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2021,“芯”事重重

「Out of stock」

對廣大數位愛好者而言,這可能是近兩年最眼熟的字眼了。不論你去購買什麼商品,映入眼簾的多半都是兩個大字“缺貨”。随便加價上千元的微軟Xbox Series X和索尼PlayStation 5,根本看不到蹤影的GeForce RTX 30系列顯示卡,就連汽車行業也開始出現交貨停滞的問題。

為什麼會出現這種情況呢?究其原因,還是“缺芯”惹的禍。近兩年來,“晶片荒”如同“蝴蝶效應”一般越演越烈,除了前年的新冠疫情,去年上半年的得克薩斯州大風雪以及台灣停電,去年下半年突然出現的奧密克戎疫情也讓晶片短缺的問題顯得愈加突出。

2021,“芯”事重重

對消費者而言,2021年無疑是令人沮喪的一年。對晶片行業來說,2021年卻是險象環生,又暗藏生機與希望的一年。借此機會,讓我們一起來回顧一下過去的一年裡發生的各種“缺芯”事件,分析一下晶片持續缺貨的原因,順便展望一下“缺芯潮”對于全球市場未來的影響。

2021,全球缺芯

自2020年第四季度開始,從消費電子領域開始的全球缺芯大潮已然席卷所有行業,據高盛釋出的研究報告稱,全球有超過169個行業都因為晶片短缺而受到了巨大的影響,包括手機、電腦、電視、汽車、工業、智能家居、家用電子遊戲機等行業全部都在缺芯。似乎“是否缺芯”已經不是問題,缺得嚴重不嚴重才是真的問題。

汽車行業

令人沒有想到的是,這股持續數年的“缺芯潮”實際上是從汽車行業開始刮起的。

2020年初,一場突如其來的新冠肺炎疫情成為全球“缺芯”的導火索。受疫情影響,當時汽車行業上下遊産業鍊對車市的預測都偏悲觀,車企也紛紛下調了整年的銷售預測,向代工廠提出減産需求。當時,市調機構普遍預計汽車行業會受疫情嚴重影響,2020年世界汽車銷量将減少近三成,短期内不可恢複。

令人沒有想到的是,在疫情得到一定程度的控制後,全球汽車銷量開始迅速反彈。根據中國汽車工業協會統計,2021年中國汽車總銷量為2610萬輛,同比增長3.1%。其中,新能源汽車銷量為340萬輛,同比增長1.5倍。受到需求刺激,車企産能方面恢複顯著,但是晶片産能卻未及時跟上步伐。于是,汽車和晶片出現了“錯配”現象,也就此掀開了“缺貨潮”的大幕。

2021,“芯”事重重

進入2021年,先是大衆集團宣布因缺芯減産10萬輛車,2021年全球銷量将跌至900萬輛以内;然後豐田公司也宣布公司在日本、美國的多家車廠進入停産,時間從2天到4天不等,直接造成近萬台汽車的産能損失。此外,通用、福特、本田、豐田、長城等一線廠商也受到缺芯影響,出現不同程度的減産,就連蔚來也被波及,其在2021年3月宣布合肥江淮工廠因缺芯停産5天。

據統計,截至2021年10月,全球汽車因缺芯問題已減産934.5萬輛汽車。由于晶片短缺導緻車源較為緊張,在2021年中,全國多地經銷商都出現了車型優惠力度收窄,交車周期延長,甚至“一車難求”的狀況,這也在一定程度上導緻了今年個别車型變相“加價”現象的發生。

為了應對目前緊張的市場情況,有不少企業表示願意花費高價去獲得晶片,但是大部分還是沒有搶到自己需要的産品。更有甚者,奔馳、寶馬還因為現車緊俏,推出了“發票價回購”政策,即便有各種附加條件,但這種操作确實是前所未有的,也反映出如今晶片短缺究竟有多嚴重。

手機行業

在進入2021年後,“缺芯”已經不再是華為一家手機企業的煩惱。去年三月上旬,有外媒爆出猛料,受到“缺芯潮”的影響,目前高通已經很難再滿足各家Android手機廠商的晶片需求,高通旗下的晶片産品傳遞日期已經由以前的25周延長到了30周以上,甚至部分手機廠商還不一定能購買到。

