哪些芯片最缺貨?

從去年年底到現(xiàn)在，在半導(dǎo)體圈子里聽到最多的就是關(guān)于產(chǎn)能緊缺的話題，且該勢頭愈演愈烈，已經(jīng)呈現(xiàn)出不可收拾的勢頭。此前汽車芯片缺貨已經(jīng)鬧過一輪還未平息，近來，手機(jī)芯片短缺，PC行業(yè)被電子元器件短缺所困的狀況也層出不窮。

小米（01810）中國區(qū)總裁盧偉冰甚至稱，“今年芯片缺貨，不是缺，而是極缺。今年不是一般的缺芯，因此也不立下Flag了，不敢承諾今年手機(jī)會(huì)不缺貨?！?/p>

計(jì)算機(jī)制造商Acer和關(guān)鍵技術(shù)供應(yīng)商則警告說，盡管需求旺盛，但全球電子元器件短缺正在加劇，這有可能阻礙今年P(guān)C行業(yè)的增長。 這不禁引發(fā)大家的思考，芯片到底為什么缺貨？缺的又是哪些芯片？終端需求是否真的那么高？現(xiàn)在大家的備貨是否帶來芯片和晶圓廠產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)？

缺貨的源頭

事實(shí)上，缺貨的原因目前大家都已經(jīng)提到了很多，作為參考，筆者歸納成了這幾個(gè)方面： 首先是新冠肺炎疫情爆發(fā)下的“宅經(jīng)濟(jì)”加速了全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型，云服務(wù)、服務(wù)器、筆記本電腦、游戲和健康醫(yī)療的需求不斷上升，5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等快速發(fā)展，這些都推動(dòng)了市場對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求。

舉例來說，4G時(shí)代最多是5億個(gè)信息匯流，5G則有高達(dá)600億個(gè)信息匯流，所以有高達(dá)600億個(gè)的裝置，這些里面都要各式各樣的IC、內(nèi)存等，光是5G手機(jī)里面的電源管理芯片即較4G手機(jī)要多出2~3倍之多。

其次是半導(dǎo)體市場在中美關(guān)系影響下，加劇了供需矛盾。有資料顯示，2019年，華為就已經(jīng)是全球第三大芯片采購方，華為2019年半導(dǎo)體采購支出達(dá)到了驚人的208.04億美元。走進(jìn)2020年，在華為囤積大量芯片后，其他手機(jī)廠商也加入了囤貨行列，尤其是今年，進(jìn)入5G換機(jī)大年，各大廠商都在爭奪華為可能丟掉的市場份額。

有業(yè)內(nèi)人士表示，目前產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)廠商囤貨已經(jīng)成為了大趨勢，囤3個(gè)月的量是常態(tài)，部分廠商的囤貨規(guī)模已經(jīng)接近6 個(gè)月的量。

當(dāng)然還有代工廠方面，正所謂僧多粥少，需求不斷膨脹，產(chǎn)能卻并沒有增加多少。事實(shí)上，這些代工廠都沒法快速擴(kuò)大芯片產(chǎn)線。一方面是設(shè)備十分昂貴，建造工廠也不是一兩日就能完成，其中投入的成本不小，另一方面，盲目擴(kuò)張有可能造成產(chǎn)能過剩帶來巨大虧損。

與此同時(shí)，封裝廠的交貨能力不足也影響著客戶端CPU和GPU以及各種消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品的供應(yīng)。很多DDIC（顯示器驅(qū)動(dòng)芯片）以及TDDI（觸控與顯示驅(qū)動(dòng)器集成芯片）等被廣泛使用的芯片產(chǎn)品都使用引線鍵合的封裝方式。去年，一些PC制造商抱怨第四季度的DDIC和TDDI的供應(yīng)不足影響了顯示器和筆記本電腦的出貨量。

除了引線鍵合能力不足對(duì)芯片封裝的沖擊外，封裝載板尤其是ABF基板的不足也成為芯片封裝產(chǎn)能供不應(yīng)求的原因之一。近年來5G及AI的興起，高能效應(yīng)用越來越多，ABF需求回歸。自去年下半年，ABF載板就開始供需吃緊。

最缺哪些芯片？

整體看來，在汽車領(lǐng)域，主要包括在ESP（電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)）和ECU（電子控制單元），直接導(dǎo)致車載電腦模塊無法正常生產(chǎn)。個(gè)別電子元件芯片供應(yīng)數(shù)量確實(shí)出現(xiàn)了短缺。尤其是今年以來，多家汽車廠商均推出智能汽車新品，相較于傳統(tǒng)汽車，智能汽車對(duì)高性能芯片的需求大幅提升。比如傳統(tǒng)汽車平均每輛車用到70顆以上的MCU芯片，而每輛智能汽車有望采用超過300顆MCU，這將進(jìn)一步加劇芯片供需缺口。

