為什麼消費者換機週期在延長?

作者 : 黃燁鋒,國際電子商情(ESMC)

從近期更多的小道消息來看,如果iPhone 14不換主晶片,你今年還會考慮換手機嗎?這個問題也有利於進一步理解智慧型手機市場,以及一部分半導體市場的發展現狀。

先前知名供應鏈分析師郭明錤發佈消息稱,今年iPhone 14的非Pro版將繼續採用A15晶片——也就是iPhone 13所用的那顆舊晶片,僅有Pro版本才會用上最新的A16晶片。與此同時,非Pro版的iPhone 14,記憶體也將繼續用LPDDR4X,而不會是最新的LPDDR5。

從近期更多的小道消息來看,非Pro版iPhone 14要用舊晶片的傳言還真是言之鑿鑿。不少媒體發文稱,蘋果(Apple)此舉能夠極大節約成本,而且還提到當下的主要趨勢在於影響手機使用體驗的不再是晶片。這些說法或許都有道理,但蘋果作為消費電子領域的風向球,這樣的舉動本質上與尖端製程的成本攀升嚴重,以及晶片荒有著莫大關聯。

如果iPhone 14不換主晶片,你今年還會考慮換手機嗎?對這個問題的深入也有利於我們進一步理解智慧型手機市場,以及一部分半導體市場的發展現狀。

行動SoC過往到現在的變化

高性能CPU、GPU產品——比如針對PC或伺服器的晶片,長久以來有個特點,就是由於生產製造過程中的製程偏差,會導致造出來的晶片呈現出不同的電特性,某些晶片可能無法依照最高目標規格正常運轉。鑒於此類高性能晶片製造成本高昂,通常晶片製造商會禁用這些體質並不怎麼好的晶片die上的某些部分(或者調低頻率等),把這樣的產品以更低規格的SKU進行出售。

比如我們常說Intel Core處理器的i3、i5、i7可能是同一批產線下來的,只不過某些晶片體質較差、或存在某些仍在容差內的品質問題,則遮罩掉一些核心、降低頻率,包裝成Core i3賣出去;而各方面都品質優異的就定為Core i7來出售,這是常規操作手法。

不過這類依照晶片體質來劃分不同SKU的方法,在行動SoC——也就是應用於手機的主處理器上,以前是不怎麼常見的。大概較早可追溯此類體質劃分方式的是2015年,三星(Samsung) Exynos 7420基於ASV (Adaptive Scaling Voltage)進行晶片體質分組(binning)。

不過當應用於最終相同的手機產品時,三星並不會告知使用者你買到的晶片更好,或者你買到的晶片體質不行。高通(Qualcomm)每年在推出手機旗艦晶片之後,後續大概率還會出個「+」版,對應的CPU、GPU可以達到更高頻率——通常是製造製程成熟以後、原版晶片的官方超頻版——雖然這種操作和最初的binning可能還是存在差異。

但這兩年,這種操作方法在行動SoC晶片上已經越來越常見了,比如海思麒麟9000和麒麟9000E。蘋果這兩年在這方面的操作可謂駕輕就熟,M1晶片事實上有兩個不同的版本,分別是7核心GPU與8核心GPU版;M1 Pro晶片也有不同的CPU與GPU核心數可選——應用在不同配置的MacBook上,這也都是比較典型的binning操作,而不是像很多人想得那樣做多種不同的晶片設計方案再去分別生產。這麼做既節約了成本,也更大程度避免了浪費。

最新的iPad mini、iPhone 13、iPhone 13 Pro,雖說中央處理器都是A15,但卻存在著頻率、GPU核心數的不同。這就屬於行動SoC領域,相對正式的晶片不同體質的binning操作了。

從商業上來看,這麼做大概有利於蘋果進行更進一步的產品定位劃分。這樣一來,更多的人可能就會考慮選擇配置更好的Pro版手機。但又或許,蘋果這麼做也是因為晶片短缺的大環境,以及尖端製造製程成本指數級飆升以後,為節約成本不得不為之的舉措。

像這樣的發展現狀,一方面說明了尖端製程的成本提升早已非昔日可比,另一方面也說明缺晶片大環境導致蘋果這樣的台積電(TSMC)一級大客戶都不得不小心點。因此,郭明錤提及iPhone 14的非Pro版會繼續用A15晶片,是否也感覺是稀鬆平常了呢?

即便是蘋果也不得不妥協

我們知道,半導體製程推進主要是在縮減電晶體及間距尺寸以後,能夠最終帶來成本效益。畢竟實現相同功能與運算力的die size越小,日後成本縮減也就更有價值。但實際上,在N7→N5製程過渡期,由於佔到手機晶片尺寸大頭的SRAM,尺寸縮減極為有限,成本效益對應的變得很小。

在過去3年裡,其手機晶片每代電晶體數量成長率仍然達到了CAGR 30%。只是今年的情況有些不同,今年蘋果被迫採用N4製程。而N4實際上就只是N5製程的小改款,或者說與N5製程乃是同一個家族的衍生產品,邏輯電路密度提升也只有5%。

