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近日，晶圓代工大廠的競爭“熱火朝天”。一邊是三星公布了2nm節(jié)點的路線圖，并且計劃擴大產(chǎn)能；另一邊英特爾也宣布全新的“內(nèi)部代工模式”，并且放出背面供電技術(shù)大招；臺積電保持著絕對領(lǐng)先的地位，大筆大筆的訂單入賬。不過，IC設(shè)計企業(yè)表示，進入7nm以下先進制程后，晶圓代工的報價越來越貴，7nm每片晶圓的報價沖上近1萬美元。臺積電使用GAA技術(shù)的2nm，其價格更是上飆到2.5萬美元。本文就來看一看，各家晶圓廠的晶圓價格情況，與去年的漲幅變動。
作為晶圓代工廠的龍頭老大，臺積電的代工價格也一直被眾人關(guān)注。前不久，推特帳號Revegnus@Tech_ReveWafer曝光臺積電晶圓及先進制程芯片代工價的表單。其中顯示，今年臺積電3納米報價為19865美元、5納米報價為13400美元、7納米報價為10235美元，2納米的報價則達到了24560美元。可以看出，臺積電的晶圓價格從90納米到10納米的價格始終是在穩(wěn)定增加的，10納米工藝以下工藝成本開始呈現(xiàn)指數(shù)級增長，這也符合目前的晶圓成本的預估。以流片為例，流片是指客戶實際將設(shè)計好的晶圓帶到晶圓代工廠，走一遍晶圓代工廠實際完整的晶圓生產(chǎn)流程，并實際生產(chǎn)出幾片晶圓，以此在量產(chǎn)前驗證是否完成來最初設(shè)計的功能。從目前的不同工藝技術(shù)水平來看，流片成本的估算大約是，12納米工藝的流片成本在300萬到500萬美元之間；6納米工藝的流片成本是12納米的兩到三倍，大約在數(shù)千萬美元；5納米工藝的流片一次成本為4000萬到5000萬美元；采用2納米工藝時，流片一顆的成本為1億美元。同樣隨著工藝難度增加，成本也不斷增長。除去按照工藝成本的增長，臺積電的晶圓代工價格也在每年增長。The Information Network的資料顯示，相對于2020年的10720美元，臺積電7nm的代工價格在2023年下滑了4.5%，達到10235美元；但在2021年時出現(xiàn)了輕微漲幅；臺積電5nm則同樣在2020年價格約13495美元，到了2021年則增長了4.8%，2022年價格持平，在2023年時價格下降0.7%，幾乎持平。也就是說，自2020年到2023年間，7nm和5nm的價格并沒有隨著時間的推移而降低，甚至出現(xiàn)了輕度的增長。從各家代工廠的單片晶圓價格來看，價格最貴的莫過于是臺積電，單片晶圓價格達到15256元，遠超格芯、中芯國際。臺積電的價格昂貴也是在情理之中，畢竟臺積電的技術(shù)遙遙領(lǐng)先。并且從財報來看，臺積電先進制程的5納米、7納米分別占據(jù)營收的26%和27%，近2022年全年營收的一半。單片價格排名第二的則是格芯，達到10506元人民幣；中芯國際和聯(lián)電的價格不相上下，分別為6976元和6501元，華虹半導體的價格則是這五大晶圓廠中最低的，單片晶圓收入價格在4360左右。從價格增長幅度來看，去年中漲價幅度最大的莫過于臺積電和中芯國際了。盡管面對半導體周期的下行，但臺積電依靠著自身的技術(shù)優(yōu)勢，保持訂單。在合作方面，因為先進制程至少3年前要開始合作，臺積電3納米世代訂單早與客戶確立，而2025年量產(chǎn)的2納米也已開始洽談，這讓臺積電在議價、供貨等多方優(yōu)勢不斷擴大。除了技術(shù)過硬，源源不斷的訂單也給臺積電帶來安全感。今年從目前的情況來看，除了大客戶蘋果外，由于英偉達在AI方面的爆火，頻頻追加訂單，并且表示除了最新H100芯片為臺積電獨家代工，下一代也還是會交給臺積電。同時，博通、AMD都在臺積電投片。