在華為斷供的背景下,全球安卓手機廠商都在争先恐後搶奪華為空出的市場,追加訂單,瘋狂存貨,就為了趁着這次機會把自家品牌打出去,蹭上智能手機市場快速複蘇的東風。誰知人算不如天算,半導體行業突然出現晶片荒,真我、榮耀、小米手機的高管都表示,受到晶片供貨影響,多款熱銷機型都處在缺貨狀态。

2021,“芯”事重重

高通不僅高端晶片斷供,中低端晶片也嚴重不足,中端晶片數量的短缺使不少廠商的中低端手機生産受阻。為了應對骁龍780G的缺貨問題,小米11 青春版甚至是以推出了配備兩種不同骁龍中端處理器的版本。如此可見,高通“缺芯”确實是一個不争的事實。

安卓情況不好,蘋果也不咋樣。早在去年四月,蘋果首席财務官盧卡·梅斯特裡就曾警告稱,蘋果第四季度可能會因為晶片短缺而損失數十億美元。在第四财季的蘋果财報會議上,庫克親口承認,由于晶片短缺以及東南亞疫情影響, iPhone和整體銷售都不及預期,第四季度蘋果損失約為60億美元,市值被微軟超越。

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問題來了,按理說蘋果對供應鍊具有極強的掌控力,連台積電的晶圓産能都會優先供應給蘋果,蘋果本應該是受缺芯潮影響最小的手機廠商,為何蘋果還是難以解決缺芯之困呢?答案非常簡單,出問題的并非蘋果A15晶片,而是很多過去沒有引起關注的外圍晶片。

要組裝完成一台iPhone,除了核心SoC外,還需要通訊基帶、連接配接晶片、觸控晶片、螢幕驅動晶片、無線充電晶片和電源管理晶片等近百種外圍晶片。為蘋果生産螢幕驅動的德州三星工廠,在去年年初因暴雪和停電原因而停工數周,為蘋果生産片式電容器的供應商村田制作所,在去年年中因為奧運激增的新冠疫情開始停工減産,而這樣的情況在蘋果的供應鍊上已經成為了常态,最終導緻許多電子元件和晶片的産能不足。

根據外媒日經亞洲(NIKKEI Asia)報道,由于這些外圍晶片缺貨帶來的影響,蘋果的iPhone和iPad組裝生産線在10月份遭遇了長達數日的停産,這是過去十多年從來沒有出現過的緊急事态。受此影響,蘋果在今年10月的iPhone 13産量較其目标差了大約20%,蘋果被迫将iPhone 13總産量目标從9500萬部下調至8300萬-8500萬部。

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電腦行業

晶片短缺,對于電腦行業的影響幾乎可以說是破壞性的。盡管英偉達和AMD在2020年底都釋出了最新款的顯示卡,但是,兩家廠商都難以確定足夠的供應來滿足消費者的需求。受虛拟币挖礦及晶片短缺影響,如今的顯示卡已經被玩家描述成“比黃金還值錢”的玩意,兩家廠商生産的圖形顯示卡在市場上的售價已經比其零售定價高出數千美元,根本不是普通消費者能承擔的。

當然,顯示卡并非唯一缺貨的PC硬體。根據Counterpoint Research的研究顯示,2020年下半年開始的零元件短缺導緻目前訂單(終端需求)和實際出貨量(供應)之間存在着20%-30%的差距。這也是為什麼在進入2021年後,記憶體、顯示卡、CPU三大電腦硬體價格都有上漲,記憶體價格漲價幅度甚至一度達到将近100%的原因。

2021,“芯”事重重

顯示卡缺貨漲價,固然可以讓顯示卡廠商賺得盆滿缽滿,但這也會影響其他遊戲硬體的市場表現,要想組建性能強勁的遊戲平台,除了顯示卡之外,還需要處理器、記憶體、主機闆、電源等諸多硬體的支援。很多新産品的性能需要新顯示卡才能發揮到應有水準。顯示卡供貨緊張,會導緻其他硬體出貨量的萎縮,對整個電腦産業鍊都會造成系統性的影響。

伴随着各類原因導緻的顯示卡缺貨,不少PC遊戲玩家試圖轉戰遊戲主機圈,但他們依然沒法避開缺芯導緻的遊戲主機缺貨。由于半導體等零部件短缺,索尼宣布旗下次時代主機PlayStation 5的供應短缺将持續到明年,微軟方面雖然沒有公布,但是Xbox Series X/ Xbox Series S兩款産品目前同樣存在缺貨現象,價格一度被炒到6000元以上。

有趣的是,在任天堂最近的财報會議上,針對全球範圍出現的晶片短缺的情況,任天堂CEO古川俊太郎表示任天堂有足夠的半導體來幫助我們渡過目前的Switch生産期,是以“缺芯”暫時對Switch 的生産沒有影響。根據占蔔網的年末統計資料,Switch在2021年的銷售資料居然比2020年還要亮眼,看來提前囤積晶片确實是一種有效的應付手段。

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為何晶片持續缺貨?

