（電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道 文/ 章鷹） 2021年，半導(dǎo)體芯片的短缺正在全球范圍內(nèi)造成嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致多家汽車廠商生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響，福特、通用、豐田等汽車廠商近期因?yàn)樾酒倘倍虝和．a(chǎn)，這給后疫情時(shí)代經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇帶來不確定前景，日本和美國政府計(jì)劃在4月初召開供應(yīng)鏈會議，美國總統(tǒng)拜登在最新提出的2萬億美元刺激計(jì)劃中，要求國會提供500億美元的補(bǔ)貼，促進(jìn)美國半導(dǎo)體生產(chǎn)。

據(jù)市場預(yù)測公司AutoForecast Solutions最新統(tǒng)計(jì)，截至到2021年3月29日，全球共六家汽車制造商因芯片短缺而減產(chǎn)的汽車數(shù)量達(dá)到6.5萬輛。截至目前，芯片短缺已致全球汽車市場累計(jì)減產(chǎn)115.7萬輛。預(yù)計(jì)2021年全球汽車市場將因此減產(chǎn)超200萬輛。

汽車產(chǎn)業(yè)鏈圖表

SEMI專家對記者表示，芯片的開發(fā)研制，不僅是一輪新的變革，也是技術(shù)水平和供應(yīng)鏈的較量。數(shù)據(jù)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家頂級汽車半導(dǎo)體公司中，只有一家是中國公司。汽車芯片市場的主要參與者，包括意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics），英飛凌科技（Infineon Technologies），恩智浦半導(dǎo)體（NXP Semiconductor），德州儀器（Texas Instruments）和東芝（Toshiba）。臺積電號稱提供全球汽車芯片70%的產(chǎn)能，下面的圖標(biāo)清晰地顯示了汽車產(chǎn)業(yè)鏈上四個(gè)重要環(huán)節(jié)。

新冠疫情持續(xù)蔓延，消費(fèi)者和企業(yè)對PC、手機(jī)、平板、服務(wù)器的需求大增也加劇芯片需求暴增。據(jù)摩根大通分析師最新表示，芯片缺貨情形至少持續(xù)一年，其估計(jì)，需求量高于供貨量30%。他還指出，晶圓廠預(yù)期需要至少3-4季時(shí)間趕上需求，再花1-2季時(shí)間讓客戶補(bǔ)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，在這次全球芯片危機(jī)當(dāng)中，采取哪些有效措施來補(bǔ)足產(chǎn)能？未來三年，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(xì)分析。

占據(jù)70%汽車芯片產(chǎn)能的臺積電火力全開，未來三年投資1000億

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

據(jù)Trendforce最新發(fā)布的調(diào)研報(bào)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。TrendForce集邦咨詢旗下半導(dǎo)體研究處表示，2021年第一季全球晶圓代工市場需求旺盛，面對終端產(chǎn)品對芯片的需求居高不下，客戶不斷加大拉貨力道，使晶圓代工產(chǎn)能供不應(yīng)求狀況延續(xù)，因此預(yù)估各業(yè)者營運(yùn)表現(xiàn)將持續(xù)走強(qiáng)，預(yù)估第一季全球前十大晶圓代工業(yè)者總營收年成長達(dá)20%。

臺積電總裁魏家哲認(rèn)為，當(dāng)下全球缺芯主要是三大原因造成：一、天災(zāi)，疫情和極端天氣，疫情讓人們遠(yuǎn)程辦公和居家娛樂時(shí)間變長，德州大雪和日本發(fā)生地震，導(dǎo)致芯片廠產(chǎn)能受損，汽車缺芯情況頻出；二、中美貿(mào)易戰(zhàn)導(dǎo)致供應(yīng)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(jī)廠商瘋狂下單要芯片生產(chǎn)手機(jī)；三、數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速，5G、智能汽車興起讓芯片需求暴增。

3月31日，臺積電總裁再對下游IC設(shè)計(jì)客戶的一封信中寫道，臺積電的晶圓廠過去一年一直以超過100%的利用率運(yùn)行，但還是供不應(yīng)求。應(yīng)對半導(dǎo)體供應(yīng)危機(jī)，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(jù)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(yīng)求，去年第四季度價(jià)格已經(jīng)上漲15%-20%。

二、臺積電將在未來三年投資 1000 億美元來增加產(chǎn)能，并且支持高端制程技術(shù)的研發(fā)。比如臺積電計(jì)劃今年支出250億至280億美元，用于開發(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(jì)劃在亞利桑那州建立自己的120億美元工廠的計(jì)劃。臺積電可能在美國設(shè)廠不止一個(gè)，有可能高達(dá)6個(gè)晶圓廠。臺積電在招聘數(shù)千名新員工，許多新工廠也在建設(shè)中。

三、臺積電將會在現(xiàn)有的晶圓廠中，同時(shí)擴(kuò)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(cái)報(bào)亮麗，三大晶圓廠持續(xù)推進(jìn)