而在電腦芯片領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)制造商Acer則聲稱“短缺的原因不在于價(jià)值100或200美元的中央處理器（CPU）和圖形處理器之類的核心芯片，而主要在于不值什么錢的配套芯片。但是設(shè)備和計(jì)算機(jī)仍然需要這些配套芯片來完成。”事實(shí)上， 去年下半年，PC行業(yè)就開始遭受各種組件短缺的困擾，從WiFi和電源管理芯片到圖像傳感器，與音頻相關(guān)的組件和顯示器，到各種領(lǐng)域。今年年初，汽車行業(yè)對(duì)更多芯片的需求進(jìn)一步拉緊了供應(yīng)。

追蹤最本質(zhì)原因，無論是MCU、射頻芯片、指紋識(shí)別芯片、圖像芯片、傳感器，還是電源管理芯片等，這些芯片基本采用8寸晶圓制造工藝，8寸晶圓產(chǎn)能緊張，無法保持正常供給成為主要因素。

實(shí)際上，8寸晶圓產(chǎn)能緊張與近年來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)追求先進(jìn)制程也有一定關(guān)系，力晶集團(tuán)創(chuàng)辦人黃崇仁曾在采訪中指出，回顧2016~2019年期間，全球晶圓代工的生意都很平穩(wěn)，只有臺(tái)積電的先進(jìn)制程一直成長，因此，過去在成熟制程40納米以上幾乎沒有人擴(kuò)產(chǎn)，原本寄望中國大陸產(chǎn)能會(huì)起來，但也受到美國政府打壓，沒有新產(chǎn)能出來，現(xiàn)在大家也不愿意在8英寸舊廠擴(kuò)增成熟制程的產(chǎn)能。

當(dāng)然，誠如前文所言，組件短缺已經(jīng)超出半導(dǎo)體，蔓延至諸如味之素堆積膜（稱為ABF）之類的基板材料，這是連鎖反應(yīng)。 這樣一種前所未有的缺貨緊張，使產(chǎn)業(yè)不免產(chǎn)生了很多新變化，也帶來了一些隱患。

未來將產(chǎn)能過剩？

剛經(jīng)歷過疫情的國人對(duì)于疫情期間搶購口罩、防護(hù)服等產(chǎn)品一定印象深刻，在那時(shí)，國內(nèi)催生了不少制作防護(hù)產(chǎn)品的企業(yè)，甚至有企業(yè)重金買機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)。 然而時(shí)至今日，整體的產(chǎn)業(yè)鏈都出現(xiàn)過剩，2019年中國熔噴無紡布整體產(chǎn)能不足6萬噸，2020年僅中石化一家從2月開始建設(shè)16條熔噴布生產(chǎn)線，年產(chǎn)量超過1萬噸。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，熔噴無紡布全部年產(chǎn)量至少50萬噸以上。

因受年初疫情的影響，國內(nèi)很多生產(chǎn)企業(yè)都在增加產(chǎn)線生產(chǎn)，大規(guī)模的布局造成了除熔噴布之外，防護(hù)服的防護(hù)面料、手術(shù)衣面料、手術(shù)鋪單面料等都出現(xiàn)了大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)過剩。

有了前車之鑒，難免有人憂心，如今業(yè)內(nèi)是否需要新建八英寸工廠，是否需要重新生產(chǎn)八英寸設(shè)備，終端需求是否真的那么高？ 首先，我們來看一下目前業(yè)內(nèi)的狀況。資料顯示，多數(shù)8英寸晶圓代工建廠時(shí)間較早，運(yùn)行時(shí)間大多長達(dá)10年以上，部分設(shè)備太老舊或者難以修復(fù)，同時(shí)，由于當(dāng)前12英寸晶圓代工廠資本支出規(guī)模巨大，部分廠商停止了8英寸晶圓產(chǎn)線，使得相關(guān)設(shè)備供應(yīng)商缺乏研發(fā)和生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的積極性。

相關(guān)人士指出，業(yè)內(nèi)很早就開始從已關(guān)閉的工廠購買二手設(shè)備，但最終二手設(shè)備也售罄。

目前來看，現(xiàn)有的8英寸晶圓廠大多都折舊完畢，在市場產(chǎn)能緊缺及漲價(jià)效應(yīng)下，更具有經(jīng)濟(jì)效益。但是如果貿(mào)然興建新的8英寸晶圓廠，不僅需要大幅資金投入，而且即使建成也要兩三年后才能量產(chǎn)，屆時(shí)市場需求是否還有現(xiàn)在這么旺盛，將是需要思考的問題。如果量產(chǎn)后，市場需求不足，產(chǎn)能利用率低下，再加上高額的折舊費(fèi)用，將造成極大虧損。

