定錨產業筆記

雲端服務商加碼投資,瞄準AI商機

2018-03-10

本週J.P. Morgan發表一篇Server產業的研究報告,提及雲端服務商近期的資本支出計畫,以及2018年Server產業展望。

本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/10號」的內容節錄及補充資料,若對相關供應鏈的營運概況有興趣,歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」,獲得更詳細的資訊。

近期雲端服務商,如Amazon、Google、Facebook、Microsoft,為提升資料中心運算負荷量,並追求更好的運算效率,不僅對於資本支出態度相當積極,並開始導入Intel新平台Purley,Hyperscale Data Center市場在2017Q3開始明顯轉強,帶動Server市場產值規模及出貨量強勁成長(詳見【圖一】)。

【圖一】全球Server市場產值規模(Source: Gartner)

雲端服務商積極擴增資本支出,主要是人工智慧廠商積極透過「AI訓練」優化演算法架構,且消費性電子及物聯網終端裝置陸續導入AI功能,「AI推論」的使用量將在2018~2022年之間大幅成長,預期AI相關工作量將佔2018年Hyperscale Data Center市場需求約10%(詳見【圖二】)。

【圖二】AI相關工作量佔Hyperscale Data Center市場需求

但另一方面,企業級Enterprise市場,則持續遭到白牌伺服器侵蝕(詳見【圖三】),預期白牌伺服器/交換器市場滲透率,將在2018年達40%,意味著HP、Dell、IBM......等傳統伺服器大廠,市佔率恐持續下滑,且企業級Enterprise市場在Intel Purley平台換機進度非常緩慢,不利ASP表現。

這意味著,過去專注在企業級Enterprise市場的公司,亦即傳統伺服器大廠HP、Dell、IBM的供應商,不論是組裝代工廠、電源供應器、交換器......等,若不能及時調整客戶結構,將面臨白牌伺服器業者的強力競爭。反之,以白牌伺服器市場起家的公司,例如廣達、緯穎,則可望持續受惠這項趨勢。

【圖三】白牌伺服器/交換器市場產值規模及滲透率(Source: J.P. Morgan)

在交換器市場,為因應資料傳輸量越來越龐大,100G交換器出貨量快速成長,並持續侵蝕40G交換器的市佔率。根據IDC統計,100G交換器在2017Q4產值規模市佔率已達9.6%,遠高於去年同期4.8%。

另一方面,雖然網通廠商2017年推出25G/50G交換器,意圖取代10G交換器的產業地位,10G交換器在2017Q4出貨量仍維持穩健成長,但受到產業競爭加劇影響,ASP遭遇沉重壓力,故產值規模呈現小幅衰退。

市場預期,100G交換器市佔率將在2020年達到20~25%,且業者將在2019下半年推出400G交換器產品,其中,智邦近年專注在白牌伺服器市場,不僅領先同業量產100G交換器,並已開始投入400G交換器產品開發,與國際大廠Cisco並駕齊驅,居全球領先地位,可望受惠。

