人工智能大模型爆火，但还是带不动晶圆厂？

出品 | 虎嗅科技组

作者 | 丸都山

编辑 | 陈伊凡

头图 | 视觉中国

 

当下生成式AI的爆火让半导体又一次站在风口浪尖之上，但芯片代工业的萧条仍未结束。

 

在6月6日召开的台积电股东大会上，该公司总裁魏哲家表示，2023年上半年台积电营收将同比下降10%，预计下半年业绩有望优于上半年。

 

但就整体而言，台积电在今年还是创下自2009年以来的首次业绩负增长，台积电作为半导体业内风向标尚且如此，其他芯片代工厂商的情况更是不容乐观。

 

一位芯片代工企业高管向虎嗅表示，“现在还无法判断全年走势，但完全看不到市场反弹的迹象。”

 

近年来，新能源汽车市场的繁荣，以及生成式AI的出现，把半导体行业一次次推向台前，但作为生产端的芯片代工业似乎仍未等到春天。

 

恐慌情绪，尚未消退

 

虽然二季度还未结束，但结合台积电此前公布的一季报，足可以提前感受到本季度的惨烈。

 

台积电2023年一季报显示，期内公司营收约为165.39亿美元，环比下降18.68%，但同比实现3.6%的增长，如果参照魏哲家“上半年营收10%同比缩减”，那么在今年二季度台积电营收将会大幅下跌。

 

另外，财报中有一组数字十分值得注意：在今年一季度，台积电的资本开支为99.4亿美元，较去年第四季度108.2亿美元环比减少8.1%，由于此项费用的减少，台积电在一季度的毛利率达到了历史最高的56.3%。

 

同一时期，台积电归母净利润环比下降超过30%，达到67.34亿美元。在毛利率大幅提高的同时，净利润却大幅下滑，足以说明市场的疲软。

 

最大的影响因素仍来自消费电子市场，以智能手机行业为例，第三方市调机构Canalys报告显示，2023年一季度全球智能手机出货量下降13%，跌至2.70亿部。

 

实际上，这个跌幅对比去年三、四季度，已经出现平稳的迹象，但各芯片设计厂商对于行业似乎没有多少信心。

 

一位晶圆厂工艺工程师向虎嗅表示， “截至目前，今年收到的流片需求不足去年同期的一半，已经流片的订单数量也在减少。”

 

在台积电股东大会上，公司董事长刘德音表示，“台积电库存正在降低，我们也看到某些市场的部分终端需求逐渐回升的现象，公司已经准备好迎接明年开始的，下一波很好的增长。”

 

以此来看，芯片代工市场在最乐观的情况下，可能也要等到明年才会逐步恢复。

 

当然，在行业中AI芯片是个例外，根据此前中国台湾媒体《电子时报》的报道，由于台积电大量急单的涌入，台积电5nm产能已接近饱和。

 

这是个十分矛盾的现象，在接收大笔AI订单的同时，台积电却给第二季度制订了14年来最悲观的营收预期。 一位业内人士指出，当前AI芯片市场的体量完全不足以填补消费电子市场的窟窿。

 

可以做个对比，根据第三方市调机构Precedence Research统计，2022年全球AI芯片市场规模为168.6亿美元，而同一时期苹果在台积电的订单金额为170.24亿美元。也就是说，全球AI芯片产值总和甚至比不过苹果一家公司。

 

另一个被视为能够提振芯片代工市场的是新能源汽车行业，与消费电子市场不同的是，新能源汽车出货量近年来是在实打实地增长。

 

由于新能源汽车的主要需求是“三电系统”中的功率芯片，因此主要的增长点集中在功率半导体市场。根据第三方调研机构Omdia的测算，2023年全球功率半导体市场规模将达到583亿美元，年增长率8.4%。

 

但一位国内晶圆厂高管向虎嗅表示，在功率半导体行业中，恐慌焦虑的情绪要更为严重。

 

一方面，市场的主要增长几乎尽数来自新能源汽车行业，传统的光伏、电力行业已经出现明显的颓势，而这也导致功率器件厂商都在尽可能地贴近汽车行业，内卷的现象已非常明显。

 

另一方面，则是今年功率半导体的扩产，已经导致产能远远大于市场需求。

 

“如果下游市场需求提高10%，上游厂商的产能就能拉高50%。” 这位晶圆厂高管告诉虎嗅，许多功率芯片厂商在今年的产能甚至已经实现翻倍，而结果就是重新回到价格战之中，最后伤害的还是各家的盈利表现。

 

仍有新机遇

 

从市场整体来看，消费电子疲软、功率半导体供需错配等问题，不是芯片代工厂商可以扭转的，但在行业处于下行周期时，还是有一些细分赛道的成长，能够给芯片代工厂注入新的活力，比如由AI行业带来的对于先进封装的需求。

 

先进封装是一个很笼统的概念，简单地来说就是将一种或多种不同功能的die（裸片，由晶圆按照版图切割而成），以拆分组装或是堆叠的方式，实现多颗芯片集成的效果。这些年行业大热的Chiplet，还有英特尔自研的EMIB封装技术，以及台积电近期力推的CoWoS都可以归为此类。

 

在本次台积电股东大会上，刘德音多次提到当前先进封装技术的急迫性。 “因为生成式AI需求突然增加，很多 ChatGPT 相关半导体产品下订单给台积电，都需要先进封装，使需求远大于产能。”

 

AI芯片对于先进封装的需求在于，后者能够大幅提升相关产品的内存容量和数据传输速率，尤其是当下以英伟达为代表的企业都主张将GPU与内存集合在一起，先进封装的优势也因为芯片集成的特性被进一步放大。

 

魏哲家表示，台积电今年先进封装产能（CoWoS工艺）较去年相比已经实现倍增，预计明年将在今年基础上再度倍增。

 

台积电对于先进封装的研究非常全面，其中最具代表性的就是在2012年推出的CoWos（Chip On Wafer On Substrate）工艺，这个原本为移动端处理器开发的制程工艺，能够减少芯片70%的体积，但成本高昂。

 

根据野村证券的测算，采用CoWos工艺的晶圆在成本上要高达4000-6000美元，而另一项先进封装工艺InFo成本仅为400美元。因此，在CoWos工艺推出的很长一段时间里，唯一的客户就是FPGA（现场可编程门阵列）厂商赛灵思。

 

虽然消费电子市场无法承担其昂贵的成本，但高附加值的AI芯片很好地释放了市场对这项技术的需求。

 

实际上，看到先进封装需求的远不止台积电一家。包括三星、英特尔在内的代工厂商，以及日月光等封测厂商在先进封装技术上早早地布局，或许随着生成式AI的爆火，未来几年各晶圆厂在封装上的竞争激烈程度将堪比在先进制程上的角逐。

 

不过，还是那个问题，与消费电子与传统服务器市场相比，AI相关芯片的体量还是太小。正如魏哲家此前在今年4月的投资者电话会议上所说， “我们此前曾预测HPC（高性能计算业务部）的年化增长率是15%到20%，但是AI的机遇还不足以让我们给这个数字增加点什么。”

 

另外，在本次股东大会上，刘德音表示，今年台积电资本开支将按照此前给出的下限执行，即320亿美元。

 

以此看来，即便是赶上了AI这个巨大的风口，芯片代工厂们考虑的还是如何安稳地度过这个冬天，毕竟能够生产AI芯片的代工厂并不多。