MCU缺貨漲價后的國產(chǎn)化浪潮(二):MCU 產(chǎn)能增長相對有限,未來供需結(jié)構(gòu)將趨于平衡長
2020年Q3 以來的MCU 漲價缺貨狀態(tài)已持續(xù)一年,交貨周期也一再延長。那么MCU產(chǎn)能情況有何波動?未來供需是何走向?
今年AI電堂陸續(xù)發(fā)布過關(guān)于MCU的相關(guān)文章。如果大家想了解STM32如何在這一年成為理財(cái)芯片的,可以閱讀往期文章,《缺貨漲價行情下,國產(chǎn)替代真的那么香嗎?》,《MCU的2020與2021》。
本篇為系列文章第二篇,MCU 產(chǎn)能增長相對有限,未來供需結(jié)構(gòu)將趨于平衡。
《MCU缺貨漲價后的國產(chǎn)化浪潮》系列文章:
??第一篇:MCU 需求端多樣化,汽車和物聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)未來成長
??第二篇:MCU 產(chǎn)能增長相對有限,未來供需結(jié)構(gòu)將趨于平衡
??第三篇:全球 MCU 市場高度集中,多因素共振加速國產(chǎn)替代
??第四篇:MCU 會是中國芯片本土化的下一個亮點(diǎn)嗎?
短期供需錯配,引發(fā)MCU價格暴漲
MCU 缺貨狀態(tài)持續(xù),海內(nèi)外廠家貨期延長價格上升
20Q3 以來全球 MCU 進(jìn)入供不應(yīng)求狀態(tài),漲價缺貨狀態(tài)持續(xù)至今,除了原廠和渠道商價格上漲外,交貨周期也呈現(xiàn)出延長局面。
各MCU 原廠多次上調(diào) MCU 價格。國際巨頭 ST 在 2020 年底和 2021 年 5 月兩發(fā)漲價函,宣布調(diào)漲邏輯 IC 價格;瑞薩也于 2021 年 1 月調(diào)漲部分邏輯 IC 價格;國內(nèi) MCU 龍頭廠商兆易創(chuàng)新在 2021 年 1 月/4 月兩次上調(diào) MCU 價格;另外,中國臺灣 MCU 大廠盛群于 2021 年 4 月宣布暫停 2022 年訂單并預(yù)計(jì)近期將漲價 15%-30%,新唐等在此前也紛紛調(diào)漲 MCU 價格。受本輪 MCU 漲價影響,自 2020 年下半年起,中國臺灣 MCU 廠商營收同比大幅增長。
從經(jīng)銷渠道價格來看,多款 MCU 型號價格上漲 6-10 倍。根據(jù)正能量電子網(wǎng)的數(shù)據(jù), 在本輪漲價潮之前,STM32 及 GD32 通用 MCU F1系列渠道價格維持在 5-10 元區(qū)間,在 20Q3 起,STM32F1系列渠道價格上漲至 55-70 元,兆易創(chuàng)新 GD32F1系列渠道價格上漲至 25-30 元,有的甚至飆漲至 60-70 元。


從貨期來看,據(jù)富昌電子數(shù)據(jù),2020 年以來,8 位和 32 位 MCU 貨期延長至超過 16 周,普遍在 24 周,Microchip 的個別型號貨期甚至達(dá)到了 55 周。

