AI需求爆發及禁令影響下，晶圓代工市場的未來走向

芯智訊|Core Zhixun|

2024-11-27 09:10:28 666

2024年11月20日，在由市場研究機構TrendForce集邦咨詢主辦的“MTS2025存儲產業趨勢研討會”上，TrendForce資深研究副總經理郭祚榮先生做了題為《AI 風暴下，2025 年晶圓代工產業動態預測》的主題演講。芯智訊基于演講內容及自身理解對于關鍵內容整理如下：

2025年全球半導體市場：臺積電將拿下66%市場份額

根據TrendForce預測，2025年全球晶圓代工產業營收將同比增長20.3%。這個增長率顯然是不低的，但是當中很大一部分是來自于晶圓代工龍頭大廠臺積電的貢獻。

具體來說，預計在2025年的全球晶圓代工市場，臺積電的營收占比將高達66%，穩居*；排名第二的是三星Fundry，市場份額約9%，與臺積電之間的差距正在拉大；中芯國際、聯電、格芯的市場份額均為5%，并列第三。不過，根據最近幾個季度的營收表現來看，中芯國際已經超過聯電和格芯；華虹集團市場份額約為2%；英特爾晶圓代工業務（IFS）分僅0.3%（不含內部訂單）。

因此，如果排除掉臺積電的2025年營收貢獻，TrendForce預計2025年全球晶圓代工市場的同比增長率僅為11.7%。

“所以我們可以說，晶圓代工市場仍然是臺積電‘一個人的武林’，它已經占據了過半的份額，包含最先進的制程，比如 3 納米、5 納米、7納米，它之前的競爭對手比如英特爾、三星，最近都有逐步落后的趨勢，所以原則上來講，臺積電已經囊括整個先進制程獲利最強的制程與工藝。”郭祚榮說道。

如果仔細看各家晶圓代工廠的營收同比增長率預測，我們也可以看到，臺積電2025年同比增長率大概可以達到25%，格芯將達到15%，三星、聯電、中芯國際、華虹集團等廠商的同比增長率都在10%左右。

如果看區域營收占比，那么在2025年的晶圓代工市場，中國臺灣地區得益于臺積電、聯電等企業的貢獻，將以73%的份額穩居全球*；韓國將以10%的份額位居第二；中國大陸則以8%的市場份額排名第三。

影響2025年晶圓代工市場的關鍵因素

TrendForce之所以預計2025年全球晶圓代工產業營收將實現同比20.3%的高增長率，是基于對現有宏觀因素以及市場需求因素的綜合考量。

郭祚榮指出，影響2025年半導體市場的不利因素主要宏觀經濟的不確定性和出口管制政策升級。

在宏觀經濟方面，美國新任總統特朗普上臺之后，將再度推動通貨膨脹提高。因為他之前競選的承諾就曾提到將會提高關稅，高達60%的關稅有可能會成真，并且不僅是針對亞洲區域，還包括它的歐洲盟友，都將會面臨它的關稅的影響，因為他是一個不可預測的人。

在出口管制方面，目前中國大陸被美國限制進口高性能的AI芯片和能夠被用于先進制程制造的先進半導體設備，這也使得中國大陸目前只能擴大28nm及以上成熟制程工藝。另外，最新消息顯示，美國還將限制臺積電等海外代工廠為中國大陸客戶提供7nm及以下更先進制程的AI芯片的代工服務器，這將直接影響到臺積電等晶圓代工廠的營收。雖然中國大陸已經有一些廠商可以做到先進制程，但是產能比較有限，因為關鍵的設備采購受到了限制。

那為什么2025年晶圓代工市場的預測會比今年更樂觀呢？

一方面，由于全球各主要*和地區都在推動芯片制造的本地化，因此像美國、中國大陸、中國臺灣、日本、韓國、歐盟、印度等也都是持續擴大本地的芯片制造能力。這種趨勢可能將是不可逆的，因此未來全球化市場可能將不會存在。在這種大的背景之下，將會在一定程度上推動對于晶圓代工需求的增長。