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虛擬貨幣退燒,顯卡族群降溫

受惠挖礦熱潮推升顯示卡需求,兩大繪圖卡晶片龍頭NVIDIA、AMD,在2018Q1繳出亮眼的財報成績,國內板卡族群財報也非常亮眼,但隨著挖礦需求退燒,板卡族群的業績也開始面臨挑戰。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/5/27、2018/6/10號」的內容節錄及補充資料,若對相關供應鏈的營運概況有興趣,歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」,或以每日10元的價格訂閱「定錨產業週報(加值版)」,獲得更詳細的資訊。 定錨研究團隊認為,板卡族群在2018年4~5月營收降溫,主要原因有二: 1. 比特幣價格在2017Q4創新高後,2018Q1一路走跌,雖然其他虛擬貨幣在2018Q1接棒演出,但在2018Q2仍後繼無力,導致挖礦需求大幅減緩。 2. NVIDIA新款GPU即將上市,顯示卡市場進入產品交替期,消費者抱持觀望態度。 也就是說,如果虛擬貨幣價格沒有起色,板卡族群業績短期內難以回溫,但未來仍有NVIDIA新款GPU可以期待。 而關於NVIDIA新款GPU上市時程,市場上眾說紛紜,主要版本有: 1. 預計7月份上市,採用Volta架構,以台積電12nm FinFET製程投片。 2. 預計7月份上市,採用Turing架構,以台積電12nm FinFET製程投片。 3. 預計7月份上市,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 4. 預計11月份上市,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 在「定錨產業週報2018/5/27號」中,我們認為NVIDIA較可能在2018年7月推出新產品 ── GeForce GTX 1180,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 理由是,依照NVIDIA的技術藍圖推測,Volta架構應該是用在Data Center級的高階產品,且如果NVIDIA以12nm FinFET製程投片,則2018年底AMD推出以7nm FinFET製程投片的新款GPU後,NVIDIA很可能會因為製程落後而流失市佔率,等於這一代新產品只有約半年的壽命,所以NVIDIA必然會選擇以7nm FinFET製程投片。 但當時我們也補充,因為台積電7nm量產初期,多數產能都是供應Apple使用,NVIDIA很可能會搶不到產能,假使新產品如期上市,初期很可能會持續缺貨,直到2018Q4台積電7nm產能拉升後才會逐漸緩解,所以也不排除NVIDIA會直接選擇延後上市。 而根據NVIDIA CEO黃仁勳在Computex 2018釋出的訊息,我們在「定錨產業週報2018/6/10號」更新看法,認為NVIDIA新款GPU較可能在2018年9~10月上市。 這項修正,對於板卡族群有非常重大的意義! 前面提過,板卡族群營收降溫的原因,除了虛擬貨幣退燒以外,消費者在產品交替期的觀望態度也是主因之一,一但新產品上市時程延後,則空窗期就會拉長,預期板卡族群在2018Q2~Q3將面臨出貨量下滑、產品ASP下跌的衝擊,要到2018Q4才會逐漸有起色(詳見【圖一】)。 【圖一】技嘉、微星顯示卡出貨量預估 關於GeForce GTX 1180的效能及價格,我們維持先前的看法,預期GeForce GTX 1080效能較前一世代GeForce GTX 1080提升約60~70%,價格落在699美元附近,較前一代GeForce GTX 1080之599美元提高約20%。 而在挖礦需求退燒後,電競產品出貨佔比較高的微星,受惠NVIDIA新產品上市的程度,可望優於技嘉、撼訊。

