在全球缺芯的情況下，芯片代工企業無疑成為了香饃饃的存在。
如此緊張的供需關系促成了絕對的賣方市場，下游廠商必須拿出合適的籌碼才能順利拿貨，全球半導體代工巨頭們因此持續火熱，賺得盆滿缽滿。
臺積電
近日，臺積電發布2021年度財報，2021年總營收為15874.2億新臺幣（約合人民幣3658.3億元），相較去年的13400億新臺幣增長18.5%，月度營收、季度銷售額、年度總營收均創下歷史新高。
在全球缺芯的大背景下，作為全球最大的芯片代工廠，臺積電可謂是紅得發紫，即使在去年8月上調了一波芯片代工價格，但也并不能擋住洶涌的訂單。為了保證貨源，不少廠家都爭搶著臺積電的產能，蘋果、高通、英偉達、AMD、英特爾等數十家客戶，紛紛預先支付資金給臺積電。預計2022年，臺積電將取得1500億新臺幣的預付款，約合人民幣346.35億元。
為了應對市場需求，臺積電正在四處建廠擴大產能，由于其芯片制造技術的先進性，以及全球產能不足和本土供應鏈問題，很多國家都主動邀請臺積電建廠。
此外，臺積電去年在美國亞利桑那州開始了5nm晶圓代工廠建設，計劃投資120億美元，預計2024年投產；目前也正在與索尼一起在日本熊本建立 22nm和28nm代工廠，主要生產用于圖像傳感器、車用芯片和其他產品的2X nm制程芯片，預估該廠將在2022年開始興建，2024年開始進入量產；同時考慮在德國建立另一家代工廠。
除了新建晶圓廠擴產，臺積電也針對既有的產能進行擴產的動作。其中，在中國南京廠的部分，目前已逐步擴產達到16 納米制程月產能2.5 萬片的規模。另外，去年4月，臺積電宣布為滿足結構性需求的增加，并應對從車用芯片短缺開始擴及整個全球芯片供應的挑戰，將投入28.87億美元資本支出在南京廠擴充28nm成熟制程，預計于2022年下半年開始量產，2023年年中實現滿產，達到4萬片／月。
與此同時，有消息表示，“臺積電還正在調整其在中國臺灣的工藝和生產能力，在新竹、臺中、臺南和高雄均有建廠規劃?！逼渲?，臺積電將斥資近1萬億新臺幣在中科園區附近的高爾夫球場興建2nm晶圓廠，并為后續1nm工廠預留用地。這也是繼竹科寶山之后，臺積電規劃的第二個2nm晶圓廠。
臺積電在臺灣地區建廠計劃（圖源：經濟日報）
為此，在資本支出規劃方面，臺積電2021年已拋出三年千億美元大投資的規劃。此外，有報道稱臺積電計劃在2022年增加資本支出，同時繼續建設新產能，并表示其1000億美元的三年預算可能會增加到1120億美元。
在年終營收數據發布之前，臺積電公布了不同客戶帶來的營收比例情況。蘋果、聯發科、AMD、高通、博通、英偉達等行業巨頭都是其客戶，其中，僅蘋果一家就為臺積電貢獻了將近26%的收入。當然這都是由于蘋果旗下的Mac/iPad電腦和iPhone手機的暢銷，使得蘋果的芯片需求旺盛。
與臺積電產能擴張同步進行的，是其在先進制程上的研發進度。目前，臺積電也在加速2 nm產線的建設，其基于GAA的2nm工藝正在順利成型，其首次量產可能比預期的要早。臺積電對產能擴張充滿信心，客戶也有信心，從2022年到2025年，其銷售額預計年均增長至少15%。
臺積電的前景也被業內大型機構看好。高盛年初在一份報告中寫到，由于芯片價格上漲，高性能計算機（HPC）、5G、物聯網處于行業升級周期以及其他利好因素影響，臺積電今年的增長速度將高于2021年，預計臺積電2022年的美元營收同比將增長26.1%，再創新高。
