曾经，先进制程是芯片制造的王道，各家厂商争先恐后，摩尔定律的脚步仿佛永不停歇。然而，随着技术壁垒的不断垒高，先进制程的研发成本和风险也呈指数级增长，这条通往未来的道路变得愈发艰难。
与此同时，曾经被视为落后的成熟制程却迎来了王者归来。在智能手机、物联网、汽车电子等领域，大量的芯片需求都可以由成熟制程满足，就拿汽车来说，汽车行业使用的芯片95%都是传统芯片。而更低的成本和更高的性价比，也让它成为了市场中的香饽饽。
一场场轰轰烈烈的成熟制程大战，正在全球范围内上演。
美国近几年开始重视本地化生产，推出了总额高达520亿美元的芯片法案，旨在重振本国芯片制造业。格芯作为首家拿到补贴款的晶圆代工厂，也将在成熟制程领域大展拳脚。
印度，这个拥有14亿人口的庞大市场，也开始对成熟制程虎视眈眈。他们希望通过发展芯片制造业，摆脱对外部的依赖，并推动本国经济发展。
中国，作为全球最大的芯片市场，正在加紧布局成熟制程。SEMI预估，2024年中国可能新增18座晶圆厂，月产能将达860万片，年增13%。这无疑将为中国芯片产业的发展注入强劲动力。
成熟制程之战，看点十足。谁能在这场没有硝烟的战争中取得胜利：
- 究竟是，中国能否抓住机遇，弯道超车？
- 还是，美国能够凭借钞能力重回巅峰？
- 又或者，印度会成为搅局者，创造新的奇迹？
格芯拿到15亿芯片补贴款，建厂扩产
当地时间2月19日，美国政府表示，将向Global Foundries（格芯）提供15亿美元资金，以扩大半导体生产，以加强美国国内供应链。除了实打实的真金白银之外，这笔补贴将伴随着16亿美元的可用贷款，这笔资金预计将在这两个州产生125亿美元的总潜在投资。
格芯是第一家获得《芯片与科学法案》重大奖项（超过15亿美元）的半导体纯晶圆代工厂。格芯也是唯一一家总部位于美国、生产足迹遍布全球的纯晶圆代工厂，其在美国、欧洲和新加坡均设有工厂。关于格芯的起源：格芯最初是AMD在德国德累斯顿的内部制造业务的衍生公司；随后，格芯收购了新加坡特许半导体晶圆代工厂；在纽约州马耳他新建代工厂；而且2015年，格芯还收购了 IBM 位于纽约和佛蒙特州的前内部技术开发团队和芯片制造业务。
格芯是全球第四大晶圆代工厂
而且这是美国《芯片法案》当中截止目前最高额的补贴款。前两笔规模较小的《芯片法案》拨款，分别是给了英国宇航系统的美国子公司贝宜系统公司（3500万美元）和微芯科技（1.62亿美元）。
不过虽然这是截止目前《芯片法案》所补助的厂商中的最高额，但是相比390亿美元还是较小。美国国会于2022年通过了《芯片法案》（Chips and Science Act），旨在重振美国半导体生产。《芯片法案》拟拨出高达390亿美元的直接拨款补贴，以及价值750亿美元的特别贷款和贷款担保。大头最有可能是英特尔拿走，台积电和三星电子也有望获得《芯片法案》资金，用于在美国新建工厂。
有一说一，那格芯用这笔钱主要是来进行哪些晶圆厂的扩张呢？根据格芯与美国商务部达成的初步协议，该公司将在纽约州马尔他（Malta）扩张和兴建新厂，并扩大当地与佛蒙特州伯灵顿（Burlington）既有的生产规模。
格芯打算扩建其位于纽约州马耳他的 Fab 8 工厂，利用其德国和新加坡工厂已使用的制造技术来制造汽车应用芯片，这实质上意味着将尾部节点引入 Fab 8。此次升级对于满足汽车行业向电动和软件定义汽车转型过程中不断增长的需求。
此外，格芯将在马耳他园区建造一座新的最先进的晶圆厂，以满足汽车、航空航天、国防和人工智能等广泛市场和应用领域的客户对美国制造的基本芯片的预期需求。新工厂已获得一些必要的许可，将利用该工厂现有的基础设施和生态系统，实现从建设到生产的快速高效的路径。据tom’shardware的报道，这座新工厂的建设与格芯现有场地的扩建相结合，预计在未来10多年内将使马耳他园区的现有产能增加两倍。一旦所有阶段完成，这两个项目预计将把晶圆产量增加到每年100万片。
而格芯的伯灵顿厂扩张后，将成为美国首家有能力大量生产新一代硅基板氮化镓（GaN-on-silicon）的半导体厂。硅基板氮化镓半导体可运用在电动车、电网和智能型手机等。
