2020 年延续至今的缺货潮,全球芯片产业是“得产能者,得天下”。
这一波缺货潮冲击下,供给最紧俏的品项是电源管理芯片(PMIC)。 集邦科技旗下 TrendForce 统计,2021 年 PMIC 平均销售单价年涨幅近 10%,创下近六年来最高,且预计 2022 上半年供应仍是吃紧。
消费电子产品是 PMIC 应用最大宗的领域,高通和联发科的手机用 PMIC 芯片也饱受成熟制程产能不足之苦,甚至因为缺少 PMIC 芯片而波及到手机处理器的出货动能。
高通 2021 年过的诸事烦心。三星代工的芯片过热,而劲敌联发科却凭借着采用台积电 4nm 制程的 5G 旗舰芯片天玑 9000 大出风头。根据评测网站,联发科的天玑 9000 无论在 CPU 性能、功耗上都大胜竞争对手。
再者,高通又面临 PMIC 芯片产能严重不足问题。高通有三家 PMIC 芯片代工厂:中芯、三星、台积电,但中芯国际有许多本土 IC 设计客户要强化支援,屋漏偏逢连夜雨,三星在 2021 年又遇到美国德州厂暴风雪事件,当地晶圆厂停工数月,冲击为高通代工的 PMIC 芯片产能,高通从高阶到中低阶产品平台供应全数拉紧报。
进入 2022 年,高通传来“转运”的消息。
高通新一代旗舰芯片除了在 2021 年底正式亮相的骁龙 8 Gen1(代号 SM8450),采用三星 4nm 制程生产之外,另一款旗舰晶片(代号 SM8475)将由台积电 4nm 制程打造,预计今年中量产。
再者,今年底高通还有另一款也是采用台积电 4nm 制程的 5G 旗舰款芯片 SM8550 也将问世,加上高通在台积电采用 6nm、7nm 制程生产且上量的中高阶 7 系列和 6 系列芯片,整体来看,2022 年的高通将与台积电紧密绑在一起。
推估高通在 2022 年的晶圆代工产能比重中,台积电将负责约 60% 的生晶圆生产。
随着高通的手机主晶片在台积电扩大下单,涵盖 4nm/6nm/7nm 制程技术,供应链透露,台积电在 2022 年给高通的 PMIC 芯片产能将增加 40%。
高通一年需要的 PMIC 芯片对于 8 寸晶圆的需求量约 150 万~170 万片。台积电之前一年给高通的 PMIC 晶圆数量约 28 万片的 8 寸晶圆产能,2022 年为了答谢高通与台积电在各个制程节点上的紧密合作,决定“御赐”将近 40 万片的 8 寸晶圆,等于 PMIC 的 8 寸晶圆供给数量增加 40%。
高通 2022 年积极“转运”,一方面也是因为联发科抢先采用台积电 4nm 制程的 5G 手机芯片天玑 9000 非常成功,给高通不小压力。
天玑 9000 抢先在高通、三星之前,宣布 CPU以 Arm 最新推出的 v9 架构打造、GPU 是 Arm Mali-G710,是目前少数 CPU 和 GPU 都采用 Arm 架构的手机处理器供应商中。在 AI 运算上,是以联发科的第五代 AI 运算处理器搭载其中,运算性能是上一代的四倍,且功耗表现亦优于上一代水准。
联发科天玑 9000 和高通骁龙 8 Gen 1 都是采用 4nm 制程技术,前者是台积电生产,后者是三星生产,两者性能接近,也常被拿来相较。市场评测认为,天玑 9000 在 CPU 性能上的优势明显,加上有不少手机客户表示支持包含国内四大手机厂商:OPPO、vivo、红米、荣耀。
唯一弱势大概是天玑 9000 在 5G 技术上不支援 5G 毫米波。另外,之前有传出天玑 9000 的报价约 100~110 美元,相较骁龙 8 Gen 1 报价 120~130 美元占有成本优势,也是铺货广的原因之一。
近两年的晶圆代工产能的缺口和涨价幅度,堪称近十年来之最。
全球在疫情下加速数位转型,加上各地天灾不断,以及过往代工厂产能没有大幅度扩产,导致晶圆供给缺口扩大,连 2021 年初坚持不对客户调涨晶圆代工价格的台积电,下半年都宣布 10~20% 大调价,也是藉由此策略吓阻一些没有实质需求且重复下单的客户。
业界看 2022 年,预计 12 寸和 8 寸晶圆代工产能持续吃紧,一直要到 2023 年之后,供给紧张的情况才会纾解。
有外资发布报告指出,2022 年 12 寸 28/40nm 制程产能持续有 1% 供给短缺,但进入 2023~2025 年,将出现 8~10% 的供给过剩。
8寸晶圆供给的纾解相对较为缓慢,关键原因是机台设备取得的限制,使得8寸晶圆厂的整体扩产速度较慢。
不过,未来大尺寸面板驱动 IC,以及联发科和高通的手机用 PMIC 的生产,将会有部分产能逐渐从 8 寸晶圆转移到 12 寸晶圆; 再者,苹果自制的手机 PMIC 芯片基于耗电考量,也会采用 12 寸生产。这些从 8 寸晶圆厂转移到 12 寸晶圆厂生产的趋势,未来几年都会逐渐反应,皆有助于纾解 8 寸晶圆短缺的问题。因此,外资分析预期,8 寸产能在 2023 年之后,仍是有供给过剩的隐忧。