另一方面，因為目前市場的庫存水平比較健康，經過 2023 年的市況不景氣，眾多廠商目前都是把庫存水平控制得比較低。隨著2025年需求的增長，后續庫存水平還有較大的提升空間。

更為關鍵的是，2025年終端需求會逐步復蘇，特別是在AI與車用需求的強勁增長驅動之下。根據TrendForce的預計，AI服務器市場在2024年將實現42%的成長，2025年預計將保持28%的同比增長；電動汽車方面，今年上半年新能源車需求強勁，雖然下半年需求出現了一些變化，但今年預計仍將有近22%的同比增長，預計明年將實現18%的同比增長。

以AI服務器所帶動的AI芯片需求為例，TrendForce預計，如果從AI芯片在整個先進工藝中的產能占比來看，2022年的占比僅有2%，2024年預計將會達到4%，預計到2027年占比將會達到7%。雖然看上去份額并不高，但是它對整個晶圓代工產業的產值貢獻正在快速增長。

雖然2025年智能手機、筆記本電腦市場的增長率沒有AI服務器、電動汽車市場來的高，但是在端側生成式AI需求的推動下，預計2025年將可分別實現同比2%和5.7%的增長。并且端側生成式AI還將進一步推動AI手機和AI PC對于DRAM容量需求的大幅提升，比如從8GB提升到16GB。

所以，總結來說，TrendForce之所以預計2025年全球晶圓代工產業營收將實現同比20.3%的高增長率，是基于對現有宏觀因素以及市場需求等因素的綜合考量。

晶圓代工產能利用率有望繼續提升

得益于整個晶圓代工市場需求的增長，預計2025年各大晶圓代工廠是的產能利用率也將有望持續上升。

根據TrendForce的預測，在8英寸晶圓代工廠的產能利用率方面，今年四季度主要的廠商都將維持在70%左右，預計到2025年四季度都將會提升到80%左右。其中，華虹集團今年四季度就已經維持在97%的較高水平，這主要是因為其產能規模不大，所以它的產能利用率可以很容易拉上來。

郭祚榮指出，目前8英寸晶圓代工市場的產能利用率的維持，依賴于對于現有訂單的爭奪，并且通常是價格最低者中標，而中國大陸廠商的與其他晶圓代工廠商之間的價格差距大概有20-30%的價差。受益于“China for China”的策略，今年四季度中芯國際和華虹集團的產能利用率將好于預期。隨著市場需求的增長，2025年整個8英寸晶圓代工的產能利用率將平均提高約10%。

從具體廠商的表現來看，在產能規模較大的8英寸晶圓廠當中，格芯和臺積電的產能利用一直是維持在相對比較高的水平，預計他們在2025年四季度的產能利用將分別達到86%和81%，中芯國際的產能利用率則預計為79%。需要指出的是，目前臺積電約占全球8英寸晶圓代工市場的20%的份額。

雖然由于中美貿易沖突加劇，導致了一些客戶將需求轉移到了中國大陸以外，但同時也有很多中國本土客戶將需求轉移到了過年，所以需求雖然產生了流動，但是對于整體的產能利用率沒有太大的影響。

從12英寸晶圓廠的產能利用率變化曲線來看，整體比8英寸略高。今年第四季度的12英寸晶圓產能利用率與2025年四季度也比較接近，2024 年到 2025年基本上會維持在 85%到90%的產能利用率。

從具體的廠商表現來看，預計2025年四季度華虹集團和力積電的12英寸晶圓廠產能利用率都將維持在91%的高位，這主要是由于他們目12英寸產能相對較少；中芯國際的產能利用率將在88%左右，達到與臺積電相當的水平。不過，從整體的產能來看，目前臺積電在12英寸晶圓代工市場份額最高，投片規模占比將近 41%，除了三星有 11%之外，其他的廠商都是個位數。

