芯片微型化挑战极限，成熟制程被反推向热潮

昔日，芯片制造的巅峰追求聚焦于先进制程技术，各厂商竞相追逐，摩尔定律的辉煌似乎预示着无尽前行的时代......

在人工智能（AI）技术浪潮推动下，先进制程芯片需求激增，导致市场供不应求，价格扶摇直上，呈现出供不应求的紧俏局面。同时，与此形成鲜明对比，成熟制程芯片领域却已悄然拉开价格战的序幕。

从技术创新的角度看，成熟制程并非停滞不前。

相反，由于工艺优化、材料创新等技术的不断应用，这些制程在提升效率、降低能耗、增强可靠性等方面仍有巨大的潜力可挖。

同时，面对定制化、差异化的市场需求，成熟制程技术也展现出了其灵活性和适应性，能够根据客户需求进行快速调整和优化。

回顾2023年的全球半导体行业时，一个不可忽视的现象是晶圆代工成熟制程产能利用率的持续低位徘徊；这一现象不仅反映了当前市场的复杂性和多变性，也预示着行业内部正在经历一场深刻的调整与变革。

因此，市场需求低迷是导致晶圆代工成熟制程产能利用率低下的重要原因。智能手机、笔记本电脑、电视等消费类电子产品的销量下滑，直接影响了对芯片的需求。

这意味着，半导体行业进入消化过剩库存的阶段，也加剧了市场需求的疲软。面对供过于求的局面，晶圆代工厂商不得不采取降价策略以争取订单，这进一步压缩了利润空间，使得产能利用率难以有效提升。

值得一提的是：谈及芯片技术，近期频繁被聚焦的莫过于引人注目的芯片制程议题。

芯片，这一微观世界的奇迹，是由不计其数的晶体管精密构建而成；每个晶体管，作为构成芯片的基本单元，都巧妙地融合了源极、栅极与漏极三大要素。

栅极的宽度，这一关键参数，直接对应着我们所称的制程节点，也就是大家耳熟能详的纳米工艺标识中的具体数值。

从早期的28nm，到后续的14nm、7nm，到目前广泛讨论的5nm、3nm，以及台积电正全力推进的2nm等；这些数字不仅代表着芯片制造技术的不断精进，更预示着芯片性能与能效的显著提升。

与此同时，成熟制程与先进制程在半导体制造业中“熠熠生辉”，随着时间和市场需求的变化而有所不同，其哪个更缺产能。

成熟制程：通常指的是28nm及以上的制程工艺。这些工艺已经过长时间的市场验证，技术相对成熟，生产成本较低，稳定性高。它们广泛应用于制造中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU（微控制单元）、电源管理（PMIC）、模数混合、传感器、射频芯片等。

先进制程：则是指28nm以下的制程工艺，目前主要为16/14nm及以下节点。这些工艺追求更高的晶体管密度和更低的功耗，主要用于制造高性能的芯片，如CPU、GPU等，在高性能计算、人工智能、图像处理等领域。

成熟制程产能紧缺：

市场需求旺盛：成熟制程广泛应用于消费电子、汽车电子、工业控制、物联网等多个领域，这些领域对芯片的需求持续增长，导致成熟制程产能紧张。

供应链重建：在过去几年中，由于多种因素导致的供应链中断和产能不足问题，各大晶圆代工厂正在积极重建供应链和扩充产能，但这一过程需要时间，因此在短期内成熟制程产能仍然紧缺。

技术稳定性与成本效益：成熟制程技术相对成熟，生产成本较低，且能够满足大多数中低端电子产品的需求，因此在市场上具有较大的需求量。

先进制程产能紧缺：

技术前沿与高性能需求：先进制程技术代表着半导体产业的前沿发展方向，是高性能芯片制造的关键。随着人工智能、高性能计算、5G等技术的快速发展，对先进制程芯片的需求急剧增加。

技术门槛高：先进制程技术的研发和生产需要巨大的投入和长期的技术积累，只有少数几家企业能够掌握这些技术。因此，先进制程的产能相对有限，难以满足市场的旺盛需求。

产能爬坡期：先进制程技术正处于产能爬坡期，每年都会有大幅度的提升，但生产商数量有限（主要为台积电和三星），且产能扩张速度可能跟不上市场需求的增长速度。

虽说，许多观点倾向于认为先进制程技术的不断演进，成熟制程最终会面临淘汰的命运，这一看法虽蕴含一定逻辑，却非全然无误。

首先，从狭义层面，纳米制程的精细化通常直接关联于芯片体积的显著缩减、性能的飞跃式提升以及能耗的有效降低。这一趋势在高度集成且体积受限的手机芯片领域尤为显著，其中先进制程技术的应用成为了不可或缺的关键因素。

其次，台积电制程进步的意义：5nm工艺相对于7nm工艺，逻辑密度提升了80%，在同等功耗下性能提升了15%，在同等性能上，功耗可以降低35%。

尤其，苹果以A15和A14为例，A15采用了台积电3nm 制程进行制造，而上一代的A14芯片则采用4nm 制程技术。A15集成150亿晶体管，比A14的118亿晶体管增加了27%。这也造成了A15 CPU单核性能提升10%、GPU性能提升40%。当然，这里必然还有新一代芯片的设计因素。

然而，在工业控制、汽车制造及军事装备等关键领域，情况则截然不同。这些领域对芯片的稳定性、耐用性和长期可靠性有着极高的要求，而这些恰恰是成熟制程芯片所擅长提供的。

基于以上情况，我们不难发现：

芯片设计并非单纯追求尺寸的微缩化，而是需综合考虑性能、功耗、成本及可靠性等多个维度。先进制程芯片在提升性能与降低功耗方面确实表现出色，尤其适用于手机处理器等对性能有极高要求的场景。

另外，在工业控制、汽车电子及军事装备等关键应用领域，芯片的长期稳定性、环境适应性和高可靠性成为更为关键的因素。

综上所述，尽管市场初期对今年成熟制程晶圆代工市场的展望持谨慎态度，但近期一系列积极动态，特别是库存去化加速与订单转移现象的显著增强，已成为市场关注的焦点。

自四月以来，成熟制程市场呈现出明显的企稳迹象，业界普遍对第二季度成熟制程产线的表现持乐观态度，预期将实现温和复苏，而下半年则有望进一步展现出更为强劲的复苏态势。

随着市场回暖趋势的逐步确立，预计至2024年底，多数晶圆代工厂商的8英寸晶圆代工产能利用率将显著回升至60%以上的高水平；这意味着随着市场需求的增加和产能利用率的提高，成熟制程的价格会有所回升。

由于篇幅受限，本次的成熟制程就先介绍这么多......奇普乐将在每周，不定时更新~

最后的最后，借由拿破仑·波拿巴的一句名言：最困难的时候，也就是我们离成功不远的时候。愿每一位半导体从业者可以——贯彻始终、坚定不移！