引言：2024年，晶圆代工市场的竞争愈发激烈。全球晶圆代工行业的收入已经突破1317亿美元，台积电依然是全球晶圆代工市场的霸主。与此同时，大陆晶圆厂通过技术进步和价格优势，正在迅速占领市场份额，并向全球市场发起挑战。
根据Visual Capitalist的统计数据，2024年全球晶圆代工行业总收入达到了1317亿美元，其中仅台积电一家便占据了62%的市场份额，加上联华电子、VIS和PSMC等其他台湾公司的贡献，台湾整体份额超过70%，继续稳居全球半导体制造的核心地位。紧随其后的是韩国，不过三星代工市场份额从2019年的16%下降到了2024年的10%，足见三星在代工领域的挑战。美国的GlobalFoundries和英特尔代工服务(IFS)合计占据6%。以色列的Tower semiconductor占1%。值得注意的是，2024年大陆晶圆厂在市场份额上持续增长，中芯国际占据了5%，华虹占据了2%，晶合集成占据了1%，合计拿下8%的市场份额，而且增长势头强劲。
台积电独领风骚，英特尔和三星没尝到甜头
作为先进制程的三大重度参与者，台积电、英特尔和三星三家公司中，台积电独美，各项财务指标都是增长。
2024年，台积电继续跑赢晶圆代工行业，全年的收入以美元计增长30%，达到900亿美元，以新台币计增长33.9%，达到2.89万亿新台币。毛利率增长1.7个百分点，达到56.1%。虽然部分增长受到3纳米技术稀释效应及电力成本上升的影响，但整体产能利用率仍有所提高。
从平台收入贡献来看，2024年，台积电在高性能计算平台的收入同比增长58%。智能手机、物联网、汽车和数字消费电子分别增长了23%、2%、4%和2%。总体而言，高性能计算占台积电2024年收入的51%，智能手机占35%，物联网占6%，汽车占5%。2024年，人工智能相关需求的强劲增长已成为台积电收入的重要推动力。台积电预计，人工智能加速器(包括用于数据中心AI训练和推理的AI GPU、AI ASIC和HBM控制器)在2024年占到台积电总收入的近10%，收入已经翻倍。预计在2025年，AI加速器的收入仍将翻一番，在未来五年实现接近40%的复合年增长率。
而三星2024年的代工业务销售额29.2万亿韩元(大约202亿美元)，同比下降6%。2024年下半年，三星虽然加大了其Gate-All-Around (GAA) 3nm 第二代工艺的产量，但不稳定的产量未能吸引客户。
英特尔的IFS收入正在平稳增长中，2024年英特尔Foundry部门全年收入为175亿美元，同比下降7%。去年，英特尔与亚马逊签署了一份价值数十亿美元的多年期协议，为其AWS的AI数据中心代工芯片，这标志着英特尔在代工领域的重大突破。然而，英特尔的代工业务目前仍面临严峻挑战。由于英特尔近年来大举扩张产能，包括在各地兴建新厂、购置先进设备，这导致了巨额的投资和运营成本，2024年巨额亏损达134亿美元(如图所示)。
尽管代工业务面临着巨大的压力挑战，但是英特尔表示，不会放弃晶圆代工业务。英特尔临时联合首席执行官兼首席财务官Dave Zinsner表示，打造具有竞争力的晶圆代工业务仍然是英特尔的长期目标，公司计划在2027年实现晶圆代工业务的盈亏平衡。今年，新厂和设备的整体投入预计约为200亿美元，低于此前预估的最高230亿美元。
整体而言，整个晶圆代工市场强劲增长的推动力来自为智能手机和PC发布而进行的供应链备货，以及对 AI 服务器芯片的持续强劲需求。部分增长归因于高价3nm工艺的重大贡献，这让在3nm良率已经稳定的台积电大为受益。
从台积电的各工艺节点的收入占比来看，才量产没几年的3纳米工艺在2024年就贡献了台积电18%的晶圆收入，5纳米占比为34%，7纳米占17%。先进技术(包括3纳米及以上工艺)占总收入的69%，较2023年58%的占比有所提升。
