无法生产汽车、无法生产电脑、无法生产智能手机、无法生产游戏机,无法生产任何一种电子产品。
2021年爆发的半导体供给不足问题几乎波及了所有的领域,要说具体体现在哪些方面?在超长的交货期(Lead Time)上体现的淋漓尽致。
CHENG TING-FANG and LAULY LI等的4月16日的文章《How the chip shortage got so bad -- and why it's so hard to fi》中提到,一般情况下,大部分半导体的交货期在四周一一八周,最近,功率IC、MCU(即微控制器)的交货期为24周一一52周(居然需要一年的时间!)。CPU需要12周一一16周,存储半导体需要14周一一15周,Wi-Fi(通信半导体等)需要24周一一30周等
此外,液晶显示屏(LCD)、基板材料、封装服务等的交货期也都在加长。晶圆以及后段工序的印刷线路板等基板材料的正常交货期是12周,而如今的交货期为20周一一52周(最长为一年)。
为什么会发生以上这种全球性的半导体供给不足问题?这与2016年一一2018年发生的所谓的“超级周期(Super Cycle,即存储半导体泡沫)”有何不同?如今的“疯狂”状态是“泡沫”吗?此外,如今的这种供给不足问题会持续到何时?会以怎样的结局结束?本文就此展开论述。
全球半导体市场动向
2021年第一季度(Q1)的全球半导体出货金额和出货数量的推移表。2016年第一季度以后,半导体市场大幅度增长,出货金额和出货数量也大幅度增长。2018年第三季度的出货金额为1,249亿美元(约人民币8,118.5亿元),出货数量约为2,658亿个,后来从此处的峰值开始下跌,半导体陷入了不景气时代,这被人们称为“超级周期(Super Cycle)”。
半导体的不景气在2019年第二季度触底,后来开始逐步恢复,由于2020年年初发生了新冠疫情,半导体出货数量和出货金额再度跌落。然而,同年第三季度以后,又迅速恢复,2021年第一季度的出货金额达到了1,231亿美元(约人民币8,001.5亿元),金额几乎要赶上存储半导体泡沫时的峰值,出货数量却超过了峰值,为史上季度最高值(约2,748亿个)。
从新冠疫情中迅速恢复的原因和半导体供给不足的原因
从新冠疫情中迅速恢复的原因和半导体供给不足的原因主要有以下几点:
由于新冠疫情,远程办公在全球范围内普及,电脑需求剧增。
此外,新冠疫情迫使人们“宅在家中”,因此游戏机、各种电子产品的需求猛增。
远程办公的普及、居家办公带动了网络购物的迅猛增长,因此数据传输量大幅度增加,云厂家(Cloud Maker)加快了对数字中心(Data Center)的投资。
由于美国加强制裁华为,2020年第三季度华为采购量大幅度增长。
在智能手机市场上,同年第四季度,苹果、三星电子、vivo、小米等厂家为了填补华为的空缺,开始增产。
由于美国也对中国的中芯国际进行制裁,诸多Fabless公司纷纷将代工厂家转为TSMC、UMC等公司,因此这些台湾的代工厂家的产能达到了极限(但是,据说如今就连中芯国际的产能也是逼近了极限)。
2020年2月一一8月受到新冠疫情的影响,汽车产业大幅度减产,同年九月以后,又迅速恢复。瑞萨电子等车载半导体厂家将40纳米以后的尖端半导体都外包给TSMC生产,但是,基于“Just In Time(准时制)”的生产方式,因此一度取消订单又重下订单。然而,TSMC用其他半导体填补了被取消的车载半导体的空缺。因此,车载半导体供给不足问题在2021年越来越显著,日本、美国、德国等各国政府竞相向中国台湾当局提出了增产车载半导体的要求。TSMC虽然增产了车载半导体,原本产能就满负荷,因此影响到了其他半导体的生产。
至此,半导体供给不足的主要原因如下:新冠疫情是“导火索”、美国对华为和中芯国际展开制裁、汽车厂家的Just In Time(准时制)的生产方式。
下面进行定量分析。
进入2020年,由于新冠疫情的缘故,逻辑半导体、Mos Micro、模拟半导体等下滑,仅有Mos Memory保持增长,又在同年第季度下滑、后又恢复。另一方面,逻辑半导体、Mos Micro、模拟半导体在同年第三季度触底反弹。
在2021年第一季度,逻辑半导体销售额达到340 亿美元(约人民币2,210亿元),Mos Micro为183亿美元(约人民币1,189.5亿元),模拟半导体达到167亿美元(约人民币1,085.5亿元),分别达到季度最高值。Mos Memory也在2018年的第三季度达到顶峰,为319亿美元(约人民币2,073.5亿元)。