众所周知，格芯于2018年宣布退出10nm及以下先进工艺的研发，目前拥有12nm先进工艺。在放弃了对先进制程的追逐后，格芯聚焦于22／28纳米和12／14纳米中端与成熟制程市场。格芯在一份声明中表示：“格芯的新晶圆厂将占据独特的地位，以占领功能丰富的成熟、关键芯片领域，成熟制程预计将继续占据半导体市场60%以上的份额。”可以预见，随着格芯此轮的扩张，成熟制程大战正在愈演愈烈。
美国参议员伯尼·桑德斯(Bernie Sanders)办公室在一份声明中赞扬了这一声明，他指出，大约85%的手机使用的是格芯生产的芯片。关于这项补贴，格芯的客户AMD、高通、通用汽车等纷纷拍手叫好。
印度也瞄准了成熟制程
在当今全球的电子制造版图中，一直在电子领域缺席的印度正在快速崛起。一个真实的案例是：三年前，印度还没有生产苹果手机，印度几乎需要100%进口手机，而现在，印度99.2%的手机都是本地制造，而且从进口国转变成为了出口国。印度已经是全球半导体供应链中的重要一环。
为了扩大其在半导体价值链中的作用，印度正在抓住全球对地缘风险分散的契机，不断向电子产品上游-芯片制造领域进军。
近日，据印度电子和信息技术部部长拉吉夫·钱德拉塞卡 (Rajeev Chandrasekhar) 表示，印度很快将建成两家成熟的半导体制造厂，这两个项目包括：1）以色列Tower Semiconductors 提交的有意在印度进军65纳米和40纳米晶圆厂生产80 亿美元提案；2）塔塔集团提交的计划在Dholera建立一座晶圆厂的项目。“我们正在评估 65、40 和 28 纳米技术的晶圆厂，以及许多其他封装方案。”Rajeev表示。
印度政府已经收到四项关于建立半导体制造厂的提案和13项关于建立芯片组装、测试、监控和封装 (ATMP) 工厂的提案。印度政府正在评估这些提案，如果根据该国100亿美元的芯片制造计划获得批准，政府将承担50%的成本。
此前印度宣布了100亿美元的半导体补贴计划。据外媒financialexpress报道，为了吸引在中心 100 亿美元芯片补贴计划下被选中的芯片制造商，印度泰米尔纳德邦政府2月份提出，将提供高达50%的资本补贴——为在该州设立的半导体制造公司提供50%的资本支出援助。
Rajeev Chandrasekhar表示，2014年之前的印度政府忽视了电子产品，75 年来，印度一直是半导体领域“错失机会的典型案例”。“2012 年，英特尔想要在这里建厂，但没有得到支持，他们就离开了。当总理在 2020年1月启动这个（半导体）计划时，我们知道我们必须非常快速、聪明地工作，我们本质上是为了弥补过去 75 年失去的机会。” “我们在半导体设计、初创公司、研究、人才、封装和制造等广泛领域取得了重大进展，”钱德拉塞卡说。
随着印度的外国直接投资不断增加，印度的电子生态系统正在加速形成：
AMD于去年11月28日在班加罗尔开设了其最大的全球设计中心 Technostar 研发园区，这是未来五年在印度投资 4 亿美元的一部分。这项投资此前已在2023年印度半导体展上宣布。Technostar 园区占地 500,000 平方英尺，将容纳约 3,000 名工程师，重点开发用于个人计算机和数据中心的 CPU、GPU、自适应 SoC 和FPGA。该设施拥有最先进的研发实验室、访客演示中心和协作空间。
美光科技将分两期在萨南德建立占地 140 万平方英尺的 ATMP（组装、测试和封装）工厂。该工厂的第一阶段计划于 2024 年 12 月开始生产封装芯片。第二阶段计划在本十年后半段开始生产。
Simmtech是美光的主要供应商，该公司是一家专门从事基板制造的美国芯片制造商，已经获得了在古吉拉特邦Sanand建立工厂的许可，该工厂靠近美光自己的制造基地。
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信息技术与创新基金会 (ITIF) 2月份发布的《评估印度是否准备好在全球半导体价值链中发挥更大作用》报告中指出，未来五年，印度有潜力将其在半导体组装、测试和封装 (ATP) 领域的业务扩大到多达五个工厂，并吸引生产 28 纳米或以上传统半导体的晶圆厂。