全球 MCU 廠商對未來 MCU 景氣度展望樂觀。根據(jù)意法半導(dǎo)體展望,本輪 MCU 缺貨將至少持續(xù)至 2021 年底;受新冠疫情影響,恩智浦表示面臨產(chǎn)品嚴(yán)重緊缺和原料成本增加的雙重影響,決定全線調(diào)漲產(chǎn)品價格;中國臺灣盛群、松翰等廠商也表示,面對 MCU 缺貨行情,未來有望繼續(xù)調(diào)漲產(chǎn)品價格。
MCU 缺貨起源于汽車芯片商后市指引和真實(shí)需求的錯配
從需求側(cè)情況看,本輪缺貨起源于汽車整車廠緊急備貨導(dǎo)致上游芯片廠應(yīng)對不足。
MCU 為汽車 ECU(電子控制系統(tǒng))的主控芯片,ECU 主要應(yīng)用在汽車 ESP(電子穩(wěn)定程序)和 ECO(智能發(fā)動機(jī)控制)系統(tǒng)中。在 2020 年上半年,蔓延至全球的疫情帶來汽車銷量驟降,全球汽車芯片廠商紛紛對未來后市持悲觀預(yù)期,降低汽車芯片庫存的同時也下修了代工廠的訂單。而自20Q3 全球汽車需求復(fù)蘇,出貨量遠(yuǎn)超預(yù)期,整車廠商臨時加單,汽車 MCU 廠商自身芯片庫存較低,疊加新增產(chǎn)能短期無法釋放,加劇了汽車 MCU 芯片的缺貨程度。汽車供應(yīng)鏈漫長而復(fù)雜,從芯片到整車廠要經(jīng)過幾級供應(yīng)商,生產(chǎn)、測試到交付整個周期需要至少 6 個月,汽車 MCU 的緊缺也逐步蔓延至消費(fèi)和工控 MCU 領(lǐng)域。

來源:OCIA
從供給側(cè)情況看,汽車 MCU 產(chǎn)能集中,全產(chǎn)業(yè)鏈缺芯情況下汽車 MCU 擴(kuò)產(chǎn)不及時。
汽車 MCU 制程主要集中在 28nm-40/45nm 和 65nm,屬于成熟制程。根據(jù) IHS 數(shù)據(jù), 國外大廠均將 MCU 部分或全部外包給臺積電等 1-2 家晶圓廠進(jìn)行生產(chǎn)。

來源:IHS(*為車用處理器,非 MCU)
由于各 MCU 廠商一般采用不同的架構(gòu),產(chǎn)品覆蓋范圍不同,面向特定客戶,所以產(chǎn)業(yè)鏈中 MCU 廠商拿到的訂單一般較為固定,晶圓廠按計(jì)劃分配產(chǎn)能。在下游需求擴(kuò)張的情況下,如臺積電等上游擴(kuò)產(chǎn)可能并不及時,造成晶圓短缺,MCU 原材料價格上漲。
MCU 特有的經(jīng)銷模式放大了供需缺口。這一輪 MCU 缺貨本質(zhì)上是汽車和 IoT 帶來的 MCU 增量市場,同時下游 MCU 產(chǎn)能釋放非常有限,形成了供需缺口。由于 MCU 產(chǎn)品型號眾多且下游為長尾市場,MCU 廠商均采用分銷商+貿(mào)易商的銷售模式,缺貨行情下,經(jīng)銷商會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的囤貨或者炒貨情況,也加劇了下游客戶對缺貨的恐慌程度,于是紛紛加大對 MCU 備貨,放大了供需缺口,渠道端出現(xiàn)價格暴漲的情況。
疫情、火災(zāi)、大雪等不可抗因素也加劇了 MCU 產(chǎn)能受限,因此 ST、NXP 等 MCU 廠 商多次發(fā)布產(chǎn)品漲價函。從全球 MCU 廠商季度財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)來看,產(chǎn)能普遍受限情況下庫 存占滾動 12 個月營收比例持續(xù)下滑。
1)意法半導(dǎo)體:罷工和疫情影響自有 IDM 產(chǎn)能,庫存持續(xù)下滑,產(chǎn)品多次漲價
意法半導(dǎo)體MCU前端產(chǎn)能采用雙線策略,即自有+外包,自有 MCU 產(chǎn)能位于法國 Crolles 和 Rousset,在 2020 年 11 月也因工人罷工而受到影響;同時部分產(chǎn)能外包給臺積電生產(chǎn)而不受自己支配。意法半導(dǎo)體位于馬來西亞的后端封測廠部分產(chǎn)能用于 MCU 生產(chǎn),2021 年 5 月 12 日至 6 月 7 日期間,受疫情惡化影響,馬來西亞實(shí)施全國封鎖,進(jìn)一步影響意法 MCU 生產(chǎn)。