需要指出的是，由于*制程產能利用偏低，三星目前的3nm制程仍未獲得一家國際大客戶的采用。再加上美國對華半導體限制政策的影響，三星來自中國大陸的先進制程訂單呈現了萎縮。此前還有傳聞稱，由于晶圓代工業務單季虧損超7億美元，三星已關閉平澤2號線（P2）和3號線（P3）超過30%生產線，計劃年底前擴大關閉范圍至50%，其中包括4nm、5nm和7nm代工生產線。

郭祚榮也表示：“甚至有的客人已經確定從三星轉單到臺積電，它這一塊的產能有可能會變成不到 10%的占比。對應的臺積電的占比會比現在 41%要更高，這是非常有可能會發生的。”

全球十大代工廠資本支出：臺積電占據首位

從全球晶圓代工產業的資本支出金額來看，由于2023年的半導體市場處于下行周期，導致眾多晶圓代工廠對于2024年的看法趨于保守，削減了2024年的資本支出，因此今年整體的資本支出同比下滑了約2.9%。目前不少廠商對于明年的預市場期比較樂觀，因此將會加大了2025年的資本支出，主要來自于AI和一些新的應用需求。TrendForce預計，2025年晶圓代工廠的資本支出將同比增長9.4%。

從2025年全球前十大晶圓代工廠的資本支出預期來看，TrendForce預計，2025年臺積電的資本支出將會超過2022年362.49億美元，創下歷史新紀錄。目前臺積電在中國臺灣、美國、日本、德國都有工廠在建。此前的新聞報道也顯示，臺積電2025年全球在建的工廠將會達到10座，資本支出或高達380億美元，遠超其他晶圓代工廠。

比如三星其2025年的資本支出預計將低于2024年的108.34億美元。這主要是由于三星目前的晶圓代工業務遭遇了挫折，使得其收縮資本支出，更多專注在研發，可能后面幾年才會增加；中芯國際的資本支出預計將達到72.74億美元，略高于2024年；聯電的資本支出預計將低于2024年的32.98億美元。除了*先進2025年資本支出預計會比2024年明顯增長外，其廠商基本都是與2024年持平。

2027年中國大陸12英寸產能占比將升至34%

從未來幾年的8英寸和12英寸晶圓產能年增長率來看，預計到2027年的年，8英寸的產能年復合增長率僅為1.1%，而12英寸的年復合增長率將達到11.6%。這主要是由于8英寸半導體設備供應減少，8英寸產能開始逐步停止擴張，同時部分客戶將8英寸工藝生產的產品轉移到12英寸生產的趨勢也開始出現。

需要指出的是，中國大陸地區的12英寸晶圓產能預計到2027年將占據整個12英寸晶圓產能的34%，年復合增長率將高達19.6%，超過行業平均水平。

2027年中國臺灣先進制程產能占比將降至54%，美國將升至21%

從各地區先進制程和成熟制程的產能的占比來看，根據TrendForce的數據顯示，2023年中國臺灣地區的先進制程產能占比高達71%，但是隨著美國、日本、歐洲等地區也在積極引入臺積電等頭部大廠，發展先進制程，這一占比將在2027年萎縮至54%。

相比之下，美國的占比將會從2023年的9%，增長至2027年21%；日本也將由2023年0，增長至2027年的4%。這也得益于美國和日本投入巨額補貼，引入臺積電在當地建廠。此外，日本官方支持的本土晶圓代工廠Rapidus計劃在2027年量產2nm制程也是一個助力。

韓國由于三星在*制程上的失利，以及各國本地化制造的影響，使得其先進制程的產能占比將由2023年的11%降低到2027年9%。

至于中國大陸，因為受到美日荷對于先進半導體設備的出口管制，使得先進制程產能的增長受到了限制，預計2027年在全球先進制程當中的產能占比將由2023年的8%降低至6%。

成熟制程產能占比方面，2023年中國臺灣地區的占比高達45%，中國大陸地區占比31%，韓國占比8%，美國占比5%，日本占比2%。預計到2027年，中國大陸地區的成熟制程產能占比將達47%，中國臺灣地區將萎縮至36%，韓國將降低至4%，美國也將降低至4%，日本則將增長至4%。