印度在半导体领域的优势主要体现在：1）庞大且不断增长的消费者和商业市场。根据IESA 和 Counterpoint Research 的一份报告（下图所示），印度的半导体消费预计到 2026 年将达到 640 亿美元，比 2019 年的 220 亿美元增加两倍，预计同期复合年增长率 (CAGR) 为 16%。预计到2030年，这一金额将再次增加近一倍，达到 1100 亿美元，届时分析师预计印度将占全球直接半导体消费的约10%份额。分析师预测，到2030 年，无线通信（265 亿美元）、消费品（260 亿美元）和汽车（220 亿美元）将成为印度半导体市场的最大组成部分；
图源：Itif
2）印度拥有超过125,000 名员工，占全球集成电路 (IC) 设计劳动力的20%。几十年来，印度一直是重要半导体设计的发源地，几乎每一家全球排名前 25 的半导体设计公司——包括英特尔、德州仪器、英伟达和高通——都在印度设有设计和研发中心。
总之，印度想成为芯片制造大国的决心愈演愈烈，2021年，印度只有9%的半导体零部件来自本地。印度计划到2026年将其本地半导体采购比例增加到17%。无论如何，Tower Semiconductor是为数不多的愿意来印度建晶圆厂的厂商之一，值得注意的是，早在十年前，Tower 就曾表示有兴趣在印度建立制造业务，但多次尝试都未能成功，原因各不相同，包括政府缺乏连贯的政策和流程、遭受财务问题和信誉问题的印度合作伙伴，或两者兼而有之。接下来，就看印度如何下好这步棋。
国内代工玩家，成熟制程怎么看？
作为成熟制程的国内晶圆代工厂，中芯、华虹是资深玩家，他们又如何看这个市场的发展呢？
中芯国际在2月7日的投资者关系活动上，针对“全球加强本地化生产，产能过剩的问题”回答道，从大的角度来看，全球代工业的产能建设在有些市场很扎堆，供过于求，这个是会出现的。但按照行业的竞争规律，大约5-6年把多余的产能部分进行消化和兼并，市场和供应会取得一个平衡。
而就中芯国际已经建设的项目，这些都是基于与客户及产业链的事先协商，并且市场上确实存在这种需求。如果未来的发展确实需要这样的产能，不论是在经济繁荣时期还是当前经济下行的背景下进行建设，实质上并无太大区别。中芯国际的战略并不是简单追随摩尔定律，而是考虑到工厂的长期运营，通常超过20年。与此同时，中芯国际发展的不是摩尔定律的客户，特殊制程的产品很慢，又需要很多很多产品才能形成产量。从开始建立产能，到上升到很稳定的一个量，是需要很长时间的。所以比较稳妥的一个办法是觉得未来有发展方向，跟客户达成协议，每年建设的量差不多是最好。
此外，市场是有机会的，中芯国际在全球半导体代工行业中的份额相对较小，目前仅占整个行业的5%，在包括集成电路制造业的IDM在内的全球市场中，其份额大约为1%。考虑到中芯国际产品和研发的多样性，即使其市场份额有所增加，例如从1%增长到1.5%甚至2%，也不太可能对整个行业造成重大冲击。
在外部环境无重大变化的前提下，中芯国际公司给出的 2024 年指引是：销售收入增幅不低于可比同业的平均值，同比中个位数增长。公司计划在2024年继续推进近几年来已宣布的 12 英寸工厂和产能建设计划，预计资本开支与上一年相比大致持平。
华虹2023年全年实现销售收入 22.861亿美元，全年毛利率为 21.3%。该公司认为 2024 全年会比2023 全年表现更好。从产能情况上来看，目前华虹在上海金桥和张江建有三座 8 英寸晶圆厂，月产能约 18 万片。另在无锡高新技术产业开发区内建有一座月产能 9.45 万片的12 英寸晶圆厂（“华虹无锡”），这不仅是全球领先的 12 英寸特色工艺生产线，也是全球第一条 12 英寸功率器件代工生产线。目前，该公司正在推进华虹无锡二期 12 英寸芯片生产线（“华虹制造”）的建设。华虹在2023Q4的业绩说明会上表示，华虹半导体是独一无二聚焦于特色工艺的晶圆代工厂，历时 20 多年研发5大特色工艺平台，近几年，即使有非常多的新建代工厂释放产能，我们仍认为，放眼国内外，公司能够在各个技术领域保持领先优势。
结语
成熟制程之战不仅是一场商业竞争，更是一场科技博弈。总之，成熟制程技术的大战正展现出半导体行业的新趋势，那就是在追求技术创新的同时，更加注重成本效益和市场需求的平衡。这场战争虽然不似先进制程那般闪耀，但其影响力和重要性却在逐渐加深。
展望未来，成熟制程技术在半导体行业中仍将扮演重要的角色。
