「剎不住」的芯片擴(kuò)產(chǎn)潮

不單是芯片制造商，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都在擴(kuò)產(chǎn)。

就在本周，內(nèi)存巨頭鎧俠確認(rèn)投資8.4億美元擴(kuò)充半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，包括在日本石川縣的生產(chǎn)基地內(nèi)新建一座晶圓廠，同時(shí)在舊廠房?jī)?nèi)引進(jìn)新產(chǎn)線。

鎧俠會(huì)長(zhǎng)Stacy J.Smith在接受專訪時(shí)表示：“新廠的目標(biāo)是（在這個(gè)市場(chǎng)上）對(duì)抗三星電子，守護(hù)市場(chǎng)占有率。”

回到三星電子這邊，這家半導(dǎo)體巨頭將在今年一口氣建設(shè)三家芯片廠，其中包括已經(jīng)開(kāi)建的P3工廠、即將開(kāi)建的P4工廠，以及位于美國(guó)德州奧斯丁的晶圓代工廠。同時(shí)，三星電子還計(jì)劃為已有的P2工廠新增生產(chǎn)設(shè)備，拉滿產(chǎn)能。

如果說(shuō)三星與鎧俠的產(chǎn)能競(jìng)賽只是內(nèi)存行業(yè)的“冰山一角”，那么放眼整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)，巨頭們的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃則更為瘋狂。

缺芯、還是缺芯

直到2022年，缺芯的狀況依然不見(jiàn)好轉(zhuǎn)。

其中，手機(jī)、游戲機(jī)、電腦等消費(fèi)電子時(shí)常因芯片問(wèn)題缺貨，而汽車行業(yè)因缺芯導(dǎo)致的發(fā)貨延遲和功能削減的跡象依然十分明顯。

從受影響最大的汽車行業(yè)來(lái)看，缺芯主要出現(xiàn)在兩個(gè)層面：首先智能化的發(fā)展使得汽車中半導(dǎo)體的占比越來(lái)越高；另一方面，芯片制造商的交貨周期越來(lái)越長(zhǎng)，而汽車芯片所需的成熟進(jìn)程芯片還存在無(wú)法下訂單的情況。

其他行業(yè)則與汽車行業(yè)十分類似。

既然是供需關(guān)系的問(wèn)題，那么半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)改變?nèi)毙咀钪苯拥姆椒ň褪窃黾赢a(chǎn)能，保證供給并縮短交付時(shí)間。

有研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)2021年芯片制造商們的重大項(xiàng)目。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，去年一整年有24家公司新增或擴(kuò)產(chǎn)了40個(gè)項(xiàng)目。Gartner預(yù)估，這些芯片制造業(yè)的資本支出達(dá)到了1460億美元，其中臺(tái)積電、聯(lián)電、中芯國(guó)際等代工巨頭的投資都在百億元級(jí)別。

圖源 | 芯思想

再?gòu)漠a(chǎn)線類型來(lái)看，大多數(shù)晶圓代工廠商及IDM大廠都將擴(kuò)產(chǎn)目標(biāo)集中在以28nm及40nm為代表的成熟制程。而臺(tái)積電和三星兩家企業(yè)則花費(fèi)巨資新建先進(jìn)制程廠，為后續(xù)到來(lái)的3nm時(shí)代做準(zhǔn)備。

這些成熟制程的產(chǎn)線一方面可以改善當(dāng)下缺芯情況，另一方面也是芯片制造商們最有效益的擴(kuò)產(chǎn)方式。

而除了芯片制造商瘋狂擴(kuò)張產(chǎn)線以外，上游的硅片制造商同樣在強(qiáng)大的需求下建廠。本月15日，知名硅片制造商環(huán)球晶圓公布了去年財(cái)報(bào)，在強(qiáng)大需求下，去年環(huán)球晶圓合并營(yíng)收高達(dá)611.3億元，年增10.4%，創(chuàng)歷史紀(jì)錄。會(huì)上，環(huán)球晶圓還對(duì)外發(fā)布一項(xiàng)重要消息：將于意大利新建12英寸晶圓廠，并規(guī)劃明年下半年擴(kuò)產(chǎn)。

選擇擴(kuò)張的硅片大廠不止環(huán)球晶圓一家。德國(guó)世創(chuàng)、韓國(guó)半導(dǎo)體硅片大廠SK Siltron、中國(guó)大陸硅片龍頭滬硅產(chǎn)業(yè)等一線大廠都公布了新建12英寸半導(dǎo)體硅片廠的計(jì)劃。

這一波“擴(kuò)產(chǎn)浪潮”不亞于芯片制造商。

逆全球化趨勢(shì)

供給需求不是擴(kuò)產(chǎn)的唯一因素，疫情下的供應(yīng)鏈安全已經(jīng)悄然改變了這個(gè)行業(yè)。雖然半導(dǎo)體是一個(gè)對(duì)全球產(chǎn)業(yè)鏈極其依賴的產(chǎn)業(yè)，但隨著疫情、政治等因素的影響加深，各國(guó)已經(jīng)開(kāi)始思考如何將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“本土化”，保證供應(yīng)鏈的安全。

英特爾正是這一波競(jìng)賽中的受益者。

當(dāng)帕特·基辛格繼任英特爾CEO之后，英特爾毅然決然開(kāi)啟了IDM 2.0計(jì)劃，直接叫板臺(tái)積電和三星等主流代工廠商。

此后，英特爾先后傳言收購(gòu)RISC-V架構(gòu)芯片解決方案商SiFive、收購(gòu)晶圓代工企業(yè)高塔半導(dǎo)體，同時(shí)還拿下多家芯片公司。今年3月，英特爾更是推出價(jià)值800億歐元“歐洲投資計(jì)劃”，在歐洲六國(guó)構(gòu)建從研發(fā)、制造到封裝的完整供應(yīng)鏈。

