(2024.1.8)半導體周要聞－莫大康

1. 機構：2024年全球半導體產(chǎn)能將增長6.4%，首破每月3000萬片大關

根據(jù)SEMI報告，從2022年至2024年，全球半導體行業(yè)計劃開始運營82個新晶圓廠，其中包括2023年的11個項目和2024年的42個項目，晶圓尺寸從300mm到100mm不等（12英寸至4英寸）。

SEMI于1月2日發(fā)布《世界晶圓廠預測報告》，報告顯示全球半導體每月晶圓（WPM）產(chǎn)能在2023年增長5.5%至2960萬片后，預計2024年將增長6.4%，首次突破每月3000萬片大關（以200mm當量計算）

機構統(tǒng)計，中國大陸半導體廠商2023年產(chǎn)能同比增長12%，達到每月760萬片晶圓。預計中國大陸芯片制造商將在2024年開始運營18個項目，2024年產(chǎn)能同比增加13%，達到每月860萬片晶圓。

中國臺灣仍將是半導體產(chǎn)能第二大地區(qū)，2023年產(chǎn)能將增長5.6%至每月540萬片晶圓，2024年增長4.2%至每月570萬片晶圓。該地區(qū)2024年將新設5家晶圓廠。

此外，2023年韓國芯片產(chǎn)能排名第三，為每月490萬片晶圓；2024年將增長至每月510萬片晶圓。日本的產(chǎn)能預計在2024年達到470萬片，美洲將達到310萬片，歐洲和中東地區(qū)270萬片，東南亞將達到170萬片。

分產(chǎn)品領域看，存儲芯片領域2023年產(chǎn)能擴張放緩，2023年每月產(chǎn)能僅增加2%，達到每月380萬片晶圓，2024年將增加5%達到每月400萬片。3D NAND的裝機容量預計在2023年將持平于每月360萬片晶圓，2024年將增長2%，達到每月370萬片晶圓。

分立元件和模擬芯片領域，車輛電氣化仍然是產(chǎn)能擴張的關鍵驅動因素。其中分立元件芯片產(chǎn)能2023年預計增長10%，達到每月410萬片晶圓，2024年將繼續(xù)增長7%達到每月440萬片。模擬芯片產(chǎn)能預計2023年增長11%，為210萬片，2024年將增長10%達到240萬片。

2. 四家半導體設備廠聯(lián)手設立平臺，瞄準零部件投資

中科共芯系2023年12月12日注冊成立，注冊資本1.8億元，背后出資人包括拓荊科技、中科飛測、微導納米、盛美上海等。

近日，拓荊科技、中科飛測、盛美上海、微導納米4家半導體設備廠商聯(lián)合成立合資公司。

據(jù)工商資料顯示，廣州中科共芯半導體技術合伙企業(yè)（有限合伙）（下稱“中科共芯”）于2023年12月12日注冊成立，注冊資本1.8億元。

《科創(chuàng)板日報》記者關注到，除中科共芯，近兩年有多家名稱類似的一系列公司亦悄然成立，包括廣州中科同芯半導體技術合伙企業(yè)（有限合伙）、廣州中科銳芯半導體技術合伙企業(yè)（有限合伙）、廣州中科眾芯半導體技術合伙企業(yè)（有限合伙）等，分別成立于2021年10月、2023年6月、2021年11月。

據(jù)前述公司證券部人士稱，這幾家公司在定位方面類似。以中科同芯為例，其出資額約4億元，合伙人包括富創(chuàng)精密、安集科技、北京君正、芯源微、北方華創(chuàng)、南大廣電、江風電子、概倫電子、同創(chuàng)普潤資本等。

2023年11月，中科同芯首次對外投資項目為銳立平芯，據(jù)介紹，該公司聚焦FDSOI特色工藝量產(chǎn)平臺。

3. 世界上第一個石墨烯半導體！

近日，我國研究團隊創(chuàng)造了世界上第一個由石墨烯制成的功能半導體！

相關論文發(fā)表在權威期刊Nature雜志上，論文名為“Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide”（《碳化硅上的超高遷移率半導體外延石墨烯》），論文的共同第一作者趙健、紀佩璇、李雅奇、李睿四人以及其余多位署名作者主要來自中國天津大學研究團隊，同時也有美國佐治亞理工學院的研究人員。

