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IC產線密集落地 工藝深耕成競爭焦點
發布時間:2019-05-13 16:05  來源:中國電子報  作者:史強

 近年,全球集成電路制造企業紛紛在中國大陸新建或擴產生產線,尤其是2017年全球集成電路代工企業資本支出創歷史新高,達到233.94億美元,同比增長13%,使得2018年和2019年成為新線投產和量產線擴產的關鍵年份。根據賽迪智庫集成電路所的統計,截止2018年底,臺積電南京廠投產后,中國大陸已量產的12英寸生產線達到10條,產能超過51萬片/月。2019年,長江存儲、無錫華虹、中芯國際、臺積電等產線按期投產/擴產將進一步提升國內產能,根據已知材料分析,本輪產線建設浪潮仍未投產的新增產能將達到86.5萬片/月。產線密集投產后,中國企業將在產品、技術、人才和供應鏈等多方面與全球領先的公司展開更為激烈的競爭,期間必然伴隨著諸多新的考驗。

 

新增產能遭遇應用市場增長放緩,產能利用率勢必回落

 

一方面手機、PC等傳統應用市場增長乏力。2018年國內計算機產量同比下滑1%,手機產量同比下降4.1%,其中智能手機同比下降0.6%。隨著PC應用市場萎縮,4G手機市場逐漸飽和,國內集成電路產業面臨市場驅動力變革。另一方面5G、人工智能等新興應用市場尚未規模化興起。2019年至20205G正式商用這段期間,將是手機市場青黃不接,同時面臨行業大洗牌的時期,整體市場驅動不足也將導致國內市場增長乏力。

此外,芯片企業在2018年庫存增加同樣會造成短時間內制造訂單下降。中芯國際財報顯示,其產能利用率在2018年三季度達到94.7%的高峰后,四季度已經開始回落。目前看來,19年上半年的應用市場需求偏弱,明顯的市場增長點將在三季度出現,從而有效推動產能利用率回升。產線密集落地后,國內用戶無法填補所有新增產能,制造企業需要提前尋找市場,加速融入全球產業供應鏈,通過向國際用戶提供產能實現可持續增長。

圖 全球代工廠季度產能和產率預測

數據來源:Gartner 2018.12

 

新增產能工藝制程集中,目標市場潛在競爭壓力大

 

從各工藝節點的產能看,2018年,28nm以上工藝產能仍占全球總產能的約90%,其中0.18μm工藝產能最高,約占全球的20%。未來幾年,雖然7nm是產能增長最快的工藝制程,但成熟工藝仍占據重要市場地位。就國內市場而言,除中芯國際28nm擴產、14nm工藝驗證和臺積電南京廠16nm工藝擴產外,國內多數新增產能主要集中在65~90nm的特色工藝和模擬工藝。同時,產線新增主體較多,2018年以新主體開建的生產線超過5條。產線建成后,主體分散和布局分散容易形成同質化競爭,并造成資源浪費。此前MOSFET市場人士就有擔憂,擔心未來國內12英寸代工廠投產造成產品供過于求,引發產品價格下降。

此外,新建產線在市場競爭力方面也不占優勢。例如在成本上,臺積電的28nm工藝在2010年已開始投產,其生產設備早已完成折舊,新建產線僅設備折舊一項加高了產品成本。針對這一情況,未來應充分發揮產業主體集中和區域集聚的競爭優勢,鼓勵企業通過市場手段合理調配產能和發展布局。

2018年全球集成電路代工廠商各工藝節點產能占比

數據來源:Gartner 2018.12

 

工藝多樣化趨勢下的深耕能力決定企業深層次競爭力

 

工藝制程的演進一定是推動芯片在性能、功耗和面積上的全面提升,隨著技術演進,摩爾定律推進已經出現一定程度的延遲。一方面先進工藝的開發難度越來越大,英特爾10nm工藝因此不斷推遲而被臺積電反超;另一方面設計制造成本也越來越高,能夠承擔7nm芯片設計費用的客戶減少促使格羅方德和聯電放棄了7nm工藝開發。

因此,各大制造廠紛紛將目光投向充分挖掘工藝制程的性能。臺積電在率先推出7nm工藝后,又推出了7nm+工藝;三星在量產10nm LPP工藝后,又推出了名為10LPU的第三代10nm工藝,從另一個角度實現性能提升。格羅方德2018年宣布將專注射頻、嵌入式存儲器、低功耗定制產品在14nm12nm FinFET工藝改進,同時重點推動22DFX12FDX工藝在低功耗、低成本以及高性能RF/模擬/混合信號設計的應用。

國內企業同樣需要完善產品線增強競爭力。中芯國際在28nm量產后至今仍不斷開發和完善產品線,未來這一輪產線落地后工藝的競爭可能將更多的體現在產品線優化上。

 

人才綜合素質和企業管理能力將成為競爭的重要因素

 

國內集成電路產業起步晚,領軍人物不足,人才缺口大。隨著未來兩年多條產線的正式投產,人才團隊和企業管理問題將逐步顯現。根據《中國集成電路人才白皮書(2017-2018版)》,截止到2017年底,我國集成電路行業從業人員規模在40萬人左右,其中技術類從業人員規模為33萬人左右。到2020年前后,我國集成電路行業人才需求約為72萬人,我國現有人才存量40萬人,人才缺口達到32萬人。

對集成電路生產線而言,工藝研發需要整套的高質量管理體系,這就不僅需要領軍人物,還需要一個素質過硬的研發和管理團隊。在生產線數量猛增的情況下,國內這方面人才將明顯不足,高薪挖人和團隊拆分必然出現,由此而來的可能是團隊戰斗力的弱化。針對這一問題,政府、國內外企業都應及早重視并通力合作,打造相應聯盟或平臺共同開展高校培訓和在職培訓,制定相應培訓計劃,打通產業和教育的壁壘做好人才資源儲備。

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