全球“缺芯”:产业链变革前的阵痛

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· 4月7日

疫情加速了数字化转型,人工智能、5G的发展,对芯片需求也大幅增加。

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全球“缺芯”:产业链变革前的阵痛

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图片来源@视觉中国

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文|派财经,作者|杨德泽,编辑 | 派公子

半导体行业“缺芯”问题正在全球愈演愈烈。

这股缺芯潮最早从汽车产业出现。2020年12月大众曾发出警告称,由于半导体短缺,2021年一季度将遭遇大规模生产中断,将需要调整中国、北美和欧洲工厂的生产,预计减产10万辆。

1月中旬,本田、大众、福特等车企纷纷宣布由于芯片供应不足减产或关停部分工厂。2月份,美国部分地区出现极寒天气,德州工厂出现断电情况,“缺芯”问题蔓延到消费电子领域。

2月24日,小米副总裁卢伟冰在个人微博中说,“今年芯片太缺了,不是缺,是极缺。”消费电子领域对于芯片的渴望情绪再一次加重了汽车行业的芯片荒。

3月26日,蔚来汽车(NIO)宣布,由于芯片短缺合肥工厂暂停生产5个工作日。

有业内人士估计,缺芯困局将从2021年上半年继续延续到下半年。

缺芯是产业链的误判

造成这场“缺芯”风暴的主要原因,在于代工厂和车企对于行业需求的误判。

半导体行业是一个极度依赖全球化的产业,上下游的协同在产业链中起着至关重要的作用。以往在先进制程迭代的时候也曾有过缺货现象,都依靠例如代工厂的提前布局,或反周期建设等措施降低矛盾顺利解决了。

但这一次,所有人都失算了。

受去年年初发酵的新冠疫情影响,汽车销量不振,汽车厂商纷纷在年初调整了销售预期并向代工厂提出减产要求。而对于代工厂来说,这并不是一件好事,减产不仅意味着掉单,还有资源浪费。因为晶圆制造对于环境要求非常高,产线一停一启动辄几百万美元的损失,所以很多工厂宁愿机器空转也不愿停止产线。由于家用办公需求的提升,消费电子领域对于芯片的需求大幅度提升,正好承接了汽车芯片的产能,很多云计算、摄像头、PC、手机等厂商成为了代工厂的新客户。

根据SIA在新冠之前的数据,2019年全球芯片近三分之一用在了通信行业(主要是手机),其次是计算机、消费电子,汽车行业为第四大用途,仅占12.2%。增长的电子产品销量大大地满足了代工厂的生产需求。

事情却恰恰在这个时候出现了转点,疫情在受到一定程度控制之后,大部分车企在中国区的销量开始迅速反弹,根据乘用车市场信息联席会统计,2020年全年中国市场汽车销量约为2012.37万辆,是世界汽车第一大市场。中国市场的复苏让车企重新提高产量,与受疫情影响大大提振在家办公的消费电子在需求上出现了撞车。

以往遇到这种情况,芯片代工厂的常规做法是统筹管理客户需求,例如优先安排长期客户。另一方面,由于车用芯片生产条件的严格性无法向下兼容,只能调整原有产线。例如手机芯片的寿命一般为1-3年,而车用芯片则至少为10年,因此在温度、湿度等物理条件上也更为严格。

原本安排给手机、PC的产能开始紧张起来,并开始从产业链下游向上游传导,涨价、缺货成为行业普遍现象,据业内权威机构威尔森监测,2-3月在疫情影响下造成巨大销量损失,其中大部分需求后移至4-7月。

全球芯片代工厂都在满产运转,代工厂的满产转移给上游的设备厂商,再由设备厂商传导给其上游的零部件厂商,一些零部件的交期甚至从原来的1-2个月延长至半年。上游的供应不足,又反过来传递给下游,加剧了行业缺货的状况。

“缺芯”潮蔓延到全球之后,随之而来的就是厂商的大幅增加产能。

在不到10天的时间里,数家全球头部半导体企业接连宣布了多项扩产计划。从英特尔200亿美元筹建新晶圆工厂到台积电三年内投资1000亿美元强化半导体制造,再到韩国第二大芯片厂SK海力士千亿美元扩产计划获批,可以看到,围绕芯片产能缺乏的一系列布局已经悄悄展开。

芯片短缺的“假象”