小雷認為,導緻去年全年整個行業缺芯的原因主要有以下三點:

1、受外因影響,晶片産能吃緊

首先,即便新冠疫情稍有好轉,但是2021年的晶片生産環境卻依舊不容樂觀。美國寒潮、台灣斷電、東南亞疫情爆發,接踵而至的負面事件,使得各家晶片廠商旗下的工廠紛紛陷入了停工停産的狀态,這個情況一直延續到九月下旬才得以好轉。

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除了工廠停擺,勞動力的短缺和原材料的缺失也是關鍵所在。印刷電路學會 (IPC)在去年九月末釋出報告稱,受到疫情影響,将近80%的制造商難以招到合适的勞工。瑞薩電子集團總裁、CEO 柴田英利在去年年初的會議上也表示,“目前材料供應非常緊張,諸如矽晶圓和多晶矽材料都存在供應問題,而不僅僅是晶片生産的問題。如果沒有足夠的材料,隻是簡單地增加産能是沒有用的。”

2、需求恢複後,供需關系失衡

2020年上半年,受到新冠疫情的影響,全球各行各業都出現了大幅度的下滑,特别是汽車、手機、消費電子行業等等。這些産品的銷量下滑,緻使業内部分廠商陷入悲觀情緒,調整銷售預測,向代工廠提出減産要求,以免造成庫存積壓過高的負面效果。

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讓很多人沒有想到的是,新冠疫情的蔓延,确實影響到了線下實體産業的發展,但是也催化了居家辦公的需求,諸如電腦、平闆、電視等相關的電子産品需求快速回升。受此影響,上遊廠商紛紛嘗試追加之前砍掉的訂單,但晶片廠商已沒有多餘産能。一出一進,各家企業自然撓破了頭。

各家企業對于市場景氣度回升的估計不足,導緻需提早半年至一年做産能規劃的晶圓晶片上遊企業無法及時調整增加産能,這是另外一大直接原因。

3、供應鍊根深蒂固,導緻産能錯配

半導體供應鍊是一個“反應弧”非常長的行業,代工廠需要針對使用者下單進行長期規劃才能保證供需平衡。

在過去的幾十年時間裡,市場環境相對穩定,全球供應鍊配合無間,晶片供給自然能夠得到保證。突如其來的需求暴漲,使得晶圓代工廠瞬間陷入滿産狀态。代工廠的滿産,轉移給上遊的裝置廠商,再由裝置廠商傳導給其上遊的零部件廠商,導緻部分零部件的交期從原來的1-2個月延長至半年。上遊的供應不足,接着反過來傳遞給下遊,進一步加劇了電子行業缺貨的狀況。

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此外,成熟制程的擴産節奏緩慢也是本輪晶片短缺的一大原因。近些年來,不論是雲計算、5G射頻器件需求的快速增長,還是物聯網概念的飛速普及,亦或是汽車行業的智能化轉型,全部都為成熟制程提供了強勁的發展動力。需求量更大,擴産節奏緩慢,自然會呈現出供求不比對的狀況。

2022年,缺芯還會延續嗎?

2021年已經過去,留下的隻有一地雞毛。在即将開始的2022年,晶片行業又會出現什麼情況?“缺芯潮”是否還會延續下去,會對其他行業産生什麼影響呢?

1、投資擴産,難阻缺芯

投資擴産,将是晶片廠商在2022年的主旋律。如無意外,為了解決産能問題,多家代工企業都會開始啟動建設新工廠和擴大現有工廠産能的計劃。如圖所示,目前無論國際大廠台積電、聯電、格羅方德、SK海力士,還是本土廠商中芯國際都有擴充産能的計劃,預計擴産産能将提升現有産能的25%,可謂力度驚人。

2021,“芯”事重重

(圖源:IC交易網)

