根據近期市場調研機構Counterpoint公佈最新研究報告顯示，全球晶圓代工業在2020年成長超乎預期，營收規模達820億美元，同比大幅增長23%。預計2021年將較2020年再增長12%至920億美元。
報告指出，2020年到2021 年全球晶圓代工市場會有大幅增長的主因，一方面是因為整體產業環境仍然十分的熱，比如新冠肺炎疫情、美中貿易摩擦等都導致下游廠商必須增加庫存，這使得晶圓訂單數量增加，也造成先進製程技術發展十分快速。另一方面，整個產業對於增加產能較為理性，二線代工廠對於建設新晶圓廠增加產能的意願較低，相比之下他們更願意提高晶圓價格。
先進製程競爭激烈，蘋果一家吃下全球53%的5nm產能
2020年，臺積電和三星的最先進的5nm製程工藝都已量產，其中，蘋果的A14和M1、高通驍龍888、華為麒麟9000系列都採用的是5nm製程工藝。不過由於美國禁令影響，自去年9月15日開始，臺積電已經無法繼續為華為生產晶片，因此，在2021年，5nm晶圓的客戶中將不再有華為。這也使得蘋果和高通將成為的5nm晶圓最大客戶。
根據Counterpoint的預計，2021年5nm製程晶圓的總出貨量將佔全球12吋晶圓的5%，相較2020年（佔比還不到1%）有著大幅的提升。
其中，蘋果將是2021年5nm製程晶圓的最大客戶，僅其一家就佔據了全球53%的份額，而其所有訂單都將由臺積電來供應。除了原有的iPhone 12系列所搭載的A14處理器和蘋果Mac產品所搭載的M1處理器之外，預計在2021年，蘋果還將會推出新一代的基於5nm工藝的A14X或A15處理器，此外還有M1X，甚至M2處理器。這些都將刺激蘋果對於5nm晶圓產能的需求的進一步提升。
另外，由於iPhone 13可能會採用高通的驍龍X60 5G基帶晶片及射頻系統，再加上高通現有的5nm的驍龍888，以及即將於2021年年底推出的新一代驍龍旗艦處理器（型號或為驍龍895），將使得高通成為全球第二大5nm製程的使用者，預計將拿下2021年全球5nm晶圓市場的24%的份額。
三星則是全球第三大5nm製程晶圓客戶，預計將佔據5%的市場份額。三星在2020年年底推出了面向中國手機品牌廠商的5nm Exynos 1080，已被vivo X60系列採用。今年年初又推出了5nm Exynos 2100，已由Galaxy S21系列首發。預計今年三星今年年底還將會推出 Exynos 1080和 Exynos 2100的迭代產品。此外，有傳聞稱，鑑於蘋果自研的M1處理器在PC市場的成功，三星有可能效仿蘋果推出Exynos PC處理器，可能也將會基於5nm工藝。
得益於在PC市場份額的快速提升，AMD為了更好的與英特爾進行競爭，在處理器製程工藝上也在快速推進。根據AMD透露的資訊顯示，今年AMD將會推出基於臺積電5nm的Zen4處理器，核心數或將超過64個。Counterpoint的預計，今年AMD將拿下5%的5nm晶圓產能。
另外，Counterpoint預計，NVIDIA和聯發科今年將分別拿下3%和2%的5nm晶圓產能。根據爆料NVIDIA今年將會推出基於全新的Ada Lovelace架構的5nm GPU，或將交由臺積電5nm代工。此外，聯發科也或將在今年年底推出5nm的天璣2000系列5G SoC。不過由於他們可能都將會是在今年年底推出，因此5nm的份額也比較有限。
7nm客戶越來越多
由於5G手機對於效能和功耗的要求更高，因此，5nm晶圓的主要客戶均為智慧手機晶片廠商。相比之下，7nm（包括N7，N7＋，N6）製程技術所生產的處理器或晶片，其應用更加多樣化，包括了AI、CPU 、GPU、基帶和汽車處理器。因此，7nm的客戶也更多。當然7nm製程在成本效益上也要比5nm更好。
Counterpoint預計，2021年7nm製程晶圓的總出貨量將佔全球12 吋晶圓的11%。在這種情況下，智慧手機將只消耗35%的7nm晶圓，另外的大部分的7nm晶圓將被AMD 和英偉達所消耗。
具體的各晶片廠商所佔的7nm晶圓市場份額方面，AMD以27%的市場份額排名第一；排名第二的是英偉達，份額為21%；排名第三的是高通，份額為12%；排名第四的是聯發科，份額為10%；排名第五的是英特爾，份額為7%。緊隨其後的則是蘋果（6%）、博通（6%）、三星（5%）、賽靈思（2%）。
