本文來自格隆匯專欄：半導體行業觀察，作者：龔佳佳

隨着新能源汽車、自動駕駛、家電等領域需求的快速增長，最為緊缺的28nm及以上成熟製程芯片的供應似乎成為關注的焦點。

Gartner數據顯示，預計全球芯片製造商今年將向資本支出投入約1460億美元，比上一年增長約三分之一，但據其估計，每6美元中只有不到1美元專門用於目前面臨最長積壓的所謂傳統芯片。成熟工藝投入的不足讓人對當前擴產的“遠水能否救得了近火”產生懷疑。

然而，這並不阻礙各大晶圓代工廠28nm的擴建步伐，半導體行業的賭注仍在繼續。

“優等生”28nm曾被“冷落”

眾所周知，28nm是成熟工藝中的重要節點，區分了先進製程與成熟製程，由台積電於2011年率先推出，此後，三星、格芯、中芯國際等大廠也接連宣佈突破了28nm。

比上：與40nm工藝相比，28nm柵密度更高、晶體管的速度提升了約50%，每次開關時的能耗則減小了50%。在成本幾乎相同的情況下，使用28nm工藝可以給產品帶來更加良好的性能優勢。

對比之下：16nm節點之後要用上FinFET晶體管技術，晶圓製造成本會上升至少50%以上。此前市場研究機構IBS數據顯示，28nm之後芯片的成本迅速上升，28nm工藝的成本為0.629億美元，5nm將增至4.76億美元。

再加上過去多年的設備折舊完成，我們可以預見28nm在這些製程中有着高性能、低功耗和低成本等優勢。此外，28nm適用範圍也十分廣泛，能夠滿足手機、電腦、IoT和各類消費電子相關芯片需求。眾多優勢之下，28nm迎來了它的“高光時刻”。

據Omdia數據顯示，2013年是28nm製程的普及年，2015~2016年間，28nm工藝開始大規模用於手機應用處理器和基帶。隨着技術的成熟，28nm工藝產品市場需求量呈現爆發式增長態勢，並且這種高增長態勢持續到2017年。

或許是當時的28nm太過“誘人”，引得眾多廠商加碼佈局。到了2018年，媒體的報道紛紛表示，全球28nm呈現產能過剩格局，台積電、聯電等都面臨產能過剩的危機。

當時的台積電在回顧18年Q3業績時曾表示，28nm目前全球產能過剩問題嚴重，未來幾年都將處於供給過剩的情況。為了應對於此，公司積極開發特殊工藝，以此來增強客户粘性。此後，台積電28nm的產能開始下降。

來源: Omdia

聯電也不例外。2018年，在聯電Q3財報會後，歐系外資研究機構認為，從聯電財報釋出2018年第四季業績展望遜於預期、28nm因市場新產能開出使明年將供過於求的態勢來看，聯電營運基本面修正的壓力正在加大，預估其恐將在2018年第四季與2019年第一季面臨營運虧損的局面。

並且從聯電2018年第四季財務報吿來看，確實營運虧損。18年Q4，聯電合併營業收入為新台幣355.2億元(約11.5億美元)，與去年同期的新台幣366.3億元相比減少3.0%。歸屬母公司虧損為新台幣17.1億元。

由此可見，2018年28nm的過剩危機對台積電、聯電兩大代工廠都帶來了不小的壓力。

同時，隨着先進製程的不斷突破，28nm對於晶圓代工廠來説“賺錢”價值也在下降。

管理諮詢公司Bain & Co.稱，截至今年，用於先進芯片的5nm晶圓的售價約為 17,000 美元，可讓應用程序在 iPhone 13 等最新款智能手機上運行。相比之下，28nm晶圓的價格約為 3,000 美元，即使考慮到設備折舊，兩者之間的回報差距可以説是十分明顯。

再加上，未來市場供需存在不確定性，擴充成熟製程可能造成產能過剩。種種因素之下，這幾年，台積電等廠商幾乎都把重點投向了先進製程。

然而世事難料，在疫情這隻突如其來的“蝴蝶”翅膀的扇動下，一切都變得不一樣了。“宅經濟”帶來的消費電子以及新能源汽車、5G、AIoT 等新應用的快速興起，讓多年不再擴產的成熟製程迎來了爆發式的需求增長，供需嚴重失衡，持續衝擊着眾多的行業。

