芯片全线缺货，为何芯片如此缺货？

自2020年第四季度以来，芯片已无货，到2021年，它变得越来越严重。不仅汽车芯片缺货，而且所有芯片都开始缺货，并且整个半导体行业都受到了影响。实际上，自从芯片被发明以来，整个半导体行业已经运作了超过半个世纪，并且运作良好已经超过了半个世纪。尚未出现如此严重的货物短缺。那是什么原因呢？使半导体行业变得脆弱，导致2021年芯片严重短缺。

实际上，我们分析了其背后的原因。正是这三个关键因素，而且它们恰好是在一起。如果这三个因素不在一起，就不会那么缺乏。第一个因素是流行病。我们知道，2020年的疫情将导致全球制造工厂的生产能力下降，并且工人尚未恢复工作。这不是主要的事情。流行病使每个人都在家工作和学习。结果，电视，计算机，照相机，云计算和远程技术得到了发展，并且在这些领域中对芯片的订单已经增加。汽车工业受到打击，因此相应的汽车芯片订单减少了，因此这些新增加的订单挤压了汽车芯片的订单。出乎意料的是，从2020年下半年开始，汽车行业将复苏，而且复苏将是非常可怕的。

由于汽车芯片的短缺，制造商开始向代工厂增加订单，但是高速订单需要时间，短时间内无法解决，因此汽车芯片的短缺开始了。在这种流行病开始给汽车芯片造成压力的同时，另一件事发生了，每个人都知道对华为芯片的禁令已经收紧。这导致华为增加了芯片库存，并加紧了向铸造厂的订单。它可以生产尽可能多的产品，从而压缩了所有产能。不仅如此，还导致小米，OPPO，VIVO等增加了库存。一种是扩大生产能力，以抢占华为将要撤离的市场，另一种是储备充足的储备，因为担心它们也会受到禁令的威胁。结果，市场需求继续大幅增长，本来就很紧张的生产能力变得更加紧张，其他制造商也顺应了这一趋势并积压了库存，在正常需求下增长了2-3％以上。这导致整个生产线趋紧，不仅用于汽车芯片，而且还用于消费级产品。芯片全线拉紧。

在这两件事的背后，还有另一个因素，那就是铸造厂已将其生产能力从8英寸晶圆缓慢地调整为12英寸晶圆，因为8英寸晶圆主要用于28nm及以上工艺。英寸主要用于14nm及以下工艺。对于铸造厂而言，12英寸晶圆具有更高的产量和更先进的技术。但这导致8英寸晶圆生产能力趋紧，许多汽车芯片和消费电子产品都基于8英寸晶圆。将这三个关键因素放在一起后，从汽车芯片到整个生产链的全球芯片都缺货了。这种情况将需要大约一年的时间才能缓解。毕竟，芯片的工艺非常严格。制造商不允许随意调整，而安全性和稳定性是首要要求。

很多企业都在考虑2021年芯片短缺问题，也有的公司为此付出了惨重代价，随着小视频和游戏机产业的火爆，芯片短缺继续加剧。

在过去几个月，半导体制造商一直无法跟上芯片设计者的步伐，产能不足，供需不平衡直接导致芯片涨价。芯片短缺从汽车芯片蔓延到消费电子，再到整个电子产业链，目前，仍有继续缺货的趋势。

为什么芯片会这么短缺？

芯片的短缺，在很大程度上，疫情大流行是造成这种情况的主要原因之一。在2020年初，半导体制造商面临工厂停工和业务限制问题。客户关闭了自己的陈列室和工厂，意味着芯片需求大幅下降。以汽车行业为例，随着全职订单和在家工作增加，消费者根本没有开车那么多。这意味着汽车的标准需求下降，包括福特和通用汽车等停止了工厂生产。不需要那么多的芯片，代工厂产能的规划也受影响。

到了下半年，汽车需求和对消费电子产品的需求均出现反d，芯片制造商指责汽车制造商保持较低的库存并且没有提前做好准备。汽车制造商认为芯片制造商正在青睐其消费电子产品客户。有人分析表示，视频和游戏玩家等从领先的汽车厂商那里夺走了供应。

之前有业内人士表示，因为代工厂产能满载，工厂会优先选择对自己更有利益关系的大客户以及稳定供应的优质客户，这会造成部分客户排单不到。一方面，代工厂为芯片工厂增加产能不可能一蹴而就，大多数公司已经在满负荷运转，建造一个新的将花费数十亿美元，还没有光刻机。