右:18Q1-21Q1 ST 存貨占滾動 12 個月營收比
來源:ST
產(chǎn)能受限疊加下游訂單旺盛,ST 庫存占滾動 12 個月營收比例自 20Q2 以來持續(xù)下滑, 同時 2020 年至 2021 年 5 月 ST 三發(fā)漲價函,其 MDG(微控制器和數(shù)字 IC)部門營收自 20Q1 以來持續(xù)上升,主要系缺貨帶來的產(chǎn)品漲價所致。
2)恩智浦:德州大雪影響 MCU 8 英寸產(chǎn)線產(chǎn)能,產(chǎn)能緊缺帶來產(chǎn)品全線漲價
恩智浦的 MCU 產(chǎn)能也采用自有加外包策略。恩智浦MCU、MPU自有產(chǎn)能依賴位于美國德州 2 座8 寸晶圓廠,因受德州大雪影響,于 2021 年 2 月 16 日開始停產(chǎn),目前雖復(fù)工復(fù)產(chǎn),但產(chǎn)能此前也受到影響;外包產(chǎn)能交由聯(lián)電和臺積電生產(chǎn),由于晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)及產(chǎn)能分配不及時,恩智浦 MCU 產(chǎn)能受到影響。

右-18Q1-21Q1 NXP 存貨占滾動 12 個月營收比
來源:NXP
產(chǎn)能不足的情況下,恩智浦庫存在 20Q3 出現(xiàn)大幅下滑局面,存貨占滾動 12 個月營收比例也逐季下降至歷史低位,因此 NXP 在 2020 年底宣布產(chǎn)品全線漲價。在高景氣度下,恩智浦汽車業(yè)務(wù) 2020 年全年?duì)I收 38.3 億美元,在進(jìn)入 20Q2 以來,汽車業(yè)務(wù)營收持續(xù)上升。
3)瑞薩電子:火災(zāi)影響自有產(chǎn)能,存貨水平逐步下滑同時營收穩(wěn)步恢復(fù)
瑞薩自 2012 年起就開始將部分MCU產(chǎn)能轉(zhuǎn)移給外包給臺積電生產(chǎn),今年則加大轉(zhuǎn)移力度。自有產(chǎn)能方面,2021 年 3 月,瑞薩位于日本茨城縣常陸那珂市的一座 12 寸 N3 廠發(fā)生火災(zāi),該廠主要生產(chǎn)用于汽車、空調(diào)系統(tǒng)等的 MCU?;馂?zāi)不僅燒毀N3 樓一樓的部分潔凈室,還燒毀或影響生成設(shè)備共計(jì) 23 臺。到2021 年 4月至6 月,N3 大樓產(chǎn)能逐步恢復(fù),但瑞薩出貨量的恢復(fù)預(yù)計(jì)要到 7 月第三周才能完全恢復(fù)。
在 20 年上半年由于疫情,瑞薩存貨出現(xiàn)積壓,而汽車銷量下滑更加劇了其庫存上升趨勢。在 20Q3 以來,產(chǎn)能受限同時車企訂單逐漸增多情況下,瑞薩庫存水平明顯下滑。