據(jù)電子時報消息，這三家公司Q2以來不僅逐季陸續(xù)上調(diào)臺積電5/7nm訂單，同時也在爭搶臺積電CoWoS產(chǎn)能，強勁追單動能更已延續(xù)至2024年，整體下單規(guī)模較2023年至少再增2成以上。同樣，中芯國際去年也出現(xiàn)了30%以上的漲幅。中芯國際在財報中表示，受漲價與產(chǎn)品組合調(diào)整共同貢獻，公司晶圓平均實現(xiàn)價格逐季上漲。中芯國際的漲價與其產(chǎn)能拉滿不無關(guān)系，在2021年時，全球芯片緊缺，帶來各大晶圓廠訂單爆滿，當時中芯國際產(chǎn)能利用率超過100%，甚至將部分研發(fā)產(chǎn)能投入生產(chǎn)以保障客戶需求。實際上，聯(lián)電的晶圓代工價格也上漲近30%，聯(lián)電屬于漲價較為“積極”的代工廠商。自2021年來，聯(lián)電率先打出了晶圓代工廠漲價第一槍，2021年1月時，8英寸晶圓代工價格陸續(xù)調(diào)漲后，12英寸晶圓代工價格也開始跟進調(diào)漲，平均漲幅約15%。到2021年7月，聯(lián)電再次調(diào)漲其代工價格，28nm制程報價從1600美元調(diào)高至約1800美元。據(jù)稱，在11月時，聯(lián)電將平均代工價格再度上漲一成，其中驅(qū)動芯片漲幅為10%到15%，特殊高壓制程漲幅10%以上，消費電子芯片漲幅5%到10%。從晶圓的毛利率來看，五大晶圓廠的毛利率都是呈現(xiàn)逐年上升趨勢。由于產(chǎn)品競爭力強，臺積電始終保持著50%以上的毛利率。這與臺積電先前承諾股東，始終保持53%以上毛利率的承諾契合。聯(lián)電的毛利率也十分可觀，在2022年達到45.12%，相較于2020年22.05%的毛利率近乎翻倍。中芯國際和華虹半導體的毛利率都在35%以上，均高于格芯。中芯國際表示，毛利率上漲主要是由于銷售晶圓的數(shù)量增加及平均售價上升所致。對于今年的毛利率，中芯國際預計2023全年營收同比降幅為低十位數(shù)，毛利率在20%左右。實際上，在工藝制程上，中芯國際目前覆蓋0.35微米到14納米，華虹半導體則主要覆蓋0.35微米到55納米，也就是說，華虹的工藝比中芯國際是更為成熟的。但這不相上下的毛利率，是為何？一方面，華虹半導體的優(yōu)勢是特色工藝，一般是針對客戶進行定制，有著長期合作基礎(chǔ)，所以競爭其實是小很多的，相對而言，毛利率也會更高，而華虹在特色工藝上比較有優(yōu)勢，所以雖然工藝不那么先進，但毛利率卻不低。另一方面，從華虹半導體的招股書中可見，華虹毛利率的上漲是由于其12英寸產(chǎn)品產(chǎn)銷規(guī)模快速增長帶來的。華虹半導體表示，其12英寸產(chǎn)線于2019年四季度開始投產(chǎn)，由于投產(chǎn)初期12英寸產(chǎn)線尚在產(chǎn)能爬坡階段，而固定資產(chǎn)折舊、人工費用等固定成本較高，使得12英寸產(chǎn)品單位成本較高，2020年毛利及毛利率為負值。2021年及2022年，隨著公司12英寸產(chǎn)品產(chǎn)銷規(guī)模的快速增長，規(guī)模效應顯現(xiàn)使得單位成本持續(xù)快速下降，毛利及毛利率均實現(xiàn)轉(zhuǎn)正。格芯則由2020年的負毛利率到如今的27.6%，可以說轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略十分正確。
