2018年晶圆代工厂将面临哪些问题 巨头们都有哪些布局

有机构统计2018年IC总体预计增长7.1%，IC产业市场将达到4370亿美元，晶圆代工厂可能会在2018年玉带一些挑战，但是各大巨头也做了相应的布局。到2018年，英特尔预计将增长10纳米投入。台积电表示，7nm节点可能会达到28nm一样的成就。

在全球晶圆代工巨头方面，GlobalFoundries、Intel、Samsung和TSMC正在从16nm/14nm向10nm/7nm节点迁移。分析师表示，英特尔已经遇到了一些困难，因为这家芯片巨头从2017年下半年至2018年上半年刚推出了新的10nm制程。此外时间也将会证明其他芯片制造商是否会在10/7nm节点下完成平稳或粗糙的过渡。

不仅如此，另外几家代工厂也正在抓紧推出22nm工艺，不过目前这种技术的需求前景不算很明朗。重要的是，代工厂商看到了8英寸晶圆的巨大需求，然而2018年，8英寸晶圆的需求依旧很短缺。

尽管如此，这个行业也没有想象的那么悲观，据SemicoResearch的分析师JoanneItow透露，代工业务预计继续保持稳定增长（2018年将比2017年增长8%）。这与2017年的增长预测完全一致。

“增长的驱动因素包括人工智能、汽车和传感器，”分析师说：“尽管智能手机销量的增长速度已经放缓，但智能手机的BOM仍然是代工业务中最重要的部分。其中包括传感器、处理器、图像传感器、无线和模拟射频。”

代工厂也在关注高性能计算、电力电子甚至加密货币的增长。中国市场是最值得关注的，许多代工厂都在扩大或建造新的晶圆厂。

根据研究公司TrendForce的数据，在全球晶圆代工市场中，台积电继续占主导地位（2017年占有55.9%的份额）。根据该公司的数据，GlobalFoundries排在第二位，联电，三星，中芯，TowerJazz，力晶，先锋，华虹和东部紧随其后。

图1：按收入排名前十的代工厂商（三星，力晶的数据属于预估）。

更多数据

世界半导体贸易统计公司（WSTS）最近预测，2017年半导体市场将达到4090亿美元，比2016年增长20.6%。收入增长是由于DRAM平均销售价格的上涨。以及对于模拟，闪存和逻辑的强劲需求。

WSTS预计2018年IC产业市场将达到4370亿美元，比2017年增长7%。根据VLSIResearch的统计，2018年IC总体预计增长7.1%，而2017年为12.8%。

多年来，IC产业一直围绕着摩尔定律（晶体管密度每18个月翻一番）处于不断变化中。根据这个定律，芯片制造商每18个月就会推出一项新工艺，表面上是为了降低晶体管的成本。

目前来看，摩尔定律仍然是可行的，不过它正在经历新的发展。每经历一个新的节点，流程成本和复杂性都在急剧上升，因此，一个完全扩展的节点节奏已经从18个月延长到2.5年或更长的时间。此外，更少的代工业务客户能负担起往高级节点跃迁的能力。根据Gartner的数据，一款16nm/14nm芯片的芯片设计成本约为8000万美元，28nm芯片的芯片设计成本为3000万美元。相比之下，设计一个7nm芯片则要花费2.71亿美元。

和以往一样，手机仍是芯片业的最大市场。根据ICInsights的数据，手机IC销售占IC市场总收入的25%，预计2018年将达到973亿美元，比2017年增长8%。该机构还认为，个人电脑相关芯片是第二大IC市场，预计2018年将增长5%，达到726亿美元。

其他市场增速更为惊人。例如，汽车IC销售额预计在2018年将增长16%，达到324亿美元;到2018年，与物联网相关的IC销售额将增长16%，达到约168亿美元。

图2：IC领域的市场增长情况（以十亿美元计）

“越来越多的客户正在重新定义他们的产品组合，以适应物联网、汽车市场，”UMC美国销售副总裁WalterNg说：“就拿汽车领域来说，信息娱乐、数据安全和先进操作功能的进步，正在增加对MCUs的需求，其集成了嵌入式非易失性存储器、RF元件和MEMS传感器。

WalterNg还表示：“在物联网领域，我们看到了许多不同类型的设备，但主要关注的焦点似乎是将MCU与多协议通信集成在一起的IC，包括Wi-Fi，蓝牙甚至Zigbee。我们也看到了企业对家庭自动化的巨大兴趣。”

考虑到这些增长驱动因素，代工厂商必须开发更多不同的工艺来满足客户日益增长的需求。GlobalFoundries首席技术官GaryPatton表示：“一个技术平台能满足从高端IBMz系统（大型机）一直到电池供电的物联网设备，这显然是不切实际的。”

为了满足这些需求，晶圆厂必须每年增加他们的资本支出和研发支出。但是只有少数的晶圆厂有开发多种技术的资源。规模较小的公司当然也是可行的，不过他们对市场必须更专一。