“芯片短缺”何時(shí)休？臺積電、中芯國際和格芯應對供應難題放大招

　　日本和美國政府計劃在4月初召開(kāi)供應鏈會(huì )議，美國總統拜登在最新提出的2萬(wàn)億美元刺激計劃中，要求國會(huì )提供500億美元的補貼，促進(jìn)美國半導體生產(chǎn)。

　　2021年，半導體芯片的短缺正在全球范圍內造成嚴重破壞，導致多家汽車(chē)廠(chǎng)商生產(chǎn)受到嚴重影響，福特、通用、豐田等汽車(chē)廠(chǎng)商近期因為芯片短缺而短暫停產(chǎn)，這給后疫情時(shí)代經(jīng)濟復蘇帶來(lái)不確定前景，日本和美國政府計劃在4月初召開(kāi)供應鏈會(huì )議，美國總統拜登在最新提出的2萬(wàn)億美元刺激計劃中，要求國會(huì )提供500億美元的補貼，促進(jìn)美國半導體生產(chǎn)。

　　據市場(chǎng)預測公司AutoForecast Solutions最新統計，截至到2021年3月29日，全球共六家汽車(chē)制造商因芯片短缺而減產(chǎn)的汽車(chē)數量達到6.5萬(wàn)輛。截至目前，芯片短缺已致全球汽車(chē)市場(chǎng)累計減產(chǎn)115.7萬(wàn)輛。預計2021年全球汽車(chē)市場(chǎng)將因此減產(chǎn)超200萬(wàn)輛。

　　汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈圖表

　　SEMI專(zhuān)家對記者表示，芯片的開(kāi)發(fā)研制，不僅是一輪新的變革，也是技術(shù)水平和供應鏈的較量。數據顯示，目前全球的芯片公司大部分在歐美，其中歐洲企業(yè)占比約37%，美國企業(yè)占比約30%，日本企業(yè)占比約25%。在全球20家頂級汽車(chē)半導體公司中，只有一家是中國公司。汽車(chē)芯片市場(chǎng)的主要參與者，包括意法半導體(STMicroelectronics)，英飛凌科技(Infineon Technologies)，恩智浦半導體(NXP Semiconductor)，德州儀器(Texas Instruments)和東芝(Toshiba)。臺積電號稱(chēng)提供全球汽車(chē)芯片70%的產(chǎn)能，下面的圖標清晰地顯示了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上四個(gè)重要環(huán)節。

　　新冠疫情持續蔓延，消費者和企業(yè)對PC、手機、平板、服務(wù)器的需求大增也加劇芯片需求暴增。據摩根大通分析師最新表示，芯片缺貨情形至少持續一年，其估計，需求量高于供貨量30%。他還指出，晶圓廠(chǎng)預期需要至少3-4季時(shí)間趕上需求，再花1-2季時(shí)間讓客戶(hù)補貨到正常水平。

　　臺積電、中芯國際和格芯作為全球三大主要代工廠(chǎng)，在這次全球芯片危機當中，采取哪些有效措施來(lái)補足產(chǎn)能?未來(lái)三年，對于晶圓生產(chǎn)領(lǐng)域采取了哪些投資舉措?筆者為你詳細分析。

　　占據70%汽車(chē)芯片產(chǎn)能的臺積電火力全開(kāi)，未來(lái)三年投資1000億

　　從蘋(píng)果到高通，再從Nvidia到AMD，全都依賴(lài)臺積電作為全球首選的半導體代工廠(chǎng)。不管是智能手機、智能冰箱到智聯(lián)網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)，幾乎每個(gè)現代電子產(chǎn)品都能找到臺積電生產(chǎn)的芯片。

　　據Trendforce最新發(fā)布的調研報告顯示，2021年第一季度臺積電、三星、聯(lián)電、格芯、中芯國際位居全球五大代工廠(chǎng)。TrendForce集邦咨詢(xún)旗下半導體研究處表示，2021年第一季全球晶圓代工市場(chǎng)需求旺盛，面對終端產(chǎn)品對芯片的需求居高不下，客戶(hù)不斷加大拉貨力道，使晶圓代工產(chǎn)能供不應求狀況延續，因此預估各業(yè)者營(yíng)運表現將持續走強，預估第一季全球前十大晶圓代工業(yè)者總營(yíng)收年成長(cháng)達20%。

