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杨风:美芯片哀歌,从ASML到台积电!|2024-10-22

全球光刻机一哥荷兰ASML公司股价大跌,这只是一个开头,将引爆全球半导体产业格局的变动,从而形成一个“骨牌效应”,今天是ASML公司,明日会是另一些芯片设备公司或晶圆厂。最终将传导到台积电。
1 产业链上游受挫
ASML公司上星期由于财报不佳,尤其是对未来的营收预期也不佳,股价于上星期重挫,当天股价下跌超16%,第二天又继续下跌,两个交易日下跌20%。

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再参考整个半导体产业,下图是半导体产业ETF,也呈现同样讯息。

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可能许多人不认同,或是不能接受这个说法,全球半导体产业的版图已经受到冲击,而且会是长期的改变,根本性的改变。

ASML公司设计、制造光刻机,属于半导体设备厂商,是半导体上游设备企业。当产业链的上游出现问题,往往预示了中、下游产业已经出现了问题,因而对设备的订单减少了。
这是从整个产业链的上、中、下游的需求来看。
2 芯片需求下滑
细分下去,我们将ASML的光刻机设备粗略地分为DUV(成熟制程),与EUV(先进制程)。
EUV这一块多数是应用在手机芯片与 AI 方面,其余为DUV或制程精密度需求不需要太高的这一块。
以现今的市场需求而言,全球智能手机的需求仍然疲软。据Counterpoint Research 的研究报告显示,2024 年第一季度全球智能手机出货量年减8%,2023 年第一季度也下降8%,而美国智能型手机市场已经连续六个季度下滑。
至于笔电与个人计算机的需求也下滑。2023年笔电全年出货量年减10.8%,这是接连两年需求下滑。
前两年因为电动汽车销售增长,带动了车用芯片的需求。然而进入2024年后,汽车芯片需求也出现下滑。

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归纳起来,这是从手机、笔电、个人计算机,到车用芯片等的需求,出现总体性下滑的趋势。可以说,整个消费端的芯片需求下滑。

唯一的亮点是AI芯片。由于大企业仍然积极投入于AI领域,还在不断地采购高端制程技术的AI芯片,使得AI芯片的销售仍然畅旺。
那么,AI芯片市场能够支撑多久呢?
事实上,AI产业虽然处于高度发展的轨道,但营收并没有成比例的增加,大部分从事AI产业的企业仍然处于大量投资当中。是以,AI芯片的销售是由投资带动,是源于全球规模较大的企业采购AI芯片,投入于AI的基础建设。
AI 芯片市场的获益者首推英伟达(代号:NVDA),与台积电,前者是AI 芯片设计,后者是AI 芯片的制造。
投资带动的市场需求增长,不是不可行,但终归要回到正常轨道。现在的投资增长形态与2000年时期的网络泡沫有惊人的类似,那是不可持续的。必须要有相对应的投资回报的增长。
估计一段时期后,一些规模不够大的企业会退出AI市场的竞争,只留下规模较大的企业,或由政府出资对AI芯片的需求。
推演到这里可以得知一个结论,以消费端芯片为主的手机、笔电、个人计算机、汽车芯片等的需求已然下降,而企业端的AI芯片需求难以持续。一旦AI芯片需求放缓,整个半导体产业都将陷入低迷。
当产业陷入低迷,正是该产业最容易出现重组的时候,竞争不过,资金不够雄厚的厂商将被市场淘汰。
这是从终端芯片的需求为着眼点。
3 不好意思,中国因素
除了前面两层因素外,不好意思,中国芯片业(制造)崛起了。
2023年8月,华为推出Mate 60 Pro手机,这是用上了 7nm+2的生产工艺。
再以今年中国工信部披露的数据为准,中国在成熟制程工艺国产化方面已经起来了,其中的氟化氩(ArF)光刻机,以分辨率达65纳米为参考,这与ASML的1460k光刻机分辨率相同。1460k属于干式DUV光刻机。

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虽然没有明显的证据证明,中国在相当于ASML公司的浸没式DUV光刻机已经成功了,然而,仅仅是DUV干式光刻机就足以撼动全球半导体市场的版图。因为除了手机芯片与AI芯片外,全球芯片应用多数是使用成熟制程工艺。

至于国产化浸没式DUV光刻机也不会太远,中国下一阶段是攻克EUV光刻机技术。
4 中国争抢芯片市场
根据TrendForce的预测,中国在全球成熟制程芯片的市场占有率,将从2021年的31%提升到2027年的37%,超越1/3的比重。
这个数据还是保守了,几年下来,国外对中国芯片产业进程的预估总是过于保守。
以2023年的数据,中国是全球最大的芯片进口国、消耗国。每年进口的芯片占全球芯片产能60%以上,消耗的芯片占30%,其中的差额是在终端产品的出口应用上。
由于美国在全球范围内限制对中国的芯片出口,中国进口芯片多数是成熟制程芯片,中国业者如果能大比例地取代这一块,对美国芯片产业,以及日韩台等产业都是重大打击。
回到TrendForce的预估,如果中国在2027年的成熟制程芯片占有率超越37%,来到40%,甚至42%以上,全球芯片产业版图将出现根本性的变化。
事实上,今年中国国产芯片增速超过进口,已然冲击了国外芯片大厂。海外原本已经低迷的市场,更形疲软,而中国国内芯片市场却是欣欣向荣。
全球晶圆厂就只有那么几家,比全球汽车大厂还少一些,包括台积电、三星、格芯、联电、中芯国际。后面5名是华虹集团、高塔半导体、力积电、世界先进、英特尔。
中国在(成熟制程)进口芯片持续减少,出口增加下,会把国外晶圆大厂的市场份额吃掉,这一块的市场只有降价求售,形成市场红海,而不是蓝海。