但一直与台积电赛跑的三星却没有受益，采用GAA 3nm工艺生产的Exynos 2500芯片良率不佳，让人怀疑它是否会出现在明年的Galaxy S25 中。再加上三星2nm工艺的延迟，使其代工路线图的前路更为迷茫。外界则呼吁三星剥离代工业务。三星证券主张战略转变，建议进一步向美国扩张，并可能将代工部门剥离并在美国上市。
事实上，要求三星剥离代工业务的建议，是受到英特尔决定的推动。2022年10月，英特尔宣布了一项内部代工运营模式，该模式于2024年第一季度生效，并在其英特尔产品业务(统称CCG、DCAI和NEX)与其英特尔代工业务(包括代工技术开发、代工制造和供应链以及之前的IFS代工服务)之间建立了代工关系。后为了推进英特尔的内部代工运营模式，英特尔在2024年第三季度宣布了将英特尔代工业务设立为独立子公司的意向。
2nm，至关重要
可以看出，台积电取得如今的地位，先进工艺的领先是其致胜的关键所在。2025年2nm量产之战即将拉开帷幕。
台积电正在积极量产2纳米和A16技术，这些新技术阶段在满足对能效计算需求方面处于行业领先地位，几乎所有创新者都在与台积电合作。台积电预计2025年的资本支出相比2024年将进一步增加，资本预算将在380亿美元至420亿美元之间，去年为298亿美元。在这些支出中，约70%将用于先进工艺技术，10%至20%用于特殊工艺技术，剩余的10%至20%将投向先进封装测试、光罩制造等其他领域。
台积电预计在智能手机和高性能计算应用的推动下，2纳米技术在前两年的新流片数量将超过3纳米和5纳米在前两年的数量。2纳米将提供完整的节点性能和功率优势，在相同功率下提高10%至15%的速度，或者在相同速度下降低30%的功率消耗(电话会议后公司更正)，与3纳米相比，芯片密度提高超过15%。2纳米预计将在2025年下半年开始量产，量产曲线与3纳米类似。台积电还推出了基于2纳米技术的扩展产品——2纳米P，该技术在性能和功率优势上进一步提升。预计2纳米P将在2026年下半年量产，主要支持智能手机和高性能计算应用。
此外，台积电还推出了以超级电源轨(SPR)为特色的A16，作为单独的产品。台积电的SPR是一种创新的、一流的背面供电解决方案，是业界首个采用新型背面金属方案的解决方案，该方案保留了栅极密度和器件宽度灵活性，从而最大限度地提高产品效益。与2纳米P相比，A16在相同功率下速度进一步提高8%至10%，或在相同速度下功率提高15%至20%，芯片密度额外提高7%至10%。A16最适合具有复杂信号路径和密集电源传输网络的特定高性能计算产品。计划于2026年下半年量产。
另外，台积电在晶圆厂全球扩张的布局也在有序展开。台积电位于美国亚利桑那州的第一座工厂已于2024年第四季度开始大规模生产，采用4纳米制程技术，良率与台湾本土工厂相当。第二和第三座工厂的建设计划也在稳步推进，将根据客户需求引入更先进的3纳米、2纳米及A16技术。在日本熊本，台积电的第一座特殊工艺技术工厂已于2024年底开始量产，良率非常好，第二座特殊工艺工厂的建设计划将于2025年启动。同时，位于德国德累斯顿的专注于汽车和工业应用的特殊工艺技术工厂建设进展顺利。
进入2025年，台积电预计无晶圆厂半导体库存将在2024年底恢复至更健康的水平。预计2025年将是台积电又一个强劲增长的年份，并预测全年收入以美元计将增长接近20%的中段。
三星的任务就比较重了，一方面要大力提升3nm制程的良率，还要突破2nm。据三星的公开透露，2nm已经完成设计套件(DK)交付，预计2025年下半年实现量产，锁定英伟达和谷歌等大客户的AI芯片订单。为了分摊研发成本并降低资本压力，三星还提出了“联合投资计划”，与客户共同承担先进制程的研发费用。三星近来正在进行董事会班子大换血，任命1/3(9名成员中的3名)的半导体专家进入董事会，作为恢复竞争力的一部分。
