8英寸晶圆产能紧缺问题如何破解?

       史无前例的卖方市场情境下，8英寸产能有多紧俏？
       产能紧缺从晶圆代工传导至封测、设计、晶圆、再到模组供应商、下游终端厂商等，捎带着6英寸和12英寸晶圆，一路缺货到明年。
       不久前，市场传出台湾地区IC设计龙头联发科决定购买设备出租给力积电使用的罕事。近日业界又传出，某老牌晶圆代工厂以“片”为单位，提前竞标出售明年二季度的8英寸产能。
       8英寸产能紧缺早已不是新鲜话题，今年却着实引发不少奇观。难怪有业内人士直呼——缺货到不可思议。
       涨声一片
       整体来看，8英寸晶圆代工产能供给约九成。产能吃紧下，自然引发接连涨价效应。目前多家晶圆代工厂商已上调报价，联电、世界先进等公司在第四季度，将价格提高约10%～15%。有消息称2021年涨幅20%起跳，急单将达到40%。
       TrendForce集邦咨询方面的数据显示，2020年8英寸的晶圆价格主要在第四季度有明显涨幅，约上涨5%~10%，其预计2021年将上涨约5%。
       晶圆代工产能紧缺带动晶圆、封测与IC设计等厂商陆续涨价。
       从上游来看，晶圆制造需求强劲也将带动上游硅晶圆出货畅旺。因为制造成本垫高，IC设计厂商也需要调整价格加以应对。
       为应对载板等用料成本上升以及大量订单涌入，封测大厂日月光投控旗下日月光半导体在11月底通知客户，将调涨2021年第一季度封测平均接单价格5-10%，预期华泰、菱生、超丰等亦将跟进。据报道，国内封测厂也一直在调整封测价格。
       下游的MOSFET、驱动IC、电源管理IC也纷纷传来涨价消息。与此同时，产能紧张也使得下游终端产品因零组件缺货而生产周期延长。
       最显而易见的，当属对苹果供应链的冲击。彭博社援引消息人士称，苹果iPhone等产品正面临电源管理芯片短缺问题，或因此无法满足消费市场需求。
       出乎意料的是，半导体整体需求旺盛下，8英寸晶圆紧缺还扩展至12英寸和6英寸。12英寸本就满载，6英寸原本利用率仅7成，也因车用市场回温，产能接近满载。
       一道无解题
       8英寸晶圆芯片产品应用广泛，几乎体现在所有消费电子产品上，且应用不断拓展。尤其重要的是，当前有许多半导体产品借助8英寸晶圆生产，达到了最合适的成本甜蜜点。
       芯片经由晶圆切割而来，晶圆面积越大，可切割数量越多，成本效益也越高。晶圆朝着更大面积演进，12英寸成为目前的主流晶圆尺寸。围绕8英寸晶圆，较少再有新的投资。
       数据显示，全球8英寸厂数量在2017年达到高峰，之后许多厂房关闭或转型为12英寸厂。从投资开支来看，自2014年8英寸晶圆制造设备支出达到26.82亿美元后，随后呈现逐年下降。
       考虑到8英寸厂大多已完成折旧，建设新厂已不再具备成本优势。目前来看，购买二手设备、并购以及提高生产效率成为当前厂商优先的扩产方式。
       不少设备厂商已停止生产8英寸机台，设备的短缺也限制了厂商进一步扩产。目前全球市场约有700台左右的二手8英寸晶圆制造设备出售，而市场对8英寸晶圆制造设备的需求至少在1000台左右。存量市场中，又有相当一部分因为过于老旧等原因不适合采购。
       多种因素阻碍下，扩产进度不及需求增长速度。8英寸产能紧缺作为长期供求矛盾的体现，已掀起多轮涨价缺货潮。
       2015年，8英寸晶圆迎来物联网需求。着眼于8英寸代工的市场机遇，同年中芯国际与韩国半导体代工企业东部高科商谈并购。
       2017~2018年，在物联网和车用电子需求的共同带动下，8英寸晶圆代工市场再次出现盛况。2018年，台积电、中芯国际、三星等国际大厂都有扩产动作。
       受中美贸易战影响，半导体市场疲软并在2019年下半年呈现复苏。2019年年底，里昂证券发布报告指出，亚洲出现8英寸晶圆代工供不应求市况。
       里昂证券此前还预计，2020年紧缺程度会加重。到了2020年，8英寸产能果然奇缺。除了5G这样较为明确的催化要素外，更增添不少新的变量。
       首先是今年更加明确的5G趋势，使电源管理、驱动IC、MOSFET等相关应用的需求数倍增加。同时，单机的半导体用量也大幅提高。例如，手机所需的电源管理IC原本只需要1-2颗，到5G手机阶段，用量增加到3~4颗。
