今年以来行业性的“缺芯潮”,开始席卷整个消费电子产业界,汽车、手机、数码电子等产品,也因为“缺芯”问题持续发酵,缺货、涨价、抢产能成了产业常态。几天之前蔚来汽车就对外发布公告称因芯片短缺,合肥汽车工厂不得不停产5天,蔚来也成了2021年以来第六家因为“缺芯”而临时停产的车企。

在此背景下,国内的芯片企业也迎来了多重利好。随着国际性“缺芯”潮的持续蔓延,国内的各个芯片企业再次受到了资本热捧,4月份以来芯片股股价迎来连续大涨。作为国内最大的半导体代工制造企业—中芯国际,自然也受到行业的利好影响,业绩迎来了逆势反转。

业绩全面反转

近日,中芯国际发布了2020年的全年财务公报。财报数据显示,中芯国际的多项业绩指标均创历史新高。财报显示,2020年中芯国际的营收为274.7亿元,同比增长24.8%;毛利约为65.3亿元,同比增长42.4%;归母净利润约为43.3亿元,同比增长141.5%,扣非净利润实现由亏转盈。

从数据来看无论是营收还是净利润,中芯国际在过去一年的表现均可圈可点,其中净利润实现扭亏为盈的意义尤其重大。一方面净利润实现扭亏为盈,让中芯国际摆脱了亏损的帽子,去掉了U型标识(上市公司首次盈利即取消U型标识);另一方面,盈利能力的提升,也能够让中芯国际增强自身造血能力,摆脱对外部融资输血的依赖。

分业务来看,作为主营业务的晶圆代工业务营收为239.9亿元,占其主营业务收入的88.9%,同比增长20%。以光掩模制造、测试及其他配套技术服务等为代表的其他业务营收为4.3亿美元,占总营收比重11.1%。

此次中芯国际营收的改善,与外部环境的改变分不开。2019年在贸易摩擦等复杂外部环境的影响之下,中芯国际的营收与利润均出现了明显下滑,财报显示其当年的扣费净利润为-5.22亿元;到了2020年下半年,在全球性缺芯浪潮袭击下,中芯国际的营收开始掉头反转、逆势走高,由此迎来了一轮“量价齐升”的好行情,业绩也得到了很大改善。

一方面,在缺芯潮刺激之下,国内各路芯片厂商开始纷纷提价,作为重要供应商的中芯国际,自然也受提价带来的利好影响;另一方面,近年来通过持续不断地产能,其在成熟工艺制程方面的供应能力大为提升,这也使其成为此轮涨价风潮的最大受益者。

成熟工艺仍是核心主力

从中芯国际的营收结构来看,成熟工艺产品仍是其营收贡献的主力。据财报数据显示,来自90纳米及以下制程的晶圆代工业务收入占比58.1%,而2019年则为50.6%。其中,55/65纳米技术的收入贡献比例由2019年的27.3%增加至2020年的30.5%。28纳米及以下技术的收入贡献比例由2019年的4.3%增加至2020年的9.2%。总的来看,高制程的成熟工艺仍是其营收贡献的主力。

而成熟工艺之所以能够成为帮助公司创造营收的主力,与其广泛的应用特点分不开。目前除了智能手机等极少数电子元器件以外,其他如电源管理、超低功耗、射频、图像传感、指纹识别、特殊存储器等产品,都不需要特别先进的制程工艺,使用现有的成熟工艺芯片就足够了,而中芯国际在成熟工艺方面拥有优势。

据了解目前中芯国际在0.15/0.18微米、55/65纳米、40/45纳米等工艺节点,已经达到行业领先水平,其相关产品已经能够满足该工艺层面的所有智能产品(如智能手机、智能家居、消费电子等产品)应用。

根据2020年中芯国际披露的财报数据显示,2020年中芯国际智能手机类应用收入占晶圆代工业务营收的44.4%,收入同比增长21.7%;智能家居类应用占晶圆代工业务营收的17.1%,收入同比增长22.3%;消费电子类应用占晶圆代工业务营收的18.2%,收入同比增长6.5%;其他应用类占晶圆代工业务营收的20.3%,收入同比增长28.3%。