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2018-06-20

Apple秋季發表會,iPhone 11正式登場

昨日蘋果(Apple)舉行每年最受矚目的秋季發表會,公佈2019年新款iPhone規格,包括iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max三款機種,64Gb版本定價分別為699/999/1,099元。 先前市場謠傳,儘管今年DRAM、NAND Flash價格崩跌,以及新機部份規格沿用前代機種的設計,使得iPhone零組件物料成本下降10%,但Apple似乎無意降價讓利給果粉;而實際上,iPhone 11定價較前一代iPhone XR下降50美元,降幅6.7%,定價低於市場預期,後續有可能迎來較好的買氣。 不過,近年iPhone因創新不足、定價過高,以及中美貿易戰激起中國消費者民族意識、拒買iPhone,導致備貨量逐年遞減。根據定錨預估,2019年iPhone新機備貨量僅6,800萬支,低於2018年8,200萬支、2017年8,800萬支(詳見【圖一】)。 (備註:後續因銷售優於預期,上修首批備貨量至7,300萬支,差異主要在LCD版本) 【圖一】iPhone新機首批備貨量預估 若以全年出貨量合計,2017~2019年iPhone出貨量從2.16億支下降至1.88億支,同期華為出貨量則是從1.54億支成長至2.32億支(詳見【圖二】),Apple全球出貨量排名第二的寶座正式讓賢。由於華為旗艦機P30是在2019年3月底發表,而iPhone則是在2019年9月中旬發表,新機週期的差異,以及華為因應貿易戰提前備貨的需求,也使得2019年手機零組件供應鏈上半年淡季不淡、下半年旺季不旺。 【圖二】三大手機品牌出貨量預估 歷年iPhone供應鏈依備貨量多寡,以及供應鏈上下游的差異,旺季從5~12月不等;但2019年因iPhone新機首批備貨量減少,使得旺季長短更依賴上市後的銷售情形,若消費者反應平淡,則旺季不僅來得較慢,也會提早結束。以PCB供應商來說,以往6月營收就會開始反映iPhone拉貨需求,但今年遲至7月營收才見轉強的跡象;此外,往年旺季將延續至11~12月,但今年多家供應商態度相對保守,認為11月以後需求不太明朗。 因此,我們認為今年iPhone旺季很可能會提早結束,投資人不該把焦點放在今年度的iPhone新機上,而是要提早開始關注2020年iPhone全面導入OLED,並支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段的受惠族群。此外,Apple很可能會在2020Q1推出僅支援4G-LTE、搭載LCD螢幕的平價版iPhone (類似iPhone SE)。 一、光學鏡頭 由於iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max光學鏡頭規格較前一代提升,分別搭載雙鏡頭、三鏡頭、三鏡頭,使得光學鏡頭成為iPhone備貨量下滑之際,出貨量唯一逆勢成長的零組件(詳見【圖三】),相關個股今年以來股價表現強勁。尤其,玉晶光首度供應後置廣角、超廣角兩顆鏡頭,並獲得相當高的訂單分配,挑戰大立光的供應鏈地位(詳見【圖四】)。在iPhone光學鏡頭訂單轉移下,定錨認為,Apple佔大立光營收將下滑至35~40%,且華為將取代Apple成為大立光的最大客戶。 【圖三】iPhone搭載鏡頭數量預估 (備註:2018年前鏡頭出貨量成長動能,主要來自全系列搭載3D感測模組,須搭載一顆紅外線攝像鏡頭。) 【圖四】iPhone鏡頭供應鏈訂單分配預估 展望2020年,Apple很有可能會將舜宇光學納入供應鏈,然iPhone鏡頭規格應不會再次升級,亦即現有供應商大立光、玉晶光、Kantatsu訂單分配下滑,尤其玉晶光來自iPhone營收高達75~80%,所受衝擊最大。 二、晶圓代工 儘管iPhone備貨量下滑,但因核心處理器持續導入更先進的製程,使得晶片開發及生產成本提高。 雖然導入先進製程可提高電晶體密度,有利於縮小晶片尺寸,以iPhone XS Max搭載的A12 Bionic,晶片尺寸約83.3平方毫米,確實較iPhone X搭載的A11 Bionic晶片尺寸87.7平方毫米小;但因製程從10nm推進至7nm,每片矽晶圓的代工價格提高,使得每顆晶片生產成本不減反增。根據IHS Markit估計,A11 Bionic、A12 Bionic的BOM Cost分別為27.5美元、30.0美元。 