所以说华为的海思虽然可以设计出芯片,但是我国大陆的芯片制造目前最高只能到12纳米的(能量产的只有28纳米的),目前最高精度的7纳米芯片只有韩国三星以及台积电可以生产,假设台积电放弃给华为代工,那么华为的高端手机就得废了,所以台湾还是有牛逼的企业。
目前国内的芯片设计十大龙头企业为:华为海思、清华紫光展锐、中兴微电子、华大半导体、智芯微电子、汇顶 科技 、士兰微、大唐半导体、敦泰 科技 和中星微电子。
不过真正厉害点也就前两家,华为海思就不说了,大家都了解,说一下第二家清华紫光展锐,紫光展锐目前是三星手机处理器和基带芯片除其自产品之外的最大供应商,你买的三星中低端手机系列,里面的芯片大部分都是紫光展锐的。2017年国内的芯片设计产值上华为海思半导体以361亿元销售额排名第一;清华紫光展锐以110亿元排名第二;中兴微电子以76亿元排名第三。
半导体产业制造与面板产业相似,属于资产和技术密集型产业,设备需求量大、技术含量高、附加值高。单厂投资在百亿量级,资料显示一条最先进12英寸晶圆生产线需投资约450亿元,而台积电的打算投建的3纳米工厂投资预计为200亿美元。目前国内芯片制造企业整体实力比较弱,重点上市公司就只有两家:中芯国际以及华虹半导体等。
2017年国内的集成电脑制造中产值中,前五大里,只有就只有第二的中芯国际以及第五的上海华虹为中国自己的企业,第三的SK海力士也是韩国企业。在芯片制造方面,我国的技术仍然比较弱后。
芯片封测是芯片的最后一个环节,在封测产业中,国内厂商江苏新潮 科技 、南通华达微电子、长电 科技 、华天 科技 和通富微电等等都属于较优秀的企业,目前封测产业是国内半导体产业链中技术成熟度最高的领域。
国内各个芯片的各方面都有龙头企业,但是真正在国际上闯出名声有一战之力的目前也就是芯片设计中的华为海思半导体,而最薄弱的环节为芯片制造环节,这个与国际上的差距最大。
半导体芯片是一个需要高投入、规模效应的产业,投资周期长,风险大,政府从2013年开始对半导体产业从芯片研发到制造开始了一条补芯之路。 芯片,专业上也称集成电路,被喻为国家的工业粮食,是所有整机设备的“心脏”,其重要性不可衡量。自2013年开始,我国每年进口的芯片价值超过2000亿美元,已经超过石油,成为最大宗的进口产品。2017年达到2500多亿美元,国内芯片产业的年销售额为5000多亿人民币。
根据《中国制造2025》,到2020年我国芯片自给率将达到40%,2025年将达到50%,未来10年我国将是全球半导体行业发展最快的地区,至2030年左右,随着全球集成电路厂商在中国建厂,我国成为全球半导体生产和应用中心将是大概率。
截至2017年年底,国家大基金成立三年多,累计项目承诺投资额1188亿元,实际出资818亿元,分别占一期总规模的86%和61%,二期拟募集1500亿~2000亿元人民币,都是用来支持国内芯片的发展。同时资本市场也为助力芯片上市公司发展,大基金一期以IC制造为主,具体分布为:集成电路制造67%,设计17%,封测10%,装备材料类 6%,目前已上市集成电路设计公司超过20家,有70家半导体和元器件行业上市公司。
芯片产业链主要为设计、制造、封测以及上游的材料和设备5大部分。
大基金一期的项目进度情况
1、设计类领域上市公司:兆易创新、景嘉微、紫光国芯、北京君正、中科曙光、中颖电子、富瀚微、圣邦股份
2、制造类领域上市公司:士兰微、三安光电、中芯国际(港股)
3、设备类领域上市公司:至纯 科技 、北方华创、长川 科技 、晶盛机电、精测电子
4、封测领域上市公司:长电 科技 、通富微电、晶方 科技 、华天 科技 、太极实业
5、材料领域上市公司:江丰电子、南大光电、江化微、鼎龙股份、晶瑞股份、上海新阳、中环股份等。
从产业整体看,晶圆制造中芯国际、华力二期28nm芯片生产线已经开始建设投产,将继续往14nm等先进工艺延伸;晶圆封装国内中高端先进封装的占比已超过30%;设备材料也在关键领域取得了一定的突破。