英特尔IFS正在推进其最新的intel 18A制造工艺。英特尔已将 18A 定义为改变游戏规则的工艺，它拥有 RibbonFET 晶体管和 PowerVia 技术等先进技术，可提高能效和性能。Intel 18A去年12月已经量产，将在今年下半放量生产，伴随着Panther Lake一起推出。位于亚利桑那州的 Fab 52 工厂目前正在安装工艺工具，以支持今年英特尔 18A 的产能提升。
在资本支出方面，英特尔也有所缩减。预计2025年的资本总投资约为200亿美元，处于他们之前200亿至230亿美元指引的低端。预计2025年的净资本支出为80亿至110亿美元，其中大约一半的抵消预计来自政府激励和税收抵免，一半来自合作伙伴的贡献。英特尔去年得到了美国《芯片与科学法案》的资助，这一协议将为英特尔提供最高78.6亿美元的直接资助。英特尔已于2024年第四季度获得了11亿美元的资金，2025年1月又获得了11亿美元。
Dave Zinsner在Q4财报说明会上指出：“我对英特尔代工的机会仍然非常乐观。人工智能的普遍增长正在推动对硅的加速和前所未有的需求，而当今行业对更多选择和整体制造能力的需求仍然没有得到满足。台积电是英特尔产品部的宝贵供应商和IMS的重要合作伙伴，他们为成为世界一流的代工厂树立了非常高的标准。但整个市场需要多个参与者，随着我们的执行，英特尔代工在全球，尤其是美国，将发挥非常重要的作用，我们继续在美国投资于领先的研发和制造能力。”
大陆晶圆厂，崛起迅猛
大陆晶圆厂近几年乘势追击，中芯国际在14纳米及以下的技术节点上不断进步，华虹则在电力管理IC和功率半导体等领域取得了显著的进展，晶合集成在DDIC和CIS领域不断奋进，三家的市场份额不断增长。
2024 年，中芯国际销售收入为 80.3 亿美元，同比增长 27%，创历史新高。毛利率为 18.0%，因折旧上升等原因，同比下降 1.3 个百分点。2024 年，公司的资本开支为 73.3 亿美元，年底折合 8 英寸标准逻辑月产能为 94.8万片，出货总量超过 800 万片，年平均产能利用率85.6%。
华虹公司2024年全年收入为20.04亿美元，较上年度下降12.3%，主要由于平均销售价格下降，部分被付运晶圆数量上升所抵消;毛利率10.2%，较上年度下降11.1个百分点，主要由于平均销售价格下降及折旧成本上升。2月20日，华虹的总市值已经破千亿元。
但是需要特别指出的是，华虹的全年平均产能利用率接近100%，这在所有代工厂中都属于佼佼者。去年华虹的图像传感器、电源管理等平台表现良好，但中高端功率器件的需求仍待改善。华虹在上海金桥和张江建有三座 8 英寸晶圆厂，去年位于无锡的第二条12英寸产线顺利建成投产，标志着公司在战略发展路上又迈上了一个新台阶。
晶合集成是代工厂领域的一匹黑马。2023年5月，晶合集成正式在上海证券交易所科创板挂牌上市，成为安徽省首家成功登陆资本市场的纯晶圆代工企业。晶合集成预计2024年年度实现营业收入 90.2亿元到 94.7亿元，同比上升24.52%到 30.74%。净利润 45.5亿元到59亿元，同比上升115.00%到 178.79%。
晶合集成能够取得如此大的营收，主要还是差异化的产品代工领域。晶合集成是DDIC代工的翘楚，市占率国内第一。2024年公司主要产品 DDIC、CIS、PMIC、MCU 占主营业务收入的比例分别约为67.53%、17.22%、8.80%、2.47%，DDIC 继续巩固优势，CIS 成为公司第二大主轴产品，其他产品竞争力持续稳步增强。