這裡需要指出的是，根據最新的訊息顯示，雖然目前英特爾的7nm研發已經取得了重要進展，但是最快可能要2020年底量產，2023年才能實現相關晶片的交付。另外，英特爾部分晶片外包給第三方晶圓廠的計劃可能也推遲了。所以這裡可能是將英特爾的10nm等同於臺積電/三星的7nm了。根據此前英特爾公佈的資料顯示，英特爾10nm在多項指標上均優於臺積電7nm工藝。
Counterpoint認為，在效能更強大的5G智慧手機的推動下，臺積電和三星的5nm製程晶圓產能利用率，在2021年將一舉提升到90%以上。7nm產能的平均利用率可能為95%~100%。而因為7nm製程的產能持續吃緊，使得定製化半導體（ASIC）和Arm 架構處理器等新興需求的晶片組供應商和裝置製造商都將很難在近期獲得額外產能分配。
三星與臺積電的激烈競爭
近年來，三星在先進製程工藝上一直在努力追趕臺積電。在2019年臺積電選擇基於DUV技術先量產7nm之後，三星則直接選擇採用EUV技術來量產7nm進行追趕。在去年的5nm製程上，三星與臺積電的量產進度已經幾乎並駕齊驅。相比之下英特爾的7nm的持續跳票，使得英特爾在先進製程工藝的競爭上已經落後於臺積電與三星。
從前面的關於2021年5nm及7nm製程晶圓各家晶片廠商的佔比來看，由於蘋果的5nm/7nm晶片，以及iPhone 12/13系列所搭載的高通驍龍X55/X60基帶晶片均交由臺積電代工，再加上AMD、聯發科等客戶的訂單，Counterpoint的預計，2021年臺積電全年營收有望較前一年成長13%~16%，超越產業平均成長水準。
至於三星的晶圓代工業務方面，得益於自家Exnosy系列處理器對於5nm/7nm晶圓需求的增長，以及高通、NVIDIA等客戶的訂單量的增長，Counterpoint認為三星晶圓代工業務2021年營收將會較前一年增長20%。
值得一提的是，在去年5月，臺積電宣佈將赴美國亞利桑那州投資建設5nm工藝晶圓代工廠（總投資達120億美元），不久前該計劃已經獲得了臺灣當局的批准。根據規劃，臺積電預計2024年上半年生產5nm製程產品，可滿足北美市場對先進製程產品強勁需求。
而為了與臺積電爭奪美國的先進製程客戶，據彭博社披露，三星電子也正考慮斥資逾100億美元在美國興建最先進邏輯晶片代工廠。
在先進製程的資金投入上，臺積電與三星也是不惜大把燒錢。
臺積電公佈的2021年資本支出高達250億~280億美元，再創下歷史新高。其中80%將用於3nm、5nm及7nm等先進製程，10%用於先進封裝技術量產需求，10%用於特殊製程。
成熟製程大舉擴產
除了臺積電與三星在先進製程上的競爭之外，在全球晶圓代工產品持續緊缺的背景之下，聯電、格芯、中芯國際等廠商也在不斷的擴充成熟製程產能。
根據資料顯示，聯電在2020年底新增了286.56億元新臺幣（約合人民幣66.5億元）資本預算案。而這筆投資將用在擴增12吋產能需求，包括南科、日本及廈門聯芯的12吋廠產能，主要用在南科廠，製程以28nm為主，但將會視訂單需求延伸到20、22或14nm製程。
而聯電2021年資本支出預算為15億美元，較2021年大增5成，主要將用於滿足先進製程強勁需求，其中15%用於8吋產能、85%用於12吋產能，主要用於28nm製程產能擴充。
據此前聯電總經理王石透露，聯電去年底28nm產能約4.53萬片，在大舉投入資本支出擴產下，2021年28nm產能將成長20%，目標年底達到5.93萬片，其中部分來自40nm製程轉換，部分為新增產能。
對於格芯來說，在2019年賣掉了1座8吋廠和1座12吋廠，再加上原計劃新建的成都12吋廠的爛尾，使得格芯近兩年來的產能不僅沒有增加，反而在減少。這也使得格芯在當下全球晶圓代工產能持續緊缺的當下，非常的被動。
因此，格芯近日宣佈2021年將投資14億美元，這筆資金將平均分配給美國、新加坡及韓國3座晶圓廠以提升12nm到90nm製程的產能，預期2021年產能成長20%，2022年再增加20%。此外，格芯還計劃在美國紐約州新建一座12吋廠，目前正等待為鼓勵美國晶片製造的“晶片法案”透過，以便能夠獲得補助。
至於中芯國際，受美國製裁的影響，中芯國際在10nm及以下先進製程的發展上受到了較大的阻礙。不過，這對於中芯國際的成熟製程影響較小，最新的訊息也顯示，中芯國際的在14nm及以上成熟製程的相關裝置及物料供應上已經獲得了部分許可，這也意味著中芯國際的成熟製程業務將可以持續運轉，同時成熟製程的擴產及新的成熟製程晶圓廠的建設也有望順利進行。