這一系列的變化，主要是由于臺系廠商紛紛在海外擴建成熟制程產能，比如臺積電到日本及德國建成熟制程產能，*先進到新加坡建12英寸成熟制程晶圓廠，力積電協助塔塔集團在印度建12英寸成熟制程晶圓廠。另外，中國大陸由于先進制程發展受限，被迫轉向發展成熟制程，畢竟成熟制程的應用更廣泛，這就使得其2027年全球成熟制程產能占比得到了進一步增長。

制程工藝路線圖：英特爾正縮小差距，三星開始掉隊

從全球各主要晶圓代工廠的工藝路線圖來看，3nm、5nm和7nm是目前臺積電主力工藝，2025年臺積電將會量產2nm制程，將會*采用GAA（環繞柵極）技術。臺積電預計到2026年量產A16制程，2027年量產A14制程。

雖然三星*代的3nm就已經采用了GAA技術，但是良率一直很低，使得其*制程客戶非常少。傳聞第二代的3nm制程良率僅有20%左右。這也導致了目前階段，三星已經在*制程領域開始掉隊。有消息稱，三星已經寄希望于2025年量產新一代的2nm制程來打個翻身仗，并計劃于2027年量產1.4nm。

英特爾也計劃在2025年上半年量產Intel 18A制程，以實現將更多的產品放到內部制造，減少對于臺積電的依賴，同時獲得晶圓代工客戶的訂單。從目前的一些數據來看，Intel 18A的表現值得期待。同時英特爾還計劃于2026年量產Intel 14A制程，2027年量產Intel 14A-E制程。

雖然TrendForce預計國內的兩家晶圓代工廠將會繼續推進先進制程，但是由于來自美日荷對于先進半導體制造設備的限制，使得他們先進制程的發展受到了很多的限制。

而聯電、格芯等晶圓代工廠很早就放棄了10nm及以下的先進制程，這也使得他們目前主要在10nm以上工藝節點進行發展。

臺積電仍占據全球69%的先進制程產能

在先進制程工藝節點下，臺積電的產能占比一直是位于全球首位。TrendForce的數據顯示，2024年四季度臺積電在全球先進制程產能當中的占比高達69%，三星占比為25%，英特爾占比為6%。預計到2027年，臺積電占比將略微下滑至68%，三星占比下滑至22%，英特爾占比將提升至10%。

從各先進制程節點在各家晶圓代工營收當中占比來看，2024年四季度臺積電3nm的營收將為14%，5nm為15%，7nm為19%，12/16nm為21%。預計到2027年，其3nm營收占比將略微降至13%，2nm占比將達到4%，5nm占比增至17%，7nm占比降至16%，12/16nm占比也將降至17%。

郭祚榮解釋稱，臺積電3nm營收占比降低并不是其不想增加產能，是因為目前廠房空間都滿了，想增加也沒辦法。5nm部分，目前越來越多的客戶在采用，這部分的產能也在持續擴大，將近會增加3萬片到4萬片的規模。因為目前5nm的成本結構和目前的品質、良率看起來都是最佳的，所以很多客戶要用。7nm產能利用率目前并不是很好，但接下來會有一些新的產品進到這里，例如蘋果的一些新的芯片（芯智訊猜測應該是蘋果自研的基帶芯片）會開始用7nm制程去做，可能將會推升臺積電的7nm產能利用率。

相比之下，三星晶圓代工業務2024年四季度來自7/5/4nm的營收占比為7%，預計到2027年占比將降低至6%；英特爾晶圓代工業務2024年四季度來自4/3nm的營收占比為5.5%，預計到2027年占比將提高至8%，Intel 18A的營收占比將小于1%。