三星電子
在先進工藝領域，唯有三星能與臺積電勉強交鋒。
三星電子前不久發布了業績預告，預計2021年Q4實現營收76萬億韓元（約合4043.2億元人民幣），同比增長23.48%，環比增長2.73%，有望創下單季度營收歷史新高。三星將其歸功于存儲芯片需求強勁以及晶圓代工業獲利提升。
面對臺積電的全球布局，積極擴產動作，三星也不甘示弱，準備大筆投資企圖拉近與臺積電的差距。
去年10月，三星電子宣布預計在2026年前將晶圓代工產能提高到目前三倍。其中，三星擴產的重頭戲，就是在美國建立第二座晶圓廠一事。去年11月，三星宣布新廠將建于德州泰勒市，斥資170億美元興建以5nm先進制程為主的12英寸晶圓廠。預計將于2022年動工，2024年完工投產，目標鎖定蘋果、高通、英偉達、AMD等美系芯片設計業者，與臺積電在亞歷桑納州的5nm 12英寸晶圓廠互別苗頭。
除了在海外新建晶圓廠之外，三星晶圓代工業務在韓國境內的發展也沒有停滯。為應對高效能運算與5G芯片客戶的需求，三星旗下的平澤新擴建采用極紫外光光刻機(EUV) 的5nm廠，在2021年6月已經開出新產能，而且該廠區并力拼4nm與3nm開始展開風險試產的動作。至于已經率先生產5nm制程的華城廠，先前有韓國媒體曾經報導其5nm制程良率低于50%，因此，市場預估目前三星正在努力提升良率之中，借以進一步提高產能。
盡管在高端領域，唯有三星與臺積電勉強交鋒，但事實上，日常生活里大多數的芯片生產需求最多也就到28nm制程節點。在不同技術層面和各自針對的應用市場來講，廠商們都在進行新的技術和市場探索。
聯電
雖然聯電先前已經暫緩先進制程的研發，專注于成熟制程的領域。但隨著疫情期間全球芯片荒的情況，不但讓聯電的營收大幅提升，也使得聯電晶圓產能供應吃緊。
聯電在上周公布業績顯示，公司2021年全年營收達2130.11億元新臺幣，年增20.47%。12月營收達202.8億元新臺幣，月增3.14%，年增32.65%，再創全年營收歷史新高。
據了解，聯電的產能持續滿載。去年11月市場傳出聯電將啟動新一波長約漲價，漲幅約8%-12%不等，2022年元月起生效。去年12月末，市場再度傳出聯電將于明年3月起調升全品項晶圓代工報價，漲幅約5%-10%。對于今年業績預期，聯電表示，2022年總體產能將同比增長約6%，業績成長幅度將優于晶圓代工產值年增12%的平均值。
面對全球缺芯和持續滿載的情況，向來對擴產態度保守的聯電，也不得不加入擴產的行列。聯電12月中旬宣布，進行南科Fab 12A 的P5 及P6 廠區的擴產，預計投入762.73 億元新臺幣（約合175億人民幣）將以采購設備為主，以滿足產能擴充需求。
聯電2021年資本支出達23億美元，2022年預期將上看30億美元，投資重心為擴建南科Fab 12A廠P5及P6廠區的28及22nm產能。其中在Fab 12A廠P6廠區方面，先前聯電宣布，已與多家客戶合作以先收取產能訂金的方式進行擴產。而P6廠區產能擴建將于2022年開始動工，2023年第2季量產，規劃產能為每月2.75萬片，總投資金額約新臺幣1000億元。聯電也估計，未來3年在南科總投資金額將達到約新臺幣1500億元。
聯電表示，目前28/14nm制程設備交期拉長，而越精密、供應廠商越少的設備交期越長，最長可達30個月，因此，公司此番175億人民幣開支意在“先下手為強”，提前搶購2-3年后的生產所需設備。