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首当其冲的是总部位于美国格芯与台湾地区的联电,这两家公司缺乏高端制程芯片,会受到第一波的冲击。

到时候台积电与三星得要依靠高阶制程技术撑下去。由于全球智能手机市场仍然低迷,这两家企业需要在AI芯片领域持续发力。这时候就看AI芯片能够撑多久。
是以,三星会遭受第二波的冲击,台积电会是最后第三波。这是对全球晶圆大厂的预测。至于后面5名晶圆厂的市场占有率低,暂且不讨论。
上面的评估是基于成熟制程工艺,如果中国芯片产业在高端制程技术突破了,更会加速全球芯片产业重组。
美国超越中国?
这里出现一个争议。据SIA的数据,7月份全球半导体行业销售总额为513 亿美元,较上年同期增长 18.7%。美国增长40%,销售额升至 154 亿美元,而中国增长20%,为 152 亿美元,美国领先中国。
8月份,美国销售额再次增长44%,达到166亿美元,而中国增长为19%,约155亿美元,美国连续两个月领先中国。
如果中国不再是全球第一大芯片市场中国的影响力将会下降,不是吗?
这里有一个误区。数据使用的是金额,由于美国三年来大力推展人工智能领域,因而对AI芯片的需求大增。由于AI芯片的单价远比其他芯片高,因此在总金额上美国迅速跳升,超越中国。
这就是今天这篇强调的两个论点:
一,全球成熟制程工艺增长疲软,新增的部分多数跑到中国产业界。
二,美方阵营现在与未来得要依靠高端制程工艺,尤其是AI芯片。如果AI芯片的销售撑不下去,不排除一些厂商的销售出现崩塌现象。
是以,美国于7、8两个月超越中国,再次成为全球最大芯片市场不是什么值得庆贺的事,也并没有改变在成熟制程芯片市场遭受中国厂商侵蚀的现状。
全球半导体格局的新趋势已然明显,美方芯片供应链正在力保成熟芯片市场,而中方除了“猛攻”成熟芯片市场外,也在积极发力高阶制程的开发。双方芯片会战已经点燃。
6 光刻间
稍微提一下,今年初传出的消息,中国建立“光刻厂”,借以取代ASML公司光刻机的模式。有传言说,这样的光刻厂有足球场般的大小,

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如果是光刻机的功能,却需要占地像足球场般的大小,这个说法有点夸张。但如果是“光刻间”,比ASML公司的光刻机大,但不需要像足球场般大小是合理的。

 
在不需要对外出口的情况下,至少前几年不需要去口,以满足国内市场为主,因此以生产为着眼点,提高生产效能,这条思路是可以的。
毕竟,不需要出口,着重于提高生产速度与质量,增强竞争力。中国产业链强大,以实用为主,无须局限于传统思维。
到底是传统的光刻机,还是光刻间,我们等待日后来查验。
7 结论
2020年秋季,在美国对华为零技术的芯片封锁生效之前,我们曾经做出预测,依据上海微电子对28nm光刻机的进程计划,预计需要2、3年的时间,据此,可以达到14nm的工艺技术。
再花2、3年的时间,可以达到7nm制程技术。华为Mate 60 Pro手机已经达到了7nm,虽说还需要多次曝光的7nm+2技术,这个说法是验证了,中国芯片产业达到7nm的工艺。
如果以今年为准,中国芯片产业开始攫取全球成熟制程工艺市场,未来2、3年,就以2027年为目标,全球芯片市场将出现重组。
然而,海外竞争者面临的激烈程度,可能比我们的预测还要凄惨一些,为什么?这方面非常有趣。
2021年,全球出现芯片荒,拜登政府以为借口,以半胁迫、半利诱的方式,迫使日韩台湾地区等大厂到美国投资设厂。
不仅如此,由于美国前总统特朗普对华芯片封锁与制裁,使得全球一些国家出现了危机意识,纷纷着手建立自己的半导体产业链。
这些新建厂房会在今明两年,或后年完成,投入生产。这肯定会造成生产过剩。
以现在的光景来看,除了AI芯片外,整体芯片市场已然低迷,未来再加上新建厂房投产,到时候正如美国财政部长耶伦的说法,芯片“产能过剩”将到来。
到时候会是真正的市场重组,也会是芯片市场的血海。
最新消息称,美国商务部正在对台积电进行调查。我们的看法是,台积电在亚利桑那州的产能开不出来,中国都已经做出了7nm,但美国在7nm以下的芯片产能还是开不出来。
我们可以遥想2、3年后的光景,也就是2027年的时候,现有的全球晶圆厂 + 美国、日本、德国的新建晶圆厂(包括台积电投资的晶圆厂),再加上中国晶圆厂的比拼,真正的芯片大战可期。

 

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