现在问题是，这种不平衡需要多长时间才能恢复原状，同时哪些公司将遭受最大的损失。由于半导体的狂热，仅今年以来，整个行业的数百万辆汽车的生产就受到了影响，多家大厂减产甚至停产。

全球半导体产业是疫情大流行的最大受益者之一。根据半导体行业协会的数据，半导体的销售额同比增长，2020年，全球半导体销售额达到4390亿美元，比2019年的4123亿美元增长6.5％。

整个行业对智能手机、个人电脑、游戏机等电子产品的需求不断增长，持续爆发的5G产业推动了2020年半导体销售的增长。鉴于需求激增导致芯片的供应紧缺，这种情况可能会保持下去。尽管智能手机市场整体放缓，但5G智能手机的强劲销售推动了芯片销售。此外，由于欧洲和亚洲一些国家，包括中国和新加坡等对5G的热潮，对微芯片的需求得到了推动。目前，全球电子产业仍会继续繁荣下去，并且需求有继续上升的趋势，供应短缺表明芯片需求旺盛，而且这种情况可能还会持续下去，缺货可能是2021年行业的主旋律。

要说目前这个缺芯的局面是怎样一步步形成的，根据某些高管和分析师分析，有以下几点主要的成因：

第一个就是华为受美国制裁，在终极封杀前，疯狂扫货，把市面上能用到的能买到的芯片尽可能多的卖了，当时甚至连没有成型的晶圆都被华为包下了，很多晶圆厂积极配合，贡献了不少产能。 第二个是日本芯片厂商AKM起火，据说大火烧了三天四夜，把能烧的都烧了，至少要半年时间才能恢复生产运作。受火灾影响，AKM品牌产品在华强北市场出现狂扫货现象，部分IC价格飙涨了几十倍。老汪认为，虽然AKM工厂起火对行业确实有影响，但AKM属于小众产品，这个锅可以不分，或者少分。 第三个就是新冠疫情影响，东南亚很多芯片工厂因员工染疫被迫停工，据老汪了解，这些停工的工厂多为电容电阻等被动元件厂商，复工也很及时，影响也不大，可分小锅。

最后讲ST意法半导体位于法国工厂罢工，这个绝对要分个大锅。抛去一些代理商囤货炒价的因素，ST的产品在中国本来就是特别畅销的产品，自带缺货涨价属性。由于欧洲疫情一直控制不当，ST的工厂一直就处于70%开机水平，本来就很紧俏的产品，这个开工率肯定满足不了市面上的需求。更关键的是，ST法国三大工厂的工会，还因没涨工资等原因开始了大罢工，这一下更加缺货了，所以ST分大锅没毛病。

从MCU、PMIC（电源管理芯片）、显示驱动IC到MOSFET，从车用芯片、家电芯片到可穿戴设备所需的蓝牙、触控芯片……今年下半年以来，产能吃紧逐渐从晶圆端传导到下游芯片厂商，多种芯片品类面临供货压力。本轮供应吃紧的主要原因是什么？设计、晶圆代工及IDM厂商如何看待本次“缺货潮”，又将采取何种对策？

芯片供应全线告急

“简单地说，下游产业链整体受到影响，我们目前也供不上货。”某无线通信芯片企业负责人向《中国电子报》表示，“有的代工厂已经取消了持续多年的老客户折扣优惠，大家都在狂抢产能。”

记者了解到，除了通信芯片，MCU、存储器等其他逻辑IC也出现不同程度的供应紧张。面向家电、消费电子等领域的MCU尤其令下游市场焦虑，在没有通过长期订单锁定货源的情况下，下游厂商很难找到能直接采购的MCU货源。

“上半年供货不足以欧美厂商为主，主要是海外供应不足，现在是国内供应不足，整个产业链缺货。”赛腾微电子董事长黄继颇向记者讲述了他的观察，“我们主打车规MCU，由于汽车供应链相对稳定，加上我们长期备货，供应相对平稳。但对于消费用MCU，尤其是对市场把握不足的企业，备货普遍较少，在代工产能十分紧张的情况下，会面临供货不足的问题。”

模拟IC也受到本轮“缺货潮”的波及，尤其PMIC是“重灾区”。虽然模拟芯片的头部厂商多为IDM，拥有一定比例的内部产能，但客户需求激增与半导体生产周期较长叠加，导致交货期延长，加剧了面向下游市场的供应压力。

