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从ASML的一些数字,来看2030年的半导体行业发展趋势

从ASML的一些数字,来看2030年的半导体行业发展趋势

我们知道,半导体行业现阶段整体步入下行期。且这个下行期可能还异常难熬。但下行期内依然有热点,比如汽车电子、新能源等。所以覆盖应用场景广泛的市场参与者转向热点领域,仍然是有利可图的...

所以我们2022年末接触到的不少半导体企业,还是有相当可观的业绩表现,而且对未来的市场也充满信心。在这种市场行情下,越是上游的企业,似乎越是对市场未来有信心。比如WFE(晶圆制造设备)市场就还挺红火——像ASML这样的参与者,其光刻机产品仍然是供不应求,且在未来数年内预期都如此。XjResmc

前几个月我们就报道过,ASML 2022年Q2的订单(net bookings)金额已经累积了84.61亿欧元,未交付总订单量则达到了330亿欧元。有部分原因可能是半导体产业链较长,熊市行情要传递到最上游需要时间。但WFE市场的情况可能比我们想象得还要再复杂些;而且若是将市场拉长到5年以后,情况又会不一样。XjResmc

大趋势与部分市场热点

在11月的Investor Day上,ASML谈到了对于当前市场的预判,包含至2025年、2030年的未来市场指导。虽然企业的市场指导会有一定程度的偏向性,但还是会有一定的参考价值。XjResmc

从大方向来看,ASML认为半导体终端市场2020-2030年会有年度9%的成长率。也就是说2025年半导体销售额会超过7000亿美元,2030年则将达到1.1万亿。这个数字应该也八九不离十,毕竟市场各方对大方向的行情都是看好的。TechInsights、麦肯锡、Semi预期的2030年半导体市场价值数字分别是1万亿、1.1万亿和1.3万亿。XjResmc

此外ASML认为,晶圆月产能的CAGR也会达到6.5%。这个数字意味着这10年里,晶圆单价还会增长。尤其是尖端制造工艺的晶圆和内存晶圆价格会持续增长。ASML作为光刻机及其服务供应商,而且也是先进制造工艺的瓶颈所在,自然是要提升光刻机产能的。XjResmc

ASML预计2025年能够达成600台DUV、90台EUV光刻设备产能;而且到2027-2028年,计划造20台High-NA(高数值孔径)EUV光刻设备。虽然SemiAnalysis表示,这是ASML的产能目标,未来是否真的能出货这么多设备,仍然是值得怀疑的。XjResmc

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来源:SemiAnalysisXjResmc

基于ASML对于细分市场的预估,SemiAnalysis给出了上面这张图。其中包括基于智能手机、PC、消费电子、数据中心、汽车等不同市场,半导体未来数年内的市场增长情况。如果看不同年份的情况,则大部分细分市场的年度增长会在2026-2030年加速,除了PC和汽车。整体前景似乎还是一片大好的。XjResmc

ASML还在会上提到了包括云、AI、绿色能源等在内的市场趋势,这其实也是近一年多所有的半导体市场参与者都在宣导的。XjResmc

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来源:SemiAnalysisXjResmc

基于ASML的数据,SemiAnalysis还整理出了未来不同晶圆的月产能(WPM, wafer per month)预期,囊括了<28nm的先进工艺晶圆、DRAM晶圆、NAND晶圆、成熟工艺晶圆。XjResmc

行业区域化带来的影响

在行业步入下行期之前,探讨半导体行业由全球化大趋势逐步走向区域化(regionalization/de-globalization)的声音就已经不少了。XjResmc

不光是中美贸易摩擦、美国在半导体领域对于中国的技术封锁,还在于部分国家地区的区域性冲突如俄乌战争打断半导体供应链,包括日韩贸易摩擦在内的局部矛盾不断,以及持续了一年多的缺芯潮,都让半导体某种程度地走向区域化和自主化。XjResmc

所以我们看到各国、各地区政府都正以前所未有的激励和支持力度,给予本地半导体产业发展以动力。韩国、日本、美国、欧洲、中国都有一系列的政策法规出台——ASML在Investor Day上还特别列出了不同国家地区政府在行业中的巨额资金投入:无论是中国的集成电路大基金,还是美国的CHIPS Act芯片法案。加上全球经济大环境衰退,政治格局也愈发紧张,这些都在持续让行业走向区域化。XjResmc

