隨著新能源汽車、自動駕駛、家電等領(lǐng)域需求的快速增長，最為緊缺的28nm及以上成熟制程芯片的供應(yīng)似乎成為關(guān)注的焦點。

　　Gartner數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計全球芯片制造商今年將向資本支出投入約1460億美元，比上一年增長約三分之一，但據(jù)其估計，每6美元中只有不到1美元專門用于目前面臨最長積壓的所謂傳統(tǒng)芯片。成熟工藝投入的不足讓人對當前擴產(chǎn)的“遠水能否救得了近火”產(chǎn)生懷疑。

　　然而，這并不阻礙各大晶圓代工廠28nm的擴建步伐，半導(dǎo)體行業(yè)的賭注仍在繼續(xù)。

　　“優(yōu)等生”28nm曾被“冷落”

　　眾所周知，28nm是成熟工藝中的重要節(jié)點，區(qū)分了先進制程與成熟制程，由臺積電于2011年率先推出，此后，三星、格芯、中芯國際等大廠也接連宣布突破了28nm。

　　比上：與40nm工藝相比，28nm柵密度更高、晶體管的速度提升了約50%，每次開關(guān)時的能耗則減小了50%。在成本幾乎相同的情況下，使用28nm工藝可以給產(chǎn)品帶來更加良好的性能優(yōu)勢。

　　對比之下：16nm節(jié)點之后要用上FinFET晶體管技術(shù)，晶圓制造成本會上升至少50%以上。此前市場研究機構(gòu)IBS數(shù)據(jù)顯示，28nm之后芯片的成本迅速上升，28nm工藝的成本為0.629億美元，5nm將增至4.76億美元。

　　再加上過去多年的設(shè)備折舊完成，我們可以預(yù)見28nm在這些制程中有著高性能、低功耗和低成本等優(yōu)勢。此外，28nm適用范圍也十分廣泛，能夠滿足手機、電腦、IoT和各類消費電子相關(guān)芯片需求。眾多優(yōu)勢之下，28nm迎來了它的“高光時刻”。

　　據(jù)Omdia數(shù)據(jù)顯示，2013年是28nm制程的普及年，2015~2016年間，28nm工藝開始大規(guī)模用于手機應(yīng)用處理器和基帶。隨著技術(shù)的成熟，28nm工藝產(chǎn)品市場需求量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢，并且這種高增長態(tài)勢持續(xù)到2017年。

　　或許是當時的28nm太過“誘人”，引得眾多廠商加碼布局。到了2018年，媒體的報道紛紛表示，全球28nm呈現(xiàn)產(chǎn)能過剩格局，臺積電、聯(lián)電等都面臨產(chǎn)能過剩的危機。

　　當時的臺積電在回顧18年Q3業(yè)績時曾表示，28nm目前全球產(chǎn)能過剩問題嚴重，未來幾年都將處于供給過剩的情況。為了應(yīng)對于此，公司積極開發(fā)特殊工藝，以此來增強客戶粘性。此后，臺積電28nm的產(chǎn)能開始下降。

　　聯(lián)電也不例外。2018年，在聯(lián)電Q3財報會后，歐系外資研究機構(gòu)認為，從聯(lián)電財報釋出2018年第四季業(yè)績展望遜于預(yù)期、28nm因市場新產(chǎn)能開出使明年將供過于求的態(tài)勢來看，聯(lián)電營運基本面修正的壓力正在加大，預(yù)估其恐將在2018年第四季與2019年第一季面臨營運虧損的局面。

　　并且從聯(lián)電2018年第四季財務(wù)報告來看，確實營運虧損。18年Q4，聯(lián)電合并營業(yè)收入為新臺幣355.2億元(約11.5億美元)，與去年同期的新臺幣366.3億元相比減少3.0%。歸屬母公司虧損為新臺幣17.1億元。