iPhone 11系列搭載的A13 Bionic,採用台積電7nm製程,與A12 Bionic相同,故今年核心處理器BOM Cost應與去年差異不大,但出貨量大幅減少。也就是說,2019年下半年iPhone新機對台積電的營收貢獻,將小於去年同期,亦即台積電近期營收還是要看超微(AMD)新產品Ryzen 3000X、Epyc Rome的表現,以及華為「去美化」的訂單挹注。 展望2020年,iPhone核心處理器可能會推進至5nm製程,代工價格再度提高,且全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,有機會推動果粉換機潮,營收貢獻度可望優於2019年。然而,台積電的觀察重點還是在於華為「去美化」、AMD在Desktop、Server市場反攻市佔率,以及眾多5G晶片開發商,包括高通(Qualcomm)、聯發科、華為、賽靈思(Xilinx)......等客戶的強勁需求。 三、3D感測 由於iPhone 11系列3D感測模組沿用iPhone X的規格,預期3D感測模組單價,將從2017年16.5美元,下降至2019年11.0~12.0美元;但因不支援Face ID的舊機種陸續停售,目前未搭載3D感測模組的機種只剩下iPhone 8/8+,故出貨量及滲透率還是持續提升的(詳見【圖五】)。 值得留意的是,2020年iPhone很可能會導入採用ToF技術的後鏡頭3D感測,雖然ToF技術對VCSEL的發光功率要求低於結構光(Structure Light),但因為後鏡頭3D感測所需的感測距離較長,故還是會使用更大顆的VCSEL,模組單價約16.0~20.0美元,高於前鏡頭3D感測,台系供應鏈則包括VCSEL代工廠穩懋,紅外線攝像鏡頭供應商大立光、玉晶光......等。 【圖五】iPhone 3D感測模組出貨量預估 四、射頻晶片 由於iPhone 11系列沒有支援5G,前端射頻模組(RF-FEM)設計應該跟前一代產品差異不大,包含低頻、中頻、高頻三套,低頻RF-FEM主要由思佳訊(Skyworks)供應,中高頻、高頻RF-FEM主要由博通(Broadcom)供應,其中,Broadcom的PA委由穩懋代工。 展望2020年,iPhone將全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,在最上層類載板(SLP)上搭載6顆高通(Qualcomm) Snapdragon X55 Modem晶片,帶動RF-FEM需求大增,預期將包含低頻1套、中高頻1套、極高頻1套、毫米波6套。其中,低頻應會維持採用Skyworks的產品,中高頻、極高頻應會採用Broadcom的產品,而毫米波頻段尚未確定規格,經驗上看來以Broadcom贏面較大,但Qualcomm RF-360也非常有競爭力,未必沒有機會。但不論毫米波頻段RF-FEM最後是由誰出線,GaAs PA的代工廠都是穩懋,所以穩懋將立於不敗之地。 此外,我們認為就算Apple在毫米波頻段採用Broadcom的RF-FEM產品,還是會搭配Qualcomm QTM525毫米波AiP天線模組,供應鏈包括毫米波AiP天線模組封測廠日月光,以及AiP天線模組所需使用的BT載板供應商南電、景碩......等。 五、類載板(SLP) 由於iPhone 11系列的主板規格,與iPhone XR/XS/XS Max相同,且今年台系銅箔基板供應商以較積極的價格策略,從Panasonic手中搶下訂單,預估供貨比重達60~70%。由於廠商良率及產能規模經濟效益逐步提升,以及關鍵原物料成本下滑,預期SLP單價較去年下滑20~30%。 我們曾在2019年9月6日發表的「手機主板HDI、SLP規格升級,供應鏈受惠」獨家產業報告,指出2020年iPhone全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,預期主板規格將再度升級,OLED版本搭載4片SLP、堆疊成三層結構,且因應高頻傳輸需求,銅箔基板可能會採用更高階的材料,帶動每片銅箔基板ASP提升20~25%,預期SLP單價將較今年大幅提升(詳見【圖六】、【圖七】)。 【圖六】iPhone SLP單價預估 【圖七】iPhone SLP產值預估 目前台系SLP供應商中,以臻鼎-KY旗下鵬鼎供貨比重最高,預估在2019年7月擴產完成後,供貨比重將達30~35%;其次,華通、欣興供貨比重則在10~15%之間;至於景碩,則因良率低於同業,已逐漸退出iPhone SLP供應鏈。 