CINNO Research產業(yè)資訊,全球最大的代工廠臺積電(中國臺灣地區(qū))有可能在全球 "半導體戰(zhàn)爭 "中進一步擴大市場份額。生產半導體制造設備和部件的日本企業(yè)正在進入尋求進一步增長的重要階段。
臺積電市場份額有擴大趨勢日本半導體設備和部件企業(yè)迎來順風
從2020年秋天開始,全球出現了嚴重的半導體短缺現象。部分大公司正在為確保他們所需的半導體而發(fā)起爭奪戰(zhàn)。業(yè)內專家認為,全球規(guī)模的 "半導體戰(zhàn)爭 "已經爆發(fā)。
事實上,一些美國汽車制造商已經被迫減產,對全球經濟的影響已經開始大到無法忽視的程度。美國拜登政府為促進本國經濟發(fā)展和安全系統(tǒng)的建立,力爭增加美國的半導體生產,但這并不容易實現。
到目前為止,美國企業(yè)在半導體的高效設計和研發(fā)方面比生產更加擅長。這支持了美國上世紀90年代以來的信息技術革命和經濟的增長。但在生產方面,美國尖端的IT公司已經越來越依賴中國臺灣地區(qū)半導體制造公司臺積電(TSMC),這個世界上最大的代工廠。由蘋果公司研發(fā)、臺積電生產的最新芯片“M1”被用于iPad Pro和iMac,就是這一問題的象征。
臺積電還進入了半導體的 "后段 "工藝制程,以便更好地滿足客戶的需求。為此,臺積電就需要日本的半導體相關技術。今后,臺積電作為半導體供應商的份額可能會繼續(xù)擴大。因此生產半導體制造設備和部件的日本公司正在進入一個尋求進一步增長的重要階段。
美國公司在軟件開發(fā)方面表現出色在微細化制造方面表現出色的臺積電加強了后段工藝
目前,美國英偉達(NVDA)和蘋果(Apple)已相繼發(fā)布了自己公司研發(fā)的芯片。英偉達宣布的CPU(中央處理器)"Grace "預計在電路線寬為5納米的生產線上生產。雖然生產承包商尚未確定,但許多半導體專家認為,臺積電是首批運營5納米生產線的晶圓廠之一,因此將由臺積電負責生產。這種情況似乎表明,臺積電通過供應CPU和其他產品在全面領導全球半導體行業(yè),半導體行業(yè)領導者的盟主地位將從英特爾轉向臺積電。
從另一個角度來看,美國公司特別擅長軟件的快速開發(fā)和新構想的實施。這是因為有著人種多樣化的社會支持。但當涉及到精細產品的可靠制造時,組織的集權化比多樣化的價值觀顯得更為重要。在這方面,臺積電正在發(fā)揮著其實力。
臺積電已將2021年的設備投資額增加到300億美元(約2000億人民幣),以提高產能。值得注意的是,除了加強其代工業(yè)務外,臺積電還在加強其后端工藝的半導體制程。后端工藝是指切割出在硅晶圓(基板)上形成的芯片,將其置于樹脂盒中(稱為封裝),并檢測其運行情況的過程。半導體設計生產流程圖如下所示。
英特爾是一家垂直整合型制造商,即從設計研發(fā)到后端工藝都在本公司完成。與代工市場一樣,中國臺灣企業(yè)在全球后端工藝市場上同樣具有很強的競爭力,其份額超過50%,中國大陸約20%,美國約15%(2018年)。并且中國企業(yè)也在不斷獲得市場份額。圍繞中國臺灣地區(qū)作為全球經濟的半導體供應商的地緣政治風險將進一步加劇,美國和中國在尖端IT領域的對抗將變得更加尖銳。
臺積電希望獲得東京電子和信越化學的技術能力
臺積電正在加強其后端工藝制程,以力爭提高其半導體生產的整體實力。
蘋果和英偉達通過將生產外包給代工廠臺積電,希望能減少設備投資負擔,并提高其利潤率。如果臺積電在加強其微細化技術的同時,能夠掌握三維封裝等后端工藝技術,并提高其供應體積更小、數據處理能力更強、功耗更低的半導體能力的話,那么會提高美國尖端IT企業(yè)的芯片設計和開發(fā)速度,這樣也會促進改善臺積電自身產品的功能,擴大其生態(tài)系統(tǒng)。
換句話說,通過讓美國公司專注于軟件,臺積電等公司專注于硬件(芯片制造),理論上雙方都可以提高其業(yè)務運營效率。這種關系不可能輕易改變。
重要的是,日本企業(yè)正在支撐著全球國際分工的建立和強化。在用于半導體制造和檢測設備領域,東京電子、Lasertec等公司已經發(fā)揮出了其全球競爭力。在構成芯片基礎的硅晶圓供應領域,信越化學在市場上享有很高的份額。后端工藝中,住友電木是世界上用于半導體封裝環(huán)氧樹脂的頂級供應商。此外,揖斐電在制造用于封裝的精細基材和電路板方面具有強大的競爭優(yōu)勢。
為促進半導體行業(yè)的國際分工,在半導體制造的前端和后端工藝中,離不開日本企業(yè)提供的微細化進程和基板封裝的精密機械和先進材料。臺積電決定在日本設立子公司,研究制造三維半導體所需的材料,目的是為了更好地獲得日本公司的技術能力。
半導體供應短缺或將持續(xù)到2023年企業(yè)在尖端技術方面的差距擴大
今后,臺積電在半導體供應方面的競爭力將進一步提高。除了計劃在2022年大規(guī)模生產3納米電路線寬半導體外,臺積電還計劃生產下一代2納米半導體。在先進制程技術方面,臺積電與三星電子和英特爾等公司的差距將擴大。在土地價格和勞動力成本很高,而軟件方面比較具有優(yōu)勢的美國,英特爾是否能夠加強生產系統(tǒng)并提高其競爭力還不能確定。在使用一般制造設備生產的汽車半導體等方面,臺積電也擁有強大的供應能力。
臺積電預計,半導體供應短缺將持續(xù)到2023年。為了滿足需求,臺積電正加強在中國臺灣本土的生產,那里更容易獲得優(yōu)秀的工程師并提高組織領導能力。
另一方面,除了技術之外,臺積電似乎也很重視與日本半導體關聯企業(yè)在應對地緣政治風險方面的關系。這意味著日本的半導體相關公司正在進入尋求進一步增長的關鍵時期。
日本的半導體相關企業(yè)需要做的是進一步提高本身的制造技術,如半導體制造設備和高純度材料等,并以提供支持下一代半導體制造的機器和材料為目標己任,這也是臺積電等公司正在尋求的。在超純水供應方面,日本公司的商業(yè)機會也將擴大。
考慮到臺積電需要日本的技術,而世界各大公司都在爭奪臺積電的生產線,可以說,日本的半導體制造設備和高純度半導體材料制造商已經在全球經濟中建立了良好的競爭地位。為促使日本經濟能夠參與和利用全世界正在加速的數字化轉型(DX),激發(fā)活力,與半導體制造設備和部件相關的企業(yè)正變得越來越重要。