　　由此可見，2018年28nm的過剩危機對臺積電、聯(lián)電兩大代工廠都帶來了不小的壓力。

　　同時，隨著先進制程的不斷突破，28nm對于晶圓代工廠來說“賺錢”價值也在下降。

　　管理咨詢公司Bain & Co.稱，截至今年，用于先進芯片的5nm晶圓的售價約為 17,000 美元，可讓應(yīng)用程序在 iPhone 13 等最新款智能手機上運行。相比之下，28nm晶圓的價格約為 3,000 美元，即使考慮到設(shè)備折舊，兩者之間的回報差距可以說是十分明顯。

　　再加上，未來市場供需存在不確定性，擴充成熟制程可能造成產(chǎn)能過剩。種種因素之下，這幾年，臺積電等廠商幾乎都把重點投向了先進制程。

　　然而世事難料，在疫情這只突如其來的“蝴蝶”翅膀的扇動下，一切都變得不一樣了?！罢?jīng)濟”帶來的消費電子以及新能源汽車、5G、AIoT 等新應(yīng)用的快速興起，讓多年不再擴產(chǎn)的成熟制程迎來了爆發(fā)式的需求增長，供需嚴重失衡，持續(xù)沖擊著眾多的行業(yè)。

　　至此，臺積電再次扛起了28nm大旗，而聯(lián)電、格芯則憑借戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的優(yōu)勢，在這個節(jié)點攻城拔寨，中芯國際也在鉆研多年后，迎來了28nm好時機。

　　晶圓代工廠的“跑馬圈地”

　　面對驚人的28nm需求，今年以來，臺積電、聯(lián)電、格芯、中芯國際、力積電等代工廠紛紛擴產(chǎn)。其中，作為全球晶圓代工龍頭的臺積電勢頭最為兇猛，明確在我國的江蘇省南京市、臺灣省高雄市以及日本的熊本縣三地擴產(chǎn)建廠。

　　此外，聯(lián)電也斥巨資擴大臺灣省臺南市Fab12A P6廠區(qū)產(chǎn)能，中芯國際新增兩個地區(qū)的28nm產(chǎn)能，格芯則是繼續(xù)加大德國的28nm產(chǎn)能，力積電銅鑼廠也已動工。

　　臺積電

　　今年4月，臺積電召開臨時董事會，通過資本預(yù)算案28.87億美元(約合新臺幣794億元)，將用于擴充南京廠28nm成熟制程產(chǎn)能，預(yù)計擴增月產(chǎn)能達4萬片。

　　臺積電表示，南京廠目前月產(chǎn)能為2萬片12英寸晶圓，主要生產(chǎn)16nm制程;為解決產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性短缺問題，將會在南京廠建置28nm成熟制程產(chǎn)能，預(yù)計2022年下半年開始量產(chǎn)，2023年中期達到4萬片月產(chǎn)能的建置。

　　這在當時引起了廣泛討論，而到了下半年，臺積電更是一口氣新增熊本和高雄兩座新廠。

　　11月9日，臺積電與索尼全資子公司索尼半導(dǎo)體共同宣布，臺積電將在日本熊本縣設(shè)立子公司Japan Advanced Semiconductor Manufacturing(JASM)。臺積電表示，初期預(yù)估資本支出約70億美元，JASM將于2022年開始興建特殊技術(shù)晶圓廠，并于2024年底前開始生產(chǎn)，采用22nm及28nm制程提供專業(yè)集成電路制造服務(wù)，月產(chǎn)能達4.5萬12英寸晶圓，這案并獲日本政府承諾支持。

　　宣布在日本建廠的同一天，臺積電也宣布將于高雄設(shè)立生產(chǎn)7nm及28nm的晶圓廠。該消息也于10日的臺灣“中時電子報”中被證實，臺積電高雄廠預(yù)計于2022年開始動工，并于2024年開始量產(chǎn)。

　　據(jù)臺媒中央社9月報道，臺積電中油高雄煉油廠舊址將興建2座12英寸晶圓廠，包括第一期月產(chǎn)能4萬片的7nm及6nm晶圓廠，及第二期月產(chǎn)能2萬片的28nm及22nm晶圓廠。