六、天線軟板 由於異質PI(Modified PI)軟板技術趨於成熟,在Sub-6GHz頻段的損耗表現已不輸給LCP軟板,且材質彈性較佳、利於內部空間配置,故iPhone 11系列Cellular下天線維持LCP軟板,由日商村田(Murata)提供;上天線則改為Modified PI軟板,由臻鼎-KY、台郡分食訂單(詳見「嘉聯益驚爆裁員,LCP訂單轉向臻鼎-KY?」);嘉聯益則轉向爭取陸系品牌LCP軟板訂單。此外,iPhone 11支援Wi-Fi 6 (802.11ax),故Wi-Fi軟板升級為Modified PI材質,主要由臻鼎-KY供貨。 展望2020年,因iPhone全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,而Modified PI在毫米波頻段的損耗表現仍大幅落後於LCP,故有可能會採用更多LCP軟板,潛在供應商包括Murata、嘉聯益,另外臻鼎-KY、台郡的LCP軟板技術漸趨成熟,也有機會爭取到訂單。 七、軟硬結合板(Rigid-flex PCB) 5G手機的耗電量,較4G-LTE手機提高不少,故iPhone 12應會搭載更大面積的電池,同時電池模組軟硬結合板(Rigid-flex PCB)的需求也會隨之增加,台系供應商主要是華通、欣興。但要留意,如果New AirPods 2改採SiP封裝,對Rigid-flex PCB的需求將會減少,抵銷iPhone電池模組的需求增加。 也就是說,如果New AirPods 2確定保留Rigid-flex PCB設計,則Rigid-flex PCB的趨勢會較為明確,應持續關注未來發展,相關評論我們已發表在「New AirPods 2年底上市,供應鏈意見分歧」。 八、金屬機殼 儘管不鏽鋼機殼的材料成本較昂貴,且加工難度高,在產線上所需的時間至少增加30%,但因客戶砍價壓力沉重(詳見【圖八】),以及出貨規模下滑,2019年機殼供應商營收、毛利率皆面臨挑戰。 展望2020年,iPhone將全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,因毫米波的波長較短、易受障礙物阻隔,為避免天線遮蔽及訊號干擾的問題,不鏽鋼機殼及玻璃背板的設計會更加複雜,使金屬機殼的單價有機會提高。 【圖八】iPhone金屬機殼BOM Cost預估 定錨認為,金屬機殼供應鏈將在2019Q4進入業績谷底,2020Q1~Q2有平價版iPhone訂單加持、淡季不淡,2020Q3新款iPhone開始拉貨後,營收及毛利率有改善空間。此外,因不鏽鋼機殼的加工難度較高,設計又趨於複雜,預期多數訂單仍將下在鴻準、可成,鎧勝-KY很難搶到較具規模的訂單。 九、背光模組 台系背光模組業者瑞儀,過去曾是iPhone供應商,但在2018年因不願投資異形切割設備(有關iPhone XR的瀏海),正式退出供應鏈,由日商Minebea取代。隨著舊機種逐漸停產,iPhone佔瑞儀營收比重持續下滑,已不具影響力,未來的觀察重點在於Mini LED新產品的進度。 十、LCD Driver IC 目前iPhone LCD版本採用新思(Synaptics)提供的Driver IC,協力封測廠是頎邦,但2020年Apple可能會捨棄LCD、全面導入OLED,影響到Synaptics在頎邦的封測訂單。 而OLED版本過去是採用三星(Samsung)提供的Driver IC,但近年Apple雇用了許多前瑞薩(Renesas)員工,有可能是計畫在未來拉高京東方、LG在OLED面板的供貨比重,並採用自行設計的OLED DDI,這款晶片較有可能在台積電28nm製程投片,並由頎邦協助封測。 十一、Type-C 預期2020年iPhone將正式改為Type-C接口,由於Apple在2018年10月11日買下戴樂格(Dialog)的電源管理晶片(PMIC)事業,預期將會自製充電IC,故台系既有的充電IC設計公司偉詮電、昂寶-KY都沒有機會接到訂單。不過,在充電線材的部份,立訊旗下台系子公司宣德,可望接到訂單。 十二、散熱模組 由於iPhone 12將支援毫米波頻段,而目前Qualcomm推出的毫米波AiP天線模組有嚴重的發熱問題,儘管過去Apple一向是只採用石墨片散熱,但不排除iPhone 12會首度導入薄型均熱板(VC)。由於目前規格尚未定案,還無法得知誰會接到訂單,但薄型均熱板最大供應商雙鴻,以及現行iPhone石墨片供應商奇鋐,出線機率相對較高。