至此，台積電再次扛起了28nm大旗，而聯電、格芯則憑藉戰略轉變的優勢，在這個節點攻城拔寨，中芯國際也在鑽研多年後，迎來了28nm好時機。

晶圓代工廠的“跑馬圈地”

面對驚人的28nm需求，今年以來，台積電、聯電、格芯、中芯國際、力積電等代工廠紛紛擴產。其中，作為全球晶圓代工龍頭的台積電勢頭最為兇猛，明確在我國的江蘇省南京市、台灣省高雄市以及日本的熊本縣三地擴產建廠。

此外，聯電也斥巨資擴大台灣省台南市Fab12A P6廠區產能，中芯國際新增兩個地區的28nm產能，格芯則是繼續加大德國的28nm產能，力積電銅鑼廠也已動工。

• 台積電

今年4月，台積電召開臨時董事會，通過資本預算案28.87億美元（約合新台幣794億元），將用於擴充南京廠28nm成熟製程產能，預計擴增月產能達4萬片。

台積電表示，南京廠目前月產能為2萬片12英寸晶圓，主要生產16nm製程；為解決產能結構性短缺問題，將會在南京廠建置28nm成熟製程產能，預計2022年下半年開始量產，2023年中期達到4萬片月產能的建置。

這在當時引起了廣泛討論，而到了下半年，台積電更是一口氣新增熊本和高雄兩座新廠。

11月9日，台積電與索尼全資子公司索尼半導體共同宣佈，台積電將在日本熊本縣設立子公司Japan Advanced Semiconductor Manufacturing（JASM）。台積電表示，初期預估資本支出約70億美元，JASM將於2022年開始興建特殊技術晶圓廠，並於2024年底前開始生產，採用22nm及28nm製程提供專業集成電路製造服務，月產能達4.5萬12英寸晶圓，這案並獲日本政府承諾支持。

宣佈在日本建廠的同一天，台積電也宣佈將於高雄設立生產7nm及28nm的晶圓廠。該消息也於10日的台灣“中時電子報”中被證實，台積電高雄廠預計於2022年開始動工，並於2024年開始量產。

據台媒中央社9月報道，台積電中油高雄煉油廠舊址將興建2座12英寸晶圓廠，包括第一期月產能4萬片的7nm及6nm晶圓廠，及第二期月產能2萬片的28nm及22nm晶圓廠。

今年7月，台積電供應鏈曾表示，不少28nm製程設備已停產，但為支應台積電未來驚人的需求，設備商須配合設法重新生產。可想台積電此次28nm擴產勢頭之兇猛。

• 聯電

相比前幾年台積電卯足勁研發先進製程，聯電早在2018年就宣佈放棄12nm以下先進工藝投資，28nm等成熟製程節點自然成為其主要專注所在。然而，面對市場的需求，聯電也難以招架。

聯電總經理簡山傑9月初表示，聯電2021年產能已銷售一空，現階段與客户洽談的是明年產能，客户傾向談長期合作及簽訂長期合約。如此一來，擴產也是必然的趨勢。

4月，聯電宣佈將與多家全球領先的客户共同攜手，透過全新的雙贏合作模式，擴充在台南科學園區的12英寸廠Fab12A P6廠區的產能，預計2023年第2季投入生產，規劃總投資金額約新台幣1000億元。

聯電指出，P6產能擴建計劃預計於2023年第二季投入生產，屆時將配備28nm生產機台，未來可延伸至14nm的生產，能直接配合客户未來製程進展的升級需求。據悉，聯電台南科學園區Fab 12A P6廠區將採28nm製程，產能2.75萬片。

• 格芯

格芯是全球第四大晶圓代工廠。目前，格芯的全球製造格局是，40nm主要位於新加坡， 28nm主要位於德國，14nm則主要位於美國。今年6月，格芯曾宣佈將斥資 60 億美元擴大其在新加坡、德國和美國工廠的產能。其中對德國的投資預計為10億元。

8月，格芯對外透露了投資10億美元對德國德累斯頓（Dresden）晶圓廠的擴產計劃。Isaiah Research認為，22/28nm方面，格芯在德國的產能可能會在年底達到月產6萬至6.5萬片，三星、美格納、Anapass、硅芯片或是潛在客户。