如此一來,蘋果A14、A15、A16三代晶片實際上都在用同一代(或同一個家族)製造製程。蘋果已經不大可能再像過去那樣不顧一切地堆料了,設計團隊也只能依照僅有的那點面積紅利來緊巴巴地做晶片設計。SemiAnalysis前不久發佈消息稱,預計A16的die size為130mm²,電晶體數量大約在190億個(A15 107mm²/150億),同代製程做這樣的規模擴展,大概也只有蘋果能如此闊氣,雖然這個值可能與最終產品會有較大出入。

這代SoC為支援更新的LPDDR5記憶體、提升記憶體頻寬,必然還要在die size和電晶體數量上,在單純的處理器運算力上做出更多的犧牲和讓步。SemiAnalysis同時還提到iPhone 13 Pro遷往6GB LPDDR5,外加相應A16晶片增大,BOM成本增加至少40美元。考慮缺晶片的大環境,以及全球區域性衝突還在持續推升成本,即便是財大氣粗如蘋果,也很難一口咽下各方面帶來的成本壓力。

iPhone 14的非Pro版若要維持原價銷售,要上A16晶片,再加記憶體換代且容量擴大,大概會有相當的難度。所以蘋果選擇把成本押注於售價更高的iPhone 14 Pro和Pro Max,以減輕半導體製造如今的成本壓力,是在binning操作都無法保持利潤前提下的無奈之舉。這其實就是當今半導體製造尖端製程市場的縮影,尖端製造製程成本攀升迅速,晶片短缺還導致其雪上加霜的市場現狀。

隨N3到來,晶圓成本超過20,000美金,尖端製程市場的成本攀升問題還將持續惡化。對此,蘋果自然可以有不同的應對策略,比如iPhone手機漲價,或者減緩產品演進的步伐——如每代晶片提升變小,也就是很多人所說的「擠牙膏」。

 

 

大市場依舊慢中有進

國外分析機構普遍認為,供應鏈方面的問題未來還會持續數年;與此同時隨著後疫情時代的鋪開,筆記型電腦、電視、家庭娛樂,以及各類與疫情相關的電子產品需求都將不再如此旺盛。加上全球宏觀經濟問題較大、區域性衝突不斷,不少國家地區的半導體產業發展還呈現出區域化趨勢——這也會進一步推升未來電子產品的成本。這些對半導體市場來說都是不利因素,也是放慢產業發展節奏的組成部分。

疫情改變了人們的消費行為。尤其中低階手機市場,發展節奏放緩顯著——不僅在於晶片短缺下舊製程也在漲價,還在於宏觀經濟極大影響了低收入人群的可支配購買行為。

宏觀經濟大環境整體是不景氣的,這對蘋果未來的市場來說是更大的挑戰。比如通膨,若產品漲價且技術演進週期放緩,基於現有手機用戶原本就已經在觀察市場、收緊開支,甚至減少更多不必要的開銷這一大前提,則大量用戶都將拉長換機週期。那麼整個市場都會遭遇持續的問題,而蘋果只是諸多市場參與者中頗具代表性的一個角色。

現在看來,當缺晶片持續時間比預想中更久,半導體尖端製程成本還在大幅攀升之際,高階手機可能成為接下來將要放緩發展腳步的又一個市場。加上宏觀經濟趨勢,後續對高階手機用戶群體相對滯後的影響,則原本的高端手機用戶群,很大一部分也將重新考慮延長換機週期。

「如果你期待在疫情之後,看到招聘市場回暖、勞動力需求反彈,那麼我會勸你再好好想一想。」本月初SEMI Industry Strategy Symposium研討會上,畢馬威(KPMG)資深經濟師Tim Mahedy說。

不過,一個應用方向並不能代表整個市場。畢竟「晶片短缺」換個說法可稱為「供不應求」——則表示市場需求旺盛,大市場又怎麼會發展乏力呢?基於晶片產業現如今旺盛的需求量,以及目前能夠看到的發展速度,市場仍在前行中,只不過可能不會有過去那麼快的速度。

Omdia資深總監Michael Yang說,2019~2021年期間,半導體產業內目前排前10的企業中,有9家的營收成長率都達到兩位數,其中一些的年度成長甚至有30%之多。「營收和需求、ASP相關,我們看到需求量大幅成長的趨勢。」雖然進入後疫情時代智慧型手機、PC、電視等需求量下滑。

 

 

Yang強調,整個產業依舊強勢,因為晶片開始在不同的產業更大規模地應用。畢竟IoT、AI、5G、自動駕駛等技術發展熱點在興起。SEMI分析師Inna Skvortsova則說,半導體銷售額今年會超過6,000億美元。她列舉了今明兩年的半導體製造廠建廠專案,並表示2021年300mm晶圓產量成長10%,2022、2023年預計成長11%、8%;而200mm晶圓2021年增產6%,2022、2023、2024年預計分別成長5%、3%、2%;存放裝置所需晶圓產量2022年預計成長7%,2023、2024年分別將成長3%、5%;電源相關晶圓產量2022年預計成長12%,2023與2024年分別都將有8%的成長。

「2022年,半導體產業至少會有個位數的成長率;半導體材料和設備市場的成長也會超過去年,而且都是在高位的基礎上。」但Skvortsova也補充:「只是也會伴隨著不確定性,供應鏈挑戰仍然存在。原材料、運輸成本增加也會對市場產生負面影響。」

本文原刊登於國際電子商情網站

 

 

 

 

 

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