這一場漲價(jià)狂歡背后，晶圓廠的貿(mào)進(jìn)有可能帶來風(fēng)險(xiǎn)，處于下游的中小設(shè)計(jì)公司的未來則可以用慘淡形容。目前，國內(nèi)設(shè)計(jì)公司數(shù)量正在不斷增長，對(duì)晶圓產(chǎn)能，特別是小批量晶圓產(chǎn)能的需求也會(huì)增長，目前在晶圓廠產(chǎn)能如此緊缺的情況下，中小設(shè)計(jì)公司根本沒有議價(jià)能力，產(chǎn)能基本掌握在大公司手里。這種小批量需求相當(dāng)影響晶圓廠的長期產(chǎn)能規(guī)劃。如何滿足國內(nèi)大量中小規(guī)模設(shè)計(jì)公司的需求，也許是晶圓廠產(chǎn)能建設(shè)以后需要考慮的因素。

華為創(chuàng)始人兼總裁任正非似乎預(yù)估到了這一結(jié)果，他曾在媒體訪問中指出：“將來全世界芯片過剩時(shí)，我想會(huì)有人求著我們買芯片的?！痹谒磥?，芯片過剩似乎是必然結(jié)果。

但無論如何，就目前來說，商人逐利是本性。我們看見已經(jīng)有一些廠商開始洽談收購晶圓廠事宜。同時(shí)供應(yīng)鏈也傳出消息，有晶圓廠正在大量訂購生產(chǎn)8英寸晶圓的設(shè)備。現(xiàn)在，這一輪漲價(jià)還沒有結(jié)束的跡象。芯片和晶圓廠產(chǎn)能過剩也沒有定數(shù)。因此對(duì)于廠商們來說，抓住現(xiàn)在以及未來幾年的行情是關(guān)鍵。

他們的決定也有跡可循：所謂高價(jià)之下，必有勇夫。據(jù)悉，某晶圓臺(tái)企正提前預(yù)售2021年二季度的8寸晶圓代工產(chǎn)能并且以“競標(biāo)”的形式，價(jià)高者得之。競標(biāo)加價(jià)的幅度在30%-40%。同時(shí)某設(shè)計(jì)公司為了鞏固電源管理IC產(chǎn)能，自掏腰包16.2億元新臺(tái)幣采購半導(dǎo)體設(shè)備，租給晶圓代工廠搶產(chǎn)能。

另一方面，芯謀研究首席分析師顧文軍曾評(píng)論道：“產(chǎn)能緊張，簡單來說，從供應(yīng)和需求來看，需求有增加，但主要原因可能還是供應(yīng)不足，尤其是中國。8英寸已經(jīng)緊張了十年了，接下來十年也仍然會(huì)緊張?！本A代工廠力積電董事長黃崇仁也曾表示：未來五年晶圓代工產(chǎn)能會(huì)是兵家必爭之地，沒有產(chǎn)能的IC設(shè)計(jì)廠會(huì)營運(yùn)很辛苦。因此，對(duì)于兩三年之后的需求是否旺盛，似乎是不怎么需要擔(dān)心的問題。

同時(shí)，根據(jù)SEMI預(yù)計(jì)，2019年至2022年，全球8英寸晶圓產(chǎn)量將增加70萬片，增加幅度為14%，年均增速約為4.5%;其中MEMS傳感器相關(guān)產(chǎn)能約增加25%，功率器件產(chǎn)能約增加23%，年增速約為6%。未來幾年將推升全球晶圓產(chǎn)能至每月接近650萬片。 總體來看，8英寸晶圓的供給增速落后于市場需求增速，在很多細(xì)分領(lǐng)域差距更加明顯。這也在一定程度上指明，8英寸晶圓仍有巨大增長空間。

與此同時(shí)，據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，應(yīng)用材料、Lam以及東電等已經(jīng)開足馬力，進(jìn)軍新的8英寸設(shè)備，有些是自己制造，有些則將技術(shù)授權(quán)給OEM代工生產(chǎn)。也將使得8英寸廠的建造更加順利。 之后，筆者詢問了一位資深業(yè)內(nèi)人士，對(duì)于興建工廠購買設(shè)備的問題，他給出的答案是“有必要”。

說在最后

無論是筆記本、手機(jī)、平板、汽車、服務(wù)器還是攝像頭芯片，這些芯片需求的爆發(fā)最后都會(huì)落在全球幾個(gè)代工廠僅有的產(chǎn)線上生產(chǎn)，而這幾大芯片代工廠，由于沒有預(yù)期到芯片需求的激增，多少年來都沒有怎么投入資金在工廠擴(kuò)建上，這就是今年芯片缺貨現(xiàn)象愈演愈烈的根本原因。 在這一場缺貨狂歡中，處于供應(yīng)鏈上游的廠商勢必賺的盆滿缽滿，但不計(jì)后果的投入擴(kuò)產(chǎn)也將使得未來所需要承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)變得越來越大。
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