2020 年延續至今的缺貨潮,全球晶片產業是“得產能者,得天下”。
這一波缺貨潮衝擊下,供給最緊俏的品項是電源管理晶片(PMIC)。 集邦科技旗下 TrendForce 統計,2021 年 PMIC 平均銷售單價年漲幅近 10%,創下近六年來最高,且預計 2022 上半年供應仍是吃緊。
消費電子產品是 PMIC 應用最大宗的領域,高通和聯發科的手機用 PMIC 晶片也飽受成熟製程產能不足之苦,甚至因為缺少 PMIC 晶片而波及到手機處理器的出貨動能。
高通 2021 年過的諸事煩心。三星代工的晶片過熱,而勁敵聯發科卻憑藉著採用臺積電 4nm 製程的 5G 旗艦晶片天璣 9000 大出風頭。根據評測網站,聯發科的天璣 9000 無論在 CPU 效能、功耗上都大勝競爭對手。
再者,高通又面臨 PMIC 晶片產能嚴重不足問題。高通有三家 PMIC 晶片代工廠:中芯、三星、臺積電,但中芯國際有許多本土 IC 設計客戶要強化支援,屋漏偏逢連夜雨,三星在 2021 年又遇到美國德州廠暴風雪事件,當地晶圓廠停工數月,衝擊為高通代工的 PMIC 晶片產能,高通從高階到中低階產品平臺供應全數拉緊報。
進入 2022 年,高通傳來“轉運”的訊息。
高通新一代旗艦晶片除了在 2021 年底正式亮相的驍龍 8 Gen1(代號 SM8450),採用三星 4nm 製程生產之外,另一款旗艦晶片(代號 SM8475)將由臺積電 4nm 製程打造,預計今年中量產。
再者,今年底高通還有另一款也是採用臺積電 4nm 製程的 5G 旗艦款晶片 SM8550 也將問世,加上高通在臺積電採用 6nm、7nm 製程生產且上量的中高階 7 系列和 6 系列晶片,整體來看,2022 年的高通將與臺積電緊密綁在一起。
推估高通在 2022 年的晶圓代工產能比重中,臺積電將負責約 60% 的生晶圓生產。
隨著高通的手機主晶片在臺積電擴大下單,涵蓋 4nm/6nm/7nm 製程技術,供應鏈透露,臺積電在 2022 年給高通的 PMIC 晶片產能將增加 40%。
高通一年需要的 PMIC 晶片對於 8 寸晶圓的需求量約 150 萬~170 萬片。臺積電之前一年給高通的 PMIC 晶圓數量約 28 萬片的 8 寸晶圓產能,2022 年為了答謝高通與臺積電在各個製程節點上的緊密合作,決定“御賜”將近 40 萬片的 8 寸晶圓,等於 PMIC 的 8 寸晶圓供給數量增加 40%。
高通 2022 年積極“轉運”,一方面也是因為聯發科搶先採用臺積電 4nm 製程的 5G 手機晶片天璣 9000 非常成功,給高通不小壓力。
天璣 9000 搶先在高通、三星之前,宣佈 CPU以 Arm 最新推出的 v9 架構打造、GPU 是 Arm Mali-G710,是目前少數 CPU 和 GPU 都採用 Arm 架構的手機處理器供應商中。在 AI 運算上,是以聯發科的第五代 AI 運算處理器搭載其中,運算效能是上一代的四倍,且功耗表現亦優於上一代水準。
聯發科天璣 9000 和高通驍龍 8 Gen 1 都是採用 4nm 製程技術,前者是臺積電生產,後者是三星生產,兩者效能接近,也常被拿來相較。市場評測認為,天璣 9000 在 CPU 效能上的優勢明顯,加上有不少手機客戶表示支援包含國內四大手機廠商:OPPO、vivo、紅米、榮耀。
唯一弱勢大概是天璣 9000 在 5G 技術上不支援 5G 毫米波。另外,之前有傳出天璣 9000 的報價約 100~110 美元,相較驍龍 8 Gen 1 報價 120~130 美元佔有成本優勢,也是鋪貨廣的原因之一。
近兩年的晶圓代工產能的缺口和漲價幅度,堪稱近十年來之最。
全球在疫情下加速數位轉型,加上各地天災不斷,以及過往代工廠產能沒有大幅度擴產,導致晶圓供給缺口擴大,連 2021 年初堅持不對客戶調漲晶圓代工價格的臺積電,下半年都宣佈 10~20% 大調價,也是藉由此策略嚇阻一些沒有實質需求且重複下單的客戶。
業界看 2022 年,預計 12 寸和 8 寸晶圓代工產能持續吃緊,一直要到 2023 年之後,供給緊張的情況才會紓解。
有外資釋出報告指出,2022 年 12 寸 28/40nm 製程產能持續有 1% 供給短缺,但進入 2023~2025 年,將出現 8~10% 的供給過剩。
8寸晶圓供給的紓解相對較為緩慢,關鍵原因是機臺裝置取得的限制,使得8寸晶圓廠的整體擴產速度較慢。
不過,未來大尺寸面板驅動 IC,以及聯發科和高通的手機用 PMIC 的生產,將會有部分產能逐漸從 8 寸晶圓轉移到 12 寸晶圓; 再者,蘋果自制的手機 PMIC 晶片基於耗電考量,也會採用 12 寸生產。這些從 8 寸晶圓廠轉移到 12 寸晶圓廠生產的趨勢,未來幾年都會逐漸反應,皆有助於紓解 8 寸晶圓短缺的問題。因此,外資分析預期,8 寸產能在 2023 年之後,仍是有供給過剩的隱憂。