據(jù)悉，該研究以天津大學團隊為主導，并非網(wǎng)傳由外國高校主導。“是我?guī)е覀儗W生做的。” 團隊指導教師天津大學講席教授，天津納米顆粒與納米系統(tǒng)國際研究中心執(zhí)行主任馬雷指出。

馬雷教授研究團隊通過對外延石墨烯生長過程的精確調控，成功地在石墨烯中引入了帶隙，創(chuàng)造了一種新型穩(wěn)定的半導體石墨烯。這項前沿科技通過對生長環(huán)境的溫度、時間及氣體流量進行嚴格控制，確保了碳原子在碳化硅襯底上能形成高度有序的結構。

重點來了，這種半導體石墨烯的電子遷移率遠超硅材料，表現(xiàn)出了十倍于硅的性能，并且擁有硅材料所不具備的獨特性質。

眾所周知，石墨烯主要分為石墨烯粉體和石墨烯薄膜，其中石墨烯粉體占據(jù)了中國石墨烯產(chǎn)品的絕大部分市場，且石墨烯粉體的部分應用已經(jīng)實現(xiàn)了商用，例如鋰電儲能行業(yè)。而石墨烯薄膜多用于手機屏或柔性屏領域，由于技術尚未成熟，石墨烯薄膜的應用市場仍處于技術研發(fā)階段，市場份額相對較少。

4. 2024全球半導體八大預測半導體市場增長20%

近日，全球領先的IT市場研究和咨詢公司IDC發(fā)布了全球2024年半導體展望報告。IDC認為，隨著全球對人工智能和高性能計算（HPC）的需求爆炸式增長，加上智能手機、個人電腦、基礎設施的需求趨于穩(wěn)定，以及汽車行業(yè)的彈性增長，半導體產(chǎn)業(yè)有望迎來新的增長浪潮。

IDC亞太區(qū)半導體研究高級研究經(jīng)理Galen Zeng表示：“內存芯片制造商對供應和產(chǎn)量的嚴格控制，導致芯片價格已經(jīng)從今年11月初開始上漲。對人工智能的需求將推動整體半導體銷售市場在2024年復蘇。半導體供應鏈，包括設計、制造、封裝和測試，將告別2023年的低迷?！?/span>

IDC預計，明年半導體行業(yè)將會出現(xiàn)以下八大趨勢：

一、半導體市場將在2024年復蘇，半導體銷售同比增長20%

IDC指出，由于今年芯片市場需求疲軟，供應鏈庫存消耗過程仍在繼續(xù)，雖然今年下半年出現(xiàn)了零星的短單和急單，但仍難以扭轉今年上半年同比下降20%的局面。因此，預計2023年全球半導體銷售市場仍將下降12%。

二、ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）和車載信息娛樂半導體市場將發(fā)展

目前，ADAS占據(jù)了汽車半導體市場的最大份額，到2027年復合年增長率（CAGR）預計將達到19.8%，占當年汽車半導體市場的30%。在汽車智能和互聯(lián)的推動下，信息娛樂占據(jù)了汽車半導體市場的第二大份額，到2027年的復合年增長率為14.6%，占當年市場的20%。

