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刹不住的晶片擴産潮

刹不住的晶片擴産潮

作者 | 來自鎂客星球的家衡

就在本周,記憶體巨頭铠俠确認投資8.4億美元擴充半導體業務,包括在日本石川縣的生産基地内建立一座晶圓廠,同時在舊廠房内引進新産線。

铠俠會長Stacy J.Smith在接受專訪時表示:“新廠的目标是(在這個市場上)對抗三星電子,守護市場占有率。”

回到三星電子這邊,這家半導體巨頭将在今年一口氣建設三家晶片廠,其中包括已經開建的P3工廠、即将開建的P4工廠,以及位于美國德州奧斯丁的晶圓代工廠。同時,三星電子還計劃為已有的P2工廠新增生産裝置,拉滿産能。

刹不住的晶片擴産潮

如果說三星與铠俠的産能競賽隻是記憶體行業的“冰山一角”,那麼放眼整個半導體行業,巨頭們的擴産計劃則更為瘋狂。

缺芯、還是缺芯

直到2022年,缺芯的狀況依然不見好轉。

其中,手機、遊戲機、電腦等消費電子時常因晶片問題缺貨,而汽車行業因缺芯導緻的發貨延遲和功能削減的迹象依然十分明顯。

從受影響最大的汽車行業來看,缺芯主要出現在兩個層面:首先智能化的發展使得汽車中半導體的占比越來越高;另一方面,晶片制造商的交貨周期越來越長,而汽車晶片所需的成熟程序晶片還存在無法下訂單的情況。

其他行業則與汽車行業十分類似。

既然是供需關系的問題,那麼半導體産業改變缺芯最直接的方法就是增加産能,保證供給并縮短傳遞時間。

有研究機構統計2021年晶片制造商們的重大項目。據不完全統計,去年一整年有24家公司新增或擴産了40個項目。Gartner預估,這些晶片制造業的資本支出達到了1460億美元,其中台積電、聯電、中芯國際等代工巨頭的投資都在百億元級别。

刹不住的晶片擴産潮

圖源 | 芯思想

再從産線類型來看,大多數晶圓代工廠商及IDM大廠都将擴産目标集中在以28nm及40nm為代表的成熟制程。而台積電和三星兩家企業則花費巨資建立先進制程廠,為後續到來的3nm時代做準備。

這些成熟制程的産線一方面可以改善當下缺芯情況,另一方面也是晶片制造商們最有效益的擴産方式。

而除了晶片制造商瘋狂擴張産線以外,上遊的矽片制造商同樣在強大的需求下建廠。本月15日,知名矽片制造商環球晶圓公布了去年财報,在強大需求下,去年環球晶圓合并營收高達611.3億元,年增10.4%,創曆史紀錄。會上,環球晶圓還對外釋出一項重要消息:将于意大利建立12英寸晶圓廠,并規劃明年下半年擴産。

刹不住的晶片擴産潮

選擇擴張的矽片大廠不止環球晶圓一家。德國世創、南韓半導體矽片大廠SK Siltron、中國大陸矽片龍頭滬矽産業等一線大廠都公布了建立12英寸半導體矽片廠的計劃。

這一波“擴産浪潮”不亞于晶片制造商。

逆全球化趨勢

供給需求不是擴産的唯一因素,疫情下的供應鍊安全已經悄然改變了這個行業。雖然半導體是一個對全球産業鍊極其依賴的産業,但随着疫情、政治等因素的影響加深,各國已經開始思考如何将半導體産業“本土化”,保證供應鍊的安全。

英特爾正是這一波競賽中的受益者。

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當帕特·基辛格繼任英特爾CEO之後,英特爾毅然決然開啟了IDM 2.0計劃,直接叫闆台積電和三星等主流代工廠商。

此後,英特爾先後傳言收購RISC-V架構晶片解決方案商SiFive、收購晶圓代工企業高塔半導體,同時還拿下多家晶片公司。今年3月,英特爾更是推出價值800億歐元“歐洲投資計劃”,在歐洲六國建構從研發、制造到封裝的完整供應鍊。

