新的一年開始,說說全球半導體業的運勢。
通常數據要到今年的3月才陸續出齊,但是去年底的IEDM,每年初的CES及由SEMI組織的半導體工業策略年會(ISS)在美國舊金山的半月灣(9-11日),以及臺積電的Q4法說會等己經結束,因此基本的參考點可能己經具備。
據己經公布的數據,如Gartner的2017年半導體同比增長4.7%,達3400億美元,德意志銀行(Deutschebank)于去年12月的預測今年半導體增長5%,WSTS于去年11月的秋季預測,、2016年半導體同比下降0.1%,以及2017年半導體增長3.3%。SEMI預估2017年全球半導體產業在3D NAND Flash和晶圓代工廠持續沖擊產能下,將擺脫去年疲弱,恢復強勁成長,預估年產值將超過3,600億元,年增5~7%。再有張忠謀的預測,2017半導體增長4%,代工增長7%,及臺積電的增長5%-10%等。
推動力是什么?
產業預測要依數據,不能拍腦袋。
TSMC在Q4的法說會上認為,全球智能手機出貨量同比增長6%,其中高階手機增長3%,中階手機增長5%及低階手機增長8%。計算機出貨量同比下降5%,平板電腦下降7%,物聯網產品出貨量增長34%。Gartner預測全球個人電腦,平板,超移動產品及手機等,2017年出貨量總計23億臺,與2016年持平。
集邦科技(DRAMexchange)預測2017Q1服務器內存模組價格平均增長25%,高容量的增長30%以上,DDR4 32Gb己突破200美元,16GbRDIMM也攀升至100美元。存儲器市況從2016年6月觸底反彈后,從最低每單位1.31美元一路走升,年底攀底至1.94美元,且在供給有限而需求增加的狀況下,存儲器今年有望延續漲勢。
IC Insight作了未來五年(2016至2020年)全球存儲器市場的年均增長率CAGR達7.3%,由2016年的773億美元,增加至2020年的1,099億美元,表明未來的存儲器市場是一片光明。
但是張忠謀在Q4的法說會上明確2017年代工業是flat,平坦,意味著今年全球代工可能會不及去年,值得我們要警惕。
怎么樣來解讀2017半導體業的“運勢”
解讀產業的運勢,不同的人有不同的看法。總的看法至此2017年半導體業的表現不突出,也不悲觀,可能會受全球政治大格局的影響,不確定性增多,尤其是中國半導體業的進展。
從終端電子產品市場方面,計算機,平板電腦仍是下降,智能手機的增長已顯乏力,而新的市場亮點,如AR/VR,自動駕駛,智能家居與城市,包括物聯網等,描繪的前景都十分誘人,但是市場的碎片化,那一個都無法與計算機,手機這樣的體量,個人的持有量可以相比擬。歸根結底,近階段尚缺乏量大面廣的終端電子產品市場,要么體量不夠大,或者是如物聯網等,雖然它們的體量夠大,但是硅含量偏小。
從工藝制程技術方面,盡管10納米己經量產,7納米已經箭在弦上,然而它們的投資金額太大,需要更長的爬坡時間(有人認為成品率暫時不高)。而對于新的方向,如3D NAND,新的替代存儲器,EUV光刻,TSV,2.5D,3D封裝等那個都是技術上的“硬骨頭”,需要金錢,時間與耐心。
半導體工藝制程不斷的推進,并非是一帆風順,己經有多次認為可能走不下去,而后又“重見光明”。至此,7納米己無懸念,可能還在討論5納米怎么辦?但是己經有人說未來可以達到1納米?簡直讓人不可思議。
臺積電7納米已在今年第1季進行試產,主要客戶包括可程序邏輯門陣列(FPGA)大廠賽靈思(Xilinx)、繪圖芯片大廠輝達(NVIDIA)等,業界亦盛傳高通的高階手機芯片將回到臺積電并采用7納米投片。臺積電公布計劃2017年第4季可完成產能建置及認證,隨后就進入量產階段,因此2018年進入7納米量產。
業界人士表示,英特爾在開發14納米時其實就已落后6-9個月,多年來它推崇的摩爾定律也宣告棄守。由于新增優化(Optimization)程序,英特爾現階段制程更新周期也從原先的兩年延長至三年。
盡管如此,英特爾在沖刺10納米的競賽中仍然落后臺積電至少兩個季度,據媒體之前報導,臺積電已在2016年第二季試產10納米制程成功,第四季有望領先同業進入量產。而英特爾的Cannon lake Tick 10納米將于2017年底量產。
