技术的不断进步,先进制程的研发和生产成本呈指数级增长,而成熟制程在经过长期的发展和优化后,成本已经相对稳定,能够满足大量对成本敏感的应用需求。其次,成熟制程芯片在一些特定领域具有较高的可靠性和稳定性。例如在工业、汽车、军事等对环境要求较为苛刻的领域,先进制程芯片可能由于其复杂的工艺和较小的尺寸,在耐用性方面表现不如成熟制程芯片。此外,成熟制程芯片的生产工艺相对较为简单,良品率较高,能够保证大规模的量产。
成熟制程芯片的广泛应用
成熟制程芯片的应用领域非常广泛,涵盖了众多日常生活和工业生产中的关键产品。在家用电器领域,从电视、冰箱到洗衣机等各种家电设备中,都需要成熟制程芯片来实现控制、显示等功能。在汽车电子方面,汽车行业使用的芯片 95% 都是传统芯片,如汽车的 ESP 车身电子稳定系统和 ECU 电子控制单元等所需要的 MCU 芯片,其制程普遍在 45-130nm 之间。这些芯片对于汽车的性能和安全至关重要。物联网设备也是成熟制程芯片的重要应用场景之一,大量的传感器、控制器等都依赖于成熟制程芯片来实现低功耗、长时间稳定运行。此外,中小容量的存储芯片、模拟芯片、电源管理芯片、模数混合芯片、CMOS 传感器等也主要采用成熟制程。
成熟芯片市场的现状与竞争格局
近年来,成熟制程芯片市场呈现出快速增长的态势。根据相关市场报告,2023 年至 2027 年全球晶圆代工市场中,成熟制程及先进制程的产能比重大概维持在 7:3。这表明成熟制程仍然占据着芯片制造的重要地位。
在全球范围内,各地区的芯片制造商都在积极布局成熟制程市场。中国在成熟制程芯片产能方面表现突出。中国大陆地区致力于推动本土化生产等政策和补贴,积极扩产,预计成熟制程产能占比将从 2023 年的 29% 提升至 2027 年的 33%。其中,中国大陆地区的晶圆代工厂中,以中芯国际、华虹、以及晶合集成为代表的企业最为积极。
例如,在 driver IC 方面,主要采用 HV(high voltage)特殊工艺,近期重点在 40/28nm HV 制程开发。目前市场领先的是联华电子,其次是格罗方德。中芯国际的 28HV 和合肥晶合集成的 40HV 将在今年第四季到明年下半年进入量产阶段,技术差距逐渐缩小,这将对力积电、世界先进、东部高科等企业造成短期冲击,从长远来看,也会对联华电子和格罗方德产生影响。
在 CIS/ISP 方面,3D CIS 结构包含逻辑层 ISP 与 CIS 感光层,主流工艺大致以 40/45nm 为分水岭,逻辑层 ISP 制程将持续往更先进节点发展,而 CIS 感光层与 FSI/BSI CIS 则以 65/55nm 及以上为主流。目前技术领先的主要是台积电、联电、三星等,但中芯国际、合肥晶合集成等企业正在紧追其后。它们除了在技术层面追赶外,还会受惠于国内智能手机品牌的订单支撑,以及相关厂商积极响应政府政策将订单转回中国大陆地区。
在 power discrete(功率元件)领域,中国大陆地区的晶圆代工厂也有更多机会切入。随着其他本土小厂加入竞争行列,若产能大幅度提升,将加剧全球 power discrete 代工的竞争压力。
中国成熟制程市场的发展
中国成熟制程芯片市场的崛起,得益于多方面的因素。首先,国内庞大的市场需求为成熟制程芯片提供了广阔的发展空间。随着智能手机、物联网、新能源汽车等产业的迅速发展,对成熟制程芯片的需求量持续增加。其次,中国政府大力支持半导体产业的发展,出台了一系列政策和措施,鼓励企业加大在成熟制程领域的投资和研发力度。此外,国内企业在技术研发和生产制造方面不断取得进步,逐渐缩小了与国际先进水平的差距。