虽然大陆晶圆厂聚焦在成熟制程中，很少能够直接受益于AI芯片的代工，但在其他与 AI 相关的领域，随着需求的增长，大陆晶圆厂的确可以间接从中受益。
成熟制程代工压力重重
随着大陆晶圆厂逐渐崛起，更多大陆12英寸晶圆厂产能的释放，成熟制程领域的代工厂面临的竞争压力愈发增大。TrendForce分析指出，预估2025年全球前十大成熟制程晶圆代工厂产能将增加6%。
与此同时，价格战也在晶圆代工领域打响。报道称，最近，大陆代工厂的12英寸晶圆价格与台湾公司的报价相比已大幅下调40%，此外，大陆各大晶圆代工厂还对8英寸晶圆额外给出了20%-30%的折扣。据说降价幅度最大的是 40/45nm 节点，而之前一直保持相对坚挺的12英寸晶圆价格则出现了最明显的降幅。大陆代工厂瞄准的是驱动 IC、电源管理 IC 和 MCU 的订单，并根据节点或产品类型提供不同的折扣。
《经济日报》报道称，此举引发了台湾IC设计客户向中国大陆转移订单的浪潮，对联电、台积电关联公司世界先进等台湾晶圆代工厂产生了影响。2024年Q4台厂各家的产能利用率普遍在70%。联电预计25年Q1的产能利用率还在70%，这也显示出市场需求的疲软。《经济日报》援引分析师表示，由于中国竞争对手大幅降价以确保订单，市场不太可能在2025年下半年之前复苏。2025年台厂所面临的压力着实不小。
作为同专注于成熟节点的格芯而言，挑战同样不容忽视。格芯2024年收入预计为67.50亿美元，同比下降9%;毛利率为24.5%，净亏损2.62亿美元，远低于2023年10.18亿美元的净收入。展望2025年第一季度，格芯预计收入将在15.5亿至16亿美元之间，毛利率预期为22.1%。
面对来自中国大陆厂商的激烈竞争，成熟制程代工厂如联电、世界先进、力积电和格芯等，纷纷依靠技术升级与产品差异化策略来维持竞争力。力积电董事长黄崇仁指出，面对产业环境的结构性变化，企业必须思考新的应对策略，探索新的发展路径。
格芯2月5日宣布领导层变动，Thomas Caulfield 博士被任命为执行董事长，Tim Breen 被任命为首席执行官，Niels Anderskouv 被任命为总裁兼首席运营官，此次领导层过渡将使GF能够加速其下一阶段的增长。此外，格芯正在纽约设立先进封装和光子学中心，总投资预计为 5.75 亿美元，未来 10 多年还将在研发方面额外投资 1.86 亿美元，提前布局光学芯片，进一步增强其在高端市场的竞争力。
联电与英特尔合作12 纳米FinFET制程平台，抢攻特殊制程，预计2026年开发完成、2027年量产。
力积电积极转向3D，新启用的12英寸铜锣晶圆厂用来发展中介层和晶圆堆叠制程技术的3D AI 代工平台。
为了分散地缘政治风险，许多台湾代工厂向海外布局，以维持竞争力。例如联电23年在在新加坡Fab 12i 厂区建P3 新厂(Fab12i P3)，专注于22/28纳米制程，规划月产能3 万片晶圆，预期量产时间延至2026年初;力积电以FAB IP 与3D AI 代工两大新事业推进，透过技术授权(Know How)模式，协助印度建厂，赚取技转权利益;世界先进与恩智浦合资兴建首座12英寸厂，将于2027 年开始量产，2029 年月产能预计将达5.5 万片，且长期客户已订下逾一半产能，对中长期营运极具效益。
结语：未来格局依然充满变数
2024年，晶圆代工行业的格局正经历一场深刻的变革。台积电和台湾其他厂商继续稳固全球市场的领导地位，但大陆晶圆厂的崛起却给传统的市场格局带来了巨大的冲击。韩国的三星和美国的英特尔代工服务面临着市场份额下滑和技术追赶的双重压力。面对日益激烈的竞争，各大晶圆代工厂如何在这种多变的竞争环境中站稳脚跟，将决定它们在未来几年的发展命运。
本文转载自半导体行业观察，FOREXBNB编辑：陈雯芳。