為應對全球芯片荒，除了在中國臺灣島內擴廠，聯電在大陸也同步啟動擴產計劃。在蘇州和艦8英寸晶圓廠部分，預計到2022年第3季月產能增加1萬片，增加幅度達到13%；廈門聯芯的12英寸晶圓廠方面，產能則已達第一階段滿載2.75萬片規模，聯芯目前將以提升一廠營運效率為主，進一步提升28nm產能比例，并進行28nm及22nm特色工藝研發，以滿足國內市場需求，實現差異化發展。
格芯
截止完稿前，格芯（GlobalFoundries）還未公布業績，不過據其此前預測，去年Q4實現營收18億-18.3億美元，環比增幅5.9%-7.6%，同比增幅69.5%-72.3%，單季度營收也有望刷新歷史記錄。
晶圓代工市場市占率排名第四的格芯，日前也宣布因應當前晶圓產能供不應求的情況，聯電曾表示，盡管最近增加了產能，但其芯片制造設施的利用率“超過100%”， 到2023年底的產能目前已全部售罄。
同時，公司首席財務官Dave Reeder表示，格芯現在擁有超過200億美元的無法取消的“長期協議”，幾乎相當于其過去12個月收入基數的四倍。該業務的很大一部分是“單一來源”交易，即抵消了芯片買家因為在別處找到供應而取消訂單的風險。
對此，2021年中旬，格芯預計將投入超過60 億美元的金額為全球客戶增加產能，有40 億美元將投放新加坡廠，擴產12英寸晶圓廠制程，每年預計將增加45萬片的產能，預計新工廠將于2023年初開始生產。大多數新增產量將在2023年底前上線。
另外20億元將分別投入于美國和德國廠。其中，在美國預計基于現有晶圓廠擴產，以年增15萬片晶圓為主，后續有計劃在此地新增一座晶圓廠。
此前，格芯已經宣布2021年將投資14億美元擴充產能，此次60億美元計劃是對此前計劃的補充。
晶圓代工報價能否持續上漲？
近一年來，受疫情及諸多應用領域需求爆發的影響，大幅推動了半導體市場的增長，也使晶圓代工產能始終處于供不應求的狀態，為晶圓代工企業提供了漲價的基礎。
在此情況下，業界普遍看好晶圓代工業的發展情況。集邦咨詢報告顯示，2021年第三季晶圓代工產值高達272.8億美元，季增11.8%，已連續九個季度創下歷史新高。晶圓代工業2022年的市場情況也被業界所看好，預期今年晶圓代工產值將達1176.9億美元，年增13.3%。
縱觀行業動態，去年以來，各大晶圓代工巨頭頻頻刷新業績新高，毛利率也不斷提升，背后原因基本離不開半導體市場供不應求，以及該趨勢下洶涌的漲價潮。
去年晶圓廠漲價極有底氣，有臺積電“漲價函即刻生效”，也有三星等提前4-5個月便預告漲價，也有聯電等簽下長約綁定客戶。從各家近期動態及消息來看，晶圓廠產能仍是滿載，訂單依舊爆滿，能見可達2023年。由于穩坐“賣方市場寶座”，臺積電、聯電等多家廠商均已早早提出2022年Q1漲價計劃。
圖源：科創板日報
但在“缺貨漲價潮”持續了一年多以后，如今晶圓代工報價能否繼續再漲也要畫上一個問號。
集邦咨詢發布的報告指出，在歷經連續兩年的芯片荒后，各大晶圓代工廠宣布擴建的產能將陸續在2022年及2023年開出，且新增產能集中在40nm及28nm制程，整體來說，2022年晶圓代工產能將仍然處于略為緊張的市況，雖部分零部件可望紓解，但長短料問題仍將持續沖擊部分終端產品。
從當前終端產品需求來看，驅動IC、非車用MCU等細分領域缺芯已緩解，但也有芯片產品持續短缺，價格繼續上漲，例如，安森美半導體、瑞薩電子、意法半導體、英飛凌等產品交期仍在拉長。
