2020年，全球晶片代工行業收入增長超出預期。大多數廠商面臨供應吃緊，晶片代工行業2021年預計將保持高速增長。

巨集觀環境對行業發展有利，如COVID-19疫情導致物流受阻，中美貿易摩擦使得晶片訂單火爆。此外，為了滿足5G智慧手機、遊戲機和雲伺服器AI/GPU不斷增加的晶片需求，7奈米和5奈米先進工藝的技術迭代也在加快。但是，行業新增產能有限，二線代工企業更願意提高價格，而不是建設新廠。

我們根據自下而上的調查分析，對2021年全球晶片代工行業做出如下四大預測：

2021年收入將再現兩位數同比增長

2020年，全球晶片代工行業收入約為820億美元，同比增長23％。儘管這一基數很高，但我們預計2021年收入仍將同比增長12％，達到920億美元。

2021年，臺灣晶片代工巨頭臺積電預計將跑贏大盤，收入同比增長13%-16%。1月中旬，臺積電將舉行第四季度業績釋出會。

為了與三星的公開資訊保持一致，我們的預測還包括Samsung Foundry提供給內部LSI部門的晶片。此外，Samsung Foundry還贏得了高通和英偉達等客戶的多個訂單，預計2021年收入將同比增長20％。

2021年全球晶片代工行業增長的動力來自晶片出貨量增加以及價格上漲，這在以前十分罕見。尤其是2020年下半年以來8英寸晶片廠產能吃緊，部分供應商將晶片平均價格調漲10％。

藉助更多的EUV層大幅提高7/5奈米產量

經過2019年和2020年的初期試產之後，臺積電和三星大幅提高了EUV工藝的7奈米和5奈米晶片產量，增長率超過行業平均水平。EUV（極紫外光刻技術）工藝沿著摩爾定律不斷提高晶片的電晶體密度，可滿足5G智慧手機和HPC（高效能運算）應用的開發需求。

  • 5奈米：2020年第一季度臺積電開始量產5奈米，6-9月後三星也實現了量產。這兩家代工廠都採用了EUV工藝，而英特爾去年再次推遲了7奈米的量產時間。我們預計，2021年5奈米出貨量將大幅提升，佔全球12英寸晶片總出貨量的5％，而2020年這一比例還不到1％。蘋果將是最大的5奈米客戶（見圖1），iPhone（A14/A15）和新發布的Apple Silicon都將採用5奈米晶片，所有訂單由臺積電生產。由於iPhone 13可能採用高通的X60調變解調器，因此高通有望成為第二大5奈米客戶。臺積電2021年的5奈米晶片收入預計在100億美元。由於內部Exynos晶片的需求增加，加上高通訂單的推動，Samsung Foundry的5奈米收入也將迎來大幅增長。我們認為，5G旗艦機型熱銷將帶來上行空間，臺積電和三星2021年的平均產能利用率將達到90％。

圖1：2021年的5奈米晶片出貨量明細

7奈米：超過80％的5奈米晶片用於智慧手機，而7奈米晶片的應用範圍更廣泛，可用於AI/GPU、CPU、網路和汽車處理器。臺積電的7奈米晶片包括7奈米（DUV工藝）、7+奈米（EUV工藝）和6奈米（EUV工藝），三星的7奈米/6奈米晶片則都採用了EUV工藝。我們預計，2021年7奈米的出貨量將佔全球12英寸晶片總出貨量的11％。35％的7奈米晶片將用於智慧手機（見圖2），AMD將佔7奈米出貨量的27％，英偉達佔21％。由於遊戲機、雲伺服器/AI處理器和5G智慧手機對晶片的需求旺盛，2021年的7奈米產能將十分緊張，平均產能利用率或達到95-100％。因此，晶片廠商和OEM很難在短期內滿足加密ASIC和ARM處理器（伺服器和汽車方面）等新興領域的需求。

今年高庫存將成為常態

儘管晶片代工行業的週期性沒有IC儲存那麼強，但我們仍將庫存水平作為預測行業增長的一個重要指標。但是，只要COVID-19疫情和全球貿易緊張局勢持續，我們就需要調整2021年甚至2022年初的預測。全球OEM和IC設計公司都在準備提高晶片庫存水平。據供應鏈訊息，從2020年下半年開始部分標準IC的採購週期已經延長至26周（6個月）及以上。換句話說，臺積電和二線代工廠成熟工藝的訂單將持續火爆。

全球領先IC設計公司的財報顯示，2020年第三季度末的晶片庫存週轉天數約為79天，而2016年以來的行業平均水平是70天。AMD、英偉達、高通甚至Dialog Semi（模擬IC）等小廠商都表示，2021年的5G智慧手機、WFH裝置和雲伺服器支出將增加，這將推高庫存水平。由於擔心供應鏈中斷，晶片廠商從2020年第四季度開始就保持較高的庫存水平。這表明2021年上半年的市場表現將好於往年，客戶為了避免下半年出現產能風險，會提前下訂單。我們預計今年年中庫存水平將達到高峰。

IDM外包加快，資本高度集中

ASML的EUV出貨量預測和臺積電2021年的資本支出指導是全球半導體行業的關鍵指標，兩家廠商預計一月中旬才會釋出預測。市場預測臺積電2021年的資本支出將超過200億美元，創下歷史新高。我們認為這一預測很合理，智慧手機和HPC將是今年臺積電收入增長的動力。

為了長遠發展，英特爾也準備外包CPU業務。臺積電和三星今年將著手擴大5奈米/3奈米產能。資本支出/收入是晶片製造商對未來收入增長信心的指標，預計2021年這一比率將維持高位，臺積電為40％，Samsung Foundry為70％。除了終端應用的需求旺盛外，全球IC設計商都在追求盈利能力，IDM外包趨勢將加快。2021年下半年，臺積電除英特爾的訂單外，可能還會收到更多日本客戶的訂單，如索尼的CIS（48MP）和Renesas的MPU（28奈米）訂單。

結論

受到週期性和結構性多個利好因素的推動，2020-21年全球晶片代工行業蓬勃發展，這是1998-2000年網際網路泡沫以來首次出現這一景象。來自汽車等行業的晶片需求激增，2021年有望實現兩位數增長。此外，如果將IDM外包考慮在內，我們預計全球晶片代工行業規模將在2022-23年達到甚至超過1000億美元。