近年来宏观与市场形势的发展,带动起芯片本地化生产的趋势。芯片企业的产能布局,也在顺应目标市场的供应链安全需要,体现出远超以往的跨区域属性。
从2025年至2027年的这段时间,都会有新增产能开出。尽管目前正值去库存阶段,但也有充足理由相信,AI、汽车智能化、工业自动化等新应用,将会带来巨大的需求增量。未来芯片行业的增长,将会围绕供应链安全与新应用两大热点展开。
模拟龙头TI或获补贴,支持12英寸扩产
德州仪器(TI)是世界最大的模拟芯片原厂,在生产方面,TI全面开展自有产能的建设,全力推进多条12英寸产线,意在凭借规模优势拉低供应成本。12月,TI宣布获得“美国芯片法案”授予的16亿美元补贴,用以支持在德克萨斯州和犹他州的3座12英寸晶圆厂建设。这三座晶圆厂分别是位于德克萨斯州谢尔曼的SM1和SM2,以及犹他州莱希LFAB2。
TI计划到2030年将内部产能的占比提高至95%以上,并要为此建造6座12英寸厂,投资金额高达300亿美元。具体规划方面,TI在2024和2025两年各有50亿美元资本支出,2026的资本支出将处在25亿至50亿美元之间,实际支出取决于业绩情况。
以金额来衡量,法案补贴的16亿美元,能够有效缓解TI的资本支出压力,帮助TI在行业调整周期内,持续扩增产线。分布到三座厂区,补贴资金将会用于SM1洁净室并完成初始生产的中试线、LFAB2的洁净室建造与初始生产,以及SM2的厂房壳体结构。
TI在建的SM1和SM2两座晶圆厂 来源:TI
按照三座厂区的各自进度,SM1或于2025年中投产,LFAB2将在2026年底投产,SM2的投产时间将会更晚,可见这些产能主要是着眼于未来需要。TI扩产不停,能够确保美国本地的产业链供应,支持各个行业的应用。
作为模拟龙头大厂,TI的产品在全球范围内也占有举足轻重的份额,其供应成本的不断优化,将有利于继续主动发起价格竞争。TI之后的动向,对渠道、市场与应用端,都将产生重要影响。特别是在国内市场,TI与本土原厂的竞争也会更加激烈,库存压力与价格压力的增长都在所难免。
欧洲原厂拓展亚太与国内布局
与TI扩增自有产能相对,欧洲MCU原厂的扩产突出本地化原则,具体的手段是从晶圆代工厂获得产能。特别是在中国市场,随着本土晶圆代工厂的技术实力与产能都有长足进展,与大型MCU原厂展开本土化合作,也是水到渠成。
前不久,意法半导体(ST)与本土晶圆代工厂华虹宏力的合作正式落定。按照计划,ST与华虹将在中国建立一条全新的40纳米STM32 MCU生产线,此项合作的首批产品预计最早2025年末推出。此外,双方还将共同推进嵌入式非易失性存储(eNVM)技术的应用,以满足现代电子产品对存储性能和数据安全性的高要求。
40纳米在MCU中属于相对先进的节点,主要的车芯和工业MCU都是基于这一节点制造。ST的本土产能从40纳米推进,显然有利于推广车用MCU等较为高端的产品,在汽车等关键市场提前卡位,锁定重要客户。
同为MCU大厂,恩智浦(NXP)与晶圆代工厂(VIS)的新加坡合建晶圆厂也在12月正式开工。该厂以12英寸晶圆生产,引入40纳米至130纳米的制程,生产混合信号、电源管理和模拟器件等产品,预计量产时间为2027年。
通过与晶圆代工厂合作,NXP得以更加高效地将产能布局在亚洲,这对提升供应与缩短时效有重大意义。而对于中国市场,NXP的策略也将是与本土晶圆代工厂合作,大幅扩充本地化产能。