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比较有趣的是,对于半导体产业链而言,区域化大趋势也在客观上推动半导体产能的增长——ASML也将“技术自主化”和区域化趋势,视作晶圆额外产能增加的重要组成部分。XjResmc

这里面的逻辑其实也不难理解。像半导体乃至电子这种原本需要全球参与的行业,藉由全球协作才能达成效率最大化,和全局的资源最高利用率,让全球不同国家地区发挥各自的优势与特色。但在区域化不得不被提上日程时,不仅是重复造轮子、成本提高、资源效率降低的问题。XjResmc

区域化首先带来的就是集中的、大型fab厂被拆分为区域的、更小型的fab厂。原本一家吞吐量很大的fab厂可能晶圆月产能超过了10万WPM。而更小型的fab厂通常在效率上会更低。因为大型工厂在运转过程中更易于积累运营时间、不同工具组合的吞吐、设备本身存在的一些变量,以及运输等方面的经验。XjResmc

大型fab厂更容易在这些因素上做权衡,也更容易达到吞吐与效率的最大化。而小型fab厂则会在这方面存在显著弱势。从资本密集度(capital intensity)的角度来看,半导体产业的区域性趋势是带来了一定的负面影响的。XjResmc

效率变差的体现在于,相比于过去更多的fab厂建起来,需求更多的设备和材料,但与此同时各fab厂的生产利用率却降低了。另外,fab厂之间也产生了更大程度的价格竞争,尤其是在需要针对超量构建的fab厂做相同时间内的回本操作时。最终全行业的生产毛利率也会随之降低。XjResmc

这其中的变量可能还有若干我们没能考虑进去的部分。但短期内,对于ASML这样的WFE供应商而言是业绩增长点。可见半导体产业的区域化,客观上对不同层级的市场竞争者还是造成了完全不一样的影响的。则至2030年,ASML的市场信心还是挺靠谱的,即便这种市场信心大概并不普适于所有市场参与者。XjResmc

还有些更具体的利好趋势

ASML还在Investor Day上分享了更具体的一些数字。比如说成熟工艺(>28nm)的掩模组(mask set)用量过去几年增长了40%。换句话说,成熟工艺上新增了40%的新设计,而不是单纯在造旧芯片。这表明诸多需求成熟工艺的应用方向发展势头的确是相当好的。XjResmc

此外,ASML还特别举了苹果M1的例子,表明先进工艺制造芯片若追求性能和功耗的平衡,则die size正在往越来越大的方向发展。不只是苹果,英伟达、Intel、高通等芯片产品现在也普遍是这样的发展方向。ASML总结为“Dirve for energy efficiency requires more silicon in advanced segment”。这对行业多少也算是利好吧。XjResmc

在热点应用方向上,ASML还特别提及了VR/AR的发展潜力——虽然我们认为这个市场现阶段目前仍然存疑。AR/VR也是被提了很多年、却始终未能真正起量的市场应用方向。从显示面板厂商的数据来看,AR/VR这两年的确有长足增长,但其出货基数就整体市场而言仍然是微不足道的。未来须看苹果在市场上的进一步动作。XjResmc

XjResmc

这张图是ASML预测的2025-2026年光刻晶圆产能——其中DUV光刻晶圆产能相比2020年达成3倍增长,而EUV则是2020年的5倍。这个数字主要基于其装备数量和生产率。XjResmc

ASML预计2030年公司年度营收会达到440-600亿美元。那么按照市场现状和光刻密度预测,WFE总的市场容量可以达到1500-2800亿美元。虽说如前所述,ASML作为一家商业企业,预期的数字在面向投资者时总是往更乐观的方向去靠,但大方向的利好应该不会变。这些具体数字可作为读者预判未来半导体市场全貌的重要参考。XjResmc

责编:Elaine
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黄烨锋
欧阳洋葱,编辑、上海记者,专注成像、移动与半导体,热爱理论技术研究。
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