目前半導體生產工藝已推進到5nm製程節點,更先進的3nm製程節點也是箭在弦上。當下頂尖的晶圓生產廠的成本已經非常高,這導致僅有個別廠家能夠掌握,而且後來者很難趕上市場上的領導者。
據DigiTimes 報道 ,晶圓代工是一項需要鉅額投資的半導體遊戲,並不是所有企業都能承受,這使得行業集中度越來越高。在1998年亞洲金融風暴以前,排名前五的晶圓代工廠約佔行業投資總額的27%,但是到了2008年全球金融危機以後,比例上升到58%,目前已達到72%。

毫無疑問,台積電(TSMC)正處於遊戲的領先位置,不過付出的代價是巨大的,其2021年的資本支出估計達到了收入的54%。雖然有傳言稱,高通、AMD和英偉達這些行業頂尖廠商會將部分訂單交予三星,但考慮到三星晶圓代工業務今年不到150億美元的收入,無論在製程研發還是產能規模,都無法取代台積電。晶圓代工作為一個資本密集型產業,三星或許可以在一兩個製程節點上暫時處於領先,甚至把握機會捉住三兩個重要客户,但總體而言,至少到2025年之前都無法對台積電構成威脅。
三星並不完全依賴第三方晶圓代工的訂單,這只是三星的一部分業務,平常還需要生產自己的移動SoC和存儲芯片等產品。目前不清楚三星在第三方晶圓代工業務上的具體收益如何,但隨着三星進一步推進半導體工藝的研發,似乎爭取更多第三方訂單變得越來越重要。
據瞭解,目前一座月產量為5萬片晶圓的12英寸晶圓廠,使用90nm製程節點的成本為24億美元;若是28nm製程節點,則需要投資60億美元;如果是目前最先進的5nm製程節點晶圓廠,需要投入160億美元。雖然先進工藝非常重要,但過於傾斜資源在研發先進工藝上,可能會導致成熟工藝的供應受到影響。在過去的一年多裏,汽車芯片就是一個明顯的例子,因為大多仍在使用40nm或以上的製程節點。事實上,日常生活裏大多數的芯片生產需求最多也就到28nm製程節點。

未來幾年半導體行業仍會保持強勁增長勢頭,數據中心、AI和邊緣計算等都有着非常高的需求。此外,汽車行業也在向電動車方面轉變,芯片在其中會佔據更加重要的位置。除了架構和製造工藝上的變革,小芯片連同先進封裝和測試技術也將引領行業的不斷創新。
先進製程節點需要越來越大規模的長期投資,技術開發難度也在不斷加大,不過採用的廠商數量卻變得更少,導致晶圓代工廠也面臨非常大的壓力。儘管面臨諸多困難,但短期內的趨勢是不會改變,只要市場有需求且願意不斷投資,就會繼續看到晶體管制程節點的推進。在用於製造芯片的各種技術成為制約因素之前,興建晶圓廠的高額投資可能會成為製程節點研發放緩的原因之一。