NXP首席执行官Kurt Sievers在2024年11月中的一个投资者日上称,公司正在为那些希望优先使用中国国产芯片的客户进行本地化生产。他补充道,NXP已经与中芯国际建立持续的业务关系,并且正在研究与台积电南京工厂和华虹半导体的子公司建立合作的可能性。
欧洲原厂除了上述两家,英飞凌也在积极推动中国本地化生产,公司首席执行官Jochen Hanebeck早前透露,为满足中国客户的特定需求,英飞凌正积极推进商品级产品的本地化生产策略,将把部分产品的制造环节转移至中国的代工厂。
以国内应用市场来看,基础消费类MCU的国产替代比例不断增长,三大欧洲原厂势必更加聚焦车用、端侧AI等高端应用。在本土通过晶圆代工获取产能,是满足客户供应链安全的重要基础,而供应距离和周期的缩短,对原厂自身也有着巨大好处。但物料供给的大幅增长,也会在渠道和应用端产生更多价格竞争,未来可以说是机会与挑战同在。
台积电成为日本与欧洲产能布局核心
从三大欧洲原厂的中国市场战略可见,晶圆代工已经是芯片原厂扩产必不可少的合作伙伴。而出于供应链视角,快速提升本地区的半导体供应水平,以晶圆代工厂为核心也是必要选项。
2024年12月下旬,消息传出台积电日本合资公司JASM位于熊本的首座晶圆厂已经投产,该厂的首批客户包含电装和索尼等企业,其所引入的22/28纳米和12/16纳米的工艺节点,也正适合于先进车芯的生产。
值得注意的是,除了日本的客户,Microchip与ADI也与台积电达成合作,将从JASM晶圆厂获取产能。这反映出芯片原厂与晶圆代工厂合作的加深,也表明晶圆代工模式在跨区域的产能配置中具有独特优势。
目前,台积电在熊本的第二座工厂也已开始建设,预计2027年投入运营,这座工厂引入的节点将是从6纳米至40纳米,相当于是对第一工厂的全面补足。在熊本两大工厂高达10万片以上月产能的带动下,日本将有力解决自己的半导体供应问题,而更多跨区域客户也能更顺利地进行产能配置。
欧洲方面,台积电与博世、英飞凌、恩智浦合资的ESMC晶圆厂也已开始建设,该厂位于德国德累斯顿,德国方面对此项目会给予补贴。该厂将采用12英寸晶圆生产28纳米至12纳米的车用和工业用半导体,预计2027年投产,产满载时月产能将达约 4.17万片。这座工厂突破了传统IDM大厂的制程水平,未来欧洲28纳米以内的芯片生产都要在这里进行,因此该厂投产后也必然成为欧洲芯片制造的核心。
日本与欧洲的芯片增产,都将依靠台积电进行高效快速的扩产。台积电能够带来的,是更加先进的工艺,这使得先进车芯与工业芯片的本地化生产成为可能。与此同时,大量成熟制程产能的开出,也将巩固通用类芯片的供应,为产业链留出更充足富余度。
本地化生产带来的挑战和机会
如上所述的几家大型原厂,都已对未来产能有了明确规划。TI作为模拟大厂,仍将坚持增加自有产能。而其他原厂的产能布局,一是遵循本地化原则,二是普遍与晶圆代工厂结成联盟。从全球视角来看,各大项目的相继投产,供应链冗余度大幅提升,整体上的缺芯问题再难复现。
就国内市场而论,TI自有产能输出、三大欧洲MCU原厂本地化扩产,再加上本土芯片企业的发展,芯片供给水平更将迎来前所未有的提升。届时本土芯片市场在生产成本与产品价格的竞争也会更加激烈。
在基础型市场,国产替代的发展态势仍会不断增长,并且众多富有技术的本土原厂也早就已经在中高端市场对标进口产品。在基础级消费类市场供应饱和后,芯片行业将在汽车、AI等高价值领域出现更多机会。
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