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硬件 成熟制程工艺Top榜单：中芯国际与台积电之间只差一个UMC

本周，Counterpoint Research给出了按成熟制程（节点≥40nm）产能排序的全球晶圆代工厂商Top榜单，如下图所示 。可以看出，排名前四的厂商分别为：台积电（市占率28％），联电（13％），中芯国际（11％），三星（10%） 。
硬件 成熟制程工艺Top榜单：中芯国际与台积电之间只差一个UMC
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成熟制程在2020年非常火爆，产能严重短缺，这给各大晶圆代工厂带来了巨大的商机 。而从2021年的产业发展形势来看，这种短缺状况在近期内还难以缓解 。对此，Counterpoint Research认为，2021年，排名靠前的代工厂的成熟制程仅会分配给特定应用 。
举例来说，即便8英寸晶圆需求强劲，联电（UMC）宣布，2021年8英寸晶圆产能仅扩充1%-3% 。占全球成熟制程产能约10%的中芯国际由于受到美国禁令制约，在产能扩充上也充满不确定性 。整体而言，这波产能短缺属于结构性问题，要等到2022年所有供应链都重建好库存后才能缓解 。
制程工艺不是越先进越好
目前来看，半导体制程工艺发展呈现出两大趋势：，一是继续追求先进制程，典型代表是台积电、三星、英特尔、中芯国际；二是聚焦特色工艺，满足多样化需求，代表厂商有联电、格芯、世界先进、华虹宏力等 。
而与成熟制程相比，先进制程有短板 。一是上游IC设计费用越来越高，先进制程可以为芯片提供良好的功耗比，但是其代际设计费用增速越来越高，例如，设计7nm芯片的成本超过 3亿美元，华为麒麟980芯片就是用台积电7nm工艺制造的，麒麟980是由超过1000名工程师组成的团队历时3年时间、经历超过5000次的工程验证才成功应用的 。
据IBS的测算，如果基于3nm开发英伟达GPU，成本将高达15亿美元 。从芯片设计经济效益方面来看，7nm是长期存在的节点，5nm/3nm的PPA和成本难以达到平衡点，除非有超量的出货来均摊成本 。
成熟制程的优势
成熟制程主要用来制造中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理( PMIC)、模数混合、传感器、射频芯片等 。在应用层面，云计算、5G射频器件需求的快速增长为成熟制程提供了强劲动力 。
晶圆代工业正在向更加细分方向发展，不同于台积电和三星追逐先进制程，UMC、格芯、 TowerJazz、世界先进、华虹宏力等更多关注于各自擅长的特色工艺，通过在已有成熟工艺方面的投入，提升产品性价比及竞争力 。
从需求侧来看，特色工艺的市场应用前景广阔，具备吸纳更多企业在各自特色领域内做精做强的基础 。目前来看，MCU、模拟电路和分立器件这三大类芯片占整体市场的份额接近 50%，且其发展更加稳健，为特色工艺应用提供了基础 。更加值得关注的是，与先进工艺相比，特色工艺在晶圆代工业务模式上渗透率相对较低，传统逻辑器件方面，除了英特尔外，主要厂商基本采用“设计-代工-封测”的分工合作模式，而在模拟器件、MCU、分立器件领域，仍然以IDM自家生产为主 。这使得成熟制程工艺代工业务的拓展有了更大的空间 。
另外，特色工艺的供应商在盈利能力方面的波动性相对较小，一方面，需求端的稳定性使厂商在经营管理方面的可预期性更强，另一方面，由于制程的成熟度相对较高，在设备支出和研发投入规模方面，特色工艺厂商相对较小，使其在成本控制方面具备优势 。
成熟制程工艺有哪些呢？具体来看，主要包括以下几种 。
驱动IC：随着OLED面板渗透率上升，OLED厂商市占率提高，而传统OLED DDIC以80nm及以上制程为主，其订单量上升提高了更高制程节点的产能 。
电源管理芯片：受益于5G推进，手机搭载的数量大幅增长，且快充芯片的使用量也逐步提升 。此外，TWS耳机等新品的推出也拉动了电源管理芯片和NOR Flash需求 。传统PMIC制程节点为0.18μm /0.11μm，市场需求上涨为该成熟制程和相应的特色工艺需求提供了动力 。
传感器：手机摄像头数量不断提升，其中配套的低像素CIS带动0.18μm等制程节点需求提升，普通高像素CIS也只需55nm制程节点，进一步拉动了成熟制程代工需求 。指纹识别方面，手机领域的屏下光学、电容侧边、超声波等逐步渗透到智能家居、金融、汽车等领域，该类产品多采用0.11μm/0.18μm制程，相应的成熟制程和特色工艺平台越来越受欢迎 。
代表企业
在市场需求的带动下，掌握成熟制程的晶圆代工厂能依靠产能的调整和扩张提升市占率，特别是在以中国为代表的东亚地区，需求增长最快 。中芯国际、联电、世界先进、TowerJazz等以成熟制程代工为主的厂商，基本以分立器件、驱动IC、PMIC和eNVM等为主 。

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