　　臺積電總裁魏家哲認為，當下全球缺芯主要是三大原因造成：一、天災，疫情和極端天氣，疫情讓人們遠程辦公和居家?jiàn)蕵?lè )時(shí)間變長(cháng)，德州大雪和日本發(fā)生地震，導致芯片廠(chǎng)產(chǎn)能受損，汽車(chē)缺芯情況頻出；二、中美貿易戰導致供應鏈及市占率的不確定性，比如華為不能獲得芯片，其他智能手機廠(chǎng)商瘋狂下單要芯片生產(chǎn)手機；三、數字化轉型加速，5G、智能汽車(chē)興起讓芯片需求暴增。

　　3月31日，臺積電總裁再對下游IC設計客戶(hù)的一封信中寫(xiě)道，臺積電的晶圓廠(chǎng)過(guò)去一年一直以超過(guò)100%的利用率運行，但還是供不應求。應對半導體供應危機，他分析了臺積電三點(diǎn)解決之道。

　　一、臺積電宣布將從2021年12月31日起，暫停晶圓價(jià)格的年度降價(jià)，時(shí)間將維持4個(gè)季度。據悉，3月31日，力積電、聯(lián)電已經(jīng)針對晶圓代工價(jià)格將在4月漲幅10%。特別是TDDI供不應求，去年第四季度價(jià)格已經(jīng)上漲15%-20%。

　　二、臺積電將在未來(lái)三年投資 1000 億美元來(lái)增加產(chǎn)能，并且支持高端制程技術(shù)的研發(fā)。比如臺積電計劃今年支出250億至280億美元，用于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)先進(jìn)芯片。2020年5月，臺積電（TSMC）已經(jīng)宣布了計劃在亞利桑那州建立自己的120億美元工廠(chǎng)的計劃。臺積電可能在美國設廠(chǎng)不止一個(gè)，有可能高達6個(gè)晶圓廠(chǎng)。臺積電在招聘數千名新員工，許多新工廠(chǎng)也在建設中。

　　三、臺積電將會(huì )在現有的晶圓廠(chǎng)中，同時(shí)擴充高端制程和成熟制程兩種技術(shù)的產(chǎn)能。

　　中芯國際2020年財報亮麗，三大晶圓廠(chǎng)持續推進(jìn)

　　3月初，中芯國際董事長(cháng)周子學(xué)對媒體表示，全球疫情導致人們對萬(wàn)物互聯(lián)需求井噴，芯片用量超乎預期。去年全球半導體銷(xiāo)售額達到4390億美元，同比增長(cháng)6.5%，國內根據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )的初步統計，2020年全年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售同比增長(cháng)17.8%，預計2021年增長(cháng)勢頭還將持續。

　　3月31日晚間，中芯國際發(fā)布2020年全年財報。報告顯示，中芯國際2020年營(yíng)收274.71億元， 同比成長(cháng)24.8%;歸屬于上市公司股東凈利潤43.32億元，同比增長(cháng)141.5%;實(shí)現扣非凈利潤16.97億元，扭虧為盈，去年同期凈虧損5.22億元。營(yíng)業(yè)收入和凈利潤都是5年最高點(diǎn)。

　　財報披露，2020年晶圓銷(xiāo)售數量從2019年500萬(wàn)片約當8英寸晶圓增加13.3%至2020年570萬(wàn)片約當8英寸晶圓;平均售價(jià)由2019年的4269元增加至2020年度內的4733元。

　　中芯國際2020年營(yíng)收占比分析

　　圖：電子發(fā)燒友根據公開(kāi)資料整理

　　從制程節點(diǎn)來(lái)看，90nm及以下制程產(chǎn)能為中芯國際最主要營(yíng)收來(lái)源，占比58.1%，相比之下2019年占比為50.6%。其中，55/65nm技術(shù)、28nm及14nm技術(shù)的收入貢獻比例均實(shí)現攀升。55/65nm技術(shù)營(yíng)收占比由2019年的27.3%增加至2020年的30.5%;28nm及14nm技術(shù)的收入貢獻比例由2019年的4.3%增加至2020年的9.2%。