以中芯国际和华虹为例,中芯国际在投资者关系活动上表示,公司的战略并非简单追随摩尔定律,而是考虑工厂的长期运营。其已建设的项目是基于与客户及产业链的事先协商,以满足市场的实际需求。中芯国际认为,按照行业竞争规律,大约 5-6 年可消化和兼并多余的产能,使市场和供应达到平衡。尽管其市场份额相对较小,但产品和研发具有多样性,即使份额有所增加,也不太可能对整个行业造成重大冲击。在外部环境无重大变化的前提下,中芯国际计划在 2024 年继续推进近几年来已宣布的 12 英寸工厂和产能建设计划,预计资本开支与上一年大致持平,销售收入增幅不低于可比同业的平均值,实现同比中个位数增长。
华虹 2023 年全年实现销售收入 22.861 亿美元,全年毛利率为 21.3%。目前,华虹在上海金桥和张江建有三座 8 英寸晶圆厂,月产能约 18 万片;在无锡高新技术产业开发区内建有一座月产能 9.45 万片的 12 英寸晶圆厂(“华虹无锡”),这是全球领先的 12 英寸特色工艺生产线,也是全球第一条 12 英寸功率器件代工生产线。此外,该公司正在推进华虹无锡二期 12 英寸芯片生产线(“华虹制造”)的建设。华虹认为自己是独一无二聚焦于特色工艺的晶圆代工厂,历经 20 多年研发了 5 大特色工艺平台,即使有众多新建代工厂释放产能,其仍能在各个技术领域保持领先优势。
成熟制程芯片市场面临的挑战与机遇
在成熟制程芯片市场快速发展的同时,也面临着一些挑战。一方面,市场竞争日益激烈。随着更多企业进入这一领域,价格竞争可能加剧,企业需要不断提升自身的技术水平和生产效率,以保持竞争力。另一方面,技术升级的压力始终存在。尽管成熟制程芯片的技术相对成熟,但为了满足不断变化的市场需求,企业仍需持续进行技术创新和工艺改进。
然而,挑战往往与机遇并存。首先,5G、人工智能、物联网等新兴技术的发展为成熟制程芯片带来了新的应用需求。例如,在物联网领域,大量的设备连接需要低功耗、高性价比的芯片支持,这正是成熟制程芯片的优势所在。其次,汽车电子市场的快速增长为成熟制程芯片提供了广阔的空间。汽车智能化、电动化的趋势使得汽车对芯片的需求不断增加,而成熟制程芯片在汽车电子系统中的应用广泛且稳定。此外,国内市场的巨大潜力也是中国企业的重要机遇。随着国内半导体产业的不断发展和自给率的提高,国内企业在满足国内市场需求的同时,还有机会拓展国际市场份额。
未来展望
展望未来,成熟制程芯片市场有望继续保持稳定增长。在技术方面,企业将不断优化工艺,提高芯片的性能和可靠性,同时降低成本。在应用领域,成熟制程芯片将进一步拓展到更多新兴领域,如智能家居、智能医疗等。
中国在成熟制程芯片领域的发展前景十分广阔。随着国内企业技术实力的不断提升和产能的持续扩大,中国有望在全球成熟制程芯片市场中占据更重要的地位。同时,中国企业还需加强与国际产业链的合作,共同推动技术进步和市场发展。
然而,市场变化莫测,技术发展迅速。企业需要密切关注市场动态和技术趋势,持续投入研发,以应对可能出现的挑战和变化。此外,人才培养也是关键。芯片制造是一个高度技术密集型产业,需要大量的专业人才。中国应加大在芯片领域的教育和培训投入,培养更多优秀的芯片设计、制造和研发人才,为产业的持续发展提供坚实的人才支撑。
总之,成熟制程芯片市场作为芯片产业的中流砥柱,其地位不容忽视。在未来的发展中,它将继续在各个领域发挥重要作用,为科技进步和社会发展提供强大的动力。而中国的成熟制程芯片产业也将在挑战与机遇中不断前行,为全球芯片市场的繁荣做出更大的贡献。
需注意的是,芯片市场是一个动态变化的领域,受到多种因素的影响,如技术突破、市场需求、政策环境等。因此,企业和相关从业者需要密切关注市场变化,及时调整战略,以适应不断发展的行业形势。同时,全球芯片产业的发展也需要各国之间的合作与交流,共同推动技术创新和产业进步,实现互利共赢的局面。