右:18Q1-21Q1 瑞薩存貨及占滾動 12 個月營收比
來源:RENESAS
受本輪 MCU 缺貨潮影響,瑞薩于 2021 年 1 月起調(diào)漲部分邏輯 IC 和電源產(chǎn)品價格。缺 貨漲價帶來瑞薩營收穩(wěn)步上升,瑞薩 2020 年實(shí)現(xiàn)營收 7157 億日元(按 20 年匯率折合 為 67.5 億美元),其中汽車業(yè)務(wù)占比 47.6%,實(shí)現(xiàn)營收 3410 億日元(按 20 年匯率折 合為 32.2 億美元),同比增長 10.4%。
MCU 產(chǎn)能釋放相對有限,長期供需態(tài)勢表現(xiàn)健康???????????????
我們在第一篇《MCU 需求端多樣化,汽車和物聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)未來成長》文章中對 MCU 下游需求進(jìn)行了詳細(xì)拆分,發(fā)現(xiàn) MCU 長期需求持續(xù)旺盛,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1)汽車智能化和電動化帶動車規(guī) MCU 需求量提升,同時新能源汽車智能化和電動化程度均要高于燃油車,且新能源車在電池管理等方面更為先進(jìn),相較傳統(tǒng)燃油車車規(guī) MCU 顆數(shù)更多;
2)在工控領(lǐng)域,光伏電站等新能源逐漸普及拉動逆變器、整流器等需求,帶動 MCU 需求上升;
3)在家電領(lǐng)域,智能化變頻化等智能家居需求同樣拉動 MCU 增長;
4)在疫情得到控制之后,消費(fèi)電子等產(chǎn)品出貨量逐步恢復(fù)。
綜合來看, MCU 未來幾年將呈現(xiàn)較為明確的成長趨勢。
從制程節(jié)點(diǎn)看,全球 MCU 制造目前主要是 40nm 及以上的成熟制程工藝節(jié)點(diǎn),先進(jìn)車用 MCU 已采用 28nm 制程。目前 MCU 主要集中于成熟制程,一方面系 MCU 本身對算力要求有限,暫不需要 14nm 及以下制程,另一方面,MCU 內(nèi)置的嵌入式存儲自身制程也限制 MCU 制程的提升。
嵌入式閃存(eFlash)是 MCU 中必不可少的組成部分,它不僅需要用來存儲代碼,而且需要用來存儲使用過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),當(dāng)前制造 MCU 能達(dá)到的制程節(jié)點(diǎn)很大一部分原因是受限于 eFlash 制程工藝。制造 MCU 時,其存儲模塊的解決方案有兩種:嵌入式存儲器(eNVM)和系統(tǒng)級封裝 (片外存儲器-SiP)。
eNVM 工藝:是在邏輯工藝平臺基礎(chǔ)上開發(fā)的特殊工藝,通過這種工藝生產(chǎn)出帶有非揮發(fā)存儲器模塊的芯片。對于不同的 eNVM 工藝,需要增加不同層數(shù)的光罩,因此它的工藝成本相比于邏輯工藝有一定增加。
SiP 解決方案:通過 SiP 方式把一顆 NOR 閃存芯片和邏輯芯片封裝在一起,代碼和數(shù)據(jù)存儲在獨(dú)立、外掛的 NOR 閃存芯片上。兆易創(chuàng)新多個產(chǎn)品系列均使用 SiP 封裝模式。
目前,世界多數(shù) MCU 廠商主要使用 eNVM 方案,但 SiP 方案對于新進(jìn)入的公司極具吸 引力。SiP解決方案設(shè)計(jì)簡單、設(shè)計(jì)周期短,從而使廠商降低設(shè)計(jì)成本、加快上市速度;然而,SiP 解決方案無法滿足特定應(yīng)用場景的所有要求,綜合考慮到成本、功耗、速度、 安全性、穩(wěn)定性和可靠性要求,很多應(yīng)用場景下,使用 eNVM 是更好的解決方案。