三、半導體人工智能應用從數(shù)據(jù)中心擴展到個人設備

IDC預計，隨著半導體技術的進步，從2024年開始，將有更多的人工智能功能集成到個人設備中，這意味著AI智能手機、AI個人電腦、AI可穿戴設備將逐步推向市場。

四、IC設計芯片庫存消耗逐漸結束，預計到2024年亞太市場將增長14%

隨著全球個人設備市場的逐步復蘇，IDC預計，IC芯片將會出現(xiàn)新的增長機會，預計到2024年，整體市場將以每年14%的速度增長。

五、先進制成代工的需求激增

IDC指出，受到庫存調整和需求疲軟環(huán)境的影響，芯片代工行業(yè)產(chǎn)能利用率在2023年大幅下降，特別是對于28nm以上的成熟工藝技術

六、中國產(chǎn)能增長將使得成熟制程芯片價格競爭加劇

七、未來五年2.5/3D封裝市場的復合年增長率預計為22%

IDC預計，從2023年到2028年，2.5/3D封裝市場預計將以22%的復合年增長率增長，使其成為半導體封裝測試市場中備受關注的領域。

八、CoWoS供應鏈產(chǎn)能翻番，提振AI芯片供應

人工智能浪潮導致服務器需求激增，這都得益于臺積電的先進封裝技術“CoWoS”。目前，CoWos的供需缺口仍達20%。除了英偉達，國際IC設計公司也在增加訂單。

IDC預計，預計到2024年下半年，隨著更多廠商將積極進入CoWoS供應鏈，CoWoS產(chǎn)能將同比增長130%。

5. 2024年半導體人的好日子要來了？

Vol.1

市場將增長20%

近期，國際數(shù)據(jù)公司（IDC）最新研究顯示，2023年全球半導體收入同比下滑12.0%，達到5265億美元，但是高于該機構9月預計的5190億美元。預計2024年將同比增長20.2%，達到6330億美元，高于之前6260億美元的預測。

 智能手機

Canalys預測2023年全年智能手機的出貨量將達到11.3億部，預計到2024年將增長4%，達到11.7億部。預計到2027年，智能手機市場的出貨量將達到12.5億部，復合年增長率(2023年至2027年)為2.6%。

 個人電腦

根據(jù)TrendForce 集邦咨詢最新預估，2023 年全球筆記本電腦出貨將達 1.67 億臺，同比下降 10.2%。但是，隨著庫存壓力緩解，預期 2024 年全球市場恢復至健康的供需循環(huán)，預計2024 年筆記本市場整體出貨規(guī)模將達 1.72 億臺，年增 3.2%。主要的成長動能源自終端商務市場的換機需求，Chromebook、電競筆電的擴張。

TrendForce 還在報告中提到了 AI PC 的發(fā)展狀況。該機構認為，由于目前 AI PC 相關軟、硬件的升級成本高昂，發(fā)展初期將聚焦于高階商務用戶與內容創(chuàng)作者。AI PC 的出現(xiàn)，不一定能刺激額外的 PC 采購需求，多數(shù)將伴隨 2024 年的商務換機過程，自然地移轉升級至 AI PC 裝置。

 服務器及數(shù)據(jù)中心

根據(jù)Trendforce估算，2023年AI服務器（包含搭載GPU、FPGA、ASIC等）出貨量逾120萬臺，年增將達37.7%，占整體服務器出貨量達9%，2024年將再成長逾38%，AI服務器占比將逾12%。

 新能源汽車

中國汽車工業(yè)協(xié)會提供的數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)燃油車所需汽車芯片數(shù)量為600-700顆，電動車所需的汽車芯片數(shù)量將提升至1600顆/輛，而更高級的智能汽車對芯片的需求量將有望提升至3000顆/輛

相關數(shù)據(jù)顯示，2022年，全球汽車芯片市場規(guī)模約3100億元。而在新能源趨勢最強的中國市場，中國整車銷售規(guī)模達4.58萬億元，中國汽車芯片市場規(guī)模達1219億元。據(jù)中汽協(xié)預計，2024年我國汽車總銷量將達到3100萬輛，同比增長3%。其中，乘用車銷量在2680萬輛左右，同比增長3.1%。新能源汽車銷量將達到1150萬輛左右，同比增長20%。

Vol.2

產(chǎn)業(yè)技術趨勢有哪些？

創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力。

如年初ChatGPT的橫空出世，引爆了全球對于生成式人工智能（AIGC）的追捧，同時給AI芯片、GPU、存儲等細分產(chǎn)品市場帶來了莫大的機會。

 AI芯片

AI貫穿了整個2023年，其仍將成為2024年一個重要的關鍵詞。

有機構預測，用于執(zhí)行人工智能(AI)工作負載的芯片市場正以每年20% 以上的速度增長。2023年AI芯片市場規(guī)模將達到534億美元，比2022年增長20.9%，2024年將增長25.6%，達到671億美元。到2027年，AI芯片營收預計將是2023年市場規(guī)模的兩倍以上，達到1194億美元。

