2022年已經(jīng)度過一半，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在過去的半年里起起伏伏。在這半年中，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球市場發(fā)生了變化，需求和供應(yīng)相較于去年有了不一樣的轉(zhuǎn)變;同時產(chǎn)業(yè)中也出現(xiàn)了曾經(jīng)預(yù)測的新工藝與技術(shù)等。

　　ICVIEWS對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的2022上半年進行了總結(jié)，五大“風(fēng)向標(biāo)”全方位展示半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。

　　產(chǎn)業(yè)鏈：需求疲軟與代工漲價雙重壓力

　　去年年底時，半導(dǎo)體可謂火熱。由于需求火熱且產(chǎn)能緊張，晶圓代工廠賺的盆滿缽滿。臺積電的市值甚至達到6000億美元，成為亞洲市值最高的公司。與此同時，三星、英特爾也紛紛宣布擴產(chǎn)、建廠。

　　而2022年上半年，半導(dǎo)體市場發(fā)生了變化。在新冠疫情持續(xù)三年后，電腦、平板、手機等需求逐漸下滑。2022年第一季度全球智能手機出貨量為3.112 億部，同比下降 11%。Gartner預(yù)計到今年年底全球PC出貨量將下降9.5%。

　　半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了2021年的供應(yīng)不足之后，許多企業(yè)此前積累的庫存開始釋放，半導(dǎo)體行業(yè)正從全面缺芯轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性缺貨。

　　模擬芯片、面板驅(qū)動IC、MCU、GPU、DRAM、NAND Flash、NOR Flash等芯片價格持續(xù)下跌，甚至MLCC、電阻等被動元件價格也持續(xù)承壓。

　　與此同時，半導(dǎo)體材料價格不斷上調(diào)。硅晶圓大廠勝高(SUMCO)計劃在 2022 年至 2024 年調(diào)高長期合約價格約 30%，昭和電工從 2023 年 1 月起，也要將芯片制造的高純氣體價格提高 20% 以上。

　　上游廠商的高成本將通過晶圓代工廠轉(zhuǎn)嫁到IC設(shè)計公司。臺積電表示將從2023年1月起，將大多數(shù)制程的代工價格上漲約6%，三星計劃今年把半導(dǎo)體生產(chǎn)費率提高多達20%，以此以應(yīng)對材料和物流成本上升壓力。

　　在此種狀態(tài)下，設(shè)計廠的盈利將同時都受到下游客戶與上游代工的雙重擠壓。

　　工藝：3nm揭開面紗、Chiplet成為熱點

　　2022年的上半年也將先進制造推向一個新高峰。討論火熱的3nm制程上，臺積電進一步拓展了3nm，除了基礎(chǔ)的N3工藝外，還衍生出了N3E、N3P、N3S和N3X的四種制造工藝。同時N3工藝也有望在今年下半年開始大規(guī)模生產(chǎn)，實際芯片將于2023年初交付給客戶。三星更是直接宣布，已經(jīng)開始在其位于韓國華城的工廠大規(guī)模生產(chǎn)3nm芯片，歷經(jīng)艱險’的三星3nm終于塵埃落定了。

　　此外，對先進制程的探索仍在繼續(xù)，一直在傳言中的2nm展現(xiàn)的更加清晰。臺積電在今年上半年的技術(shù)研討會上，首次清晰的披露其2nm的計劃。目前來看，盡管對于2nm的架構(gòu)選擇一直有很多爭議，但臺積電、三星、英特爾都選擇了GAA開發(fā)2nm。

　　工藝方面除去制程的進步，封裝方面的探索讓“Chiplet”成為2022年上半年的熱門詞匯。在今年3月，英特爾聯(lián)合AMD、Arm、高通、臺積電、三星、日月光、谷歌云、Meta、微軟等行業(yè)巨頭成立Chiplet標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟，制定了通用Chiplet的高速互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)UCIe，使得Chiplet不再成為少數(shù)人的游戲。同時，針對未來的數(shù)據(jù)中心市場，英特爾、AMD、英偉達都先后推出了CPU+GPU類型的混合芯片?？梢灶A(yù)見，下一頂級芯片也將會是多芯片設(shè)計。

　　趨勢：硅光、憶阻器、碳化硅等新技術(shù)、新材料崛起

　　在今年上半年，摩爾定律的極限仍然是人們討論的重點。半導(dǎo)體也通過對新技術(shù)、新材料的探索向繼續(xù)延續(xù)摩爾定律。而這其中，硅光芯片是今年的火爆詞匯。光芯片曾經(jīng)在與電子芯片的競爭中落后，但由于光子芯片采用頻率更高的光波作為信息載體，較于電子芯片有獨特優(yōu)勢。也因此，將光子芯片與成熟電子芯片技術(shù)相融合的硅光技術(shù)成為探索的未來主流形態(tài)。

　　在2022年上半年，英特爾和英偉達投資Ayar Labs，華為入股微源光子及長光華芯，格芯推出新硅光子技術(shù)，新思科技成立OpenLight公司，種種舉動都反映這半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對于硅光技術(shù)的態(tài)度。

　　此外，在晶體管方面，憶阻器成為重點。由于憶阻器的可以突破晶體管無法小于原子間距的問題，學(xué)術(shù)界提出憶阻器將成為新的開關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。中國國內(nèi)的憶阻器成果頗多，清華大學(xué)、中科院微電子所等都在憶阻器方面取得新進展。

　　在新型材料方面，第三代半導(dǎo)體不再只是紙上談兵。搭載意法半導(dǎo)體碳化硅器件的特斯拉Model3的問世，將特斯拉的逆變器效率從Model S的82%提升至Model3的90%，并降低了傳導(dǎo)和開關(guān)損耗。由此也正式拉開了碳化硅“上車”的序幕。

