芯片价格半年疯涨5倍 企业能否逃离“缺芯”魔咒?

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芯片的涨价潮还在继续。据台媒报道,预计2021年三季度,中国台湾地区台积电、联电等晶圆代工厂芯片价格最高上涨将达到30%;今年以来,美国最大的电子元件分销商之一得捷电子,也将半导体相关元件价格上涨了15%,另有一些特殊元件涨价超过40%。

 

 

“涨价是必然趋势,由芯片短缺带来的零部件上涨是无法避免的情况,在新的产能建立起来前,除了企业内部消化,另一部分便只能通过调整价格来实现。”在联想集团董事长兼CEO杨元庆看来,未来12~18个月芯片短缺的现象仍将持续。

在供需不平衡的情况下,通胀带来的原材料成本上涨同样拉高了芯片的售价,如芯片制造环节中,半导体硅晶片、树脂和金属等多种原材料成本均有所上涨。

然而,缺芯带来的不仅仅是芯片涨价。在近期高盛的一份研究报告中也显示,目前全球有160多个行业面临缺芯问题,从智能手机、IoT等高科技产品,扩大到汽车、钢铁、混凝土生产、空调生产等各个行业,几乎整个半导体供应链都受到了不同程度的影响。

“全球电子行业是相互影响的,一旦芯片出现短缺,对制造、封测等供应端的影响就非常明显,进一步涉及到产能分配的调整。”芯弛科技CEO张强对凤凰网科技(微信搜:ifengtech)表示,现阶段的供需失衡,也将更加考验芯片企业自身的产能预判和供应链管理能力。

在半导体上游,晶圆厂们也在不断扩产。2021年6月22日,半导体制造商格芯宣布在新加坡投资超过60亿美元,用于建设新晶圆工厂和扩大产能;4月初,芯片代工大厂台积电表示,将在未来三年内投资1000亿美元;而在3月,英特尔也宣布了一项200亿美元的计划,以扩大芯片制造能力。

据《世界晶圆厂预测报告》指出,全球半导体制造商将在2021年年底前开始建设19座新的高产能晶圆厂,并在2022年再开工建设10座,29座晶圆厂的设备支出将超过1400亿美元。半导体行业分析师李赫对此表示,“晶圆厂产能的扩张有助于满足新兴产业对半导体的需求,比如人工智能、高性能计算、5G通信等等。”

只不过,缺芯不是一夜之间发生的,现在因严重短缺而大幅增加的产能,很可能会导致将来产能严重过剩,对芯片产业来说,要走过至暗时刻并不是件容易的事。

全球“芯荒”加剧

早在疫情之前,芯片就是个盛衰交替的周期性行业,“短缺”也是这个行业的普遍存在的问题。芯片咨询公司CEO马尔科姆·佩恩表示,长期以来芯片制造商对工厂设备的投资一直低于平均水平,芯片供应也无法对需求的变化迅速作出反应,“疫情使原本产能就颇为紧张的芯片行业迅速崩盘,再加上设备老旧,芯片工厂难以提高产能,也再次给芯片行业一记重击。”

而美国德州大雪、日本地震、各大晶圆厂火灾等一系列“黑天鹅”事件,让全球芯片产业更加雪上加霜。在芯片产业链中,芯片设计、制造、封装、测试等多个产业链环环相扣,卡在任何一个部分,都会对整体的供应链造成影响。“黑天鹅”事件的频发导致整个链条更加脆弱,稍有不慎便会让整个体系陷入瘫痪状态。

与此同时,芯片又是一个周期性很长的产业,仅单枚芯片的制造周期就长达半年左右。更何况还要经历从研发、产品落地到量产环节、投入市场等复杂的链条,短则3~5年,长则10年以上。

但“缺芯”在不同行业的影响又有所不同。比如手机、游戏机等消费电子类产品,利润高、规模大,恢复产能相对较为容易,而汽车行业需要的则是那些利润低、不起眼的IC芯片。“汽车芯片的适配成本更高,很难在短期内去找替换的供应商,严重影响了整车的量产周期。”张强认为,汽车行业在疫情初期决定削减芯片订单,让它受到的冲击更为严重

在美国的肯塔基州,数千辆准备出售的福特卡车因没有所需芯片而闲置。据相关数据估计,北美地区的汽车制造商由于芯片短缺问题已经被迫削减了逾120万辆汽车,全球汽车产业因芯片短缺造成的收入损失也高达1100亿美元。