據Susquehanna更新的芯片交付周期報告，去年12月，企業采購半導體的交貨周期拉長至約25.8周，比11月增加6天，創下2017年開始追蹤數據以來最長紀錄。德勤預測，2022年期間許多類型的芯片仍將面臨短缺，但不會像2020年秋或2021年那么嚴重，也不會波及所有芯片。
臺灣電子時報表示，晶圓代工產業已連續五個季度維持兇猛漲勢，今年Q1也將維持上漲。但在需求下滑雜音不斷，多家芯片客戶難以再向下游傳導成本壓力的情況下，Q2晶圓代工報價將暫停上漲，或漲幅明顯收斂。
晶圓代工格局難生變
除了上述行業四大巨頭之外，英特爾、中芯國際、力積電等代工廠的表現依舊值得關注。
英特爾在2021年宣布其IDM 2.0 計劃之后，正式重返晶圓代工市場。根據英特爾的計劃，預計將斥資200億美元在美國亞利桑那州新建2座晶圓廠。而目前已正式動工，預計自2024年開始量產7nm或更先進芯片，并將向外部客戶開放晶圓代工業務，這意味著英特爾將在晶圓代工領域直接與臺積電、三星展開競爭。
而英特爾的目標，也的確是趕超臺積電。按照英特爾之前公布的芯片制程工藝升級路線圖，它的計劃是在2025年追趕上臺積電的芯片制造技術。為了實現這一目標，英特爾制定了詳細的計劃，并且推出了龐大的IDM 2.0戰略，大力推動自建工廠。
除此之外，英特爾還計劃在歐洲投資新的晶圓產能，未來10年投資950億美元（約合人民幣6000億元）建立芯片工廠。第一階段將先建2座晶圓廠，之后持續增建，最后一共將建8座，總投資金額800億歐元，年底決定設廠地點，2022年開始動工。另外，業界傳出英特爾將在2023-2024年增加愛爾蘭、以色列與美國的產能，整體規劃在5年內擴增晶圓代工廠產能30%。
隨著英特爾不斷擴產，英特爾與臺積電之間的競合將變得更加激烈?？陀^來說，臺積電雖然也在全球擴產，但其在美國和日本新廠的布局才剛剛起步，而歐洲市場更是沒有定案，相比之下，英特爾展現出了更快速的全球布局速度。
另一邊，作為中國大陸最大半導體制造業廠商，中芯國際2021年第三季的銷售收入為14.15億美元，環比增長5.3%，同比增長30.7%，銷售收入和毛利率雙創新高。
中芯國際表示，在2021年生產營運面臨巨大挑戰的情況下，公司聚焦在保障生產連續性和持續產能擴充兩大重點，重新整理供應鏈，改良采購流程、加速供應商驗證、提升生產規劃和工程管理，預估全年營收年增率在39%左右。
據官網了解，中芯國際擁有全球化的制造和服務基地，在上海建有一座200mm晶圓廠，以及一座擁有實際控制權的300mm先進制程合資晶圓廠；在北京建有一座300mm晶圓廠和一座控股的300mm合資晶圓廠；在天津建有一座200mm晶圓廠；在深圳建有一座控股的200mm晶圓廠，能夠向全球客戶提供0.35微米到14nm 8英寸和12英寸芯片代工與技術服務。
面對當前全球缺芯以及產能緊缺的情況，有不少媒體對中芯國際的擴產計劃和情況進行了報道，由于沒有看到其官方公開信息和公告，筆者在比先不做揣測。大家如感興趣，可自行查詢了解。
重新回歸資本市場的力積電，從力晶轉型為晶圓代工企業后，積極整合力晶12英寸晶圓廠與巨晶8英寸晶圓廠。董事長黃崇仁指出，汽車電子將取代一般PC、智能手機，成為半導體芯片重大需求下，力積電與客戶簽好長約，2022年產能全滿。力積電還計劃投資興建銅鑼新廠，總投資達新臺幣2780億元，總產能預計達每月10萬片，自2023 年起分期投產。