这里只是提供了一个思路和看法,实战中要结合基本面和技术面相互判断,有不全之处希望多总结和交流。
根据半导体产业协会(SIA)统计,2016年全球半导体产业产值达3389亿美元,创下 历史 新高,同比增长1.1%。据世界半导体贸易统计协会(WSTS)预测,2017全球半导体产值将来到3778亿美元,较2016年跳增11.5%。国外芯片巨头已经纷纷扩张产能,分割市场。
全球市场中,我国对半导体的市场需求最为突出,2014年我国半导体市场需求全球占比就达到了56.6%,位列第一。与此形成鲜明对比的是,全球芯片市场由英特尔、高通和三星等国际巨头把持,我国企业竞争力不强,产品供需缺口较大,CPU及存储芯片更是几乎完全依赖于进口,存储芯片已经成为我国半导体产业受外部制约最严重的基础产品之一,因此存储芯片国产化也成为了我国半导体发展大战略中的重要一步。
在各类集成电路产品中,中国仅移动通信领域的海思、展讯能够比肩高通、联发科的国际水准。本土集成电路供需存在很大的缺口。
在集成电路中,PC、服务器的CPU 芯片以及手机等移动终端中需求量最大的存储芯片更是几乎完全依赖于进口。赛迪智库集成电路研究所的研究报告指出,CPU 和存储器占据国内集成电路进口总额的75%。2013-2016 年间,存储芯片进口额从460 亿美元增至680 亿美元,2017 年将突破700 亿美元。存储器已经成为我国半导体产业受外部制约最严重的基础产品之一, 因此存储器国产化也成为了我国半导体发展大战略中的重要一步。
在这一领域可以关注的上市公司是: 全志 科技 、紫光国芯、北京君正、汇顶 科技 、兆易创新和长电 科技 。
全志 科技 主要产品为智能终端应用处理器和智能电源管理芯片。
紫光国芯为IC设计企业,主要产品包括智能芯片产品、特种集成电路产品和存储芯片产品。
北京君正为IC 设计企业,其主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片及整体解决方案的研发和销售,是智能可穿戴设备产业链相关上市公司中唯一的处理器生产企业。
汇顶 科技 从事智能人机交互的研究与开发,主要向市场提供面向手机、平板电脑等智能终端的电容屏触控芯片和指纹识别芯片。
兆易创新的主要产品分为闪存芯片产品及微控制器产品。
芯片产业主要包括:设计、制造、封装与测试
(3)、芯片封装与测试:中电广通、精测电子、华天 科技 。
国产芯片行业的龙头公司有:中新赛克,紫光股份,恒为 科技 ,淳中 科技 ,新大陆,雄帝 科技 ,新北洋,苏州科达,合众思壮,朗科 科技 等等公司。
看想了解哪一块市场的,ic产业链太长了各家专注点不同,紫光,展讯,华为海思,中兴都是巨头。消耗量跟终端产品的价格决定了公司的利润率跟销售额。
目前, 汽车 ,手机,数码影像以及其他3c产品是大规模又有利润的市场,可喜的是国内ic行业一直在进步,在逐渐占领这些利润较高又量大的行业。
整个ic行业最难得的是ip,也就是soc厂商需要研发跟购买授权的地方,这部分还有待改善加强,希望寒武纪这类公司能走出一条特色道路来。
据说广州粤芯12寸晶圆6月份投产。
液晶显示技术 LCD 基本上是目前人类最主流的人机交流界面,尽管新兴技术频出,但其实如最新的 Mini LED 等技术其实都还是属于 LCD 范畴,实务上又要怎么区别,与旧有技术又有何不同?液晶,指的是液态晶体(Liquid Crystal,LC),是一种物理相态,因其具有特殊的理化与光电特性,被广泛应用在显示技术且大大的改善了装置的轻薄程度,成为当代最普遍的显示技术。所以基本上目前被广泛谈论的各种液晶屏幕都在 LCD(Liquid-crystal Display)的范畴内。只不过目前市场上所指的 LCD,已代指主动矩阵式 TFT-LCD 技术,其他如被动矩阵式 STN LCD 技术都已被淘汰。