其中主要缺少的是安全系统、刹车和发动机等领域的芯片,也就是8英寸晶圆,主要应用在功率器件、RF(射频)开关、电源管理IC以及MEMS传感器等方面,满足了近80%的智能汽车半导体的需求。

这类芯片并不需要多先进的制程,以往多为基础芯片。蔚来汽车CEO李斌此前表示,这些价值仅为1美元的芯片,很大程度上影响了蔚来汽车第二季度、甚至2021下半年的汽车交付。

但随着5G、云计算、智能家居等领域的爆发,8英寸晶圆产能更为紧俏。小米集团中国区总裁卢伟冰曾表示,仅5G手机所包含的芯片数量多达4G手机的两倍,“也就导致这次的缺货周期不会太短,明年依然会出现整体缺货的情况。”

不过在华为、中兴等中国科技企业被美国列入“实体清单”后,中国芯片企业也不得不从资产最轻的芯片设计环节,加速追赶到制造环节。但芯片设计容易,芯片制造难,“中美贸易战使得国内出现了诸多‘国产替代’的需求,产能的缺失也给了中国一个弯道超车的机会。”后摩智能CEO吴强表示,中国要系统将芯片的产业链建立起来,改变供求的现状至少还需要5~10年,但中国半导体设备产业正迎来黄金发展期。

“国产代替”开始加速

不少半导体领域的分析师表示,在全球芯片供需不足的情况下,本土化发展能够进一步保证供应链的安全,加速国内芯片企业的崛起。而自2019年开始,资本对国内半导体、集成电路等领域投资不断,仅2019年融资数量便达到21起,融资规模近55亿元。

在经过了疫情的洗礼后,据2020年中国半导体行业数据显示,2020年成为中国半导体一级市场有史以来投资金额最多的一年,总数超过1400亿元,相比2019年增长近4倍。而在2021年前4个月,AI芯片行业投融资事件达到23起,融资规模仅90亿元,涉及17家企业,其中有3家企业在4个月内获得2轮融资。

国家层面也在出台相应政策,人工智能、量子信息、集成电路跻身前三,北京、上海、珠三角等地先后获批国家人工智能创新应用先导区、试验区。钱不断从投资机构、国家手中流向创业者,截止目前国内半导体企业数量累计已经超过6万余家。

“从资本角度来看,投资机构对芯片行业的投资更大胆,也愿意承担风险了。”芯弛科技CEO张强表示,这对于很多聚焦长线发展的芯片研发公司来说,是难得的机遇,过往具有量产经验的整建制团队会更容易受到投资机构青睐,也意味着市场交付的能力更强。

“此前的投资多聚焦在芯片设计层面,今年则更多表现在高算力、更复杂的智能计算芯片上。”后摩智能CEO吴强表示,这部分芯片领域此前一直被英特尔、AMD等巨头掌控,国内企业很难介入进去。

“对芯片创业企业来说,一味模仿巨头也很难实现弯道超车,在后摩尔时代芯片企业更需要研发出颠覆性的产品。”吴强坦言,芯片行业前期靠融资,后期一定要有自己的造血能力,能够让芯片落地,为客户提供商业价值。

但光刻技术却仍是国产芯片无法迈过的坎,要想真正实现“国产替代”,芯片制造的重要性不言而喻。

目前国内最先进制程的光刻机是在“核高基02专项”里,设定于2020年12月验收193纳米浸没式DUV光刻机,制程28nm。2020年6月初,国内光刻机集成的龙头企业上海微电子表示,已经攻克28nm光刻机难关,最早将于2021年交付。

不过在芯片领域也有经典的摩尔定律,即每隔18个月工艺水平提升一级,性能提高一倍,同样成本也会有所下降。也就是说,如果不能跟上市场需求,就算有设备、能顺利生产,也难免会败在激烈的市场竞争中。

“最主要的还是时间问题,英特尔、台积电等行业巨头经过了50多年的发展,已经非常成熟,而中国尚在起步阶段,有更多的潜力实现弯道超车。”李赫认为,中国的半导体细分产业非常广泛,一旦建立起成熟的生态,在供给端将会实现飞速发展。

而从人才发展层面看,据《中国集成电路产业人才白皮书》预测,到2022年前后,中国直接从事集成电路产业的人员规模将达到74.45万人左右,其中设计业近27万人,制造业近26万人,封装测试则有近20万人。

或许随着人才不断回流,国内半导体行业将开启新的篇章,但也仍需警惕由于行业发展过热带来的诸多盲目以及非理性投资。

 
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