目前，中芯國際在中國上海、北京、天津和深圳擁有3個8英寸和4個12英寸生產基地。其中，成熟製程擁有3個8英寸晶圓生產基地、2個12英寸晶圓生產基地。而根據中芯國際去年四季度的財報顯示，2020年第四季度出貨520750塊約當8英寸晶圓，環比增加10600塊，主要是北京12英寸晶圓廠擴產所致。
而為了滿足客戶的需求，2021年中芯國際將繼續對成熟製程進行擴產，其中成熟12英寸產線擴產1萬片，成熟8英寸產線擴產不少於4.5萬片。
中芯國際在財報中披露，2021年資本開支預計為43億美元（相比2020年的57億美元有了不小幅度的下滑），其中大部分用於成熟工藝的擴產，只有小部分用於先進工藝、北京新合資專案（中芯京城專案）的土建等。
資料顯示，中芯京城專案總投資約為497億元，將分兩期建設，一期專案計劃於2024年完工，建成後將達成每月約10萬片12英寸晶圓產能。二期專案將根據客戶及市場需求適時啟動。
2021年晶圓代工價格將出現兩位數增長
受益於去年下半年以來消費電子及汽車電子市場的旺盛需求，集中於8吋晶圓代工的電源管理IC、面板驅動IC、功率器件、COMS影象感測器等晶片需求暴增，再加上由於缺乏8吋裝置供應，使得8吋晶圓廠擴產受限，導致全球8吋晶圓代工產能出現持續緊缺的問題。隨後12吋晶圓產能也開始出現短缺。今年一季度全球眾多的汽車廠商也紛紛因“缺芯”而被迫減產和停產。此外，智慧手機及家電市場也都因為“缺芯”，受到了不同程度的影響。
由於晶圓代工廠無法滿足旺盛的需求，再加上上游原材料價格的上漲，因此紛紛開始上調晶圓代工報價，同時交期也在拉長。資料顯示，從2020年底開始，市場上部分標準IC的交貨時間已延長至半年以上。
報道顯示，去年三季度，臺積電、聯電等就已經已將8吋晶圓代工價格調漲了10%-20%。隨後，格芯和世界先進等晶圓代工廠也將8英寸晶圓代工報價提高了約10%-15%。去年12月，臺積電又被傳出將於2021年開始，取消12吋晶圓的接單折扣，影響製程包含7nm、10nm、28nm、40nm及55nm製程等，這相當於是變相漲價了。
近期，業內更是爆出，臺灣某晶圓代工大廠將自今5月起對新訂單報價再調升15%之際，同時5月產出的晶圓也要採用新報價。由於5月產出的晶圓在今年1、2月就已經投片，當時投片價就已調漲約一成，如今IC設計廠取貨卻要再加價15%，等於同一批貨“被漲價兩次”，為歷來首見。
鑑於目前市場旺盛的需求，Counterpoint認為，對於整個晶圓代工產業來說，2021年包括晶圓的出貨量和晶圓出貨價格都將出現兩位數的增長。
甚至有預測稱，2021年8英寸晶圓代工報價可能最多還將上漲40%。
Counterpoint表示，雖然晶圓代工產業的週期性不如儲存產業，但高庫存水準仍是預測影響市場需求的主要因素之一。不過，一旦新冠疫情和全球貿易的緊張局勢無法解決，那麼2021年乃至2022年初的預期則需重新評估。因此，全球OEM廠商的晶片供應商都在為額外需求進行準備。
晶圓代工大廠聯電共同總經理王石上個月就曾表示，由於半導體需求持續強勁，已讓8吋和12吋成熟產能吃緊情況加重，且短缺情況已經超出增產幅度，認為產能供不應求情況可能將延續到2023年。
IDM廠委外代工持續增加
Counterpoint報告中還引用荷蘭半導體裝置大廠ASML針對EUV光刻機出貨量預測，以及臺積電的全年預計的資本支出，來做為預判全球半導體產業前景的風向球。
此外，由於英特爾7nm工藝量產的持續跳票，再加上競爭對手AMD在PC市場所帶來的壓力，英特爾今年可能會將部分CPU/GPU業務外包。為此，臺積電與三星都在積極準備爭奪這一訂單。因此，臺積電和三星可能在2021 年開始擴大5nm及3nm製程技術產能。
另外，目前IDM廠商委外生產的趨勢正在加速，全球IC 供應商都在追求透過這種模式獲利。使得除了英特爾外，在2021 年底SONY 的CMOS 影象感測器和瑞薩電子的MPU業務的晶片都可能委外生產。
報告總結表示，2020 年晶圓代工產業營收多次因長期利多訊息而成長，這樣的成長態勢是2000年網際網路泡沫後從未有過的狀況。此外，考慮到IDM 外包，也讓報告預計自2022 年開始到2023 年期間，產業市場的規模將超過1,000 億美元。在這之中，臺積電和三星因為具備在技術、資金、以及產業地位，將繼續維持強大的競爭優勢。