TFT-LCD 全称为薄膜晶体管液晶显示器(Thin film transistor-liquid crystal Display)是指液晶显示器上的每一个液晶像素点都是由集成在后的薄膜晶体管来驱动,并独立控制,不仅提高了反应速度,还可精确控制色阶。这是目前消费产品的基础,其不仅技术已相当成熟,且成本低廉。
液晶的种类
LCD 面板结构 (Source:I, Wasami007 / CC BY-SA)
TFT-LCD 主要工作原理,是由两片玻璃基板中间夹着一层液晶,上层玻璃基板是彩色滤光片、而下层玻璃则镶嵌着晶体管,当电流通过晶体管所产生的电场变化,将造成液晶分子偏转,并改变光线,再利用电压来决定像素明暗,且每个像素各包含红绿蓝三原色,来构成影像输出。虽然其电路布置方式很类似于 DRAM,只不过是建构在玻璃上,但其制程主要是造出非晶硅层或多晶硅层,而不是需要磊晶的高级晶体管。
在此技术之上,发展出了质量及成本差异化的产品。目前主要分为三种,TN、VA 及IPS面板,差异主要在于液晶层的不同。其中扭曲向列液晶(Twisted Nematic liquid crystal),又称 TN 液晶是成本最低的 LCD 面板类型,不过基本上其像素反应已经相当快,足以满足大部分的需求。且如三星还更进一步发展了反应更快、色彩更饱满的 B-TN 技术。
左图为未通电状态,光线能通过 TN 液晶,右图施加电压后,光线无法通过
(Source:illustration by courtesy of M. Schadt.(based on copyright claims). / CC BY-SA)
不过 TN 液晶的可视角是很严重的问题,到了 VA 液晶面板才算是进一步的解决方案,就算不用特殊补偿膜,仍能获得近 170 ° 的可视角。这是由于把 TN 液晶,改为使用垂直排列液晶(Vertical Alignment liquid crystal),且可以达到更高的对比度,但比起 TN 反应较慢,成本也更高,属于中阶产品。
而目前最高档的 TFT-LCD 是 IPS ,采用横向电场效应显示技术(In-Plane-Switching)能有效改善视角差及各种传统 TN 面板问题,且可视角度极佳,耗电也比 VA 面板更低,且非常适合应用在触控式屏幕。苹果公司早期的 iPhone 和 iPad 等产品都是使用 IPS 液晶,但当然也更昂贵。
由于 TFT-LCD 制程的热络发展,在新兴 LED 技术出现前,基本上在谈论面板时,都主要讨论的是这三大类。当然还有其他如三星的 PLS、PVA 面板及富士通的 MVA 面板等新品种,不过基本上就是在广视角的基础上维持性能,并尽力压低成本的结果。至此,传统的窄视角 TN 面板就逐渐被淘汰。
成败皆在 Open Cell
虽然目前已陷入红海,但面板也曾经是台湾地区红极一时的产业。TFT-LCD 面板零组件主要包括玻璃基板、背光模块、偏光板、彩色滤光片以及光学膜等相关材料。台湾地区厂商在整体供应链环节大都有涉猎,但比较知名的友达及群创等大厂,主要是制作 Open Cell 及模块组装。
TFT-LCD 的 Open Cell 制程一般分为前、中、后三段,前段主要是指 TFT 玻璃的制作,其制程与半导体制程类似,都是透过涂布跟蚀刻来令薄膜晶体管镶嵌在基板玻璃之上。中段则是将 TFT 玻璃与彩色滤光片贴合,并且加上偏光板,而后段就是把驱动 IC 和印刷电路板压合,就完成所谓的 Open Cell,但这其实只算半成品。
与半导体类似的前段 Array,TFT 玻璃制程。(Source:群创)
值得一提的是,虽然还要加上背光板才能使用,但不少终端厂商会选择直接购买 Open Cell,来实现面板封装与产品封装的一体化,让设计更有d性。尤其是有全球过半产能的大陆电视组装厂,相当盛行 BMS 模式(Backlight Module System),早在数年前,如友达及群创等面板厂商就开始转向为出货 Open Cell。虽然直接出货 Open Cell 的确会比模块利润更高,替面板厂省去了不少物料管理等成本。但必须注意的是,这也是两面刃。
