2019 年半导体状况分析
2019 年半导体状况分析分析数据包括全球半导体产业的资本投入,全球半导体产业的研发支出,全球晶圆产能规模和晶圆产能状况。全球半导体产业投资10亿美元以上的成员分析,全球研发支出前十大半导体厂商的分析。 关键词:集成电路;半导体器件;产业状况。 1 全球半导体产业的资本投入 据 IC Insights 2018 年 11 月的报道,2018 年世界半导体产业资本支出总额首次突破千亿美元大关,达到 1 071 亿美元,较 2017 年半导体产业资本支出 933 亿美元增长 14.8%。其资本支出主要领域,一是全球存储器市场持续火热,有关厂商对 DRAM 和 3D NAND Flash 产品进行扩张投资;二是以功率器件为主的半导体产品对于 8 英寸晶圆生产能力的投资热浪;三是中国大陆对集成电路产业投资的高涨。IC Insights 指出,2018 年存储器资本开支将占到整个半导体资本支出的 53%,主要是 DRAM 和 3D NAND 闪存,包括对现有晶圆生产线升级和全新生产线建设。随着主要存储器厂商都计划在未来几年内大幅提升 3D NAND 闪存产能,IC Insights 认为未来 3D NAND 闪存市场的风险正在聚集。图 1 列出了 2010~2019 年各年全球半导体产业资本投入的规模和增长率。由此可见,受 2010 年全球半导体市场规模大幅增长 30% 以上的刺激,2010 年和 2011 年全球半导体资本支出分别增长了 107% 和 25%。受 2012 年和 2015 年全球半导体市场低迷的影响,2012~2016 年资本投入出现了一定幅度的衰退。2017 年全球半导体市场繁荣,激励了资本投入大幅度增长 37.6%。 2019 年随着世界集成电路产品出现供过于求及消化库存、避开硅周期低谷期的风险,世界半导体投资热相对会出现新一轮回落阶段[1]。IC Insights 估计,2019 年全球半导体产业资本支出为 946 亿美元,较 2018 年下降 11.7%。 IC Insights 给出了 2018 年资本投入最大的 5 家厂商的排名,如表 1。分析其中的数据可以看到,这 5 家厂商合计资本投入为 711 亿美元,占 2018 年全球半导体产业总资本投入的 66%,与 2017 年相当,并且这 5 家都是 2017 年资本投入前 5 位的厂商,排列顺序除 3、4 位互换外其余与 2017 年相同。IC Insights 认为,总体而言,2018 年占总支出 66% 的前五位公司,在 2019 年削减 14% 的资本支出,而其余半导体公司的资本支出则下滑 6.7%,致使全球半导体厂商 2019 年资本支出总额下降约 11.7%。 三星半导体的资本投入在 2017 年达到了惊人的 242 亿美元(同比大幅增长 114%)后,2018 年仍然达到 226 亿美元,这两年累计 468 亿美元的高额投入,几乎达到了英特尔和台积电这两年共同投入 484 亿美元的水平,使得三星近两年进入了高速发展期。2017 年和 2018 年三星的营收分别增长了 52.6% 和 26.7%,也使得三星在 2017 年和 2018 年连续两年荣登全球半导体厂商排名第一的宝座。图 2 显示了 2010~2018 年三星资本投入的情况,在 2010~2016 年间平均每年投入为 120 亿美元,而 2017~2018 年平均每年投入 234 亿美元,几乎翻了一倍。 随着 DRAM 和 NAND 闪存市场在 2018 年前三季度出现强劲增长,SK 海力士 2018 年的资本支出也增加了 58%,成为 2018 年资本投入增长率最大的厂商。SK 海力士增加的资本支出主要集中在韩国清州的 3D NAND 闪存工厂和中国无锡的 DRAM 工厂的扩建上。 美光提供的数据显示,制造小于 20 nm 节点的 DRAM 需要增加 35% 的掩模层数,每个关键掩模层会增加 110% 的非光刻工艺步骤,并且晶圆的洁净室空间也将增加 80%,这些变化需要更多的设备和更大的空间面积,这是美光 2018 年资本投入增加 53.8% 的主要原因。 鉴于 2018 年 4 季度存储器市场出现疲软并将至少延续到 2019 年上半年,2019 年三大存储器供应商的总资本支出将降至 375 亿美元,下降 17%。 2018 年英特尔的资本投入达到了创纪录的 155 亿美元,比 2017 年增长了 32%。英特尔是全球最大的 CPU 制造商,2018 资本投入也主要是围绕 CPU 及相关产品的研发与量产,包括投入到位于俄勒冈州、亚利桑那州、爱尔兰、以色列的 14 nm 芯片生产基地,以解决因 10 nm 制程迟缓带来的 14/22 nm 产能吃紧问题。同时也将资本支出投入到 10nm、7nm 先进制程的研发与量产上,包括投资 70 亿美元完善亚利桑那的 Fab 42 工厂,它后续有望成为英特尔 10 nm、7 nm 的主力工厂。英特尔 10 nm 芯片制程将延期到 2019 年推出;英特尔还继续投资全球的一些创新型公司,这也是英特尔多年进行全球布局的发展战略,过去 18 年英特尔在全球对 1 530 家公司进行了投资,累计投资超过 123 亿美元,至今已有 660 多家投资组合公司公开上市或被其他公司收购。 2018 年台积电的资本投入为 102.5 亿美元,虽比上年下降了 5.5%,但仍在台积电规划的近几年每年投资 100~110 亿美元的范围内。台积电的资本支出,主要用于全力冲刺 7 nm 制程,以拉大与三星、英特尔等竞争对手的差距,包括用以兴建厂房、购置设备、扩充及升级先进制程产能、升级特殊制程产能、转换逻辑制程产能为特殊制程产能,以及 2019 年第 1 季研发资本预算及经常性资本预算。