全球市场对半导体芯片的需求极其旺盛，这对芯片制造企业，特别是晶圆代工厂的产能提出了更多需求。但在总体产能供不应求的情况下，如何分配现有产能，如何扩建新产能，就成为了一个很重要的话题，也可以说成为了一门学问。下面从产业（主要关注晶圆代工）已用产能，2022年的产能部署预期，以及在未来几年（2023~2025年）将释放出的新晶圆厂（现在已开始或即将建设）产能，简单了解一下芯片制造业的发展情况。
在晶圆代工市场，台积电和三星这两家的市场占有率之和就超过了70%，其中，台积电市场率达到了55%左右，处于绝对的统治地位，三星占17.3%，前五名中的另外三家分别为：联电占7.1%，GlobalFoundries（格芯）占5.5%，中芯国际占4.7%。因此，台积电的晶圆代工产能分布情况，在业界具有很强的代表性。台积电2021年第二季度财报显示，以制程来分，该公司第二季5nm制程出货占晶圆销售金额18%，7nm为31%，16nm为14%，28nm为11%。其它各制程的收入占比如下图所示。可以看出，台积电的主要营收来源是先进制程（16nm、7nm和5nm），占比之和达到63&，虽然比例与今年第一季度、以及去年同期相比，或增或减有所变化，但幅度不大，基本稳定。这种产能分配状况也是台积电近些年一直延续下来的，前提是不断在最先进制程方面保持足够的研发和晶圆厂投资，推进量产进程，从而保持对竞争者绝对的优势。这样，先进制程占总体营收比例不断提升，而次等先进制程，以及成熟制程（40nm以上）占总营收的比例有序下降，形成较为科学、且极具竞争力的产能分布。虽然台积电的营收主要来自于先进制程，但该公司的成熟制程水平也很高，且全球排名第一，Counterpoint Research给出了按成熟制程（节点≥40nm）产能排序的全球晶圆代工厂商Top榜单，如下图所示。可以看出，排名第一的厂商依然是台积电，市占率达到28％。成熟制程在2020年非常火爆，产能严重短缺，这给各大晶圆代工厂带来了巨大的商机。而从2021年的产业发展形势来看，这种短缺状况在近期内还难以缓解。对此，Counterpoint Research认为，2021年，排名靠前的代工厂的成熟制程仅会分配给特定应用。举例来说，即便8英寸晶圆需求强劲，联电（UMC）宣布，2021年8英寸晶圆产能仅扩充1%-3%。从各大平台应用来看，台积电第二季度增长主要来自高性能计算和汽车电子，营收分别增长12%，而智能手机、物联网分别衰退3%、2%，消费类电子则大幅衰退12%。这也充分体现了台积电制程产能分布的优势，先进制程主要用于高性能计算和智能手机，在手机需求疲软的情况下，高性能计算依然可以顶上去，保证先进制程的产能利用率。而在成熟制程方面，由于汽车芯片成为了近一年来的市场爆点，而该类芯片基本不需要先进制程，这就给了台积电成熟制程营收增长机会，况且，台积电在全球汽车芯片代工市场的占有率将近70%，这对其营收增长有很大的推动作用。可见，无论是先进制程，还是成熟制程，无论是高性能计算，还是手机、汽车等应用，台积电的产能都有较好的部署，使其能够应对各种技术和市场变化和需求。本周，TrendForce发布了2021年第二季度全球十大IC设计厂商的营收排名榜单，如下图所示。排在前5名的厂商顺序与今年第一季度相同，从图标中可以看出，除了博通，其它4家营收同比都呈现出大幅增长，最低的英伟达也达到了68.8%，最高的AMD达到了99.3%。