來源:格芯
全球MCU 頭部廠商均為IDM,多采用成熟制程工藝
全球 MCU 頭部廠商均為 IDM,90nm 及以上更成熟的制程主要使用自身的 8 英寸產(chǎn)線 進(jìn)行制造,但部分先進(jìn)制程會外包給技術(shù)領(lǐng)先的晶圓代工廠。當(dāng) MCU 步入 90nm/55nm/40nm/28nm 工藝時,自身 8 英寸在技術(shù)上很難滿足生產(chǎn)制造,因此傳統(tǒng) MCU IDM 廠商逐步將 MCU 外包給 TSMC、UMC、格芯等代工廠進(jìn)行代工制造。
以ST為例,ST 全球共有 13 個生產(chǎn)基地,其中3 個工廠用于生產(chǎn) MCU,主要位于新加坡和法國,包括 8 英寸和 12 英寸產(chǎn)線,據(jù)2020 年年報(bào),ST 所有芯片產(chǎn)品中約 24%是由代工廠生產(chǎn) 的,ST 的總產(chǎn)能達(dá)到了約當(dāng) 8 英寸 12 萬片/周;恩智浦收購飛思卡爾后,位于美國的工廠成為了生產(chǎn) MCU 的主力;微芯有 3 個 Fab 用于生產(chǎn) MCU,均位于美國, 2020 年有 61%的半導(dǎo)體產(chǎn)品由外包工廠生產(chǎn)。
從意法半導(dǎo)體的各產(chǎn)品系列來看,大部分產(chǎn)品還是集中在 180/130nm、90nm 和 40nm 等成熟制程范圍。180/130nm 主要是主流型系列,包括 STM32F0/F1/F3 以及 8 位產(chǎn)品 STM8 系列;110nm 產(chǎn)品包括超低功耗的 STM32L0/L1;90nm 制程覆蓋的產(chǎn)品系列較廣,涵蓋了高性能、主流、超低功耗和無線四大類;最先進(jìn)的 40nm 制程則用于近年推出的產(chǎn)品,包括 2019 年推出的 STM32MP1(MPU)和高性能 H7, 以及 2021 年推出的超低功耗 STM32U5。但基于產(chǎn)品出貨量,ST 目前 MCU 主要以 90nm 及以上制程為主。

來源:ST
恩智浦和瑞薩是全球主要的汽車 MCU 供應(yīng)商,它們最先進(jìn)的車用 MCU 已經(jīng)采用了 28nm 制程。

來源:各公司官網(wǎng)及公告、招商證券
國內(nèi)MCU 廠商均為Fabless,全球 MCU 代工廠主要集中在臺積電、聯(lián)電、格芯、中芯國際和華虹
中穎電子、復(fù)旦微等國產(chǎn) MCU 公司制程主要集中在 90nm 及以上微米級別,兆易創(chuàng)新、樂鑫科技、東軟載波等最先進(jìn)制程 MCU 已經(jīng)達(dá)到 40nm,兆易創(chuàng)新的 GD32E507/GD32E505 高性能微控制器,采用臺積電低功耗 40nm 嵌入式閃存制程。

來源:各公司官網(wǎng)及公告
全球 MCU 代工廠主要集中在臺積電、聯(lián)電、格芯、中芯國際和華虹等,ST、NXP、瑞薩主要給 TSMC/UMC 代工,國內(nèi)兆易創(chuàng)新等廠商主要在華虹代工,SMIC 給兆易創(chuàng)新和芯??萍嫉却ぃ瑖鴥?nèi)廠商也在 TSMC/UMC 等代工。

來源:各公司官網(wǎng)及公告、招商證券
對于全球主要的 MCU 代工廠,臺積電的 eFlash 制程范圍最廣,為 22nm-0.5um,聯(lián)電最先進(jìn)的 eFlash 技術(shù)可達(dá)到 40nm,格芯最先進(jìn)的 eFlash 技術(shù)可達(dá)到 40nm,同時 格芯已掌握 22nm eMRAM 技術(shù)。