台积电的资本投入自 2016 年以来已连续三年每年投入超过 100 亿美元,这三年的平均每年投入为 104.6 亿美元,而 2016 年之前的四年平均为 88 亿美元,反映出近几年来台积电在加快开发先进工艺制程的资金支持力度。图 3 显示了台积电自 2012 年以来每年资本支出的情况。 尽管业界对 2019 年全球半导体市场普遍看跌,但台积电 2019 年的资本支出计划却未大幅度下调,仍维持在 100~110 亿美元的高水平,并且未来 5 年每年资本支出预计为 100~120 亿美元。对此,台积电指出 80% 的支出将用于 7 nm、5 nm 及 3 nm 先进制程的开发和产能开出上。其中主要以 5 nm 为主。台积电对 7 nm 制程信心满满,2018 年 4 季度台积电 7 nm 制程的营收占比为 23%,2019 年将超过 25%。7 nm 制程可广泛应用在智能手机、高速运算、数据中心等芯片制造,是支撑台积电 2019 年成长的动能。台积电未来还将持续投资研发生产包括 5 nm 及 3 nm 等先进制程,以满足日益增长的人工智能(AI)及 5G 强劲需求。在新厂的投资建设上,2018 年的重点在于扩建 7 nm 产能,2019 年会持续扩充新产能;目前为 5 nm 量身打造的南科 Fab 18 已开始装机,2019 年第二季进入风险试产,2020 年进入量产;3 nm 晶圆厂则已进入环评阶段。从整体来看,未来台积电会持续投资先进制程,也会增加相对应的后段封测产能的建设。 根据 Gartner 的数据,2018 年全球半导体行业资本支出占营收之比为 22.5%,较 2017 年的 22.2% 基本持平。从 2008~2016 年,除了 2009 年金融危机时,行业的资本支出与营业收入之比有所下调外,基本在 20% 附近波动。这个比例说明企业会根据销售额来制定资本支出计划,未来行业的销售总额仍将继续增长,说明行业的资本支出仍然将不断增长。而小的企业因为投入少,会渐渐被淘汰,大的企业会越来越有优势,行业集中度会不断提高。表 2 展示了 2010~2017 年全球半导体产业的“10亿美元投资俱乐部”的成员名单。2013 年最少,只有 8 家,2016 年增至 11 家,2017 年又达到 15 家。 2 全球半导体产业的研发支出 2019 年 2 月,芯思想研究院发布数据,2018 年全球半导体厂商研发支出在 640~650 亿美元之间。2018 年研发支出前十大半导体厂商合计 396 亿美元,较 2017 年成长 7.62%,占这十大半导体厂商的合计营收 3 186 亿美元的比重为 12.44%,低于这个占比的有三星(4.99%)、SK 海力士(5.46%)、美光(7.04%)、台积电(8.33%),分别是3家存储芯片制造商和 1 家晶圆代工厂。2018 年全球前十大半导体厂商研发经费的支出见表 3。 (1)英特尔(Intel)。英特尔是 IDM 公司,2018 年的研发支出达到 135 亿美元,在研发支出前十大半导体厂商中排名第一,远远超过其他公司,占前十大半导体公司研发支出总和的 34%。英特尔从 2012 年研发费用突破百亿美元大关后已经连续 7 年增长,2018 年增长了 4%。英特尔公司研发支出占销售收入的比例一直稳定在 20% 左右,2005 年为 15%,2010 年为 16%,2015 年为 22%,2018 年的比例为 19%。(2)高通(Qualcomm)。高通是业内顶级的 Fabless 设计公司,2018 年研发费用为 56 亿美元,在研发支出前十大半导体厂商中名列第二。近 5 年来,公司的研发费用占销售收入的比例连续增长,2018 年为 25% 创历史新高。(3)三星半导体(Samsung)。2018 年,三星的研发支出为 39 亿美元,增长了 13%,但 5% 的研发支出占销售额比重在前十名中是最低的。(4)博通(Broadcom)。博通是全球第一大 Fabless 设计公司,其 2018 年的销售额增长 18%,但其研发支出增长了 14%,研发占比仅为 18%,在近五年仅高于 2015 年。(5)台积电(TSMC)。2018 年台积电的研发支出增幅只有 7.43%,是自 2010 年以来增幅最小的一年。2010 年的研发支出增幅超过 50%,在 2016 年之前一直保持 15% 以上的增幅,2016 年下滑至 9%,2017 年是 14%,2018 年更是低至 7.4%。(6)英伟达(NVIDIA)。2018 年英伟达研发费用增长达到 30%,在前十大厂商中第一,研发支出占销售额比例达 24%,在前十大厂商中第二。(7)美光(Micron)。2018 年美光的营收增长了 50%,得益于存储器的增长;其研发支出增长了 17%,在前十大厂商中排第二;但研发占营收之比仅为 7%,为近五年最低。(8)SK 海力士(SK Hynix)。SK 海力士的销售额在 2018 年上升了 33%,而 2017 年的增幅是 77%;研发支出在 2018 年增长了 6.7%,而 2017 年的增幅是 28%;研发占比在 2018 年增长了 5.5%,而 2017 年的增幅是 6.8%,都比 2017 年降低了。(9)联发科(MediaTek)。2018 年联发科研发支出按新台币计算,增长 0.66%;但由于汇率的影响,按美元计算,研发支出下滑 3.62%。(10)恩智浦(NXP)。自从 2015 年恩智浦收购飞思卡尔后,恩智浦在 2016 年进入研发支出前十名榜单,2018 年达到 17 亿美元,研发占比达 19%,在榜单中排名第十。 |