問題來了,這樣就能解決晶片問題了嗎?答案是否定的。普通消費者可能覺得目前市面上隻缺少先進制程晶片,實際上幾乎各行各業所有品類的晶片都面臨着缺貨問題。

富士康全球采購處經理鮑三華曾表示,“目前除了RF PA的價格曲線相對平穩之外,包括模拟IC、功率IC、邏輯IC、分立器件、以及傳感器、存儲器都供貨不足,導緻價格也都出現了不同程度的上漲,其中尤以模拟IC中的MCU、Power Stage、以及ASIC/ASSP的Audio、MOSFET和PC DRAM最為緊缺。”

出現這種問題的根源是晶圓廠産能跟不上需求量,特别是8英寸晶圓産能尤其短缺。業内人士認為,盡管各家廠商都在擴充産能,但是新産能預計要在2-3年内才能投入使用,8英寸晶圓制造在2022年上半年預期仍不易緩解,車規級MCU等前期短缺的晶片還會繼續維持緊缺狀态。

2、國産晶片廠商受益

随着近年來科技領域國際競争激烈程度不斷更新,國産替代正成為晶片産業發展的關鍵着力點。去年的“缺芯潮”,已經引起了國家相關部門的高度關注,2021年上半年釋出的“十四五”規劃中已經明确提出高端晶片是“國家急迫需要和長遠需求”,內建電路是“事關發展全局和國家安全的基礎核心領域”。

在“缺芯”風波和國家規劃的指導下,2021年,長城、五菱、北汽、吉利、上汽等國内車企巨頭都紛紛加入了造“芯”大軍。去年2月,上汽宣布和國内智能晶片獨角獸公司地平線達成全面戰略合作,聯合國内晶片廠商打造自主自動駕駛晶片,其他車企也開始積極和國産晶片企業形成有效互動。

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除了汽車晶片廠商以外,國産晶圓代工、晶片設計廠商預計也會從這場“缺芯潮”中獲利。從近5年招标資料顯示,中國大陸裝置招标中标數量占比持續提升,裝置國産替代率呈現上升趨勢。從産能擴張來看,本土企業在穩定的需求增長下穩步提升資本開支,到2022年全球預計新增29座晶圓廠,而中國大陸就占8座,位居首位。

各領域對晶片需求的爆發式增長,各個企業巨頭的積極參與,有利于與國産晶片企業形成有效互動,激發國産晶片企業的潛力,以實作技術上的進一步突破。可以預見的是,國産晶片即将迎來在“缺芯潮”下半場的發力機會,也将進一步加速實作各種基礎晶片的國産化替代。但同時值得注意的是,自主研發晶片在技術和成本上要求都較高,目前國産大部分晶片在一定程度上存在功耗偏高的問題,解決晶片荒問題不可能一蹴而就。

3、漲價、缺貨,依然是主旋律

市場供求失衡的結果,就是漲價。

在“缺芯潮”還将持續下去的情況下,消費電子市場溢價的情況或許很難得到改善。以個人關注的英偉達RTX 3070顯示卡為例,這款首發價僅為3899元的顯示卡,現在電商平台上面普遍要賣到6000元左右,即便在二手平台也要5000元以上,預計這個情況在今年也将持續下去,DIY市場将會持續處于低谷狀态。

家用遊戲主機的情況同樣不妙,近日,索尼互動娛樂宣布将繼續生産上一代遊戲主機PS4直到2022年底,以幫助應對全球供應鍊中斷造成的PS5産量不足。小雷自己也最近幾次嘗試搶購PS5,但是全部功虧一篑。由此看來,家用遊戲主機供應不足的情況,預計在今年也會繼續延續下去。

2021,“芯”事重重

對于遊戲玩家來說,2022年最好的選擇應該還是遊戲本。正值年關,各家筆電廠商都在放貨降價迎接新一代處理器和移動顯示卡。考慮到2022年依舊是缺芯、缺材料,而且最新的DDR5 4800MHz記憶體産能也存在着瓶頸,個人認為對遊戲有需求的使用者不妨選擇在此時上車,不然很可能就要重溫去年年中那種萬人搶購一款筆電的“盛況”了。

至于汽車行業,從目前的情況來看,已有不少汽車制造商開始着手與各種供應商建立合作關系,例如,大衆汽車明确表示希望晶片制造商建立更緊密的關系,而福特汽車正與GlobalFoundries建立合作關系,以確定未來的供應。經曆過2021年的傳統汽車制造商們,希望通過嚴格控制供應鍊來應對晶片短缺問題,或許隻有時間能夠告訴我們最終的成效如何。

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