若面板厂只专注在生产半成品,但由于其高度标准化,也就难以针对不同功能的需求来发展产品组合,容易造成供过于求的局面,最终失去对市场的话语权。所以也有研究认为,就是因为面板厂转采 Open Cell 的出货方式反而导致价格迅速下滑,长期来讲对资本规模庞大的面板业不利,也是大陆厂商以价格补贴就轻易突破老牌大厂的原因之一。
当然显示技术也不只LCD一种,近年来有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示技术,虽然互有优缺点,但被认为是新主流。
基本上LCD与OLED的工作原理就已完全不同,OLED拥有自发光的特性,不需要背光板及彩色滤光片,结构更加轻薄,所以受到业界青睐。OLED跟LED一样,同样是利用传导带以及价电带之间电子电洞的复合,将能量以光的形式激发出来,只不过在使用的材料上,是用高分子有机薄膜,不需要复杂的磊晶制程,且发光更有效率。
以上诸多特性使OLED在业界深受期望,且目前也已被广泛应用。自2018年,苹果公司的iPhone产品开始采用后,OLED屏幕逐渐兴起。与LCD相较,OLED在可视角、对比、色域及亮度上都有相当大的优势,但由于成本及技术问题,在大尺寸产品上,OLED仍难以与LCD竞争。
OLED与LCD的差别
OLED的基本结构是在铟锡氧化物(ITO)玻璃上制作一层有机材料发光层,并在发光层上再覆盖一层低功函数的金属电极。透过外界电压的驱动下,正极电洞与阴极电子便会在发光层中结合并释放出光子,因材料特性不同而产生红、绿和蓝三原色,来构成基本色彩。
OLED与LCD最大的差异在于自发光。(Source:科技新报)
且为增强电子和空穴的注入和传输能力,通常还会在ITO与发光层之间再增加一层空穴传输层,在发光层与金属电极之间增加一层电子传输层,从而提高发光性能。事实上,现在常被提及的主动式矩阵OLED(AM-OLED)背后也同样是薄膜晶体管,与TFT-LCD一样,依晶体管接到的指令来发光。还有一点差别在于AM-OLED常用圆偏光片,来降低显示干扰,而非线性偏光片。
当然也有被动式矩阵OLED(PM-OLED),但有明显的缺点。OLED屏幕最令人诟病的就是其像素点受限于材料,有明显的寿命限制,用久了就会产生色衰、烙印等问题。而PM-OLED在高脉冲电流下 *** 作,使像素寿命更短,且分辨率也有限,只适合用在小尺寸产品上,所以虽然成本更低廉,但不受青睐,基本上市场对于AM-OLED接受度更高。
OLED在制程流程一样分前中后段,与LCD最大的差异在于Cell制程,主要是采用真空蒸镀法。在高度真空的条件下,以加热升华的方式,将有机材料气化并透过精密金属屏蔽(Fine Metal Mask,FMM)使其碰撞在基板表面,并凝结成RGB像素点。由于用此法生成的材料纯度高,令器件寿命更长,所以成为主流。但也因这样讲求高精密度的制程,令原本构造简单的OLED面板,成本反而降不下来。
OLED面板主要制程。(Source:科技新报)
半导体与面板业
先回过头来讲,面板业与半导体业的相似性。无论是制程或是大规模资本支出,都令人想把面板业贴上半导体业的标签。然而实际上,两者还是有很大的差别,重点在于产品「标准化」的程度,因应不同功能,半导体芯片设计有成千上万种,但对于面板而言,相对就没有那么多的差异性,在这样的情境下,产能跟成本控制就会变成主要追求。就像前文所述,面板业走向Open Cell就是如此。
先不论好坏,亦即若要有竞争力,垂直整合(IDM)或许会是更适合面板业的模式,且可能将走向大者恒大。因为所谓的产能要建构出来也并没有那么容易,如OLED蒸镀机等关键设备难以取得,也成为了门槛。导致目前OLED主要是被韩厂垄断,光三星就占有近9成的市场。