而智能手机、智能家居和消费电子类应用的蓬勃发展,则离不开“宅经济”的驱动。新冠肺炎疫情让“宅经济”蓬勃发展,居家办公、远程教育和家庭娱乐渐成潮流。在这种趋势下,自然催生了大量的芯片代工需求,而在成熟工艺方面具备产能优势的中芯国际,自然也借此机会实现了逆势增长。

新工艺蓄势待发

在成熟工艺贡献业绩的同时,中芯国际在新工艺研发方面也有了显著进展。据中芯国际联席CEO梁梦松此前披露的信息显示,目前中芯国际的“28nm/14nm/12nm以及N+1等技术,均已经进入规模量产,7nm技术的开发已经完成,明年四月就可以进入风险量产。”对于这个说法,中芯国际也在其财报中进行了证实。

据中芯国际年报披露消息显示,目前第一代FinFET工艺水平逐步提升,已经进入成熟量产阶段,良品率达到业界标准。而第二代FinFET工艺已经完成低电压工艺开发,并进入风险性量产阶段。

据了解,相比第一代FinFET工艺,第二代技术的单位晶体管密度得到大幅提升,虽然性能幅度不及采用EUV光刻机的7nm,可在功耗方面表现出色。目前中芯国际已经完成了14nm工艺1.5万片/月晶圆的产能建设目标。而作为接下来重点的N+1、N+2工艺,官方并没有对外透露太多消息,业界普遍认为N+1对应的是8-10nm节点,N+2对应的是7nm节点。

当前N+1已经进行了风险试产,预计今年下半年量产,而N+2工艺则会在明年量产,也就是说国产7nm工艺将很快在明年见到。当然,中芯国际在先进制程工艺方面,能够取得如此成绩,还与其在多方面的努力分不开。

一方面,是中芯国际妥善地解决了关键技术人才梁梦松的留任问题。过去几年,中芯国际能够实现从28nm进入N+2试产的工艺突破,主要得益于梁梦松的推动,但去年由于一些内部原因,甚至一度导致梁有了离职的打算,好在最终中芯国际最终通过一系列措施,成功留住了梁梦松,这为中芯国际接下来先进制程工艺的有序发展提供了保障。

另一方面,中芯国际充分利用国际“缺芯潮”迫使美国放松管制之机。与荷兰光刻机巨头ASML签订了12亿美元的合作采购,拿到了关键设备DUV光刻机,这对其推进N+1、N+2阶段的关键技术攻关发挥了重要作用。

当然,限于美国与多国签订的瓦森纳协议限制,比DUV光刻机更为先进的EUV光刻机仍然没有得到解决,所以在7nm以下工艺制程层面,中芯国际显然还需要寻找其他的解决方案。因此总的来看,目前中芯国际的先进工艺制程,还处于蓄势待发的一个阶段。

开启全面扩产新征程

从整个行业来看,相比推进更高工艺制程的芯片来讲,当下如何保障成熟制程工艺的扩产显然更为重要。

首先从需求端来看,目前国内90%以上的应用,都可以使用14nm、28nm等成熟制程工艺来解决。而当前紧缺的芯片也大部分集中在这一块儿,因此扩产能势在必行。而国际“缺芯潮”的持续蔓延,导致下游国际厂商对成熟工艺制程的需求持续高涨,促使中芯国际等上游厂商必须加速扩产以满足下游发展的需求。

从供给端来看,国产晶圆代工巨头强化成熟工艺制程也是个明智的选择。目前整个芯片行业都已经进入后摩尔时代,先进制程工艺研发的风险持续加大,而国内芯片企业短期内想要追赶跑在前面的欧美企业并不容易,对于刚刚才实现“扭亏为盈”的中芯国际来说则更难。

因此从各方面来看,与其“大踏步”做先进制程工艺冒险,不如先扩充成熟工艺的产能,提升企业的整体盈利能力,从而为下一阶段研发先进工艺制程做好铺垫。

事实上中芯国际也的确是按照这一思路来进行的。据预计今年中芯国际将计划投入280亿元,用于扩充成熟工艺产能以及新工艺研发,这个资本性投入数额已经超过了2020年中芯国际全年的营收(274亿元),其决心之大由此可见一斑。

而随着280亿元的天量投资计划落地,以及DUV光刻机的逐步到位,中芯国际也将迈入下一个发展阶段。不过考虑到外部因素的制约,中芯国际的扩产计划能否顺利实施,仍然存在不小的不确定性,这也意味着中芯国际在全面扩产这条道路上并不会一帆风顺。