　　2021年到2022年，擴產(chǎn)成為中芯國際產(chǎn)能爬坡的主旋律。日前，中芯國際資深副總裁，中芯北方總經(jīng)理，北方集成電路技術(shù)創(chuàng )新中心董事長(cháng)張昕表示，將近一年時(shí)間驗證了市場(chǎng)的需求，中芯國際要放開(kāi)建設擴充產(chǎn)能。產(chǎn)能?chē)乐囟倘笔亲铑^疼的問(wèn)題，2021、2022年如果國內工廠(chǎng)不擴展，產(chǎn)能短缺的影響還會(huì )惡化。在擴產(chǎn)過(guò)程中，中芯國際將與戰略合作伙伴展開(kāi)積極的合作。

　　據悉，2020年，中芯國際資本開(kāi)支主要用于上海300mm晶圓廠(chǎng)（擁有實(shí)際控制權）、北京300mm晶圓廠(chǎng)（控股）、天津200mm晶圓廠(chǎng)（控股）擴產(chǎn)。2021年3月12日，中芯國際與深圳市人民政府簽訂合作框架協(xié)議，雙方同意中芯國際和深圳政府（透過(guò)深圳重投集團）（其中包括）以建議出資的方式經(jīng)由中芯深圳進(jìn)行項目發(fā)展和營(yíng)運。

　　依照計劃，中芯深圳將開(kāi)展項目的發(fā)展和營(yíng)運，重點(diǎn)生產(chǎn)28納米及以上的集成電路和提供技術(shù)服務(wù)，旨在實(shí)現最終每月約4萬(wàn)片12吋晶圓的產(chǎn)能，預期將于2022年開(kāi)始生產(chǎn)。最終協(xié)議簽訂后，項目的新投資額估計為23.5億美元（約合153億元人民幣）。

　　格芯今年投資14億美元擴廠(chǎng)，明年投資加倍

　　據美國CNBC網(wǎng)站最新報道，全球第三大代工廠(chǎng)格芯決定今年投資14億美元擴建其旗下的晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能，格芯CEO Tom Caulfield對媒體表示，2022年晶圓廠(chǎng)的投資還會(huì )再增加一倍。

　　Tom Caulfield強調說(shuō)，公司現在的晶圓產(chǎn)能已經(jīng)100%被預定，估計芯片短缺真正解決要等到2022年，芯片荒才能真正緩解。他預期，公司將在2022年開(kāi)展公司股票的公開(kāi)上市。

　　格芯是總部位于美國的最大的芯片代工廠(chǎng)，在美國，德國和新加坡設有工廠(chǎng)。它為AMD，高通和Broadcom等設計公司刀工芯片。目前，這是阿布扎比政府所有的私人公司。Caulfield說(shuō)，該公司正在考慮在2022年上半年或更早進(jìn)行IPO。

　　5G的快速推進(jìn)，消費電子也受到了芯片短缺的嚴重影響，蘋(píng)果、小米、OPPO等有全球影響力的消費電子制造商都紛紛喊出芯片短缺的呼聲，格芯發(fā)言人警告說(shuō)，要增加市場(chǎng)上的芯片數量還需要數月的時(shí)間，產(chǎn)能的提高對長(cháng)期投資是有意義的。“想增加產(chǎn)能，這需要12個(gè)月的周期。”Caulfield說(shuō)。

　　“半導體行業(yè)預計未來(lái)五年的年增長(cháng)率為5%。我們預計現在將近翻一番。”Caulfield說(shuō)。“這不是一次性的轉變，而是結構上的轉變，對半導體的需求普遍都在加速增長(cháng)。”

　　小結：

　　全球半導體力量正在隨著(zhù)生產(chǎn)能力的變化產(chǎn)生急劇變化。據外媒報道，美國占全球半導體產(chǎn)量的比例從37%下降到2020年的12%，歐洲的比例從35%下降到目前的9%，中國的比例幾乎從零上升至15%，最近10年將預期達到24%。當然半導體擴產(chǎn)當中，半導體設備和先進(jìn)制程重要節點(diǎn)的卡脖子情況還是很大不利因素。

　　隨著(zhù)中芯國際、華虹半導體、華潤微、士蘭微、長(cháng)江存儲、合肥長(cháng)鑫、斯達半導體、海思、中興微電子、紫光展銳等一大批中國優(yōu)秀IC代工企業(yè)和IC設計企業(yè)的不斷成長(cháng)，相信未來(lái)我們可以看到更有意義的全球半導體版圖變化。