所以目前业界新进正积极追求成本更低的喷墨印刷制程。近期,国内大厂如京东方开始被认为有挑战三星的潜力,重点就在于有望实现喷墨印刷OLED的量产。OLED屏幕目前是小型智能移动装置的首选,在性能表现上更胜LCD一筹,尤其柔性基板在新兴折叠应用上不可或缺。不过要等实现喷墨印刷制程后,OLED才有可能在大尺寸上也彻底打败LCD成为真正的市场主流。
喷墨印刷难点
若用蒸镀制程,大尺寸面板的曲翘及精密金属屏蔽等问题容易造成不良,但喷墨印刷就可克服这些困难,且成本更低,其生产不需要真空环境,也不用FMM,材料利用率也更高,更适合大面积生产。但这并不代表就更容易,喷墨印刷主要是使用溶剂将OLED有机材料融化,并直接喷印在基板表面形成像素,但要制成可用的阴极墨水及大面积均匀成膜,都是技术难点。
RGB有机喷墨印刷技术。(Source:科技新报)
还有为了生产足以媲美蒸镀法的高分辨率面板,其喷墨头的定位及喷墨液滴体积等精准控制都是挑战,尤其同时还要兼顾印刷错误及生产速度。这不只是需要能进行非常精密 *** 作的机械平台,还要优化墨水的化学组成,才能更好的控制蒸发及成膜的过程,甚至对基板的结构设计都有要求,才能让墨水在其表面的铺展润湿有完美表现,这些都需要设备及工艺等达到一定门槛。
但无论如何,喷墨印刷制程会是国内厂商实现弯道超车的机会,以绕过韩厂在设备和材料上提前设下的壁垒,由国内厂商如华星及天马微等,合作成立的广东聚华,就是为了更好的实现这项技术。当然三星也不会眼睁睁的看着竞争者后来追上,近年来也积极的投入喷墨印刷制程及专利布局,若真能抢先一步应用在其QD-OLED面板上,三星在市场上的地位恐怕会更加不可动摇。
近年来蔚为风潮的量子点显示技术,其实与OLED及LCD本质上没什么关系,还有MiniLED和Micro LED也不只是尺寸的差别。最后就来简单的介绍一下,这些新兴技术到底怎么区分。
所谓量子点,其实是一种半导体纳米结构,可以把激子(Exciton)从三个空间方向上束缚住,且发光频率会随着这种半导体尺寸的改变而变化,意即通过调节这种纳米半导体的尺寸,就可控制其颜色,且具有很高的光稳定性。
基于这些特性,理论上这种荧光材料甚至可以制造出接近自然光的连续光谱效果,色域非常广,且寿命更长,有成为终极显示技术的潜能。简单来讲,这是一种能够优化光源的技术,且不会有OLED的烙印问题。QD技术最早还是应用在LCD等非自发光显示器上,而后才被研究如何应用在OLED上。目前两者通常会以QLED及QD-OLED来区分。
发展积极,量产难言
QLED虽然同样如LCD需依靠背光源,也承袭了其缺点,但透过量子点薄膜(QDEF)能发出更纯的色彩。而三星近年来积极发展的QD-OLED则是更进一步,直接用蓝色OLED光源,激发不同粒径大小的量子点转换成红光和绿光。不仅性能提升,成本「理论」上也将低于原有的WOLED技术,加上喷墨印刷制程,有望使其产品能继续称霸市场。不过目前来看三星理想中的QD-OLED技术,由于光转换率仍偏低,虽然近期不断有乐观消息传出,但总体上商业化准备还不足。
理想中的真正量子点显示技术是最右侧的电致发光(Electroluminescence,EL),已不再需要进行色转换,目前还未有明确命名。(Source:Samsung Display)
事实上,要制造量子点并不容易,材料结构至少要缩到100纳米以下,所以对制程要求更高,且实际上能采用的材料仍是有限,虽然在2006年首个量子点技术显示器就已问世,但量子点材料往往容易受热影响,很难使用真空蒸镀量产,只能依赖喷墨印刷的进展。所以目前市面上所见的量子点电视,基本上是与LCD雷同的QLED,而非QD-OLED。如今三星较为成熟的也是无机材料喷墨印刷术。
而大陆方面也有不小的进展,在CES 2019展上,华星光电也同样发布了一种混合OLED与QLED的技术H-QLED,且采用喷墨印刷,而在CES 2020,更展出了柔性OLED喷墨印刷面板,近日还注资了日本JOLED,可望取得相关技术,不过这些产品都还未有量产消息。
其实与三星的技术路线图比较,H-QLED 仍是与 QD-OLED 相似的技术。(Source:科技新报)