來源:各公司官網(wǎng)、招商證券
1)全球代工廠?eFlash 技術(shù)解讀
臺積電:全球技術(shù)最先進(jìn)的芯片代工廠,2018 年 eFlash 晶圓出貨量位列全球第一,同時 2018 年推出了用于汽車的 40nm eFlash 技術(shù)量產(chǎn),當(dāng)前已經(jīng)代工汽車領(lǐng)域的 28nm MCU,截至 2019 年年報(bào),臺積電已具備了 22nm-0.5um 的 eFlash 技術(shù)。

來源:臺積電 2019 年商業(yè)評論
聯(lián)電:2017 年推出 40nm eFlash 技術(shù),也是公司目前能達(dá)到的最先進(jìn) MCU 制程,聯(lián)電用于制造 MCU 的制程都是 40nm 及以上成熟制程,目前 28nm 和 22nm eFlash 技術(shù)正在開發(fā)中。

來源:聯(lián)電、招商證券
格芯(Global Foundries):最先進(jìn)的 eFlash 制程為 40nm,據(jù)官網(wǎng)信息,由于 eFlash 發(fā)展到 28nm 以后,在制造工藝上會遇到一定的限制,且 eMRAM(另一種非易失性存儲器,磁性隨機(jī)讀取存儲器)有望達(dá)到比 eFlash 更好的性能,格芯已于 2020 年投產(chǎn) 22nm eMRAM。格芯在全球擁有 5 家 8 英寸晶圓廠和 5 家 12 英寸晶圓廠,近期格芯宣布將在新加坡新建 12 英寸晶圓廠,預(yù)計(jì) 2023 年完工,當(dāng)下新加坡晶圓廠的制程為 40nm-180nm,屆時年產(chǎn)能將增加 45 萬片,整體新加坡廠區(qū)年產(chǎn)能上升至 150 萬片, 以此支援終端市場高速增長的需求。

來源:格芯官網(wǎng)
2)全球代工廠制程應(yīng)用
臺積電營業(yè)收入以 14nm 及以下先進(jìn)制程為主,多用于智能手機(jī)及 HPC 等高性能應(yīng)用。據(jù)臺積電公告,公司 21Q1 營收中,28nm 及以下制程合計(jì)占比高達(dá) 74%,是公司營收的主要來源,90nm 及以上制程合計(jì)占比僅 14%。按平臺劃分營收,智能手機(jī)和 HPC 合計(jì)占比達(dá) 80%,IoT 和自動駕駛占比分別為 9%和 4%。2018 年后,40nm-90nm 制程范圍保持相對平穩(wěn)趨勢。

右-21Q1 臺積電按平臺營收占比
來源:臺積電、招商證券

右-18Q1-21Q1 臺積電自動駕駛和 IoT 營收(億美元)
來源:臺積電、招商證券
聯(lián)電的營收主要由成熟制程提供,通信、消費(fèi)和計(jì)算機(jī)等為主要營收領(lǐng)域。據(jù)公司公告,聯(lián)電 21Q1 營收中沒有 14nm 及以下制程的產(chǎn)品,22/28nm、40nm、65nm 占比都將近 20%,90nm-0.35um 之間的各制程占比接近。按應(yīng)用領(lǐng)域分類,通信占比達(dá) 46%,是 第一大領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)以及消費(fèi)占比分別為 16%和 27%。從制程拆分?jǐn)?shù)據(jù)來看,聯(lián)電 40/65/90nm 三種制程合計(jì)營收穩(wěn)定,自 19Q4 以來聯(lián)電并未在 40/65/90nm 制程范圍有任何擴(kuò)產(chǎn)。