• 力積電

面對目前市場對成熟製程芯片需求的大爆發，今年3月，力積電第9個廠區銅鑼廠正式開工。彼時，力積電舉行銅鑼12英寸晶圓廠動工典禮，總投資金額高達2780億元新台幣，聚焦1x到50nm的成熟製程。完工後總產能將達每月10萬片，預計2023年分期投產，初期規劃產能為每月2.5萬片，滿載年產值可望超過600億元新台幣。

• 中芯國際

今年，中芯國際接連宣佈在上海、深圳兩地建廠，可見其在成熟製程的產能需求仍在上升。

3月17日晚，中芯國際發佈公吿稱，公司和深圳政府（透過深圳重投集團）（其中包括）擬以建議出資的方式設立晶圓廠，重點生產28納米及以上的集成電路和提供技術服務，旨在實現最終每月約40000片12英寸晶圓的產能。預期將於2022年開始生產，項目新投資額估計為23.5億美元。

9月，中芯國際再次發佈公吿稱，和中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區管理委員會簽署合作框架協議，有意在上海臨港自由貿易試驗區共同成立合資公司，將規劃建設產能為 10 萬片/月的 12 英寸晶圓代工生產線項目，聚焦於提供 28 nm及以上技術節點的集成電路晶圓代工與技術服務。該項目計劃投資約88.7億美元，該合資公司註冊資本金擬為55億美元。

“熱鬧”的2024年

顯然，各大代工廠的加碼佈局將28nm製程節點推上了新高度，而從投產時間來看，2024年，28nm領域或許會更加熱鬧。

根據IHS Markit預測，全球晶圓代工市場的規模將在2025年達到961億美元，其中28nm以上的成熟製程佔比將達到48%。

各大晶圓代工廠28nm廠的佈局

從上圖來看，除了已經量產的工廠外，新擴產的28nm廠房到2024年基本都已開始量產、滿產，屆時全球28nm產能會到達一個新高度。而從分佈來看，28nm製程主要分佈在亞洲，其中中國台灣憑藉台積電、聯電兩大代工廠成為28nm的集中營。

從企業來看，台積電則是28nm的主力軍。其實作為最先突破28nm製程，台積電在28nm領域一直獨佔鰲頭，在2017年的時候，台積電在全球28nm製程產值佔比就已接近7成。雖然前幾年，台積電忙着發力先進製程，降低了對28nm的投入，但是到2024年，隨着南京、高雄、熊本三座工廠的投產，台積電對28nm市場的市佔率有望更上一層。

圖片來源：拓墣產業研究院

更重要的是，台積電突破28nm製程至今已有10年，設備折舊接近完畢，加上此前宣佈將無限期擱置28nm工藝下半年漲價的調整，都將助力台積電坐穩28nm龍頭這把交椅。

除台積電外，28nm擴產最為積極的應就屬中芯國際了。早在去年，中芯國際就開始擴產28nm領域，中芯京城項目投資高達76億美元。

雖然中芯國際Q3季度報數據顯示，目前中芯國際主要收入來源為55/65納米和0.15/0.18微米，分別佔比為28.5%和27.9%，但FinFET/28納米收入佔比已有提升，從去年同期的14.6%上升至18.2%。據消息顯示，北京、上海臨港、深圳項目相繼投產後，中芯國際月產能分別將增加10萬片、10萬片和4萬片。到2024年，中芯國際28納米收入佔比也有望進一步提高。

聯電在2018年宣佈停止12nm以下先進工藝的研發後，開始強化對成熟及差異化工藝市場的開發，其旗下28納米制程獲的許多客户肯定，因此在擴產方面也是毫不手軟。去年4月聯電就宣佈擴產廈門聯芯，今年更是兩次宣佈擴產聯電Fab12AP5廠區與P6廠區，還表示，未來 3 年聯電在南科的投資金額將達 1500 億元新台幣。

寫在最後

此前有人認為28nm是落後產能，但事實證明，28nm雖然不算先進工藝，但是並不落後，作為成熟工藝中的重要節點，28nm是既有競爭力又長壽的製程。

Omdia預測，隨着手機上新的硬件升級以及物聯網的興起和普及，越來越多的新興應用的產生，催生了28nm即將進入下一個需求旺盛的週期，OLED Driver、Connectivity Chips、FPGA、4G Transceiver、NB-IoT等產品都將成為28nm產線的主流。

可想而知，在台積電、聯電、中芯國際、格芯、聯電等加入擴產戰團之後，未來28nm的競爭只會越來越激烈。