AI為晶圓代工帶來的新契機

從商業模式來看，隨著人工智能時代的來臨，為傳統的晶圓代工生意模式帶來了一些新的變化。

在傳統的晶圓代工模式下，無晶圓廠的芯片設計公司，比如英偉達、AMD等，都是將芯片設計好之后，委托臺積電等晶圓代工廠來進行制造。但是隨著AI時代的來臨，芯片變得越來越重要，因此吸引了一些云端服務廠商，比如亞馬遜、谷歌、微軟等紛紛開始來自研芯片。雖然這些云服務廠商很有錢，但是他們并不擅長社交芯片，因此會與一些芯片設計服務公司合作（比如博通、Marvell等），讓他們來提供后端的設計服務，以及幫助他們去和晶圓代工廠拿資產能、做品控和整合供應鏈資源。

隨著HBM的持續發展，特別是的進入到HBM4，其基礎芯片將會改為采用邏輯制程，這就需要開始跟晶圓代工做整合，需要更先進的制程來滿足客人定制化需求。

由于云端對于AI芯片的算力需求越來越大，同時還需要與HBM整合到一起，這也推動了對于先進封裝需求。而目前主要也只有臺積電、英特爾、三星等頭部的晶圓代工大廠擁有完整的2.5D、3D先進封裝工藝和產能。這也已經成為了他們的一大收入來源。這也是為什么臺積電提出了“晶圓代工2.0”概念的原因。

以臺積電目前正在持續擴產的2.5D的CoWoS先進封裝技術來說，這是臺積電的獨有技術，目前其他廠商還無法復制。這樣臺積電可以為AI芯片客戶做一條龍的服務，不僅是做芯片代工，它的封裝測試也會一起做。

由于目前先進封裝產能持續緊缺，導致臺積電等廠商會釋放部分的先進封裝需求給到日月光等外部封測廠來做。此外，一些成熟制程或工藝不夠先進的廠商也可以通過做silicon interposer（硅中介層）來分一杯羹。

TrendForce預計，到2025四季度全球的2.5D先進封裝產能將同比增長105%，其中臺積電的占比將高達68%，英特爾達9%，三星占比7%，其他的第三方封測廠商整體占比17%。

小結：

總結來看，與2024年一樣，預計2025年的晶圓代工市場的最大增長動力仍將是AI芯片，但是只有英偉達、AMD等少數頭部公司能夠從中獲利。另外還有一些 ASIC 的廠商，比如亞馬遜、谷歌、Meta等大型的云服務廠商，他們通過自研芯片也將從中獲利。

除了AI芯片廠商和云端服務業者的ASIC芯片外，隨著HBM技術的發展，相關供應商廠商也開始尋求與晶圓代工廠合作制造定制化的HBM芯片。

從制程工藝來看，成熟制程的需求會持續增長，包括來自調整庫存的汽車零組件需求。因為目前的庫存水平處于比較安全的位置，當需求回暖，會推動庫存水平整體向上提升。同樣，隨著AI的推動，對于先進制程的需求的也將持續增長。

在這些需求的推動之下，晶圓代工市場在未來幾年也有望實現持續的增長。但是，由于各國斥巨資積極推動芯片本地化制造以及美國對于半導體出口管制政策的升級，將會導致各個地區的芯片制造及代工格局的改變。比如，根據預計美國在2027年先進制程的市場份額占比將會回升至21%。

先進封裝廠商正在積極拓展 2.5D 的產能，也正在開發 3D 堆疊新工藝。但目前整個市場仍主要由臺積電、英特爾、三星等頭部代工廠所掌控。同時他們也在拓展業務的邊界，與獨立的先進封裝廠競爭，比如臺積電的提出了“晶圓代工2.0”概念。

另外就是 AI 智能手機和 AI PC帶來的需求，這部分要看未來如何定義它們，

其實泛指就是端側 AI。現在說到 AI，大家都會想到 AI 的服務器，無論是它的推理還是訓練，我們看到后面幾年端側 AI將會有很大的量，智能型手機和 PC 也是包含在里面的，端側 AI 也可以不用先進的工藝，可以做小型的 AI晶片，每個地方都有機會用到，例如你今天種蘋果，蘋果長得漂不漂亮，全部可以用 AI 判定，減少很多人工的投入。

編輯：芯智訊-浪客劍

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