集邦调研分析师表示,新兴显示技术瓶颈克服不易,QD-OLED最快可能也要2021年才会问世,就算是目前大陆已开始铺陈产线的OLED喷墨印刷技术仍有ppi偏低的问题,真正成熟要等2022年以后才比较有望。
MiniLED到Micro LED的暧昧
不过目前讨论度最高的,可能还不是量子点技术,而是同样被视为高阶显示技术的Micro LED与MiniLED。Micro LED是指「微发光二极管」,而MiniLED正式名称为「次毫米发光二极管」,两者尺寸基本上以100微米为界,约0.1毫米。不过如Micro LED已有3微米以下的原型,且技术难点也并不在于生产微缩晶粒。
其实最早也没有Mini及Micro之分,只是厂商为了与竞争对手做出差异化,所以导致越来越多定义,甚至近年来还有Nano LED的说法,但Micro LED已被视为是终极技术了,真到了纳米级反而难发光。不过较值得一提的是,RGB MiniLED就不只是做为背光,而是直接用来显示,不过尽管宽色域及鲜艳度等性能直追OLED,但成本仍相当惊人,基本上还是很利基。
三大显示技术的结构比较。(Source:科技新报)
整体而言,MiniLED仍被视为是Micro LED的过渡,MiniLED大多用在传统LCD结构,微缩的是背光LED。而Micro LED则致力于直接封装发光元件,能做到单独驱动无机自发光,甚至性能更胜OLED,被业界誉为新蓝海。虽然制程简化,但技术更困难,尤其是巨量转移(Mass Transfer)技术更将直接影响未来MiniLED的设计周期及Micro LED的量产契机。
巨量转移技术的概念流程。(Source:科技新报)
所以如台厂更积极的在发展MiniLED,而打算退出LCD市场的三星就直接将目标放在Micro LED上。简单的说,无论是Mini或Micro LED技术与之前讨论的最大不同主要在于后段制程,从巨量转移、封装测试,甚至到维修都是很大的挑战。且如今随着技术进步MiniLED尺寸的定义可能还会越来越小,未来50微米以上可能都还是被称做MiniLED。
最后值得一提的是,目前台湾地区厂商所称的MiniLED,与大陆常讲的MiniLED显示,概念上并不太一样。台厂所指,的确是微缩晶粒尺寸,而大陆就更突显在封装方式上,若是MiniLED背光模块,可用更密集的芯片排布来做成超薄光源。而放在自发光显示,MiniLED也能做出更小的点间距封装,两者产品有一定的差异化。
来源:TechNews
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TrendForce于“2022年集邦拓墣 科技 产业大预测”研讨会中,针对2022年 科技 产业发展做出预测如下:
一、电信商着眼6G技术
5G具有超快传输速率和低时延特性,使智慧城市、虚拟实境、扩增实境之沉浸式协作体验、自动驾驶车应用成为可能。2022年将有更多透过沙箱建置,开发人员于其中创建新体验案例,且可用于“智慧医疗、工厂自动化、扩增实境”等,如5G具备实时性连线功能,可使得装配保持稳定连线状态,其中5G低延迟更助于“触觉应用程序”较灵敏,可有效改善模拟触觉方式,应用则扩及至机器人手术、远端医疗、视讯 游戏 等。另一方面,随着5G、低轨道卫星持续朝向商业化发展,卫星可与5G并存且补足5G基地台于艰困环境不易布建的痛点。
电信营运商在面临数字化转型压力下,如何结合5G和以网络为中心的商业模式为发展关键。展望2022年电信营运商着眼6G技术,将有更多国家政府、大厂投入,包括美国、中国、欧盟、韩国与日本等,透过公私单位合作研究6G标准。6G强调多元化XR装置整合,包括VR、AR、MR、8K和更多影像,使用全像投影(Holography)交流将变得更真实,远端工作、控制、医学、教育得以推广,覆盖范围甚至扩展到天空、海洋和太空等地。
二、2022年晶圆代工12吋产能年增约14%
