從歷史經驗來看,由于芯片行業的周期性,半導體和半導體設備行業一榮俱榮,密不可分。半導體公司需要生產更多芯片時,往往要買進設備以增加產能,所以,半導體設備行業營收增長之后不久,半導體行業的營收也會隨之增長。在接下來的幾年中,半導體公司的設備購買也會逐步下降或停止。
圖1
圖1顯示了1991年1月到2010年12月期間這兩個行業的周期跟隨性。
圖2
不過,自2011年以來,半導體行業和半導體設備行業營收之間的關聯性開始下降。如圖2所示,紅線所示的半導體行業收入增長不斷,而半導體設備收入自2018年6月以來就掉頭向下,急劇下降。
如果我們將圖1和圖2進行比較,并把關注焦點放在這兩大行業收入的增長趨勢上(圖1),便會發現,1991年至2010年間半導體行業收入的增長速度明顯高于半導體設備行業,從圖1中紅色虛線和藍色虛線的斜率比較可見一斑。但是,自2011年以來,半導體行業和半導體設備行業收入的增長速度變得幾乎相同,而且,也不再同時出現波峰和波谷了。這表明,盡管這兩個行業的周期性未變,但是它們之間的關聯度已經大大下降,變得相互獨立了。
這給包括我在內的一干分析師們帶來了一定的難題。半導體設備資本支出和半導體行業收入的脫節,給基于半導體行業收入增長預測半導體設備行業的增長帶來了很大挑戰。
通過圖2還可以看出一件事情,半導體行業和半導體設備行業的收入自2017年起雙雙開始飆升。根據WSTS數據,2017年內存芯片收入增長了61.5%,而整個半導體行業收入增長幅度僅為21.6%。2018年,內存芯片收入預計將繼續增長30.5%,相比之下,整個半導體行業收入增速僅為15.7%。不過,2019年內存芯片和半導體行業將重回溫和增長,內存芯片收入增速預計將銳降為4.6%,整個半導體行業增速降至5.2%。
目前,NAND公司正將其主力技術切換到96層3D NAND芯片上。而對于DRAM,三星電子目前正在向1ynm工藝遷移,SK海力士和美光正在向1xnm工藝遷移。
事實業已證明,NAND的技術轉移和DRAM的工藝遷移很難實現較高的良率。除此之外,這些遷移還使得芯片制造中的工藝步驟有所增加,也導致了晶圓產能的“自然下降”。通常而言,從一個節點遷移到下一個節點上,將會導致產能自然下降5-10%。
為了抵抗這種“自然衰退”,需要增加相應的產能,這可以通過建設新的晶圓廠,部署新的生產線和購買生產設備來實現。所以,2017年半導體設備采購量增加了60%雖然沒有導致單位出貨量的同比例增長(圖3),但是按照比特計算的增長幅度相當可觀(圖4)。
圖3
圖4
現在,不僅半導體設備營收正在放緩,內存行業也結束了狂飆突進的高光歲月。NAND和DRAM產品的平均銷售單價開始下降,這也促使內存公司三星電子和SK海力士推遲了進一步的資本支出。
NAND芯片的生產過程需要使用大量的沉積和蝕刻工具,由于內存公司紛紛放緩資本支出,應用材料公司和Lam Research等相關公司也被殃及,它們的霉運至少會持續到2020年。