3月初，中芯國際董事長周子學(xué)對媒體表示，全球疫情導(dǎo)致人們對萬物互聯(lián)需求井噴，芯片用量超乎預(yù)期。去年全球半導(dǎo)體銷售額達(dá)到4390億美元，同比增長6.5%，國內(nèi)根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的初步統(tǒng)計(jì)，2020年全年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售同比增長17.8%，預(yù)計(jì)2021年增長勢頭還將持續(xù)。

3月31日晚間，中芯國際發(fā)布2020年全年財(cái)報(bào)。報(bào)告顯示，中芯國際2020年?duì)I收274.71億元， 同比成長24.8%；歸屬于上市公司股東凈利潤43.32億元，同比增長141.5%；實(shí)現(xiàn)扣非凈利潤16.97億元，扭虧為盈，去年同期凈虧損5.22億元。營業(yè)收入和凈利潤都是5年最高點(diǎn)。

財(cái)報(bào)披露，2020年晶圓銷售數(shù)量從2019年500萬片約當(dāng)8英寸晶圓增加13.3%至2020年570萬片約當(dāng)8英寸晶圓；平均售價(jià)由2019年的4269元增加至2020年度內(nèi)的4733元。

中芯國際2020年?duì)I收占比分析

圖：電子發(fā)燒友根據(jù)公開資料整理

從制程節(jié)點(diǎn)來看，90nm及以下制程產(chǎn)能為中芯國際最主要營收來源，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(xiàn)比例均實(shí)現(xiàn)攀升。55/65nm技術(shù)營收占比由2019年的27.3%增加至2020年的30.5%；28nm及14nm技術(shù)的收入貢獻(xiàn)比例由2019年的4.3%增加至2020年的9.2%。

2021年到2022年，擴(kuò)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)新中心董事長張昕表示，將近一年時(shí)間驗(yàn)證了市場的需求，中芯國際要放開建設(shè)擴(kuò)充產(chǎn)能。產(chǎn)能嚴(yán)重短缺是最頭疼的問題，2021、2022年如果國內(nèi)工廠不擴(kuò)展，產(chǎn)能短缺的影響還會惡化。在擴(kuò)產(chǎn)過程中，中芯國際將與戰(zhàn)略合作伙伴展開積極的合作。

據(jù)悉，2020年，中芯國際資本開支主要用于上海300mm晶圓廠（擁有實(shí)際控制權(quán)）、北京300mm晶圓廠（控股）、天津200mm晶圓廠（控股）擴(kuò)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（透過深圳重投集團(tuán)）（其中包括）以建議出資的方式經(jīng)由中芯深圳進(jìn)行項(xiàng)目發(fā)展和營運(yùn)。

依照計(jì)劃，中芯深圳將開展項(xiàng)目的發(fā)展和營運(yùn)，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(xiàn)最終每月約4萬片12吋晶圓的產(chǎn)能，預(yù)期將于2022年開始生產(chǎn)。最終協(xié)議簽訂后，項(xiàng)目的新投資額估計(jì)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(kuò)廠，明年投資加倍

據(jù)美國CNBC網(wǎng)站最新報(bào)道，全球第三大代工廠格芯決定今年投資14億美元擴(kuò)建其旗下的晶圓廠產(chǎn)能，格芯CEO Tom Caulfield對媒體表示，2022年晶圓廠的投資還會再增加一倍。

Tom Caulfield強(qiáng)調(diào)說，公司現(xiàn)在的晶圓產(chǎn)能已經(jīng)100%被預(yù)定，估計(jì)芯片短缺真正解決要等到2022年，芯片荒才能真正緩解。他預(yù)期，公司將在2022年開展公司股票的公開上市。

格芯是總部位于美國的最大的芯片代工廠，在美國，德國和新加坡設(shè)有工廠。它為AMD，高通和Broadcom等設(shè)計(jì)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，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(fèi)電子也受到了芯片短缺的嚴(yán)重影響，蘋果、小米、OPPO等有全球影響力的消費(fèi)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，要增加市場上的芯片數(shù)量還需要數(shù)月的時(shí)間，產(chǎn)能的提高對長期投資是有意義的。“想增加產(chǎn)能，這需要12個(gè)月的周期。”Caulfield說。

“半導(dǎo)體行業(yè)預(yù)計(jì)未來五年的年增長率為5%。我們預(yù)計(jì)現(xiàn)在將近翻一番。”Caulfield說。“這不是一次性的轉(zhuǎn)變，而是結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)變，對半導(dǎo)體的需求普遍都在加速增長。”

小結(jié)：

全球半導(dǎo)體力量正在隨著生產(chǎn)能力的變化產(chǎn)生急劇變化。據(jù)外媒報(bào)道，美國占全球半導(dǎo)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(yù)期達(dá)到24%。當(dāng)然半導(dǎo)體擴(kuò)產(chǎn)當(dāng)中，半導(dǎo)體設(shè)備和先進(jìn)制程重要節(jié)點(diǎn)的卡脖子情況還是很大不利因素。

隨著中芯國際、華虹半導(dǎo)體、華潤微、士蘭微、長江存儲、合肥長鑫、斯達(dá)半導(dǎo)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(shè)計(jì)企業(yè)的不斷成長，相信未來我們可以看到更有意義的全球半導(dǎo)體版圖變化。


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