有关缺芯片这件事儿,华为绝对不是一个人在战斗。不过与华为因政策原因无法获得芯片不同,全球科技企业目前正因为芯片供给严重短缺而不得不面对没得芯片用的局面。
从去年 12 月开始,NBA 2K21 游戏爱好者 Kamo,就一直在等着买英伟达 3060ti 显卡。这个产品的售价从官方指导价 3300 元涨到了 6700 元左右,高配版本更是价格破万。2020 年年底,显卡已经因晶圆厂商产能不足而缺货,但缺货的远不止显卡。手机、电脑、游戏机、汽车等产品都在为缺芯烦恼。
3 月 29 日,因汽车芯片不足,蔚来的「江淮蔚来」合肥制造工厂停产 5 日。此前,福特、奥迪、本田、宝马、韩国现代也都受到影响,或停减产,或裁员。
不止汽车,手机巨头也深受其害。三星暂停Note系列生产;苹果砍掉了iPhone12mini的产能;小米中国区总裁卢伟冰在个人微博感慨,「今年芯片缺货,不是缺,而是极缺」。
都2021年了,距离1958年世界上首块集成电路诞生已过去60来年,为什么早已不是什么新奇玩意的芯片还会出现短缺的情况?
暴涨的芯片需求
全球缺芯的本质原因在于供需的失衡。5G 手机和新能源车都需要更多芯片的支持。
管控手机信号的射频 PA 芯片,4G 手机平均需要 3-6 颗,而 5G 手机最多需要 16 颗;在电源管理 IC 上,普通手机大概需要 4-5 颗芯片,但 5G 手机需要 7-8 颗。
2020 年中国上市新手机 218 款,累计出货 1.63 亿部。
汽车厂商也来凑热闹
除了新能源车目前已经变成了高端芯片集合体外,其实传统燃油车内也放置了大量用来控制汽车各项功能的芯片。
传统燃油车每辆车不足百枚,而新能源车对芯片的需求在每辆车千枚以上。
而新能源汽车的热度是在 2020 年下半年明显升温的。
汽车芯片对安全性、可靠性要求很高,需要车规级芯片。要达到车规级芯片的水准,需要进行较长时间的认证,100 条芯片生产线里汽车厂家只能用 10 条。
汽车芯片对算力要求不高,以成熟工艺为主,主要在 8 英寸、90nm-0.13um 制程范围生产。
中国中车 8 英寸 FRD 芯片
半导体产能波动时,传导到汽车领域,缺货就极为明显,毕竟可选择范围少。
台积电 2020 年汽车芯片只占台积电 3% 的销售额,而智能手机占 48%,高性能芯片占 33%。
据不完全统计,有 21 家汽车芯片企业先后涨价,其中,瑞萨电子的部分产品涨幅甚至达到 100%。
芯片制造,能打的厂商太少
芯片需求这么大,制造厂商们为啥不趁机多生产赚money呢?
因为芯片不像柴米油盐,想生产多少就生产多少。芯片产业链高度分工,不管苹果、高通、英伟达们多NB,自己研发的芯片最终还是需要被制造出来,而有能力制造高端芯片的公司,全球一只手都数得过来,其中除了台积电与三星真能打,其余只能捡点剩饭吃。
而不管是台积电还是三星,都没法快速扩大芯片产线。因为芯片制造需要的每个工序每个环节都得有全球仅有几个公司能生产的高端设备、得有具备超高技能水平的工程师参与生产、得有数十亿美元资金的投入,根本没办法短时间实现产能扩充,而各大芯片制造厂商显然是没法提前预测到芯片需求增加这么大的,毕竟无论是疫情还是华为,都是突发事件,反而是盲目扩张产线如果填不满可能会带来巨额亏损。因此,各大芯片代工厂,在近几年来,根本没有动力去主动扩充产能,2019年甚至出现产能下滑的情况。
芯片国产化的机会来了?
科科首先要纠正一个说法,中国并不是造不出光刻机,而是目前暂时造不出高端光刻机,比如上海微电子已经可以造出90nm制程的光刻机,而且据传其将在2021-2022年交付第一台28nm制程的光刻机,但这相比目前业界最领先的荷兰ASML公司的7nm甚至5nm EUV光刻机,还有很大的差距。
现在最高端的旗舰手机的SOC芯片已经是5nm制程,28nm制程不能满足消费市场竞争的需求。
短时间内芯片危机,却是国产化的一个机会。
国产 12 英寸的晶圆芯片
截止 2019 年底,我国芯片的消耗量占世界芯片消耗量的 42%,但国产芯片的自给率不足 30%。
这场全球芯片短缺催化了国产芯片替代进程。
过去中国芯片行业处在「造不如买」的市场环境下,耗费巨资造芯片,但国内企业对于芯片的需求却不大,造芯片的压力颇大。
现在中国制造崛起,手机产业链,汽车产业链已然蓬勃,中国已成为世界上最大的芯片需求市场。市场起来了,芯片产业发展的市场动力就有了。
在国家集成电路产业投资基金(下称国家大基金)一期支持下,中国培养出汇顶科技、国科微、纳思达、景嘉微等一批芯片设计公司。
现在是中国芯片制造利好和利空并存的时期。
不同于国家大基金一期将资金重心放在半导体设计类企业上,国家大基金二期投资重点已经放在集成电路封测、设备、材料等更上游的环节。
至此,中国已有芯片国产化的产业基础。本次芯片短缺又极大加剧企业对产业链自主的渴望。包括汽车在内的各行业客户们更愿意给国产芯片机会,芯片国产替代进程加速。
综合自:市界、 BOO聊通信
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原标题:《全球芯片短缺,究竟发生了什么?中国能弯道超车吗?》
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