Gartner分析師指出，未來大規(guī)模部署定制AI芯片將取代當前占主導地位的芯片架構(離散GPU)，以適應各種基于AI的工作負載，特別是那些基于生成式AI技術的工作負載。

 2.5/3D 先進封裝市場

國際數(shù)據(jù)公司IDC預測，預計 2.5/3D 封裝市場 2023 年至2028 年年復合成長率（CAGR）將達 22%，是半導體封裝測試市場中未來需高度關注的領域。

 HBM

一顆H100芯片，H100裸片占據(jù)核心位置，兩邊各有三個HBM堆棧，六個HBM加起面積與H100裸片相當。這六顆平平無奇的內存芯片，就是H100供應短缺的“罪魁禍首”之一。

國金證券預計2023年全球DRAM市場規(guī)模有望達596億。Omdia研究顯示，從2023年到2027年，HBM市場收入的年增長率預計將飆升52%，其在DRAM市場收入中的份額預計將從2023年的10%增加到2027年的近20%。而且，HBM3的價格大約是標準DRAM芯片的5-6倍。

 衛(wèi)星通訊

6. 三星美國芯片工廠暫擱淺，美國芯片計劃再陷困境

1月3日消息，三星在美國建廠暫未獲得政策補貼，其建廠計劃并不順利。

2022年，美國頒布芯片法案為美國的半導體生產(chǎn)和研究提供527億美元的補助金。正是“覬覦”這筆豐厚的獎勵，三星開始在美國德克薩斯州泰勒市建造一座芯片工廠，預計耗資170億美元。

不過，美國的芯片補貼政策有很多限制條件，除了不能在包括中國、俄羅斯在內的戰(zhàn)略競爭國家擴大生產(chǎn)規(guī)模之外，還禁止股票回購、對美公開財務信息和財務預期、分享特定比例的獲利等。這一系列的限制條件大大降低了政策本身的吸引力。

不久前，韓國芯片制造商三星電子已將美國新工廠的生產(chǎn)推遲到2025年

有傳言稱，美國政府在芯片法案中傾向于英特爾，因為英特爾不僅是美國本土品牌，而且還向美國國防機構供應芯片。據(jù)Silicon Angle報道，三星目前正在"游說政界人士，要求更加公平地分配資金，不要偏袒英特爾"。不過，這毫無疑問很難做到“一碗水端平”，特別是在希望寄托在“美國優(yōu)化”的美國政治環(huán)境之下。

7. 各大分析機構發(fā)表2024年半導體市場增長預期

世界半導體貿易統(tǒng)計協(xié)會(WSTS)最新數(shù)據(jù)顯示，雖然2023年全球半導體市場預計下滑，但在AI芯片需求強勁推動下，仍然上調2024年全球半導體市場增長預測，預期同比增長率將達13.1%，總規(guī)模將攀升至創(chuàng)紀錄的5883.6億美元。

市場調查機構Gartner則預測，2024年全球半導體行業(yè)收入預估將達到6240億美元，同比增長16.8%。

Gartner預估全球內存市場在2023年下降38.8%之后，2024年將會反彈66.3%。因為供應過剩導致需求疲軟以及價格下降，在未來3個月到半年的時間，NAND行業(yè)價格將觸底，供應商的整體狀況將會有所改善。

另一家分析機構IDC對2024年半導體市場的展望比Gartner更為樂觀。在其最新的預測中，IDC將2023年的預期從5188億美元上調至5265億美元，同時2024年的預期也從6259億美元上調至6328億美元。IDC稱，從需求角度來看，美國市場將保持彈性，而中國市場將在2024年下半年開始復蘇。

DIGITIMES Research也預測，2024年，全球半導體市場預期可成長雙位數(shù)達12%。

在2023年全球半導體市場周期性觸底之后，2024年將整體出現(xiàn)復蘇的趨勢。2024年，在以智能手機、服務器、汽車、PC（個人電腦）為代表的四大主要應用芯片市場都將出現(xiàn)正增長。

WSTS認為，2024年的增長預計將主要由存儲器行業(yè)推動，該行業(yè)有望在2024年飆升至1300億美元左右，銷售額較2023年激增44.8%；邏輯芯片市場則預計增長9.6%，圖像傳感器市場預計增長1.7%。其他細分市場，包括分立器件、傳感器、模擬器件、邏輯器件和微型器件，預計也將實現(xiàn)個位數(shù)增長率。

