专栏名称: 半导体芯闻

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半导体产业发展太快，你要适应

半导体芯闻 · 公众号 · · 2022-02-22 17:39

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来源：内容编译自amcham，谢谢。

越来越多的国际科技公司计划开始设计自己的半导体产品——政府也计划发展国内芯片制造能力——可能会给市场带来一些干扰。然而，中国台湾以相对较低的成本高效生产芯片的能力应确保其持续增长和成功。

由于全球芯片短缺的情况下需求继续激增，中国台湾的半导体产值预计将在 2021 年增长 25.9% 至创纪录的 4.1 万亿新台币（1470 亿美元）。受专业先进芯片需求的推动，预计今年产量将继续扩大。

为了应对全球逆风，包括半导体短缺和供应链延迟，科技巨头和政府正在采取重大战略和财务措施，将芯片供应链的重要部分纳入内部。半导体行业发生的革命可能会对芯片设计师产生不利影响，并使先进制造商受益，使台湾及其领先的台积电 (TSMC) 成为主要受益者。这一趋势在今年和明年的利润、增长以及新的合作伙伴关系和交易中已经很明显。

苹果、特斯拉和 Oppo 只是将芯片设计的某些方面带入内部的少数科技公司，而谷歌、Facebook、亚马逊和微软等云计算巨头也在为其数据中心开发定制芯片。除了消除依赖第三方设计师的一些不确定性和不稳定性之外，这些公司还旨在通过更专业的软件和硬件在竞争中脱颖而出。

谷歌正在为 Pixel 手机开发的 AI 芯片将针对该公司的 AI 模型进行优化，并将提供比标准芯片更高的性能和效率。谷歌还计划到 2023 年为其 Chrome 笔记本电脑和平板电脑开发自己的 CPU。苹果在 2020 年宣布，将用自己的设计取代 Mac 电脑和笔记本电脑中的英特尔 CPU。

SEMI Taiwan 总裁兼首席营销官 Terry Tsao 表示，对于 Facebook 和谷歌的数据中心来说，设计自己的芯片使他们能够为组件配备独特的人工智能和算法，优化它们以获得最高水平的性能。

然而，曹指出，这些芯片的实际制造仍在外包给台积电和三星等代工厂。像谷歌和 Facebook 这样的大型科技公司首先是服务公司——他们希望他们的设计能够满足他们的需求，但宁愿避免与建立自己的晶圆厂相关的成本。建立像台积电这样的先进芯片工厂在台湾地区运营的成本约为 100 亿美元，并且需要数年才能达到全面生产。

内部设计的趋势将对 AMD、Nvidia 和高通等无晶圆制造商产生负面影响，因为科技公司将其设计直接提供给台积电和三星，这两家公司是世界上仅有的两家能够大规模制造尖端芯片的公司。

作为代工芯片制造商，台积电不设计芯片——它只根据其他公司的设计进行生产。事实上，台积电是同类企业中最大的一家，占据全球晶圆代工市场 53% 的份额。最重要的是，该公司是10nm及以下工艺节点先进芯片的主要供应商，2020年占纯代工收入的54%以上。先进芯片三星的份额要小得多，只有 17%。

台积电已经从专用芯片需求的增长中受益。其去年第四季度的收入同比增长 21.7% 至创纪录的新台币 4,381.9 亿元（合 158 亿美元）。该公司 1 月份报告称，其去年的年销售收入总计新台币 1.59 万亿（574.7 亿美元），比 2020 年增长 18.5%。

由于对依赖其先进芯片技术的产品的强烈需求，台积电在 2021 年实现了创纪录的收入增长。鉴于其作为一家纯代工厂的地位，它不太可能受到许多科技公司决定将芯片设计引入内部的影响。

增长不仅限于台积电，预计也不会很快放缓。台湾地区半官方工业技术研究院（ITRI）去年 11 月预计，2022 年台湾地区半导体产值将达到新台币 4.5 万亿（1614 亿美元），2025 年将达到新台币 5 万亿。

工研院预测，2022 年全球半导体市场将以每年 10.1% 的速度增长。台积电计划在今年提高其芯片的价格，以应对激增的需求。该公司去年 4 月宣布，将在未来三年内花费创纪录的 1000 亿美元来提高产能。

国家主导的努力

世界各国政府也在寻求对其供应链进行更大的控制，并将生产转移到离本国更近的地方。美国政府去年发布了一份供应链审查报告，警告美国半导体行业过度依赖亚洲生产，并呼吁提高国内制造能力。去年 6 月，参议院通过了《美国创新与竞争法》，其中包括 520 亿美元的联邦资金用于国内半导体研究、设计和制造。国会也在考虑制定半导体投资税收抵免的 FABS 法案。

SEMI Taiwan 的 Tsao 表示，美国已经观察到韩国、中国大陆和中国台湾在通过研发补贴等政府激励措施支持其本地半导体产业方面取得的成功。它现在想复制这种模式，以解决其历史上较低的国内制造数量。美国最大的芯片制造商英特尔现在正在引领美国本土半导体生产和减少对海外制造商的依赖。该公司表示，其目标是到 2024 年开发出世界上最先进的半导体，并在 2025 年之前击败台积电和三星。

