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【芯视野】“寒气”入侵台积电?背后蕴藏两大产业真相

来源:爱集微

#芯视野#

09-15 15:35

集微网报道,蓬勃发展的全球半导体市场似乎已进入下行周期,半导体分析机构Gartner曾预计2022年全球半导体收入将达6392亿美元,仅增长7.4%,而2021年的增长率为26.3%,该机构并同时预测明年全球半导体收入将收缩至6231亿美元。

如今,这一“寒气”似乎已入侵台积电。近期,台积电遭大客户砍单、先进制程产能利用率下滑、关闭EUV机台等传言不断传来,通过传言又能看到半导体产业哪些本质?      

“寒气”入侵台积电

近一段时间以来,关于台积电的传闻不断,先是手机晶片达人在微博上爆料称,由于先进制程产能利用率开始下滑,而且评估之后下滑时间会持续一段周期,台积电计划从年底开始,将部分EUV设备关机,以节省EUV设备巨大的耗电支出;而后摩根大通在最新报告中指出,台积电面临联发科、AMD、高通、英伟达等四大先进制程客户砍单,计划关闭15厂的四台极紫外线光刻机(EUV)机台以减少产出,月产能将锐减1.5万片,预期今年12月关闭两台、明年1月再关闭两台。

摩根大通认为台积电先进产能利用率下滑的主要原因在于消费需求疲软致使四大客户减少对台积电的投片量;另外,有分析师认为美国对中国断供高端GPU涉及到英伟达A100、H100以及AMD的MI250芯片等,AMD、英伟达为台积电前十大客户,合计占台积电的营收比重10%左右,AMD针对数据中心打造的AI加速器Instinct MI200,将采用台积电6纳米制程及CoWoS封装技术;英伟达则采用台积电4纳米制程及CoWoS技术打造Hopper架构数据中心GPU,以及采用台积电5纳米制程及CoWoS技术制造超级运算Grace架构CPU,这一因素也成为一大隐患。                        

对于先进制程产能利用率下滑的消息,台积电指出,尽管总体经济的逆风带来的短期不确定性可能持续存在,不过对于半导体长期需求结构性提升的现象仍然稳固。台积电虽明确表示不评论市场传闻,但也重申第2季法说会中的说明,预期2022年全年将维持产能紧绷现象。

台媒《电子时报》的调查结果也显示,台积电7纳米家族产能利用率下降主要是新旧制程转换升级,不少客户由7纳米EUV制程转换至6纳米,此外,转换过程确实产能利用率下滑,未采EUV的7纳米制程稼动率下降较为明显,但也在8成以上。

与此同时,台积电对“关闭EUV机台”表示,不评论市场传闻,并强调公司针对机台设备皆有年度规划,并依循计划在不影响正常运营的前提下进行例行维护与升级。

背后蕴藏哪些产业真相?

关于近期台积电传闻的可信度虽无法轻易论断,不过传言也从侧面反映了部分半导体产业真相。

一、消费电子需求疲软难以松动晶圆代工厂整体产能。从去年年底开始,PC、智能手机等消费类产品需求低迷,晶圆厂遭受砍单的消息频频传来,以智能手机为例,供应链人士透露,小米、OPPO、vivo等中国大陆领先的智能手机制造商多次下调今年出货目标,应用处理器、射频功率放大器、驱动IC等供应商已削减晶圆厂订单。值得思考的是,这是否真的会使得晶圆代工厂产能利用率大幅下降?

中芯国际联合首席执行官赵海军曾在业绩会上表示,消费电子正处于去库存去阶段,不过智能家居/工业等需求较好。据他介绍,晶圆代工行业的供过于求并不明显,由于整个供应链成长速度缓慢,许多工艺节点和领域的产能没有增加,所以整个行业单月出货量增加不明显。目前,不同应用领域出现了结构性分化的趋势,智能手机仍然在消化库存,消费电子需求疲软,而汽车电子、绿色能源、工业控制等领域需求依然保持稳健增长。

联电共同总经理王石也指出,半导体产业历经过去两年的“超级循环周期”,目前正进入“库存调整期”,现阶段智能手机、个人计算机(PC)和消费性电子产品需求降温,可能会带来一些短期波动。但由于车用、工业、服务器等需求仍持稳,一消一涨之下,消费性电子的疲软将被其他强劲需求抵销。

二、EUV设备是名副其实的“电力黑洞”,芯片制造耗电量巨大,因此对于晶圆厂来说再生能源变得紧急且必要。从EUV设备的工作原理看,其以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源的光刻技术,为了达到更高的精度和更细的光刻线路,极紫外光从光源出发,需要经过十几次反射。由于极紫外光能被空气、折射透镜等材料吸收,到达晶圆时仅剩下不到2%的光线。目前ASML公司的EUV光刻机的输出功率是250瓦,需要0.125万千瓦的电力输入才能维持该输出功率。ASML虽然没有公开过EUV光刻机具体的能源转换效率,不过SK海力士曾表示,“EUV的能源转换效率只有0.02% 左右。”可见EUV光刻机耗电量的惊人程度。

而ASML新一代EUV设备额定耗电量约为1百万瓦,约为前几代设备的10倍,台积电为业界拥有最多EUV光刻机的公司,目前已有超过80台EUV,新一代设备还在安装中。预计到2025年,仅台积电一家公司就将占全中国台湾整体电力消耗的12.5%,远高于2020年时的6%。

此外在芯片制造过程中,除了EUV设备耗电量巨大外,维持超净的生产环境以及热处理设备和离子设备的运作也会消耗大量的电能。

结语:半导体市场虽已进入下行周期,但阴霾终会过去。对于晶圆代工产能利用率,瑞信亚洲半导体证券研究和中国台湾证券研究主管Randy Abrams也曾乐观看待,“科技产业需求温和趋缓,原因在于供给面,目前晶圆厂未来几年产能预估增幅约10%,与往年水准8%至9%一致,产能利用率将维持在90%至95%,供给面并未过剩,不须太过担心。”

另外,EUV设备耗电量之大有目共睹,市场上传出台积电在产能利用率下滑之际,关闭部分EUV机台以节电的消息也不足为奇。实际上,韩国芯片制造巨头三星也面临着类似的能源消耗问题,其在韩国拥有六个半导体制造基地,2021年占其功耗的3%。因此对于芯片制造商来说,再生能源也成为当务之急。

(校对/李梅)


责编: 李梅

赵月

作者

微信:zhaoyueyue117288

邮箱:zhaoyue@lunion.com.cn

作者简介

关注硅晶圆、存储、CIS、电源管理IC、驱动IC、专利诉讼等领域。微信号:zhaoyueyue117288

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