而這一系列布局的背後,最根本的原因還是減少對亞洲地區晶圓代工的依賴,讓英特爾在晶片制造環節占得一席之位。

基辛格在周三的一次采訪中,将半導體類比成石油:“在過去的50年裡,石油儲量決定了地緣政治,而對于數字化未來而言,晶圓廠的生産位置更為重要。”

據國際半導體産業協會資料顯示,截至2020年,亞洲已經占全球晶片産能的79%,而歐美加起來僅為21%,其中先進制程産能更是被台積電和三星兩家巨頭壟斷。

在2020年疫情開始時,為了保證大客戶的的晶片需求,中國台灣省多家晶圓代工廠都将原本屬于汽車晶片的訂單産能轉移到利潤更高的消費電子晶片,這成了下半年汽車行業前所未有“大缺芯”的因素之一。

當然,在這場“缺芯”危機中,并不是隻有汽車行業一個“受害者”,其他一些話語權較弱的廠商同樣為此苦惱。

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如果長期将晶片制造留在亞洲,那麼對于歐美廠商無疑是不利因素。最新消息稱,台積電大客戶英偉達就計劃在未來改由英特爾代工一部分晶片。

除了企業開始向歐美轉移以外,2020年開始,歐美各國政府也開始有意促進産業轉移。例如美國衆議院通過的《2022年美國競争法案》,強調了對晶片制造産業的支援和補貼;歐盟委員會公布《晶片法案》,将投入超過430億歐元公共和私有資金,用于支援晶片生産、試點項目和初創企業。

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而亞洲各國則在完善半導體供應鍊上下足了功夫。中國大陸一直在投資擴建晶片制造企業,并且重視半導體裝置的國産化程序;南韓公布了一項長達十年、投入510萬億韓元的晶片投資計劃——“K-半導體戰略”;日本确立了“半導體數字産業戰略”,将加強與海外的合作,聯合開發尖端半導體制造技術并確定生産能力。

由此可見,目前擁有半導體産業的各國和地區均在強調供應鍊的重要性,并且扶持政策的重點多集中在半導體制造,尤其是先進工藝方面。

難以買到的半導體裝置,讓擴産踩下刹車鍵?

盡管制造商們都在瘋狂增加産能,但理想很豐滿,現實卻很骨感。

在龐大的需求面前,各方都希望今天蓋了廠,明天就能量産。但事實卻是,缺芯不僅讓導緻全球陷入嚴重晶片荒,連生産晶片的半導體裝置都陷入了生産瓶頸。

是以即使制造商們蓋完廠也隻是空殼,沒有裝置很難投産。

據統計,2020年半導體裝置的平均交期約6個月,2021年已經拉長到12個月,甚至有些裝置的交期需要18~24個月,創下半導體裝置史上交期最長的紀錄。

就在本周,ASML CEO Wennink就對英特爾的擴産計劃發表了一系列“抱怨”,其中就發出了“光刻機的産能很難滿足客戶需求”的警告。

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Wennink表示,從今年開始,ASML先後經曆了德國工廠大火、徕卡鏡片供應不足以及近期俄烏沖突導緻的氖氣停供,這一系列客觀因素直接導緻了今年計劃生産陷入了瓶頸,想要比去年出貨更多的光刻機,還需要和700家供應商一起評估。

ASML的供應困難隻是半導體裝置供應緊缺的一個縮影。在聯電于日前舉行的投資人會議上,聯電就表示晶圓代工廠雖然在不斷擴産,但因為怕上遊材料缺貨,是以同樣需要與裝置廠簽下長約綁定,這就導緻了産能釋放緩慢,隻能繼續通過增長産線的方式確定供貨。

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圖 | 2022年産能預計

是以聯電強調,28nm市場即使出現供過于求,也會是在2023年以後。在這之前,晶片制造商的擴産腳步依然不會停下。

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