“我们内部制造网络前三季度的产能利用率在70%左右，当前我们也看到了客户需求的增长。”安森美半导体公司战略、营销及方案工程高级副总裁DavidSomo向记者指出，“从全行业角度来讲，有一个挑战，即订单生产的前导时间问题，有时难以跟上客户需求的增长。比如从前端的制造到后端的封测，整个生产周期大约需要10周的时间。如果出现需求激增，会导致工厂的订单积压，使生产周转时间进一步延长。”

2020上下半年供需形势扭转成主要原因

“目前产能需求确实非常旺盛，台积电公司亦根据市场需求积极规划。”台积电公司文字回复《中国电子报》采访时表示，“远程学习、在家办公以及数据中心扩容等因素，导致市场需求猛增，叠加上（下游客户）对供应链安全的渴求，令市场对半导体产业链的晶圆厂需求放大。”

如台积电所言，新冠肺炎疫情作为2020年最大的黑天鹅事件，一方面推动了远程办公、“宅”经济等新业态的发展，拉高了市场对特定芯片的需求；另一方面也导致下游客户的恐慌性备货，加剧了晶圆代工的产能压力。

当时间来到2020年下半年，经济环境的变化进一步放大了疫情对半导体供应形势的影响。由于上半年国际物流受阻，消费意愿走低，许多厂商备货意愿不高。而下半年，主要经济体PMI（采购经理指数）趋升，市场需求反d，导致产能需求剧增。

“上半年由于疫情，厂商普遍备货不足，甚至正常业务还要打折。现在市场反d，真正的需求出来了，厂商之前对产业的悲观预估导致备货跟不上客户需求。”黄继颇表示。

Somo也指出，上下半年的供应形势扭转，是本次“缺货潮”的重要推手。

“目前所谓缺货的现象，可能是上半年供应量急剧下降以及下半年出乎很多人意料的急剧反d导致的。也就是说，一开始很多企业停止订货，后来又大量地订货，来支持后期的增长需求，这可能导致了目前的缺货情况。”Somo表示。

在下游需求反d的同时，供给侧却受到物流和产能的限制。

“从半导体产业宏观结构上看，中国大陆产业的供应链依然是以国际为主。目前全球性的疫情还在发酵，产业链的物流依然处于不通畅状态，这加剧了供应的不足。”芯谋研究首席分析师顾文军向记者指出。

值得注意的是，在本轮供应吃紧中最为短缺的PMIC和MCU，普遍采用8英寸晶圆代工。但是，成本效益和缺乏设备等原因，导致8英寸产能逐渐落后于下游需求。当下游市场急剧反d，8英寸代工产能紧缺的问题也更加凸显。

“由于半导体设备厂家主要生产12英寸的设备，导致8英寸缺乏新设备，扩产主要靠旧设备或者翻新设备，所以产能扩展比较受限。”顾文军指出。

厂商积极化解供应压力

在市场反d、恐慌性备货、代工产能紧张等多重因素叠加下，Fabless、Foundry和IDM等主流模式的半导体厂商，都在采取相应对策，提升对下游客户的供应能力。

收购、扩产、加强上下游合作……作为IDM厂商，安森美采取多种措施应对产能压力，包括购买了日本富士通位于会津若松的8英寸晶圆厂的大部分股权，以及收购了美国纽约州东菲什基尔12英寸晶圆厂。目前，两个工厂都在扩大产能，来满足不断增长的需求。

“我们有80%的元器件是由我们的工厂生产，如果用ATO（面向订单装配）角度来看，比例占70%。我们正在与制造以及封测合作伙伴协作，不断增加产能，提升供应能力。”Somo指出。

与此同时，主要Foundry厂商也在通过扩充产能和优化产能利用效率，为下游客户纾压。

“台积电将持续优化现存产能利用率，以积极应对客户需求。”台积电相关负责人向记者指出。

被问及“缺芯”问题时，中芯国际也在上证e互动回答中表示，会根据市场和客户需求进行产能扩充和平台拓展，持续提高公司核心竞争力。

对于衔接晶圆代工和终端客户的Fabless厂商，与上游渠道供应链形成长期合作关系并增强对下游市场的调研能力，成为越来越多厂商的选择。

“我们会加强与下游客户和上游供应商的沟通交流，发挥本土供应链优势，与合作伙伴共渡难关。”黄继颇指出。

顾文军也表示，Fabless厂商要从供、需两端着手，应对产能危机。

“在需求端，认真做好市场预测、客户需求分析；从供应端，要加强供应链管理，可以通过主动给上游加价、锁定产能等多种方式，增强供应稳定性。”顾文军表示。

---