由5G领头带动的半导体需求自2019下半年逐渐发酵,加上日益紧张的地缘政治因素,延伸至2020年新冠疫情,除了加速全球数位元转型需求,疫情更驱动了恐慌性备货,为半导体供需带来结构性的改变,造成晶圆代工产能严重供不应求情况延烧将近两年仍未停歇。有鉴于此,各大晶圆代工厂先后在2021年宣布扩产或新建晶圆厂,以满足来自消费性电子产品如智能型手机、电视、笔电、 游戏 主机等需求,亦或是中长期 科技 发展所带动的如服务器、云端、物联网、电动车/自动驾驶、5G基地台等各项需求。TrendForce预估,2022年全球晶圆代工8吋年均产能将新增约6%,12吋将年增约14%;其中,12吋新增产能逾半为现今最为短缺的成熟制程(1Xnm及以上),预期现阶段极其紧张的芯片缺货潮可因此稍获喘息。
三、2022年智能型手机产量可望回升
预期新冠肺炎疫情影响趋缓的前提下,2022年智能型手机可望恢复至2019年的水平,预估全年将有13.9亿支的生产表现,同比增长约3.5%。规格创新方面,摺叠机的市占比重持续提升,但由于缺乏杀手级应用推升其市占,成长速度缓慢;其余规格则着重既有功能最佳化,创新幅度不高。5G议题上,受惠中国政府积极推动5G商转,并带动2021年全球市占快速爬升至37%,如今该市场覆盖率已达八成,其驱动力也随之放缓,尔后将伴随全球5G基地台覆盖率稳定向上提升,预估2022年5G手机渗透率将有机会达47%。整体而言,2022年智能型手机市场发展的观察重点仍以疫情变化为主,另一方面,明年晶圆代工的产能供给仍相当紧缺,对于零组件的资源取得,以及手机的造价成本也是一大观察重点。
四、2022年物联网三大主战场
乘着5G与半导体的产业热潮,2022年物联网近200亿台的连接设备将续以人工智能为基础,并取关键性(Critical)与永续性(Sustainability)为贯穿来年物联网产业的两大发展支柱,进而带出三个技术主战场,包括诉求环境永续、脱碳生产的绿色物联网,着眼无远弗届、万物相连的太空物联网,以及聚焦数据演算、镜射现实的元宇宙物联网。各技术可望成为产业大厂跨域布局的滩头堡,以及物联网产品服务的设计主轴。延伸此基础至终端应用面,2022年物联网将以更为稳定、实时、节能且预测之效益,赋能多元垂直领域;而市场主流的物联网应用中,预期将以智慧城市的环境监控与防疫管理、智慧家庭的居家安全与沉浸 娱乐 、智慧制造的虚实整合与数位模拟,以及智慧医疗的远程服务与精准医学为四大核心领域,协助企业于后疫情时代转型再进化。
五、2022年服务器出货量将成长4~5%
近年因5G商转与智慧终端装置的普及,使得大部分应用服务皆藉由云、端、网来进行统合,尤其需倚赖庞大数据进行运算与训练的应用服务;伴随着虚拟化平台及云储存技术发展,促使服务器需求与日俱增。因此,TrendForce预估,2021年及2022年服务器出货均可达4~5%成长。2021年服务器供应链仍持续受疫情影响,提前备货需求明显,促使各级零组件采购动能较疫情发生之初更为强劲,此状况不仅反映于今年上旬server DRAM的采购订单上,也加速DRAM 价格演进周期的循环。除此之外,由于疫情带动工作模式与生活型态的改变,包括远距办公与教学、云端应用服务(SaaS)需求扩张、企业在基础架构的支出上选择更为d性的模式(IaaS、PaaS)等云端题材仍持续发酵,也推升整体服务器需求扩张。其中,今年多数企业对于基础架构的采购行为逐渐从以往高投入门槛的资本支出,移转为更为灵活d性的营运费用,故除既有服务器采购订单外,也加速转移至云端(Cloud Digital Transformation),因此直至今年第三季前,以Dell、HPE为首的企业服务器供应商为满足相关需求,也开始调整生产计划与出货安排。
六、电动车迈入高速发展期