Gartner預測，NAND行業(yè)2024年將出現(xiàn)強勁復蘇，收入將同比增長49.6%至530億美元。另一方面，由于供應商減產(chǎn)，導致DRAM市場價格反彈，預計2024年DRAM營收將增長88%，達到874億美元。

8. 臺積電2030年量產(chǎn)1nm可封裝1萬億個晶體管

眼下，臺積電正在推進3nm級別的N3系列工藝，下一步就是在2025-2027年間鋪開2nm級別的N2系列，包括N2、N2P等，將在單顆芯片內集成超過1000億個晶體管，單個封裝內則能做到超過5000億個。

為此，臺積電將使用EUV極紫外光刻、新通道材料、金屬氧化物ESL、自對齊線彈性空間、低損傷低硬化低K銅材料填充等等一系列新材料、新技術，并結合CoWoS、InFO、SoIC等一系列封裝技術。

再往后就是1.4nm級別的A14、1nm級別的A10——命名和Intel A20、A18如出一轍，但看起來更“先進”。

1nm A10工藝節(jié)點計劃2030年左右量產(chǎn)，將在單顆芯片內集成超過2000億個晶體管，單個封裝內則超過1萬億個，相比N2工藝翻一倍。

有趣的是，Intel也計劃在2030年做到單個封裝1萬億個晶體管，可謂針鋒相對。

目前最復雜的單芯片是NVIDIA GH100，晶體管達800億個。

多芯片封裝方面處于領先地位的是各種GPU計算芯片，Intel Ponte Vecchio GPU Max超過1000億個晶體管，AMD Instinct MI300A、MI300X分別有1460億個、1530億個晶體管。

9. ASML聲明2050及2100光刻機出口許可證已被部分撤銷

ASML日前發(fā)表聲明，稱荷蘭政府最近部分撤銷了此前頒發(fā)的NXT:2050i and NXT:2100i光刻機在2023年發(fā)貨的許可證，這將對個別在中國客戶產(chǎn)生影響。

ASML預計，此次出口許可證的撤銷及美國最新的出口管制限制不會對公司2023年的財務情況產(chǎn)生重大影響。

ASML表示，在近期與ASML的溝通中，美國政府對其出口管制的適用范圍和影響進行了進一步澄清。美國2023年10月17日發(fā)布最新出口管制規(guī)則，限制向個別先進芯片制造晶圓廠發(fā)運特定型號的中高端DUV浸潤式光刻機。

10. 臺積電攤牌了5座2nm芯片工廠，外媒：臺積電果然有后手

臺積電在美國投資400億美元建廠，要在亞利桑那州分別修建4nm和3nm芯片工廠，一旦成功，臺積電有望在美國實現(xiàn)100億美元的年營收。但臺積電低估了美國建廠的難度，也輕視了美國對其芯片產(chǎn)業(yè)鏈的覬覦。

美國對英特爾傾力扶持，對臺積電等外企卻各種剝削。終于，臺積電攤牌了，5座2nm芯片工廠，外媒：臺積電果然有后手。

臺積電正計劃在新竹科學園區(qū)和高雄，而高雄的楠梓園區(qū)內修建2nm芯片工廠，修建的工廠數(shù)量達到2座，其中第一座2nm芯片工廠已經(jīng)開始破土動工，最快2025年即可導入設備。

臺積電目前已經(jīng)實現(xiàn)3nm芯片量產(chǎn)，為并蘋果代工出A17Pro芯片，2024年臺積電推出的3nm芯片版本也會有高通，英偉達以及聯(lián)發(fā)科等客戶下單。3nm芯片訂單是不愁了，2nm訂單恐怕也是如此。

可見臺積電并沒有把全部的希望寄托在美國市場身上，美國工廠并不是最先進的，等全部工廠建成，至少也要等2027年及以后，到時候臺積電的2nm早就步入穩(wěn)定量產(chǎn)階段。美國想獲得臺積電先進的芯片產(chǎn)業(yè)鏈沒那么容易。