全球缺芯,誰將是最大玩家?

全球芯片行業(yè)流年不利：近日日本車載芯片制造商瑞薩電子因地震而停工，美國德州奧斯汀三星、恩智浦等芯片制造商的工廠因受到罕見暴風雪影響而停電，使得本就嚴重短缺的芯片行業(yè)雪上加霜。

近日，美國德克薩斯州遭遇了史無前例的寒冷天氣，氣溫最低至 -22 C 至 -2 C，導致暖氣用電需求激增，整個電網(wǎng)負擔吃重而系統(tǒng)失靈。該州大面積停電，工廠關(guān)門、商店停業(yè)、超過300萬家庭斷電。

德州的Corpus Christi，停電后，一家人擠在車里

芯片生產(chǎn)遭遇停電

奧斯汀幾家主要芯片制造商的工廠，由于停電被迫關(guān)閉。

當?shù)貢r間周二，「三星」關(guān)閉了奧斯汀的工廠。

周三，NXP（恩智浦）關(guān)閉了奧斯汀的兩家工廠。

「英飛凌」也關(guān)閉了奧斯汀的工廠。

分析人士表示，像恩智浦這樣的汽車芯片工廠遭遇停電，可能會產(chǎn)生更大的影響，加劇本就嚴重的芯片短缺。

更嚴重的是，美國的暴風雪及嚴寒天氣仍將持續(xù)數(shù)日。

根據(jù)美國國家氣象局發(fā)布的「冬季風暴預警」，當?shù)貢r間2月17日后還將迎來一次冬季風暴，將先后波及美國南部、中西部和東北部多州，寒冷天氣和道路結(jié)冰狀況預計將持續(xù)數(shù)日。受影響人口約1.15億。

這也意味著，三星、恩智浦、英飛凌等芯片制造商在當?shù)氐男酒圃於虝r間內(nèi)恐難以恢復。

日本地震，波及本土芯片制造

除了美國的暴風雪對芯片制造的打擊外，日本的芯片制造商「瑞薩電子」也因地震而被迫暫停。

2月13日23時，日本福島東部海域發(fā)生7.3級強震，震源深度55公里，后續(xù)接連發(fā)生5級以上地震，強震的影響仍在持續(xù)。

此次地震給日本半導體產(chǎn)業(yè)鏈帶來了沖擊。

全球車載芯片市場份額排名「第三」的日本瑞薩電子，在與福島縣相鄰的茨城縣境內(nèi)有一家主力工廠，受地震影響一度「停電」。

雖然目前供電已經(jīng)恢復，廠區(qū)建筑也沒有受損，但為了確認無塵車間內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備和芯片產(chǎn)品是否完好無損，瑞薩電子暫停了這家工廠的生產(chǎn)線。

這也使原本面臨芯片危機的日本車企雪上加霜。

芯片生產(chǎn)缺電意味著什么

此次德州遭遇暴風雪襲擊，盡管一些工廠像三星和英飛凌都提前收到了停電通知，讓他們有一些準備時間，盡可能將影響降至最低。

但是「停電」對半導體生產(chǎn)造成的影響也是不可估量的。

據(jù)Tom‘s Hardware此前報道，三星電子在韓國平澤市的晶圓廠2018年遭逢30分鐘停電，這導致全球NAND Flash供給損失3%，足見停電對芯片廠的影響。

還有，2017年，臺灣省「815全臺大停電」，為了保護半導體產(chǎn)業(yè)，當?shù)卣畬斖須埓娴碾娏θ脊┙o了三大科學園區(qū)的半導體工廠，這才使得臺積電在這次停電中「毫發(fā)無傷」。

芯片生產(chǎn)背后不是一般地「燒電」。

芯片制造每一個都需要經(jīng)過3000多道工序才能完成，而這其中需要用到大量的半導體設(shè)備，并一直維持「恒溫」、「高壓」等各種復雜環(huán)境，這一切都需要「電」，「制程」越先進，用電量越高。

