TrendForce：2020年全球晶圓代工產值估年增23.8%創新高 先進製程與8吋產能為明年競爭關鍵

TrendForce旗下半導體研究處表示，2020年疫情導致眾多產業受到衝擊，然受惠於遠距辦公與教學的新生活常態，加上5G智慧型手機滲透率提升，以及相關基礎建設需求強勁的帶動，使全球半導體產業逆勢上揚，預估2020年全球晶圓代工產值年成長將高達23.8%，突破近十年高峰。

從接單狀況來看，半導體代工產能的吃緊預估將至少延續到2021年上半年，在10nm等級以下先進製程方面， TSMC與Samsung現階段產能都在近乎滿載的水準，且明後年將陸續有4/3nm製程問世，使得ASML的EUV設備已經成為各家晶圓廠亟欲爭奪的稀缺資源，沒有EUV機台就無法在先進製程上擴大產能。除此之外，28nm以上製程在CIS、SDDI（小尺寸顯示驅動晶片）、RF射頻、TV晶片、WiFi、藍芽、TWS等眾多需求支撐，加上WiFi 6、AI Memory異質整合等新興應用挹注，產能亦有日益緊缺的趨勢。

值得一提的是，8吋產能自2019下半年起即一片難求，由於8吋設備幾乎已無供應商生產，使得8吋機台售價水漲船高，而8吋晶圓售價相對偏低，因此普遍來說8吋擴產並不符合成本效益；然而，如PMIC（電源管理晶片）、LDDI（大尺寸顯示驅動晶片）等產品在8吋廠生產卻最具成本效益，並無往12吋甚至先進製程轉進的必要性。當時序進入5G時代，PMIC尤其在智慧型手機與基地台需求都呈倍數增長，導致有限的產能供不應求，雖然部分產品有機會逐步轉往12吋廠生產，但短期內依然難以紓解8吋需求緊缺的市況。

觀察目前最先進的5nm製程，台積電在Huawei旗下HiSilicon遭美禁令限制後，2020年初才量產的5nm製程僅剩Apple為唯一客戶，即便Apple積極導入自研Mac CPU及應用於伺服器的FPGA加速卡，其總投片量仍難以完全彌補HiSilicon空缺的產能，導致5nm稼動率在今年下半年落在約85~90%。展望2021年，除Apple持續以5nm+生產A15 Bionic外，AMD 5nm Zen 4架構產品也將開始小量試產，支撐5nm稼動率維持在85~90%。

值得一提的是，2021年底至2022年，包括Mediatek、NVIDIA及Qualcomm都已有5/4nm產品量產計畫，加上AMD Zen4架構的放量，以及Intel CPU委外生產預估將於2022年首先採用5nm製程，龐大的需求量已促使TSMC著手進行5nm擴產計畫，且根據目前觀察，Apple在2022年持續採用4nm（為5nm微縮製程）生產A16處理器的可能性相當高，屆時不排除TSMC將進一步把5nm產能再擴大，以支援客戶強勁的需求。反觀Samsung，雖然NVIDIA Hopper架構Geforce平台GPU將持續委由Samsung代工，加上Qualcomm Snapdragon 885及Samsung Exynos旗艦系列的挹注，支撐Samsung 5nm在2021年亦有擴產計畫，但相較於TSMC仍有約兩成的產能落差。

綜合上述，近年來UMC、Global Foundries相繼退出先進製程競賽，撇除近期受美出貨禁令纏身的SMIC，目前7nm及以下節點僅剩TSMC及Samsung彼此較量。從客戶別來看，在獲NVIDIA大單後，Samsung亦於平澤新廠積極擴張5nm產能，但當時序進入2022年，由於Qualcomm Snapdragon 895計畫採用TSMC 4nm的可能性高，屆時Samsung將僅有NVIDIA及Samsung (LSI) 為主要客戶；反觀TSMC，除Apple、AMD、Mediatek、NVIDIA、Qualcomm外，更有機會獲Intel CPU委外青睞。

TrendForce認為，TSMC 5nm需求在2022年將相對穩定及強勁，且3nm製程亦將於2022下半年量產，可望進一步推升其市占。