可以看出，排在前5的厂商都是主攻处理器的（各种应用的CPU、GPU和基带芯片），而这些大都需要先进制程工艺，提供这些晶圆代工服务的则是台积电和三星这两家厂商。这样，5大IC设计厂商的营收总量和同比增长情况，也体现出了与之紧密相关的晶圆代工产能的营收及其增长情况。这与前文提到的台积电第二季度先进制程营收占比是相辅相成的。而从这份榜单的后5名来看，变化较之以前的排名变化较大，主要体现在Marvell和联咏这两家。其中Marvell收购了Inphi，营收大幅增长，使其排名自第一季度的第9名跃升至第二季度的第7名。而联咏上升到了第6位，这也是该公司少有的高排位，主要原因在于其显示面板驱动IC销售旺盛，第二季度营收同比增长了96%。联咏排名的窜升体现的是成熟制程芯片市场的火爆，特别是显示面板驱动芯片市场，在过去半年多时间内，需求一直很旺盛。这也给中国大陆相关IC设计和晶圆代工企业带来了良好的商机，在很大程度上弥补了先进制程短板的困扰，同时，相关专注于显示面板驱动芯片研发的本土IC设计厂商也少有的提升了芯片价格。
从目前的情况来看，2022年全球性芯片缺货的基本面不会改变。这样就必须未雨绸缪，特别是对于IC设计厂商来说，必须想方设法提前拿到明年的产能，才不会太焦虑。这样，晶圆代工厂依然是产业的焦点。以近一年来将业绩做得风生水起的联电为例，一周前，该公司总经理简山杰表示，第三季晶圆出货量将季增 1-2%，ASP 以美元计算将较上季增长 6%，毛利率估 34-36%，产能利用率维持 100%；法人估其第三季美元营收将季增 7-8%，续创新高。简山杰表示，今年产能已销售一空，现在谈的是明年产能，客户倾向谈长期合作。从目前额情况来看，联电2022上半年的产能大部分已经被预定了，对于成熟制程芯片设计厂商来说，可能明年下半年产能还有较大获得空间。台积电方面，不久前对客户通报了涨价决定，先进制程涨价5%~10%，成熟制程则涨价10%~20%。可见，台积电成熟制程的涨价空间较大，这一方面说明市场对成熟制程产能需求的迫切程度，另一方面，还有台积电近些年在先进制程方面投资较多，相对而言，以8英寸晶圆为主的成熟制程产能的增长有限，这就在一定程度上放大了成熟制程产能的紧缺状况。从联电和台积电的产能分配和涨价情况来看，2022年全球成熟制程芯片的热度很可能会有增无减。因为那时相关新产能不可能大规模释放出来，只有依靠现有的产能，而全球排名前10的晶圆代工厂产能利用率已到极限，而明年相关芯片的市场需求看不出有减弱态势。这样，抢产能的暗战恐怕会更加激烈，这就苦了众多中小规模IC设计厂商了。再来看一下中国大陆，由于全球半导体市场出现结构性产能短缺问题，芯片缺货情况愈发严重，已造成中国大陆许多系统厂及车厂因缺芯片而被迫减产。近期业界传出，中国官方为了解决芯片缺货及价格不合理飙涨问题，同时维持半导体供应链稳定供货，已要求相关晶圆代工厂，包括中芯、华虹等中国大陆晶圆代工厂明年产能将优先供应给中国当地IC设计厂及系统厂，中国大陆以外客户能够取得的产能与今年相较恐将明显缩减，业界评估手机芯片大厂高通所受冲击恐会最大，明年将持续面临电源管理IC（PMIC）供货不足难题。据悉，为了确保明年产能，部分中国台湾及美国IC设计厂于今年下半年已经开始将订单移转回台湾地区的晶圆代工厂，但台湾晶圆代工厂产能本来就供不应求，不仅无法取得足够产能，订单持续回流会导致产能短缺问题更为严重，面对今年下半年及明年晶圆代工价格调涨也只能接受。