產(chǎn)能方面，今年來看，各大晶圓廠維持產(chǎn)能擴張。目前，臺積電在美國亞利桑那州，第一期晶圓廠維持2024年底N4制程量產(chǎn)，第二期晶圓廠2026年量產(chǎn)。在日本的特殊制程晶圓廠，預計2024年底量產(chǎn)。高雄廠興建工程照常進行，不過調(diào)整28納米擴產(chǎn)計劃，專注更先進制程，保持變動彈性。在大陸的南京廠，按計劃擴展28納米產(chǎn)能。聯(lián)電在新加坡、日本都有產(chǎn)能布局。聯(lián)電新加坡產(chǎn)能擴充方面，聯(lián)電董事會去年底已通過資本預算執(zhí)行案，預計投資金額達324.17億元新臺幣，當中部分金額將用來投資新加坡P3廠。日本布局方面，聯(lián)電通過日本子公司USJC與日本電裝株式會社（DENSO）合作，將在USJC的12英寸晶圓廠攜手生產(chǎn)車用功率半導體。中芯國際目前正依據(jù)擴產(chǎn)計劃推進相應的資本開支。按照產(chǎn)能建設(shè)的節(jié)奏，以五萬片12寸月產(chǎn)能的一座標準工廠來看，相當于一年有一座工廠開始建設(shè)，有一座工廠進入投產(chǎn)。對于產(chǎn)能如何進行平臺部署、提高競爭優(yōu)勢，中芯國際的安排是：其的存量產(chǎn)能，也就是老廠，依靠其研發(fā)優(yōu)勢，延續(xù)老廠帶新廠的模式，進一步發(fā)揮母廠的輻射效應，提高新廠的學習曲線和運營效率。而增量產(chǎn)能，也就是新廠，將各有側(cè)重，發(fā)揮其生產(chǎn)集約優(yōu)勢。中芯深圳主打高壓驅(qū)動、攝像頭芯片和功率電子，中芯西青主打模擬和電源管理產(chǎn)品，中芯京城和中芯東方的產(chǎn)品平臺相對更加多元化一些，以填補市場空缺。中芯深圳已進入量產(chǎn)，中芯京城預計今年下半年進入量產(chǎn)，中芯東方預計年底通線，中芯西青正在建設(shè)。華虹半導體最近三年公司年產(chǎn)能分別達248.52萬片、326.04萬片、386.27萬片（按照約當8英寸統(tǒng)計），年均復合增長率達24.67%。日前，總投資67億美元的華虹無錫集成電路研發(fā)和制造基地二期項目開工。晶圓廠產(chǎn)能持續(xù)擴張。
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龍頭的晶圓代工價格作為晶圓代工廠的龍頭老大，臺積電的代工價格也一直被眾人關(guān)注。前不久，推特帳號Revegnus@Tech_ReveWafer曝光臺積電晶圓及先進制程芯片代工價的表單。其中顯示，今年臺積電3納米報價為19865美元、5納米報價為13400美元、7納米報價為10235美元，2納米的報價則達到了24560美元。可以看出，臺積電的晶圓價格從90納米到10納米的價格始終是在穩(wěn)定增加的，10納米工藝以下工藝成本開始呈現(xiàn)指數(shù)級增長，這也符合目前的晶圓成本的預估。以流片為例，流片是指客戶實際將設(shè)計好的晶圓帶到晶圓代工廠，走一遍晶圓代工廠實際完整的晶圓生產(chǎn)流程，并實際生產(chǎn)出幾片晶圓，以此在量產(chǎn)前驗證是否完成來最初設(shè)計的功能。從目前的不同工藝技術(shù)水平來看，流片成本的估算大約是，12納米工藝的流片成本在300萬到500萬美元之間；6納米工藝的流片成本是12納米的兩到三倍，大約在數(shù)千萬美元；5納米工藝的流片一次成本為4000萬到5000萬美元；采用2納米工藝時，流片一顆的成本為1億美元。同樣隨著工藝難度增加，成本也不斷增長。除去按照工藝成本的增長，臺積電的晶圓代工價格也在每年增長。The Information Network的資料顯示，相對于2020年的10720美元，臺積電7nm的代工價格在2023年下滑了4.5%，達到10235美元；但在2021年時出現(xiàn)了輕微漲幅；臺積電5nm則同樣在2020年價格約13495美元，到了2021年則增長了4.8%，2022年價格持平，在2023年時價格下降0.7%，幾乎持平。也就是說，自2020年到2023年間，7nm和5nm的價格并沒有隨著時間的推移而降低，甚至出現(xiàn)了輕度的增長。02
