芯片代工龙头台积电14日说明会终于表态，表示前往日本兴建新芯片厂，预计采用22及28纳米特殊制程。若一切顺利，2022年开工，2024年量产。届时日本也可使用台积电芯片产能，生产汽车、IoT、图像传感器的芯片与处理器。
台积电宣布将赴日建芯片厂后，也是台积电近年台湾之外新建的第二处厂区。2020年6月台积电宣布美国亚利桑那州建设5纳米制程为主的12英寸芯片厂，投资金额约120亿美元。除了台积电，三星、英特尔、联电、格芯、中国中芯国际等半导体制造企业，芯片产能吃紧情况下，均有大规模投资建厂计划。此大规模和密集产能扩建，在半导体业史上也属罕见。
芯片厂近来大幅扩产
从已经披露的信息来看，台积电和SONY集团正在考虑在日本九州熊本县联合建设一座芯片厂。该计划的总投资估计约为8,000亿日元（约合70亿美元），预计日本政府将提供最多一半的资金。而该工厂将生产用于相机图像传感器需要的处理器，以及汽车和其他产品的芯片，并计划于2024年投产。日本最大的汽车零部件制造商日前也表态，支持通过在现场设置设备的方式参与这些计划。这也预计使得日本的丰田汽车集团成员，寻求其汽车零部件中使用芯片的稳定供应得以实现。
日本新建新芯片厂外，台积电美国亚利桑那州5纳米制程芯片厂2021年正式动工，总投资金额达120亿美元。估计初期芯片厂规模较小，每月产能2万片，后续还将视情况扩产。先前还有消息传出，台积电将在亚利桑那州总计创建6座芯片厂。台积电在台湾也积极扩产。市场消息表示，台积电将在高雄打造生产据点，主要以7纳米制程切入，初步规划将在当地建造6座芯片厂，最快2023年启动。接踵而来的扩产计划，台积电日前宣布3年内投入1,000亿美元支应。
除了台积电，三星、英特尔、联电，格芯、中芯国际等全球主要半导体制造企业也都传出大规模投资建厂计划。三星计划美国投资170亿美元建设先进制程芯片厂，目前在寻找合适的建厂地点。英特尔首席执行官Pat Gelsinger日前宣布在欧洲新建2座工厂，有可能扩大规模。英特尔斥资200亿美元在亚利桑那州新建两家芯片厂日前动工。
联电方面，也宣布与多家客户携手，借全新双赢合作模式，扩展南科12英寸厂Fab 12A P6厂区产能。据协议，联电与客户的合作模式，客户将以议定价格先付订金，确保取得联电P6长期产能，估计产能扩建计划总投资金额约新台币1,000亿元。联电表示，P6产能扩建计划预计2023年第二季投产，届时配备28纳米制程生产机台，未来还可延伸到14纳米制程，直接配合客户制程发展升级需求。
格芯则宣布将在美国、新加坡、德国三地12~90纳米制程产线产量2022年提升13%。新加坡12英寸芯片厂年产量增加45万片。中国中芯国际方面，2021年以来也是陆续宣布宣部署设的位于北京、深圳、上海三地的芯片厂将增加28纳米及以上制程的约产能24万片。综合看2020年以来，台积电、三星、英特尔、联电，格芯、中芯国际几家芯片厂商宣布的投资金额，累计超过2,300亿美元。
先进与成熟制程皆扩产积极
除了产能提升，另一个值得注意的重点是本次芯片厂大规模投资，有先进制程也有成熟制程。7纳米以下先进制程投资金额达590亿美元，28纳米以上成熟制程投资金额达190.5亿美元。虽然芯片产能供应吃紧，但考虑到芯片厂从筹备到量产，一般约需两年，两年后市场情况如何？添加产能一旦释放，是否造成产能过剩？
7纳米等更先进制程的处理器或芯片，主要应用于CPU、GPU等对运算性能要求较高领域，高通骁龙系列、联发科天玑系列、AMD Ryzen系列处理器及英伟达GPU等高端显卡等都有应用。更高端5纳米制程处理器主要应用智能手机SoC，如苹果A系列处理器、HPC高性能计算、AI人工智能等。
外资指出，受益5G普及、数字化转型等产业趋势，消费性电子、基站等领域将更多使用7纳米以上更先进制程的处理器及芯片，这对先进制程产有非常大需求。目前分析，未来市场应能消化新建芯片厂的产能。
市场调查机构《IC Insights》数据显示，到2024年，10纳米以下先进制程处理器及芯片市场占有率，将从2020年底10%升至29.9%。全球芯片市场整体需求提升下，10纳米以下先进制程需求量将大幅提升。对先进制程而言，芯片代工厂产能扩展速度仍相对保守，并没有超出市场预期，扩产并不会造成产能过剩。
此外，芯片代工产业上下游结合效应越来越明显，芯片厂与供应链上下游关系也愈紧密，市场预测会更准确，不易出现产能过剩。芯片厂会测试客户，判断客户需求是真的或重复下单，客户需求有反复确认。即便客户提升订单量，最终风险也由供应链承担。
28纳米以上成熟制程的处理器及芯片因为应用范围广，领域包括电源管理、传感器、功率器件、模拟芯片等。使得28纳米以上成熟制程芯片在整个芯片供应占比最高，需求量也最大。2020年底至今市场都供应不足，这波芯片短缺缺货对象就是成熟制程产品。
外资提到，现阶段汽车向电动化、联网化、智能化前进，带动电源管理芯片、功率组件、传感器、MCU微处理器等车用半导体广泛应用，加上5G通信技术支持Sub-6GHz、毫米波等大量频段，需要基站、智能手机等通信设备也支持相应频段信号，催生射频芯片的大量需求。
伴随物联网建设兴起，大量IoT设备也带动MCU、射频芯片需求，大多使用成熟制程技术。整体看成熟制程芯片市场空间很大，扩展28纳米以上制程的芯片产能也符合市场需求，不容易出现产能过剩问题。成熟制程对应产品多且缺口也大，需求量更大，成熟制程也与先进制程一样，出现供过于求有难度。
（首图来源：台积电)