　　今年7月，臺積電供應(yīng)鏈曾表示，不少28nm制程設(shè)備已停產(chǎn)，但為支應(yīng)臺積電未來驚人的需求，設(shè)備商須配合設(shè)法重新生產(chǎn)?？上肱_積電此次28nm擴產(chǎn)勢頭之兇猛。

　　聯(lián)電

　　相比前幾年臺積電卯足勁研發(fā)先進制程，聯(lián)電早在2018年就宣布放棄12nm以下先進工藝投資，28nm等成熟制程節(jié)點自然成為其主要專注所在。然而，面對市場的需求，聯(lián)電也難以招架。

　　聯(lián)電總經(jīng)理簡山杰9月初表示，聯(lián)電2021年產(chǎn)能已銷售一空，現(xiàn)階段與客戶洽談的是明年產(chǎn)能，客戶傾向談長期合作及簽訂長期合約。如此一來，擴產(chǎn)也是必然的趨勢。

　　4月，聯(lián)電宣布將與多家全球領(lǐng)先的客戶共同攜手，透過全新的雙贏合作模式，擴充在臺南科學(xué)園區(qū)的12英寸廠Fab12A P6廠區(qū)的產(chǎn)能，預(yù)計2023年第2季投入生產(chǎn)，規(guī)劃總投資金額約新臺幣1000億元。

　　聯(lián)電指出，P6產(chǎn)能擴建計劃預(yù)計于2023年第二季投入生產(chǎn)，屆時將配備28nm生產(chǎn)機臺，未來可延伸至14nm的生產(chǎn)，能直接配合客戶未來制程進展的升級需求。據(jù)悉，聯(lián)電臺南科學(xué)園區(qū)Fab 12A P6廠區(qū)將采28nm制程，產(chǎn)能2.75萬片。

　　格芯

　　格芯是全球第四大晶圓代工廠。目前，格芯的全球制造格局是，40nm主要位于新加坡， 28nm主要位于德國，14nm則主要位于美國。今年6月，格芯曾宣布將斥資 60 億美元擴大其在新加坡、德國和美國工廠的產(chǎn)能。其中對德國的投資預(yù)計為10億元。

　　8月，格芯對外透露了投資10億美元對德國德累斯頓(Dresden)晶圓廠的擴產(chǎn)計劃。Isaiah Research認為，22/28nm方面，格芯在德國的產(chǎn)能可能會在年底達到月產(chǎn)6萬至6.5萬片，三星、美格納、Anapass、硅芯片或是潛在客戶。

　　力積電

　　面對目前市場對成熟制程芯片需求的大爆發(fā)，今年3月，力積電第9個廠區(qū)銅鑼廠正式開工。彼時，力積電舉行銅鑼12英寸晶圓廠動工典禮，總投資金額高達2780億元新臺幣，聚焦1x到50nm的成熟制程。完工后總產(chǎn)能將達每月10萬片，預(yù)計2023年分期投產(chǎn)，初期規(guī)劃產(chǎn)能為每月2.5萬片，滿載年產(chǎn)值可望超過600億元新臺幣。

　　中芯國際

　　今年，中芯國際接連宣布在上海、深圳兩地建廠，可見其在成熟制程的產(chǎn)能需求仍在上升。

　　3月17日晚，中芯國際發(fā)布公告稱，公司和深圳政府(透過深圳重投集團)(其中包括)擬以建議出資的方式設(shè)立晶圓廠，重點生產(chǎn)28納米及以上的集成電路和提供技術(shù)服務(wù)，旨在實現(xiàn)最終每月約40000片12英寸晶圓的產(chǎn)能。預(yù)期將于2022年開始生產(chǎn)，項目新投資額估計為23.5億美元。

　　9月，中芯國際再次發(fā)布公告稱，和中國(上海)自由貿(mào)易試驗區(qū)臨港新片區(qū)管理委員會簽署合作框架協(xié)議，有意在上海臨港自由貿(mào)易試驗區(qū)共同成立合資公司，將規(guī)劃建設(shè)產(chǎn)能為 10 萬片/月的 12 英寸晶圓代工生產(chǎn)線項目，聚焦于提供 28 nm及以上技術(shù)節(jié)點的集成電路晶圓代工與技術(shù)服務(wù)。該項目計劃投資約88.7億美元，該合資公司注冊資本金擬為55億美元。