誰家漲價最狠？當然，一塊晶圓的價格，取決與其工藝性能，90nm制程的價格自然是要比5nm制程更加便宜。半導體產(chǎn)業(yè)縱橫記者通過五大晶圓代工廠的營收和產(chǎn)能粗略的計算了各家晶圓廠的平均價格。從各家代工廠的單片晶圓價格來看，價格最貴的莫過于是臺積電，單片晶圓價格達到15256元，遠超格芯、中芯國際。臺積電的價格昂貴也是在情理之中，畢竟臺積電的技術(shù)遙遙領(lǐng)先。并且從財報來看，臺積電先進制程的5納米、7納米分別占據(jù)營收的26%和27%，近2022年全年營收的一半。單片價格排名第二的則是格芯，達到10506元人民幣；中芯國際和聯(lián)電的價格不相上下，分別為6976元和6501元，華虹半導體的價格則是這五大晶圓廠中最低的，單片晶圓收入價格在4360左右。從價格增長幅度來看，去年中漲價幅度最大的莫過于臺積電和中芯國際了。盡管面對半導體周期的下行，但臺積電依靠著自身的技術(shù)優(yōu)勢，保持訂單。在合作方面，因為先進制程至少3年前要開始合作，臺積電3納米世代訂單早與客戶確立，而2025年量產(chǎn)的2納米也已開始洽談，這讓臺積電在議價、供貨等多方優(yōu)勢不斷擴大。除了技術(shù)過硬，源源不斷的訂單也給臺積電帶來安全感。今年從目前的情況來看，除了大客戶蘋果外，由于英偉達在AI方面的爆火，頻頻追加訂單，并且表示除了最新H100芯片為臺積電獨家代工，下一代也還是會交給臺積電。同時，博通、AMD都在臺積電投片。據(jù)電子時報消息，這三家公司Q2以來不僅逐季陸續(xù)上調(diào)臺積電5/7nm訂單，同時也在爭搶臺積電CoWoS產(chǎn)能，強勁追單動能更已延續(xù)至2024年，整體下單規(guī)模較2023年至少再增2成以上。同樣，中芯國際去年也出現(xiàn)了30%以上的漲幅。中芯國際在財報中表示，受漲價與產(chǎn)品組合調(diào)整共同貢獻，公司晶圓平均實現(xiàn)價格逐季上漲。中芯國際的漲價與其產(chǎn)能拉滿不無關(guān)系，在2021年時，全球芯片緊缺，帶來各大晶圓廠訂單爆滿，當時中芯國際產(chǎn)能利用率超過100%，甚至將部分研發(fā)產(chǎn)能投入生產(chǎn)以保障客戶需求。實際上，聯(lián)電的晶圓代工價格也上漲近30%，聯(lián)電屬于漲價較為“積極”的代工廠商。自2021年來，聯(lián)電率先打出了晶圓代工廠漲價第一槍，2021年1月時，8英寸晶圓代工價格陸續(xù)調(diào)漲后，12英寸晶圓代工價格也開始跟進調(diào)漲，平均漲幅約15%。到2021年7月，聯(lián)電再次調(diào)漲其代工價格，28nm制程報價從1600美元調(diào)高至約1800美元。據(jù)稱，在11月時，聯(lián)電將平均代工價格再度上漲一成，其中驅(qū)動芯片漲幅為10%到15%，特殊高壓制程漲幅10%以上，消費電子芯片漲幅5%到10%。03
誰家盈利能力最大？從晶圓的毛利率來看，五大晶圓廠的毛利率都是呈現(xiàn)逐年上升趨勢。由于產(chǎn)品競爭力強，臺積電始終保持著50%以上的毛利率。這與臺積電先前承諾股東，始終保持53%以上毛利率的承諾契合。聯(lián)電的毛利率也十分可觀，在2022年達到45.12%，相較于2020年22.05%的毛利率近乎翻倍。中芯國際和華虹半導體的毛利率都在35%以上，均高于格芯。中芯國際表示，毛利率上漲主要是由于銷售晶圓的數(shù)量增加及平均售價上升所致。對于今年的毛利率，中芯國際預計2023全年營收同比降幅為低十位數(shù)，毛利率在20%左右。