       疫情自然是重要变量之一。全球居家办公和在线教育使笔记本电脑、平板类产品出货显著增长，拉动中大尺寸面板显示驱动IC等需求提升。进入下半年，随着汽车电子逐步回暖，IGBT、MOSFET用量大幅提升。而在疫情得到控制后，市场开始补充库存，再次推升8英寸晶圆产能需求。
       进入2020年，政经局势变动也成为8英寸产能紧张的诱因。部分IC设计厂商一度大量囤货，也加剧了8英寸晶圆制造供不应求状态。
       供给端方面，受疫情影响，全球主要供应商曾暂停出货。据中芯国际介绍，即便设备进厂了，也没有团队来安装，直接导致产能的扩充进度延期。进入下半年，8英寸晶圆制造旺季来临，也使产能供不应求状态加剧，业界开始出现涨价和交期延长。
      
       市场原本预估，受中美贸易战影响，中国大陆的中低阶晶圆产能扩张会有显著增长，但实际进展并不如预期。力积电董事长指出，过去3年，大陆40到20纳米的需求几乎没有新产能开出，也是8英寸产能紧缺的原因之一。
       同样据中芯国际方面消息，因为担忧需求不及预期，部分厂商当前仍不敢轻易扩产。
       由来已久的8英寸产能问题，究竟如何破解？力积电董事长黄崇仁在近期受访时直言：8英寸产能紧缺问题无法可解。
       联电逆袭
       围绕这波8英寸产能紧缺行情，最大的蛋糕自然由晶圆代工厂商瓜分。各路人马持续高价争抢，也使台积电、联电及世界先进等厂商的毛利率有往上表现的空间。
       2020年第三季度，联电交出营收佳绩，产能利用率逼近满载，单季营收创下历史新高。8英寸产能紧缺，12英寸扩产，利多消息带动下，联电在11月23日创下18年来股价新高，也让其股价自2020年以来大涨超177%。
       不少业内人士认为，联电此次实现业绩逆袭，一方面归功于放弃12纳米以下的先进制程，转而投向成熟制程和特殊制程的决定；另一方面，8英寸需求大增，成为联电进一步逆袭的重要契机。
       另一个实现逆袭的玩家是力积电。它曾是台湾地区最大的DRAM厂，在2012年受到DRAM价格下跌冲击后，开始转型为晶圆代工厂。而在转型成晶圆代工厂以后，力积电很快就实现了扭亏为盈。
       值得一提的是，中国大陆的8英寸晶圆代工厂，也吃下了这波市场红利。中芯国际已传出涨价消息，华润微8英寸产线自三季度满载，华虹半导体三座8英寸厂在第三季度的产能利用率均超过100%。
       设计厂商何去何从？
       相比分食产业机遇的晶圆代工厂商，无厂IC设计商却面临重重挑战。
       眼下晶圆代工交期不断拉长到3个月以上，尽快拿到货成为不少设计厂商的迫切问题。近期新投片的8英寸晶圆产能可能已赶不上年底的黄金出货截止日，最快恐怕要到2021年第一季才能慢慢拿到货。
       最关键的问题，自然关乎能否抢到产能。为了确保拿到足够的产能，不少IC设计厂商已经开始积极预定明年的产能，有的长单甚至下到了2021年第二季度。
       要在产能争夺大战中胜出，最直接的方法自然是加价购买。但这一方法只适用于高通这类资本雄厚且与供应商关系密切的大厂。小型IC设计公司和新创公司，将面临较高风险。
       争抢产能下，订单互相排挤的动作也开始出现。很多晶圆代工厂会筛选订单和调整产品组合，优先生产高毛利的产品。其中，毛利率相对偏低的LCD驱动IC及MOSFET芯片订单，很有可能因此抢不到应有产能。
       转单也是设计厂商的出路之一，操作起来却没有那么容易。中芯国际是本土8英寸产能的主力，虽然总产能占全球不到5%，但仍是非常重要的晶圆代工产能供应商。政经局势变动下，设计厂商需考量转单问题。但是全球产能吃紧，恐怕无处可去。
       据中国半导体行业协会副理事长魏少军魏少军介绍，2020年中国集成电路设计业取得23.8%高速增长。目前全国共有1698家设计企业，比去年增长23%。而在当前代工产能不足的情况下，蓬勃发展的本土设计产业恐将受阻。
       有分析人士指出，缺货涨价持续到2021年，届时中国本土的许多IC设计厂可能将面临抢不到产能而停摆，使得市场全面洗牌的情况。
       积极的一面是，比起转单这样难以实现的短期策略，一些厂商已经考虑转进工艺。目前商用的5nm、7nm芯片，便多由代工厂用12英寸晶圆进行生产。
       TrendForce集邦咨询分析师乔安表示，已有部分8英寸产品开始往12英寸厂转进，从中长期来看8英寸产能紧缺的状况会有所缓解。