　　英飛凌將為中國整車廠的電動汽車逆變器和車載充電機應(yīng)用提供產(chǎn)品，合同總金額達到上億歐元。意法半導(dǎo)體已經(jīng)搭上特斯拉，碳化硅產(chǎn)品已經(jīng)在75個客戶的98個項目中送樣測試。國內(nèi)方面，聞泰科技披露其碳化硅技術(shù)研發(fā)進展順利，碳化硅二極管產(chǎn)品已經(jīng)出樣;三安光電的碳化硅二極管已經(jīng)拓展送樣客戶超過500加，出貨客戶超過200家，超過60中碳化硅二極管進入量產(chǎn)階段。

　　地區(qū)博弈：國家焦慮不斷升級

　　當(dāng)半導(dǎo)體成為全球政治博弈的重要籌碼時，無法全部掌控半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，將是危險的。特別是在美國的渲染下，加強半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成為眾多國家或地區(qū)的重要事項。

　　失去芯片制造業(yè)的美國認(rèn)為半導(dǎo)體產(chǎn)能70%集中于中國臺灣地區(qū)是不安全的，也正因如此，在2021年提出了“芯片法案”，希望借此刺激美國晶圓制造產(chǎn)業(yè)。當(dāng)然，砸錢是有用的。英特爾、臺積電、三星、環(huán)球晶圓都表示將赴美建廠。英特爾計劃在美國俄亥俄州建造至少2個芯片制造廠、臺積電在亞利桑那州興建一座120億美元(約合人民幣804.56億元)的5納米廠。

　　但在今年上半年，“芯片法案”似乎無法起到刺激產(chǎn)業(yè)的作用。究其原因在于時間，芯片法案已經(jīng)提出逾一年，在美國眾議院與參議院的輪番踢皮球下，半導(dǎo)體企業(yè)的期待變成了失落的等待。

　　現(xiàn)在，英特爾已無限期延后俄亥俄州200億美元芯片廠，日經(jīng)亞洲報道稱，英特爾表示，“芯片法案的進度比原本預(yù)期緩慢，不知何時才能敲定”。臺積電也表示在美建廠的速度視美國政府的補貼而定。

　　美國的制造“焦慮”似乎已經(jīng)無法在喚醒大廠的興趣。

　　除去美國，日本也同樣有“焦慮”，但日本的焦慮是關(guān)于其一直占據(jù)優(yōu)勢的功率半導(dǎo)體。盡管2021年日本企業(yè)在功率半導(dǎo)體公司銷售額排名前十位中占據(jù)五席，但相較前一年其合計市占率下降的1.2個百分點。日經(jīng)也多次因此發(fā)出擔(dān)憂，認(rèn)為中國大幅增產(chǎn)的功率半導(dǎo)體可能會搶奪日本的市場份額。

　　興起力量：中國半導(dǎo)體實力不斷增長

　　在2022年上半年，中國半導(dǎo)體出現(xiàn)了很多驚喜。從政策來看，上半年中各地方政府開始推出重磅政策。其中深圳大手筆的規(guī)劃了對半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)的布局。提出到2025年，產(chǎn)業(yè)營收突破2500億元，形成3家以上營收超過100億元和一批營收超過10億元的設(shè)計企業(yè)，引進和培育3家營收超20億元的制造企業(yè)。

　　此外，深圳地區(qū)發(fā)力存儲產(chǎn)業(yè)，深圳國資成立50億DRAM芯片企業(yè)，并且任命坂本幸雄為首席戰(zhàn)略官。要知道，坂本幸雄是日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)袖，是前爾必達存儲社長。這些舉措，透露出了深圳進一步發(fā)展半導(dǎo)體的決心。

　　此外，合肥、濟南也在上半年先后發(fā)布集成電路本地化政策，以推動當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體的發(fā)展。合肥對集成電路設(shè)計企業(yè)、高校院所對擁有自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品開展多項目晶圓(MPW)流片，按照流片費用70%給予補助，年度補助總額最高300萬元(高校院所最高150萬元)。濟南提出在半導(dǎo)體方面，到2025年培育8-10家龍頭企業(yè)，20家以上具有核心競爭力的領(lǐng)軍領(lǐng)先企業(yè)，形成500億級產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

　　中國的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方面，上半年最為重要的方向是存儲大廠長江存儲將跳過原定 192 層技術(shù)，直接挑戰(zhàn) 232 層 NAND，并于 2022 年底量產(chǎn)。這是什么概念?根據(jù)此前韓國研究機構(gòu)OERI的一份報告，其表示中韓閃存技術(shù)差距目前已經(jīng)縮短至兩年，理由是三星和SK海力士明年初會量產(chǎn)超200層閃存，長江存儲則要到2024年。比預(yù)測中提前兩年量產(chǎn)，這代表著中國存儲差距的不斷縮小。

　　中國的半導(dǎo)體發(fā)展勢頭兇猛。數(shù)據(jù)顯示，在過去四個季度中，全球20家增長最快的芯片行業(yè)公司中，有19 家來中國大陸。彭博社對此評價為：“遭受美國制裁后，中國芯片行業(yè)增速比全球任何地方都快?！?/p>

　　到現(xiàn)在，2022年已經(jīng)過半。在2022年疫情依舊沒有過去，半導(dǎo)體在疫情的影響下一點點變化。上半年過去，那些預(yù)計2022下半年實現(xiàn)的量產(chǎn)與突破，是否能夠準(zhǔn)時兌現(xiàn)，ICVIEWS將持續(xù)觀察。