　　“熱鬧”的2024年

　　顯然，各大代工廠的加碼布局將28nm制程節(jié)點推上了新高度，而從投產(chǎn)時間來看，2024年，28nm領(lǐng)域或許會更加熱鬧。

　　根據(jù)IHS Markit預(yù)測，全球晶圓代工市場的規(guī)模將在2025年達到961億美元，其中28nm以上的成熟制程占比將達到48%。

　　各大晶圓代工廠28nm廠的布局

　　從上圖來看，除了已經(jīng)量產(chǎn)的工廠外，新擴產(chǎn)的28nm廠房到2024年基本都已開始量產(chǎn)、滿產(chǎn)，屆時全球28nm產(chǎn)能會到達一個新高度。而從分布來看，28nm制程主要分布在亞洲，其中中國臺灣憑借臺積電、聯(lián)電兩大代工廠成為28nm的集中營。

　　從企業(yè)來看，臺積電則是28nm的主力軍。其實作為最先突破28nm制程，臺積電在28nm領(lǐng)域一直獨占鰲頭，在2017年的時候，臺積電在全球28nm制程產(chǎn)值占比就已接近7成。雖然前幾年，臺積電忙著發(fā)力先進制程，降低了對28nm的投入，但是到2024年，隨著南京、高雄、熊本三座工廠的投產(chǎn)，臺積電對28nm市場的市占率有望更上一層。

　　更重要的是，臺積電突破28nm制程至今已有10年，設(shè)備折舊接近完畢，加上此前宣布將無限期擱置28nm工藝下半年漲價的調(diào)整，都將助力臺積電坐穩(wěn)28nm龍頭這把交椅。

　　除臺積電外，28nm擴產(chǎn)最為積極的應(yīng)就屬中芯國際了。早在去年，中芯國際就開始擴產(chǎn)28nm領(lǐng)域，中芯京城項目投資高達76億美元。

　　雖然中芯國際Q3季度報數(shù)據(jù)顯示，目前中芯國際主要收入來源為55/65納米和0.15/0.18微米，分別占比為28.5%和27.9%，但FinFET/28納米收入占比已有提升，從去年同期的14.6%上升至18.2%。據(jù)消息顯示，北京、上海臨港、深圳項目相繼投產(chǎn)后，中芯國際月產(chǎn)能分別將增加10萬片、10萬片和4萬片。到2024年，中芯國際28納米收入占比也有望進一步提高。

　　聯(lián)電在2018年宣布停止12nm以下先進工藝的研發(fā)后，開始強化對成熟及差異化工藝市場的開發(fā)，其旗下28納米制程獲的許多客戶肯定，因此在擴產(chǎn)方面也是毫不手軟。去年4月聯(lián)電就宣布擴產(chǎn)廈門聯(lián)芯，今年更是兩次宣布擴產(chǎn)聯(lián)電Fab12AP5廠區(qū)與P6廠區(qū)，還表示，未來 3 年聯(lián)電在南科的投資金額將達 1500 億元新臺幣。

　　寫在最后

　　此前有人認為28nm是落后產(chǎn)能，但事實證明，28nm雖然不算先進工藝，但是并不落后，作為成熟工藝中的重要節(jié)點，28nm是既有競爭力又長壽的制程。

　　Omdia預(yù)測，隨著手機上新的硬件升級以及物聯(lián)網(wǎng)的興起和普及，越來越多的新興應(yīng)用的產(chǎn)生，催生了28nm即將進入下一個需求旺盛的周期，OLED Driver、Connectivity Chips、FPGA、4G Transceiver、NB-IoT等產(chǎn)品都將成為28nm產(chǎn)線的主流。

　　可想而知，在臺積電、聯(lián)電、中芯國際、格芯、聯(lián)電等加入擴產(chǎn)戰(zhàn)團之后，未來28nm的競爭只會越來越激烈。