然而，即使在美国，英特尔仍远远落后于台积电。台积电计划在亚利桑那州投资 120 亿美元的晶圆厂将于 2024 年投产。

台积电最近还与苹果公司达成了一项重大协议，为这家总部位于加州的科技巨头制造芯片。据去年 11 月日经亚洲报道，苹果计划采用台积电的 4nm生产技术，在 2023 年之前量产自家的 5G 调制解调器芯片。

Tsao 表示，美国公司对台积电的偏好高于英特尔等国内制造商，其根源在于美国和中国台湾各自的半导体产业和供应链之间的相互依存关系。美国是台积电最大的市场，占公司业务的70%。作为回报，台积电是美国半导体材料和设备的最大购买者。

美国并不是唯一一个寻求减少对占主导地位的亚洲芯片市场依赖的国家。欧盟希望到 2030 年将其在全球半导体制造能力中的份额增加近一倍，达到 20%。欧盟领导人最近提出了《欧洲芯片法案》，旨在支持提高研究、设计和测试能力，并协调国家投资与欧盟国家的投资。更广泛的联盟。

中国台湾也面临亚洲内部的竞争。2021 年，韩国批准高达 650 亿美元支持其“K-Belt 半导体战略”，旨在到 2030 年确保该国在芯片领域的领先地位。该计划涉及联邦研发投资、放宽监管、税收减免和基础设施投资。韩国芯片制造商三星计划到 2026 年将其代工产能增加两倍，并将于明年投资 170 亿美元在德克萨斯州建立新的芯片代工生产线，这是其迄今为止在美国最大的投资。在日本，政治领导人今年正着手振兴日本芯片制造行业，并将日本变成亚洲数据中心枢纽，在其 2021 财年补充预算中拨款约 52 亿美元用于支持先进的半导体制造商。

然而，台积电在合作和投资方面继续对这些国家有吸引力。该公司最近在日本成立了一家新子公司，与索尼合作，在该国南部开发一座价值 70 亿美元的晶圆厂。台积电董事长 Mark Liu 表示，德国是另一个潜在的扩张地点，因为这家芯片制造商是德国汽车行业的主要半导体供应商。据报道，新德里还在与台北就一项价值 75 亿美元的交易进行谈判，以将芯片制造业务扩展到印度。很明显，即使外国政府投资其国内芯片产业，至少在短期内，它们仍将继续寻求全球行业领导者台积电的合作。

迫近的巨龙

中国大陆是半导体净进口国，2020 年进口了价值 3500 亿美元的芯片。然而，中国政府已开始广泛努力实现其半导体行业的技术独立并减少对外国芯片的依赖，特别是通过其中国制造2025 年倡议。北京正在努力发展芯片制造自给自足，并已向国内半导体公司投资数十亿美元。中国2021-2025 年的第 14 个五年经济计划也旨在加强中国在半导体生产方面的自主权，并在内部开发更多的核心技术。

在美中贸易紧张局势和美国对华为等中国科技巨头实施制裁的情况下，许多中国大陆公司已经从美国转向中国台湾半导体行业，以满足他们对芯片和合作的需求。因此，由于来自中国大陆的订单增加，台湾公司的收入大幅增长。然而，一些台湾芯片制造商也受到美国制裁的负面影响，因为他们的许多主要中国客户都被列入美国实体名单。

政府支持的市场情报与咨询研究所（MIC）分析师程凯安表示，如果台湾地区芯片制造商继续依赖中国大陆市场，台湾地区半导体产业将受到美中持续脱钩的负面影响。这种依赖可能对这些公司的长期前景不利，随着中国大陆产业的发展，它们可能面临来自大陆的激烈竞争。

台湾地区半导体工业协会报告称，在过去 20 年中，大陆芯片制造商获得的政府资助金额是台湾公司获得的政府资助金额的 100 倍。

不过，中国大陆的计划在短期内不会对台湾地区构成重大挑战。正如 MIC 的 Cheng 所指出的，大陆在 2015 年公布了其目标，即到 2020 年实现 40% 的芯片自给率，到 2025 年实现 70%。然而，到 2020 年底，这一比例仅达到了 20% 左右。尽管大陆将继续发展其国内芯片生产能力，但基于其迄今为止的产能扩张速度，它可能无法实现“中国制造2025”的目标。

郑认为，在短期内，中国台湾产业的持续增长和成功以及全球主导地位是安全的。尽管美国和其他国家都在积极推动本国半导体产业的发展，但这些努力至少在未来两年内不会实现，因为它们与亚洲的主导者有着深厚的联系。台积电创始人张忠谋在去年 10 月指出，其他市场的芯片产业目前缺乏全面的供应链，台湾可以提供的生产成本相对较低。

不过，从长远来看，SEMI Taiwan 的 Tsao 警告说，全球半导体链更加细分会带来危险。并非每个地区或国家都有工程师、人才或本地制造资源来满足半导体制造业的高要求。如果政府继续投资国内芯片制造，全球产业变得更加区域化，那么增加的生产成本最终将由客户承担。

曹强调，中国台湾和台积电之所以能在全球半导体行业占据主导地位，是因为他们拥有技术、资源和行业力量，使生产比其他任何地方都更具成本效益。这不是其他地区可以轻易复制的。