由于芯片产能严重不足，近一年来，全球多地都在兴建晶圆厂。目前，全球正在新建，以及即将建设的晶圆厂，其产能最快也要到2023年才能释放出来。那么，未来几年全球的芯片产能会如何分布呢？IC Insights给出了一份统计数据，内容是按地理区域划分，2020年12月全球主要地区安装的晶圆产能。数据显示，中国台湾安装的晶圆产能全球领先，市场份额高达21.4%（8英寸约当晶圆），排在第二位的是韩国，占全球晶圆产能的20.4%，中国大陆占全球产能的15.3%，虽然排在第四，但与排在第三的日本（15.8%）几乎持平，预计2021年中国大陆装机容量将超过日本，排在第五位的是北美（12.6%），第六位是欧洲（5.7%）。IC Insights认为，在预测期内（2020-2025年），北美的产能份额预计将下降，因为该地区的大型无晶圆厂供应商行业继续依赖代工厂，主要是台湾地区的代工厂，预计欧洲的产能份额也将继续缓慢萎缩。而中国大陆情况正相反，IC Insights认为这里将是唯一一个在2020至2025年期间份额增加的地区（3.7个百分点）。虽然中国大陆主导的大型新DRAM和NAND晶圆厂的推出预期有所减弱，但未来几年，总部设在其他国家的IC制造商将有大量晶圆产能带入中国，同时，中国本土企业也在不断拓展晶圆产能。虽然这份数据只是2020年12月各地区晶圆产能的数据，但其充分体现了近几年全球晶圆产能的分布和变化情况：中国台湾、韩国和日本是传统三强地区，而排在第四的中国大陆成为了后起之秀，上升势头最为强劲，赶超日本不成问题。而排在第五、第六的北美和欧洲，并没有任由中国大陆不断扩大市场份额，特别是近一年以来，动作频频，新建晶圆产能的计划和势头可与中国大陆匹敌。显然，中国大陆将是今后几年芯片产能增长最为迅速的市场，或许正是因为如此，再加上当下全球芯片缺货状况，使得晶圆厂建设的市场属性比例下降，继中国之后，美国、韩国和欧洲政府都在本地兴建晶圆厂方面不断出手，先后出台相关的政策和资金扶持计划。这样，全球性的政府介入，给未来的新产能释放带来了诸多难以预测的因素。
虽然芯片产能紧缺，但目前全球范围内兴建晶圆厂之风甚大，而当下芯片短缺状况也有泡沫成分，那就是重复下单，以及囤货。在以上两方面的作用下，2023年以后是否会出现芯片产能过剩的局面呢？这也是业界时常提出的问题。本周，摩根士丹利表示，整体半导体需求可能被高估了，已看到智能手机、电视及计算机芯片需求转弱，LCD驱动IC、利基型内存及智能手机传感器库存会有问题，预计台积电及力积电等晶圆代工厂，最快今年第4季会发生订单遭到削减。摩根士丹利认为，全球芯片封测14%产能位于马来西亚，尤其是德州仪器（TI）、意法半导体（STM）、安森美（ON Semi）及英飞凌（Infineon）等来自美欧IDM厂的产能。受到新冠肺炎疫情影响，马来西亚封测工厂6月开始实施部分封锁，9月为止的产能利用率平均仅47%，导致下游厂商继续超额下订PMIC、MOSFET及MCU ，所以不断传出芯片短缺，一旦马来西亚解除封锁，全球汽车及服务器产能有望恢复。不过，摩根士丹利对半导体行业的预测经常被业内资深人士吐槽，因此，上述论述只是参考。但这种担忧不无道理，或许相关晶圆代工厂被砍单的情况不会发生在今年，但随着半导体周期的推进，以及新晶圆厂产能的爆发，未来几年还是有隐忧的。另外，2023年以后，新产能陆续释放后，对晶圆厂相关人才的需求量会大增，而半导体是技术高度密集型产业，今年产能不足，就引起了人才荒，而2023年以后，大量新晶圆厂需要更多的芯片制造人才，而两三年时间内是不可能培养出大批新人才的。到时候，全球半导体业人才内卷状况恐怕会很凸出。