實際上，在工藝制程上，中芯國際目前覆蓋0.35微米到14納米，華虹半導體則主要覆蓋0.35微米到55納米，也就是說，華虹的工藝比中芯國際是更為成熟的。但這不相上下的毛利率，是為何？一方面，華虹半導體的優(yōu)勢是特色工藝，一般是針對客戶進行定制，有著長期合作基礎(chǔ)，所以競爭其實是小很多的，相對而言，毛利率也會更高，而華虹在特色工藝上比較有優(yōu)勢，所以雖然工藝不那么先進，但毛利率卻不低。另一方面，從華虹半導體的招股書中可見，華虹毛利率的上漲是由于其12英寸產(chǎn)品產(chǎn)銷規(guī)模快速增長帶來的。華虹半導體表示，其12英寸產(chǎn)線于2019年四季度開始投產(chǎn)，由于投產(chǎn)初期12英寸產(chǎn)線尚在產(chǎn)能爬坡階段，而固定資產(chǎn)折舊、人工費用等固定成本較高，使得12英寸產(chǎn)品單位成本較高，2020年毛利及毛利率為負值。2021年及2022年，隨著公司12英寸產(chǎn)品產(chǎn)銷規(guī)模的快速增長，規(guī)模效應顯現(xiàn)使得單位成本持續(xù)快速下降，毛利及毛利率均實現(xiàn)轉(zhuǎn)正。格芯則由2020年的負毛利率到如今的27.6%，可以說轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略十分正確。04
五家代工廠的產(chǎn)能漲幅產(chǎn)能方面，今年來看，各大晶圓廠維持產(chǎn)能擴張。目前，臺積電在美國亞利桑那州，第一期晶圓廠維持2024年底N4制程量產(chǎn)，第二期晶圓廠2026年量產(chǎn)。在日本的特殊制程晶圓廠，預計2024年底量產(chǎn)。高雄廠興建工程照常進行，不過調(diào)整28納米擴產(chǎn)計劃，專注更先進制程，保持變動彈性。在大陸的南京廠，按計劃擴展28納米產(chǎn)能。聯(lián)電在新加坡、日本都有產(chǎn)能布局。聯(lián)電新加坡產(chǎn)能擴充方面，聯(lián)電董事會去年底已通過資本預算執(zhí)行案，預計投資金額達324.17億元新臺幣，當中部分金額將用來投資新加坡P3廠。日本布局方面，聯(lián)電通過日本子公司USJC與日本電裝株式會社（DENSO）合作，將在USJC的12英寸晶圓廠攜手生產(chǎn)車用功率半導體。中芯國際目前正依據(jù)擴產(chǎn)計劃推進相應的資本開支。按照產(chǎn)能建設(shè)的節(jié)奏，以五萬片12寸月產(chǎn)能的一座標準工廠來看，相當于一年有一座工廠開始建設(shè)，有一座工廠進入投產(chǎn)。對于產(chǎn)能如何進行平臺部署、提高競爭優(yōu)勢，中芯國際的安排是：其的存量產(chǎn)能，也就是老廠，依靠其研發(fā)優(yōu)勢，延續(xù)老廠帶新廠的模式，進一步發(fā)揮母廠的輻射效應，提高新廠的學習曲線和運營效率。而增量產(chǎn)能，也就是新廠，將各有側(cè)重，發(fā)揮其生產(chǎn)集約優(yōu)勢。中芯深圳主打高壓驅(qū)動、攝像頭芯片和功率電子，中芯西青主打模擬和電源管理產(chǎn)品，中芯京城和中芯東方的產(chǎn)品平臺相對更加多元化一些，以填補市場空缺。中芯深圳已進入量產(chǎn)，中芯京城預計今年下半年進入量產(chǎn)，中芯東方預計年底通線，中芯西青正在建設(shè)。華虹半導體最近三年公司年產(chǎn)能分別達248.52萬片、326.04萬片、386.27萬片（按照約當8英寸統(tǒng)計），年均復合增長率達24.67%。日前，總投資67億美元的華虹無錫集成電路研發(fā)和制造基地二期項目開工。晶圓廠產(chǎn)能持續(xù)擴張。