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2019-09-12

MWC 2018,洞悉科技產業新趨勢

2018年2月27日,MWC 2018在巴塞隆納(Barcelona)開幕,今年廠商展出的重點,圍繞在5G、IoT、AI三大趨勢,定錨投資隨筆為您整理最新資訊。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/3號」的內容節錄及補充資料,若對相關供應鏈的營運概況有興趣,歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」,獲得更詳細的資訊。 Android手機設計趨勢 在MWC 2018展場上,主要手機品牌廠,包括Samsung、LG、SONY、華為,以及重出江湖的HMD(前身為Nokia),分別推出新款旗艦機,其中以Samsung Galaxy S9/S9+、SONY XZ2/XZ2 Compact最具特色。 觀察這些旗艦機種的功能設計,大致可歸納幾項趨勢: 1. 主相機功能持續強化 Samsung Galaxy S9/S9+搭載1,200萬畫素雙鏡頭,主打全球首創雙光圈(F/1.5、F/2.4)設計,也支援720P/960fps慢動作錄影、陷阱快門……等功能;SONY XZ2/XZ2 Compact則採用新一代CMOS IMX 400,搭載1,900萬畫素鏡頭,支援1,080P/960fps慢動作錄影、4K HDR錄影。 2. 全屏、窄邊框設計 Samsung Galaxy S9/S9+分別搭載5.8”、6.1” AMOLED螢幕,採18.5:9全屏、窄邊框設計;SONY XZ2/XZ2 Compact分別搭載5.7”、5” 4K HDR螢幕,採18:9全屏、窄邊框設計。 3. 指紋辨識功能 因應全屏、窄邊框設計,取消實體Home鍵,指紋辨識器都改至機身背面,位於主相機下方的區域,意味著Android陣營並沒有因為iPhone X帶動人臉辨識風潮,而放棄指紋辨識功能。 4. 臉部辨識功能 Samsung Galaxy S9/S9+導入臉部辨識、虹膜辨識功能,使用者可在兩者之間擇一使用,象徵Android陣營已開始具備臉部辨識的技術能力。 5. 無線充電 Samsung Galaxy S9/S9+、SONY XZ2皆導入無線充電功能。 通訊廠商備戰5G元年 通訊晶片大廠Qualcomm,不僅在4G時代獨占鰲頭,在5G時代也搶佔先機,率先推出全球首款5G晶片Snapdragon X50,包括小米、中興、OPPO、vivo、HTC、夏普、索尼移動、LG、富士通、HMD……等手機品牌廠,都名列合作夥伴名單,共同開發終端產品。 Intel近年在Modem晶片積極追趕Qualcomm,在本次MWC也展現對5G市場的野心,不僅與HP、Dell、Lenovo、Microsoft合作,運用Intel XMM 8060 Modem晶片,打造5G連網PC平台,展出首款支援5G連網的2-in-1概念機,同時結合旗下展訊、銳迪科開發行動運算晶片,預計在2019年上市。 手機品牌廠華為也不落人後,在MWC展出5G行動運算晶片Balong 5G01,號稱是全球首款符合商用標準的5G晶片,意味著華為也將成為Qualcomm在5G晶片市場的重要對手。這款晶片不僅傳輸速率高達2.3Gbps,涵蓋Sub-6GHz及毫米波頻段,並同時支援獨立性與非獨立性5G組網。 而因應5G高傳輸速率、毫米波技術……等特性,以及5G時代,微波/毫米波技術將從基地台回傳核心網路(Back-haul)、衛星通訊系統,延伸至終端裝置回傳基地台(Front-haul),且天線結構有所改變,射頻元件廠及天線廠商,也積極在MWC會場上展出支援5G的新產品。 半導體廠商搶攻AI商機 Qualcomm在本次MWC發表AI引擎,軟體核心為NPE(神經處理引擎),將支援Snapdragon 845、835、820、660,協助處理器能更有效率地運作AI程式。 Qualcomm表示,包括小米、Oppo、Vivo、華碩、中興通訊,都會利用Qualcomm提供的AI引擎,優化裝置內AI深度學習的效率,而Snapdragon 845更獲得Samsung青睞,搭載於Galaxy S9/S9+。 而聯發科在本次MWC發表新產品Helio P60,內建多核心AI處理器(Mobile APU),大幅強化AI運算效能,並導入NeuroPilot AI技術,能優化CPU、GPU、APU之間的運作,讓手機執行AI應用程式時,能運作得更順暢,並降低功耗。 市場樂觀預期,Helio P60可望獲得Oppo、Vivo、小米青睞,在中國手機市場反攻Qualcomm,並挽救聯發科近期持續低迷的毛利率表現。