在眾多設(shè)備中，光刻機的耗電量尤為巨大。光刻機通過光線曝光，將掩膜板上的精密圖形印制在硅片之上。這就需要發(fā)電進行照明，并且，這對光的要求很高。

EUV光刻機重量達180噸，體積十分龐大，需要0.125萬千瓦的電力，來維持250瓦的功率。據(jù)悉臺積電目前擁有30臺EUV光刻機，簡單計算一下，30臺EUV光刻機一天耗電就是90萬千瓦。

除此之外，為了防止溫度過高，還需要設(shè)置龐大的水冷系統(tǒng)。

而且，制造芯片對環(huán)境的要求極為苛刻，芯片制造需要常年保持22度的恒溫，還要保持超凈的環(huán)境，據(jù)悉，晶圓制造比手術(shù)室干凈十萬倍，這就需要將水與空氣進行多級的過濾。

如此一來，都有大量的電在不知不覺中被消耗。

全球缺芯，誰將是最大玩家

不管是恩智浦還是瑞薩電子，出現(xiàn)自然因素導致的不可抗力都會使原本就出現(xiàn)嚴重短缺的汽車芯片行業(yè)雪上加霜。

由于芯片短缺，今年全球汽車行業(yè)銷售額損失或?qū)⑦_到610億美元。今年一季度100萬輛汽車的生產(chǎn)也將面臨推遲。

不僅是汽車，從手機到游戲機等一系列芯片密集型產(chǎn)品都可能出現(xiàn)芯片短缺或價格上漲。

蘋果等電子產(chǎn)品制造商表示，他們的增長受到零部件缺乏的限制，從新冠導致的大規(guī)模經(jīng)濟衰退中恢復過來后，需求的反彈速度比此前預期的要快。

臺積電和三星這兩個亞洲芯片巨頭正在大舉投資，鞏固自己的主導地位： 臺積電將其2021年的預期資本支出從一年前創(chuàng)紀錄的170億美元提高到了280億美元，而三星投資了一個長達10年的項目，撥款約1160億美元，以追趕臺積電。

資料顯示，三星電子位于奧斯汀的首座芯片廠建于1996年，主要生產(chǎn)DRAM 存儲芯片和NAND Flash芯片。2007年追加第二座（2017年擴產(chǎn)）工廠，從事晶圓代工業(yè)務(wù)。

目前，三星奧斯汀芯片廠的邏輯芯片主要工藝技術(shù)為14nm、28nm、32nm 等，約占三星邏輯芯片總產(chǎn)能的28%。

自從臺積電在 2020 年宣布赴美國亞利桑那州設(shè)立 5nm 晶圓廠，投資 120 億美元，預計 2024 年該晶圓廠進入量產(chǎn);

長年把臺積電視為死敵的三星當然有所行動，有意斥資 170 億美元在奧斯汀投資高端工藝的晶圓廠，地點就位于現(xiàn)有舊工廠的旁邊。

總體而言，由于其在存儲芯片領(lǐng)域的主導地位，三星被看作是一家規(guī)模更大的芯片制造商。

三星正削尖了腦袋往上鉆，正在改進生產(chǎn)技術(shù)等多方面努力，業(yè)內(nèi)廣泛認為它是臺積電之外的最佳選擇。

像高通和英偉達等越來越多地轉(zhuǎn)向三星。

英特爾是芯片行業(yè)最后一家美國冠軍企業(yè)，其收入仍然高于其它任何芯片制造商，但其市場高度集中在計算機處理器領(lǐng)域，生產(chǎn)延誤使其容易受到競爭對手的影響，而他的競爭對手普遍采用了臺積電供貨。

再來看看國內(nèi)的情況，中國也正在努力追趕，多年中國一直努力在技術(shù)尤其是芯片方面減少對美國的依賴。

川普政府對華為實施芯片斷供，阻止美國投資中芯國際和小米等數(shù)十家公司就是明證。

目前我國政府已將芯片制造列為國家經(jīng)濟藍圖中最重要的優(yōu)先事項之一，并承諾投資逾1400億美元，在國內(nèi)建設(shè)世界級的半導體行業(yè)。

但這還有很長的路要走。例如，在汽車行業(yè)，中國近年來出現(xiàn)了大量的芯片設(shè)計公司，但是他們?nèi)匀徊荒苌a(chǎn)當今汽車所需的先進芯片。
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