由于臺積電的每年近100億美元的投資以及大量的研發人員,預計在2020年時進入5納米量產。
相較之下,臺積電的10納米、7納米制程技術雖然可能落后于英特爾,但臺積電比英特爾提前1-2年跨入7納米制程,可藉此縮短兩家公司的差距。臺積電在獨家封裝技術“整合型扇出型封裝”(integrated fan-out,InFO)的協助下,有望在2017年、2018年霸占10納米和7納米的晶園代工市場。
IC Knowledge總裁Scotten Jones認為,近期觀察眾多邏輯芯片制造商將進入5納米制程,其中臺積電的進程可能最先到達,于2019年下半年,但是很快大家就并駕齊駛。
GF的首席執行官Gary Patton認為,盡管摩爾定律可能終止,但是我們總能找到未來繼續前行的出路。
隨著器件進入原子層極限,Gary Patton預測芯片制造商在2020年附近會采用環柵晶體管架構。
2019年下半年半導體業可能會進入采用EUV的5nm時代,至少在部分工藝中會使用EUV,但是仍將釆用finFET晶體管架構。然而再下一代的3.5納米,可能會采用水平的納米線,意味著傳統的工藝尺寸縮小時代終止。
雖然如此,Coventor的工藝模型專家認為利用2.5納米代的堆疊n納米線及p納米線還能提供60%-70%的晶體管密度增加,表示持續推動產業進步可以一直到2025年。
ASML CEO確認2017年EUV出貨13臺,包括2016年的一臺訂單,2018年24臺,2019年40臺,每臺單價在1億歐元左右,CEO進一步確認無論是邏輯晶圓廠還是存儲晶圓廠的需求在2017年都明顯趨好,因此公司認為2017年度銷售額將存在“a significent growth”)業界對于EUV光刻寄于厚望,然而EUV的技術進展一再推遲,盡管前景看似十分光明,但是誰也無法預測2018年真能步入量產水平。EUV要能與193納米浸液式光刻在成本上具有競爭力,恐怕至少要在4次圖形光刻(SAQP)時,因此當EUV光刻在2020年真正變成量產的設備時,估計那時的7納米-5納米己成為市場的主力應用,它將推動全球半導體業至另一波新的高潮。
2017年除了存儲器芯片會漲價之外,其它暫時還看不到有太多的亮點,fabless增長已顯頹勢,而代工業的盛況恐也不如之前,雖然臺積電是一馬當先,但是三星,英特爾,中芯國際等都會加入,所以全球代工的競爭更加激烈。
未來的3年:半導體由“小衰/小靚”全面轉向到“平穩增長”, 到2020年時全球半導體市場規模將可能超過5000億美元,中國半導體業的進展起到重要的助推作用。
中國半導體業需要有耐心,時間與堅持
2017年對于中國半導體業是十分關鍵。因為2015年依然“兼并”打頭陣,積聚足夠的上升動能,2016年進入芯片生產線的建線高潮,許多存儲器,12英寸生產線項目開工,所以今年部分項目將進入量產,或者進入設備安裝階段,也即大量投資階段,更主要的是工藝制程技術方面的突破,為2018年這些生產線進入量產要作好準備。
對于現階段的建線高潮,造勢重要,然而冷靜更不可缺,因為從現在起真正的投資會開始,風險的機率增大。任何產能的擴充,只要有錢,相對是簡單的,關鍵是產能要變成為“有效產能”。顯然,有效產能是越多越受歡迎,所以必須能在全球競爭中勝出。
對于如28納米,HKMG的邏輯代工,及32層3D NAND等量產都是關鍵的技術節點,要有客觀的基本認識,不太可能一蹴而就,需要耐心與時間,它是有綜合的因素所決定,沒有捷徑。但是對于中國半導體業是沒有退路,只有迎難而上,所以骨干企業必須要有擔當。
2017年對于中國半導體業是個關鍵,不確定因素增多,因為我們的對手,它能出牌的機會很多,隨便拿一張出來,對于中國半導體業會有大的影響,顯然對手也一定會得到相應的“回報“。
中國半導體業要首先要有如果最環的情況出現如何應對的預案?歸納起來基本有兩條,一是不懼怕,因為之前也曾有過,懼怕也改變不了現狀,相反有可能會變成“好事”,倒逼我們堅持自力更生,奮發圖強:二是不動搖,更不退縮,因為這也是中國的國策之一。
未來中國半導體業的發展向前迅速進步是無疑的,但是需要有足夠的耐心及時間,真正的考驗是在生產線的產能建成之后,它能變成為“有效產能”,以及能持續的生存下來。