右-21Q1 聯(lián)電按應(yīng)用領(lǐng)域營收占比
來源:聯(lián)電、招商證券

右-18Q1-21Q1 聯(lián)電按應(yīng)用領(lǐng)域營收(億美元)
來源:聯(lián)電、招商證券
3)國內(nèi)代工廠制程工藝及產(chǎn)能
目前,國內(nèi) MCU 代工廠產(chǎn)能較小,具有 eFlash 技術(shù)的 MCU 代工廠有華虹宏力、中芯國際、上海華力等。從制程上看,華虹宏力擁有的 eFlash 制程范圍最廣,為 90nm-0.25um。中芯國際目前已擁有 0.162/0.18um eFlash 技術(shù),與華虹宏力的 55nm 均在驗(yàn)證中。上海華力擁有 55nm eFlash 技術(shù),40nm eFlash 技術(shù)正在開發(fā)中。

來源:華虹宏力,中芯國際,上海華力、招商證券
華虹集團(tuán)的 MCU 技術(shù)位居大陸代工企業(yè)前列,華虹宏力最先進(jìn) eFlash 技術(shù)達(dá) 90nm。華虹集團(tuán)下屬多個子公司,包括華虹宏力、上海華力、華虹無錫等,目前華虹宏力和華虹無錫最先進(jìn)的 eFlash 技術(shù)節(jié)點(diǎn)已達(dá) 90nm。

來源:華虹宏力
華虹宏力的 eNVM 銷售收入占比較高,MCU 代工是公司主要營收來源之一。華虹宏力是華虹集團(tuán)的子公司,是中國大陸地區(qū)的重要芯片代工企業(yè),據(jù)公司公告,2021Q1 華虹宏力的 eNVM 銷售收入占比高達(dá) 31%,僅次于分立器件的銷售收入占比。

右-21Q1 華虹宏力按技術(shù)平臺的銷售收入占比
來源:華虹宏力、招商證券
華虹 MCU 產(chǎn)能主要集中在 8 英寸產(chǎn)線,8 英寸產(chǎn)線產(chǎn)能利用率持續(xù)保持高位。據(jù)公司公告,華虹一廠、二廠和三廠是 8 英寸晶圓廠,MCU 主要使用 8 英寸晶圓生產(chǎn),三條產(chǎn)線合計(jì)產(chǎn)能達(dá)到 17.8 萬片/月,之后產(chǎn)能未再增加;從 20Q2 開始, 8 英寸產(chǎn)線的產(chǎn)能利用率一直高于 100%,且未來 8 英寸產(chǎn)線沒有大幅擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃,因此 8 英寸 MCU 產(chǎn)能增長相對有限。

華虹無錫 12 英寸線的產(chǎn)能釋放預(yù)計(jì)會帶來 MCU 增量產(chǎn)能。
1)8 英寸產(chǎn)線上的智能卡產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至 12 英寸產(chǎn)線,留出 8 英寸 MCU 增量空間。公司 2020 年已將具有 90nm eFlash 技術(shù)相關(guān)的智能卡產(chǎn)品順利轉(zhuǎn)移至 12 英寸產(chǎn)線。
2)12 英寸產(chǎn)線 MCU 技術(shù)平臺逐步完善,預(yù)計(jì) 21Q3-Q4 逐步輸出 MCU 產(chǎn)能。
上海華力最先進(jìn)的 eFlash 制程已達(dá) 55nm。據(jù)官網(wǎng)信息上海華力最先進(jìn)的 eFlash 技術(shù) 節(jié)點(diǎn)已達(dá) 55nm,公司的 55nm 2.5V 和 5V 兩個版本均可用于生產(chǎn) MCU,40nm eFlash 技術(shù)正在開發(fā)中。上海華力下有華虹五廠和華虹六廠兩個 12 英寸晶圓廠,其中華虹五 廠工藝水平覆蓋 65/55nm、40nm 和 28nm 技術(shù)節(jié)點(diǎn),設(shè)計(jì)產(chǎn)能為 3.5 萬片/月,華虹六 廠主要覆蓋 28/22nm 和 14nm 技術(shù)節(jié)點(diǎn)。
中芯國際是目前大陸最先進(jìn)的芯片代工廠,最先進(jìn)的 eFlash 制程為 0.18/0.162um。據(jù)公司公告,中芯國際最先進(jìn)的工藝制程已達(dá) 14/28nm,擁有大陸芯片代工廠最先進(jìn)技術(shù),但是中芯國際 eFlash 技術(shù)目前能達(dá)到的最高制程僅為 0.18/0.162um,并且 0.11um eFlash 技術(shù)還在研發(fā)當(dāng)中,后續(xù)隨著中芯國際在成熟制程領(lǐng)域的發(fā)力,我們認(rèn) 為 0.11um、90nm、40nm 等 eFlash 工藝平臺將逐漸成熟,預(yù)計(jì) 2022 年后將逐步輸出產(chǎn)能。