而這一系列布局的背后，最根本的原因還是減少對(duì)亞洲地區(qū)晶圓代工的依賴，讓英特爾在芯片制造環(huán)節(jié)占得一席之位。

基辛格在周三的一次采訪中，將半導(dǎo)體類比成石油：“在過(guò)去的50年里，石油儲(chǔ)量決定了地緣政治，而對(duì)于數(shù)字化未來(lái)而言，晶圓廠的生產(chǎn)位置更為重要。”

據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，亞洲已經(jīng)占全球芯片產(chǎn)能的79%，而歐美加起來(lái)僅為21%，其中先進(jìn)制程產(chǎn)能更是被臺(tái)積電和三星兩家巨頭壟斷。

在2020年疫情開(kāi)始時(shí)，為了保證大客戶的的芯片需求，中國(guó)臺(tái)灣省多家晶圓代工廠都將原本屬于汽車芯片的訂單產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到利潤(rùn)更高的消費(fèi)電子芯片，這成了下半年汽車行業(yè)前所未有“大缺芯”的因素之一。

當(dāng)然，在這場(chǎng)“缺芯”危機(jī)中，并不是只有汽車行業(yè)一個(gè)“受害者”，其他一些話語(yǔ)權(quán)較弱的廠商同樣為此苦惱。

如果長(zhǎng)期將芯片制造留在亞洲，那么對(duì)于歐美廠商無(wú)疑是不利因素。最新消息稱，臺(tái)積電大客戶英偉達(dá)就計(jì)劃在未來(lái)改由英特爾代工一部分芯片。

除了企業(yè)開(kāi)始向歐美轉(zhuǎn)移以外，2020年開(kāi)始，歐美各國(guó)政府也開(kāi)始有意促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。例如美國(guó)眾議院通過(guò)的《2022年美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)法案》，強(qiáng)調(diào)了對(duì)芯片制造產(chǎn)業(yè)的支持和補(bǔ)貼；歐盟委員會(huì)公布《芯片法案》，將投入超過(guò)430億歐元公共和私有資金，用于支持芯片生產(chǎn)、試點(diǎn)項(xiàng)目和初創(chuàng)企業(yè)。

而亞洲各國(guó)則在完善半導(dǎo)體供應(yīng)鏈上下足了功夫。中國(guó)大陸一直在投資擴(kuò)建芯片制造企業(yè)，并且重視半導(dǎo)體設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程；韓國(guó)公布了一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)十年、投入510萬(wàn)億韓元的芯片投資計(jì)劃——“K-半導(dǎo)體戰(zhàn)略”；日本確立了“半導(dǎo)體數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略”，將加強(qiáng)與海外的合作，聯(lián)合開(kāi)發(fā)尖端半導(dǎo)體制造技術(shù)并確保生產(chǎn)能力。

由此可見(jiàn)，目前擁有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的各國(guó)和地區(qū)均在強(qiáng)調(diào)供應(yīng)鏈的重要性，并且扶持政策的重點(diǎn)多集中在半導(dǎo)體制造，尤其是先進(jìn)工藝方面。

難以買到的半導(dǎo)體設(shè)備，讓擴(kuò)產(chǎn)踩下剎車鍵？

盡管制造商們都在瘋狂增加產(chǎn)能，但理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)卻很骨感。

在龐大的需求面前，各方都希望今天蓋了廠，明天就能量產(chǎn)。但事實(shí)卻是，缺芯不僅讓導(dǎo)致全球陷入嚴(yán)重芯片荒，連生產(chǎn)芯片的半導(dǎo)體設(shè)備都陷入了生產(chǎn)瓶頸。

因此即使制造商們蓋完廠也只是空殼，沒(méi)有設(shè)備很難投產(chǎn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年半導(dǎo)體設(shè)備的平均交期約6個(gè)月，2021年已經(jīng)拉長(zhǎng)到12個(gè)月，甚至有些設(shè)備的交期需要18～24個(gè)月，創(chuàng)下半導(dǎo)體設(shè)備史上交期最長(zhǎng)的紀(jì)錄。

就在本周，ASML CEO Wennink就對(duì)英特爾的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃發(fā)表了一系列“抱怨”，其中就發(fā)出了“光刻機(jī)的產(chǎn)能很難滿足客戶需求”的警告。

Wennink表示，從今年開(kāi)始，ASML先后經(jīng)歷了德國(guó)工廠大火、徠卡鏡片供應(yīng)不足以及近期俄烏沖突導(dǎo)致的氖氣停供，這一系列客觀因素直接導(dǎo)致了今年計(jì)劃生產(chǎn)陷入了瓶頸，想要比去年出貨更多的光刻機(jī)，還需要和700家供應(yīng)商一起評(píng)估。

ASML的供應(yīng)困難只是半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)緊缺的一個(gè)縮影。在聯(lián)電于日前舉行的投資人會(huì)議上，聯(lián)電就表示晶圓代工廠雖然在不斷擴(kuò)產(chǎn)，但因?yàn)榕律嫌尾牧先必?，所以同樣需要與設(shè)備廠簽下長(zhǎng)約綁定，這就導(dǎo)致了產(chǎn)能釋放緩慢，只能繼續(xù)通過(guò)增長(zhǎng)產(chǎn)線的方式確保供貨。

圖 | 2022年產(chǎn)能預(yù)計(jì)

因此聯(lián)電強(qiáng)調(diào)，28nm市場(chǎng)即使出現(xiàn)供過(guò)于求，也會(huì)是在2023年以后。在這之前，芯片制造商的擴(kuò)產(chǎn)腳步依然不會(huì)停下。

作者 | 來(lái)自鎂客星球的家衡