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從晶圓代工廠商的業績看，在芯片持續短缺的情況下，過去一年多來晶圓代工廠賺的盆滿缽滿，可謂是缺芯時代的最大贏家。嘗到甜頭或看準時機的廠商，紛紛持續建廠、擴產，以滿足市場需求，進而來鞏固或改變行業地位。
根據TrendForce提供的2021年Q3全球晶圓代工廠商排名來看，臺積電、三星、聯電位列前三，格芯和中芯國際緊隨其后。
圖源：TRENDFORCE
眾所周知，晶圓代工是一項需要巨額投資的半導體游戲，并不是所有企業都能承受，這使得行業集中度越來越高。據DigiTimes報道，在1998年亞洲金融風暴以前，排名前五的晶圓代工廠約占行業投資總額的27%，但是到了2008年全球金融危機以后，比例上升到58%，目前已達到72%。
調研機構IC Insights的研究報告指出，未來幾年先進制程市場將掀起一場激烈的競爭，來自5G、云計算、大數據相關應用的帶動，未來幾年對高性能計算、低功耗的需求不斷增加，將更需要先進工藝的支持。
從當前市場現狀來看，主要集中在三星和臺積電之間的爭奪為主，聯電、格芯放棄了先進制程的發展，奮起而追的英特爾還差的較遠，受限于國際貿易關系的限制，中芯國際的發展也正面臨舉步維艱的艱難局面。
2021年底，臺積電3nm工藝試產，立即成為英特爾、聯發科、AMD、英偉達、蘋果等奪爭的對象。三星也在積極爭奪3nm的先發優勢，計劃將于2022年上半年開始生產首批3nm芯片。按照規劃，三星的3nm GAA工藝將采用MBCFET晶體管結構，將提高整體產能并引領最先進的技術，同時進一步擴大硅片規模并通過應用繼續技術創新。
此外，三星與臺積電在2nm工藝上的競爭也相當激烈。在去年召開的晶圓代工論壇上，三星電子總裁兼代工業務負責人Siyoung Choi表示，三星電子將于2025年推出基于MBCFET的2nm工藝。據媒體報道，臺積電預計2nm工藝的全面量產約在2025年-2026年。
可見，3nm/2nm作為先進工藝下一代技術節點，成為三星、臺積電的重點競爭環節。尤其是隨著臺積電與三星陸續在美建廠，雙方在晶圓代工領域的競爭將更加激烈。
三星和臺積電各具優勢。三星是一家IDM企業，具有存儲芯片和邏輯芯片的代工能力，其存儲芯片領域在全球具有技術和市場占比領先的優勢。且在芯片架構創新上，三星率先轉向GAA，可能略勝一籌，但是在芯片產能和良率等方面的實力上，二者差距依舊巨大。臺積電擁有全世界最先進的邏輯芯片制程工藝，并且在先進工藝制程產品良率、質量方面保持全球領先。從全球晶圓代工行業2021年第三季度營收占比來看，臺積電占53.1%穩居第一，三星以17.1%的市場份額排在第二。
以兩者的產能對比為例，三星晶圓代工的先進制程產能只有臺積電的四分之一，其中三星有五成產能需要自用，僅有四成產能對外開放，這也就意味著三星的總產能要遠少于臺積電。雖然三星美國建廠或許能夠彌補這一劣勢，但考慮到臺積電同樣有“赴美建廠”的計劃，所以想要光靠這一座工廠就想翻盤，顯然是不現實的。
考慮到三星晶圓代工業務今年不到150億美元的收入，無論在制程研發還是產能規模，都無法取代臺積電。晶圓代工作為一個資本密集型產業，三星或許可以在一兩個制程節點上暫時處于領先，甚至把握機會捉住三兩個重要客戶，但總體而言，至少目前還無法對臺積電構成威脅。