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集成电路制造业优化生产规模,積體電路製造業優化生產規模
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2024-03-25 | 351 次浏览 | 分享到:

集成电路制造业是投资见效慢、风险较大且具有非常明显规模效应的产业,企业必须投入大量资金进行新技术研发才能保证在市场上具有竞争力,也才有能力承受产业周期波动带来的风险。在中国集成电路市场目前供给不足的前提下,企业应估算一个最低量产规模,即边际成本等于平均成本,再进行投产,以保证新建生产线能维持基本的收支平衡,不出现亏损。

目前投资新生代生产线所需要的资金相较于20世纪70年代已经呈现出数十倍乃至数百倍的增长。现在 200mm 生产线投资额超过10亿美元,300mm 的32nm/28nm 生产线投资额甚至超过50亿美元,14nm 生产线投资额更可高达100亿美元 。对于集成电路制造业来讲,每条生产线的支出,可粗略分为两部分:随着生产数量变化增加或减少的可变成本(Variable Cost),如消耗原材料的成本、专利费、管理支出、销售支出及工艺研发费用等;相对而言独立于产量的固定成本(Fixed Cost),如设计费用、建厂费用及设备购置费用等。固定成本所占比重越大,成本就越应分摊到更大数量的产品之上,边际成本也就越小于平均成本;反之边际成本(Marginal Cost)与平均成本(Average Cost)的差别就不会很大,规模对收益的影响也就相对较小。

下面以最大产能5万片的28nm 生产线为例。该生产线的固定成本投资额50亿美元,按7年折旧,满产时对应每片圆片的折旧成本约1200美元。假设 1200美元约占总成本的50%(则单片圆片变动成本也为1200美元),即可根据以下公式粗略推算出最低量产规模(以净收益率为0计算)。

芯片价格=(固定成本投资额/折旧年数x12×月产能+可要成本)×(1+净收益率)

例如,当单片圆片市场售价为3600美元时,其最低量产规模约为月产2.5万片。图3-14所示即是上述条件下生产规模与效益的关系,由于忽略了不同生产规模对于可变成本的影响,故生产规模与效益之间为线性关系。通过以上模型,可以得到圆片价格与最低量产规模的反比趋势,也就是说单片圆片的售价越低、利润空间越小,对最低量产规模的要求越高,给工厂生产的压力就越大。

在达到最低量产规模后,根据边际报酬递减规律,理论上可以推算出一个最佳投产规模。但是从宏观上来看,整个中国集成电路产业市场供小于求,即现有半导体生产线产能尚未满足市场需求。因此决定投产规模的不是其边际利润,而是市场容量及是否可以达到设计最大生产规模,在此前提下,规模越大收益越高。

相比中国集成电路市场供给不足的情况,全球集成电路产业则要考虑其极强的垄断性特点。根据全球集成电路产业过去几十年的发展经验,前几名的企业往往占据细分领域绝大部分市场份额,呈现“大者恒大”的寡头发展格局。