右-中芯國際嵌入式非揮發(fā)性存儲器技術(shù)進(jìn)程 ?
來源:中芯國際
小結(jié):
全球主要代工廠均在 2021 年大幅開啟資本支出進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張,但對 40nm 及以上主流 MCU 制程產(chǎn)能擴(kuò)張相對有限。
TSMC:上修 2021 年資本支出為 300 億美元,其中 80%用于先進(jìn)制程 (3nm/5nm/7nm),10%用于特殊工藝,10%用于封裝及大規(guī)模生產(chǎn)。
UMC:全年資本支出從 15 億美元上修至 23 億美元,主要用于擴(kuò)產(chǎn) 22/28nm 產(chǎn)品 線。年初確定的 15 億美元資本支出大部分將用于擴(kuò)產(chǎn)南科 12A P5 廠,以 28nm 及 以下制程為主,2021 年南科 12A P5 廠產(chǎn)能預(yù)計(jì)增加 1 萬片/月。南科 12A P6 廠計(jì)劃未來三年擴(kuò)建,總資本支出約 1000 億新臺幣。另外,廈門 12X 廠(28/40/65nm) 產(chǎn)能目前已擴(kuò)產(chǎn)至約 2.5 萬片/月。
格芯:擴(kuò)產(chǎn)主要集中在 12-90nm 制程,位于新加坡的晶圓廠預(yù)計(jì) 2023 年投產(chǎn),每月增加 3.75 萬片產(chǎn)能,總產(chǎn)能增至 12.5 萬片/月。
中芯國際:2021 年資本支出為 43 億美元,其中大部分用于擴(kuò)產(chǎn)成熟工藝,小部分用于先進(jìn)工藝、北京合資項(xiàng)目土建及其他。8 寸在 2021H2 有望增加 4.5 萬片/月, 目前已建設(shè) 1/3 產(chǎn)能。12 寸方面,2021 年 3 月中芯國際在深圳項(xiàng)目上簽署合作協(xié)議,計(jì)劃建設(shè)一條 4 萬片/月的成熟制程產(chǎn)線。另外在 2021 年底,12 寸線有望增加 1 萬片/月產(chǎn)能。
華虹:2021 年資本支出為 13 億美元,華虹無錫 12 英寸產(chǎn)線當(dāng)前月產(chǎn)能 4 萬片(功 6.9% 16.3% 32.8% 4.1% 6.0% 30.3% 3.6% 14/28nm 40/45nm 55/65nm 90nm 0.11/0.13um 0.15/0.18um 0.25/0.35um 行業(yè)研究 敬請閱讀末頁的重要說明 Page 53 率分立 1.8 萬片+CIS 1 萬片+嵌入式和 BCD 工藝 1 萬片等),制程以 90nm 為主, 預(yù)計(jì)年底達(dá)到 6.5 萬片,后續(xù)增加產(chǎn)能以 55nm 為主,新增產(chǎn)能主要分配給 CIS、 MCU 等 eFlash 產(chǎn)品。

請關(guān)注下周文章《MCU缺貨漲價后的國產(chǎn)化浪潮(三):全球 MCU 市場高度集中,多因素共振加速國產(chǎn)替代》