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2018-03-04

中美晶攜手宏捷科,串聯第三代半導體材料

受惠於5G基礎建設及電動車需求,第三代半導體材料氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC),近年成為市場關注的焦點。這類III-V族化合物半導體的生成方式,是置放一塊基板,透過「有機金屬化學氣相沉積法」(MOCVD)或「分子束磊晶法」(MBE),使III-V族化合物在基板上形成一層薄膜,逐漸堆積成具有厚度的磊晶片(EPI Wafer),可以想像成洞窟中鐘乳石形成的概念,這個過程稱之為「長晶」。 其實氮化鎵並不是新材料,過去已採用藍寶石基板,廣泛應用在藍光LED上。但如果要有效降低成本,或是提高效能,就必須將基本材質改為矽(Si)或碳化矽(SiC),因而產生矽基氮化鎵(GaN-on-Si)、碳化矽基氮化鎵(GaN-on-SiC)兩種類別,其中,矽基氮化鎵未來將應用於中高壓功率元件,例如快充接頭、車用半導體......等,而碳化矽基氮化鎵則會應用在高功率射頻元件,例如5G基地台、衛星通訊......等。此外,如果不與氮化鎵結合,以碳化矽材質製造的逆變器,廣泛應用在太陽能、電動車......等領域,缺料問題受全球產業高度關注,已爆發過多次綁料風潮。 但這些技術都還面臨許多瓶頸,至今能穩定量產的供應商不多,所以尚未大規模導入終端應用。矽基氮化鎵面臨的問題,是矽與氮化鎵的熱膨脹係數差異太大,在長晶過程中容易發生翹曲、龜裂或破裂的現象,目前只有少數業者能穩定量產6吋矽基氮化鎵磊晶片。碳化矽基氮化鎵面臨的問題,則是要取得高純度碳化矽非常不容易,且長晶所需耗費的時間非常長,過程中監控溫度的要求也很高,目前全球僅有Cree能穩定量產6吋碳化矽基板,市佔率高達70%。 以台系業者來說,環球晶目前有能力供應4吋碳化矽基氮化鎵磊晶片,6吋矽基氮化鎵磊晶片;而嘉晶目前以4吋、6吋矽基氮化鎵為主,同集團的漢磊則提供4吋、6吋晶圓代工服務。此外,台積電、世界先進也有提供6吋矽基氮化鎵代工服務(詳見「III-V族半導體產業地圖」)。但客戶希望能再往6吋、8吋發展,以利規模經濟效益,中美晶也與交通大學合作投入新世代材料開發,未來還有一段路要繼續努力。 而本次中美晶入股宏捷科一案,意味著中美晶想要擴大觸角,集團現有佈局包括: 1. 母公司以太陽能矽晶圓為主,近年受到陸系廠商競爭,本業持續虧損,但2020年7月20日保利協鑫新疆廠爆炸(參考新聞),影響全球供給量約9%,本業營運浮現轉機。 2. 在半導體矽晶圓領域,中美晶持有環球晶股權51%,環球晶擁有12吋產能約100萬片/月,8吋產能130萬片/月,市佔率居全球第三,並積極發展SOI Wafer、氮化鎵、碳化矽新材料。 3. 在車用半導體領域,中美晶持有朋程股權約19%,並透過朋程間接持有茂矽股權18%。朋程在全球車用發電機整流二極體具領導地位,市佔率近60%,近期朋程陸續將車用整流二極體轉單茂矽,並合作開發IGBT模組,瞄準電動車市場,預計2021年投產。 4. 在基板領域,中美晶持有兆遠股權約43%,主要生產藍寶石基板,為藍光LED的關鍵材料;近期兆遠也切入砷化鎵(GaAs)基板製造,初期以紅光LED練兵,未來將投入光通訊、射頻領域,預計2021年底前會有首款射頻晶片產品出貨。 5. 在半導體材料領域,中美晶持有台特化股權約30%,專供半導體製程用特殊氣體。 由於旗下兆遠切入砷化鎵基板製造,環球晶也積極發展碳化矽基氮化鎵磊晶片,未來瞄準的終端應用就是射頻領域,但集團內並沒有相關廠商,故入股宏捷科就成為完成佈局版圖的最後一塊拼圖。未來宏捷科可提供砷化鎵晶圓代工的經驗,協助兆遠的砷化鎵基板在射頻晶片領域盡快取得認證,同時環球晶也可與宏捷科結盟,開發碳化矽基氮化鎵在射頻晶片領域的應用。但目前為止,碳化矽基氮化鎵的應用領域並不廣,主要是在5G基地台上,全球技術領先的穩懋,碳化矽基氮化鎵營收佔比也只有5%以下,宏捷科則需要更長的時間才能看到貢獻度。 以中美晶集團現有的佈局來看,短期(1年內)發展值得期待的是保利協鑫新疆廠爆炸後,可能誘發太陽能產業短暫缺料,多晶矽價格可望攀升,帶動本業虧損減少或轉虧為盈。中期(1~3年)發展值得期待的是2022~2023年,全球矽晶圓供過於求逐漸緩解,且朋程與茂矽合作IGBT模組開始量產,在客戶端的導入進度逐步看到成果。長期(3年以上)發展才會看到兆遠砷化鎵基板及環球晶碳化矽基氮化鎵的發酵。

(詳全文)

2020-08-11