从长期来看,全球“缺芯潮”并没有想象得那么“缺”。

就在全球芯片缺货、涨价成为行业普遍现象的同时,全球芯片龙头台积电发出警告。4月1日,台积电董事长刘德音对外宣布,在宏观层面,全球整体芯片产能是供大于求的,当下产能的短缺,是因为芯片供应链及市占率的变化和不确定性,造成相当多种芯片供不应求。

同时还提到,像现在产能很短缺的28nm,从宏观层面来看,全球产能仍供过于求。自2020年初新冠肺炎疫情发生以来,全球生产链衔接不顺利,为了维持足够的芯片支持供应链运作,库存水位提高成为常态。刘德音表示,不确定性及市占率改变的时候,一定会有超额订购情况。

另外,疫情加速了数字化转型,如远距工作及教学带动笔电出货大幅增加,人工智能(AI)及5G的大趋势也因此加速发展,所以对芯片的需求也大幅增加。刘德音表示,随着疫情得到控制,生产链短暂中断的情况会获得改善。

除了疫情所导致的供需失衡,这次全球性缺芯是多重因素叠加的结果。“缺芯”只是一个暂时现象,背后隐藏的是全球产业链的变动。

芯片供应链及市占率的变化和不确定性,在近两年产能短缺的市场中体现得越来越突出。某些类型芯片,在相对短的时间内,市场需求猛增,供给严重不足使得芯片生产链发生变化和转移,这种变化就会给市场带来一定的不确定性。

刘德音提到的这种不确定正是全球产业链变动的机会,窥探这种机遇的其中一家就是英特尔。

英特尔重金押注

比尔·盖茨曾直言,没有重视移动手机市场是他“在微软犯下的最大错误,而且是完全可以规避的技术性错误。”和比尔盖茨同时犯下这个错的,还有行业权威“安迪-比尔定律”中的英特尔。

进入移动互联网时代之后,英特尔的制造能力不断下滑,拥有IDM模式在全球半导体全产业链中重要性逐渐降低,制造技术早已被台积电和三星远远地甩在后面。多年来,台积电一直稳坐全球晶圆代工一半市场份额,三星居其三,英特尔和格罗方德等厂商共分剩下的两成,英特尔这个芯片巨人在晶圆生产领域已经逐渐淡出了华尔街的视线。

对冲基金Third Point LLC首席执行官丹尼尔·勒布(Daniel Loeb)在去年12月曾致信英特尔董事长奥马尔·伊什拉克(Omar Ishrak),呼吁该公司聘请一名投资顾问,探讨"战略替代方案",旨在从竞争对手手中夺回市场份额,尤其是台湾半导体公司和三星。

信中提出的建议是,英特尔要更认真地考虑是否继续在内部制造所有芯片,并从失败的收购中剥离出来。如果英特尔采取行动,可能会导致重大变化。

从目前情况来看,英特尔选择押注这次变化。

先是任命技术“老兵”帕特·基辛格(Pat Gelsinger)为CEO,随后动作频频,在美国亚利桑那州的Ocotillo园区投资约200亿美元,新建两座晶圆厂。

这意味着英特尔打破原先自给自足的纯IDM模式,正式进军晶圆代工界,被称为“IDM 2.0”战略。英特尔将扩大采用第三方代工产能,这意味着英特尔和台积电、三星等代工大户的竞合关系进一步加深。

虽然英特尔新工厂要2024年才能真正实现量产,但是也在半导体行业引起了不大不小的风波,和原来的对手台积电、三星重新站在了同一赛道。受此消息提振,英特尔当天股价上涨近5%,种种迹象表明,英特尔正在快步回到华尔街。

英特尔规模数百亿美元的复兴计划同时也表明,越来越多的科技行业高管认为,即便在疫情结束之后,市场对电脑芯片的旺盛需求也将保持下去。

英特尔已经承诺,今年的资本支出将达到创纪录的190亿至200亿美元,比该公司过去五年的年均资本支出高出约45%。今年1月,全球领先的代工芯片制造商台积电也承诺将在工厂建设方面投资高达280亿美元,创下该公司的最高支出纪录,年增长率为47%。

英特尔新任首席执行官帕特·基尔辛格(Pat Gelsinger)在推出其复兴计划时说:“一切都变得更加数字化,英特尔正在积极填补这一缺口,以帮助满足需求。”他相信,疫情只会加速人们对更多数字工具的接受,从而推动这种需求继续增长。

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