全球在脱碳声浪不断升高下,各国持续以法规和政策影响该国车辆电动化的速度,并且试图将电动车产业链本土化,积极争取企业设厂。整个产业正为市场主流转为电动车而做准备,随着车款与销量持续上升,车厂面临多项转型所需的策略规划,加上芯片缺货风波未平、疫情干扰供应链稳定性,使得“确保供应、d性管理”极为重要,2022年将持续就半导体、电池与闭回路生态链三大关键领域进行布局。而在自动驾驶方面,伴随着芯片运算力、传感器性能双双提高,以及5G覆盖率增加和法规放行下,Level 3~Level 4的自动驾驶将在商用车与乘用车上落实,自驾商用车扩大商用服务、乘用车则搭载自动驾驶技术的功能,其中ODD (operation design domain)的设计为重要的自驾商用条件,“有条件的自动驾驶功能”成为产业与 社会 共识。
七、大尺寸面板供需比开始趋于宽松
疫情爆发下所带起的面板热潮逐渐消退,2021年下半年起,面板产业进入了新的转折。零组件供给上已不再是全面性的缺货,只有特定关键零组件仍有缺货风险。但需求面上,伴随着需求退烧,过去一年超额备货,以及物流不顺而衍生的后遗症正逐一浮现,市场势必需要一段不短的时间消化。然而,在韩厂延后退出TFT-LCD市场的时间,同时数家面板厂再次启动新一轮的扩产计划,这都让市场供需正逐渐往宽松方向发展,2021年大尺寸面板供需比为5.4%,预期2022年供需比将达7.3%,可以想见面板价格将在会一段时间内呈现疲软态势,能否再创反d契机,则将考验着众家面板厂在稼动率、产品组合,以及获利水平之间如何调节。
手机市场中,AMOLED面板技术逐渐成熟,逐步扩大市场规模,渗透率预计将从2021年的42%提升至2022年的47%,也进一步压缩LTPS LCD在手机市场的发展,趋使面板厂积极将LTPS LCD产能转往中尺寸应用。但AMOLED面板的产出仍有可能受制于目前供给仍偏紧俏的OLED DDI,让2022年AMOLED面板与LTPS LCD面板在手机市场的消长仍有些许悬念。
八、品牌掀起Micro &Mini LED显示器产业升级新纪元
2022年将是Mini LED与Micro LED在新型显示器上逐渐商品化增量的一年,品牌已摆脱以往处于观望的方式,转而以务实的方式,将Micro LED与Mini LED规划在自身品牌的新产品里面,以率先布局,优先抢占Micro 与Mini LED的供应链中技术与供货量的主导权,同时在价格上能有高度的制价能力。就如苹果与三星在2021年,即分别推出Mini LED背光应用在平板与电视的光源上,也都各自优先掌握Mini LED背光打件的关键技术,采用具有高度技术含量的COB (Chip On Board)方案,作为Mini LED背光,使得Mini LED在背光排列的间距更小,Mini LED在背板上的分布密度将大幅提升,并搭配更细密的驱动方式,实现高背光分区,以符合百万等级的高对比效果,拉开与传统LED的对比效果的差距,直接对标OLED的高对比效果,提升了产品亮点,也促进了产业升级的机会。不仅如此,三星除了在新型显示器上除了采用Mini LED作为背光源之外,也跨足LED芯片更小的Micro LED,应用在自发光的大型显示器上,将创造下一波新型显示器产业升级的风潮。
九、增强现实、虚拟现实装置合计出货将达1,202万台
随着元宇宙等议题发酵再次带动增强现实、虚拟现实的热度,再加上疫情促使数位转型也拉升AR、VR在远端互动应用的普及度,将促使更多厂商和产品跨入该领域,预估增强现实、虚拟现实装置的合计出货量将会在2022年达到1,202万台。在追求更为真实的第二个虚拟世界之下,除了增强现实/虚拟现实头戴装置本身硬件规格的发展外,亦会延伸至手部肢体的追踪感测、控制器或穿戴装置上的触觉反馈、甚至是耳机上的声学功能。而除了商业应用外,独立虚拟现实装置搭配更多相机模块在内的传感器设计,将会成为消费市场更常见的选择,若再搭配更为成熟的5G网络环境,虚拟社群及多人互动等应用会是2022年厂商投入的关键。
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