芯片缺货涨价大潮仍在持续,导致缺货的主要原因是什么?

芯片缺货涨价大潮仍在持续,导致缺货的主要原因是什么?,第1张

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。

上两周我陆续走访了好些家实体企业,然后又去北京路演交流了一圈,得到一些反馈,汇总如下:

实体企业普遍反映: 缺芯已经成为各家产品放量的最大障碍 。不单是 汽车 、在LED显示屏、背光模组、光伏逆变器、安防监控摄像头甚至PC,都因为缺芯从而影响了其他元器件的出货。

LED显示屏厂商说:现在都开始把小间距做成大间距,就是因为 显示驱动芯片不够用。

背光模组厂商说:苹果和三星MiniLED背光已经每年几百万台的放量,TCL更是预期三年MiniLED渗透率60%,最紧缺的材料就是背光驱动芯片和PCB板。

光伏逆变器厂商说:现在 最大的制约瓶颈就是IGBT等功率半导体严重缺货。

安防镜片厂商说:7、8月销售额环比提升,但是量提升不多,主要就是 摄像头厂商把有限的芯片都出给高端产品 ,从而影响了低端镜片的出货量。

线路板厂商说:电脑现在因为音频CODEC芯片不够,本来PC主板销售收入会更好。

被动元器件厂商说:因为 缺芯 ,导致被动元器件的销售也收到制约。

缺芯已经成为制约制造业产出的最大瓶颈

制约还会持续至2023年,道理很简单, 全球未来两年新增供给合计仅11% 。根据WSTS统计数据,2021年上半年全球半导体出货量折合8寸2300万片/月,未来两年新增出来的产能合计也就是260万片/月(全部折合成8寸片)。

然而, 资本市场却不买账,上周更受减持因素影响,半导体板块调整幅度较大

市场的分歧究竟在哪里呢?

在和众多机构投资者交流完之后,我发现主要分歧点主要就一点: 半导体属性是成长属性多些,还是周期属性多些?

认为周期属性多些的市场人士的判断依 据是:全球半导体过去周期性比较明显,一般4-5年一个周期,过去就是这样。 实际情况呢? 区分全球和中国,差异很明显:

回顾过去,国家 科技 重大专项(01)专项专家组总体组组长魏少军报告指出:十五年来我国集成电路产业高速增长,产值增长近14倍, 年均复合增长率达到19.2%,远高于全球4.5%的年均复合增长率。

换言之, 历史 数据告诉我们:即使有周期性, 全球半导体也是周期成长的 中国半导体则是实实在在的成长行业啊! 过去15年复合增速20%的行业还算不上成长么?

过去十年,电子行业主要机会点在消费电子,而研究消费电子公司的业绩预测则主要是按照具体客户的量价方式拆分。这个方法论针对半导体行业却带来了两个障碍:

1)研究手段;

2)研究视野。

绝大部分半导体公司的客户集中度都很低,试图按照每个客户来拆分肯定是不现实的。研究消费电子的视野主要集中在智能手机及相关配套领域,而这次 半导体景气这么高 ,很重要的 推动力就是智能新能源 汽车 为代表的各种AIOT

AIOT万物互联,智能硬件门类百花齐放,而智能手机仅此一品类同时品牌集中,所以用 消费电子的方法来研究半导体下游必然会产生较大偏差

很多市场人士一直怀疑半导体需求不是真实需求,他们辩驳道为什么需求增速加快是这几年而不是过去?

我的理解是事物的发展是 量变引起质变 ,并不是连续缓慢变化,而是积累到一个阶段开始发生质变。比如新一代标准协议的释出就是质变的产物。

为什么半导体的需求会持续增长?

4G网络最早大规模投入建设始于2010年,在中国大陆,4G网络的建设则是始于2012年。5G网络中国大陆走在全球前列,于2019年起大规模建设。

计算机体系架构中最重要的一个协议:总线标准PCI-E标准也是如此,3.0协议发布是2010年发布,4.0协议是2017年完成,大规模商用一般滞后协议2-3年。数据存储协议DDR4.0 是在2011年出的标准, DDR 5.0规范是2018年定稿。最重要的网络标准、总线标准、存储标准是如此,其他的接口标准自然跟随。

华为被美国打压,并不代表技术的更新换代而停止,事实上美国就是为了自己能继续快跑至前列而打压华为的。基站这些信息基础设施一旦建立,再配合总线与存储标准更新后数据中心等建设,各种各样的智能终端的产生与爆发就具备了基础。 很多市场人士 还老是觉得手机市场就是半导体的大部分,这其实是不对的。 就像年初的时候,我去拜访一家国内PCB第一梯队厂商,公司总经理跟我说,其实智能手机对全球PCB行业拉动并不大,电动 汽车 才是PCB大福星,毕竟 一部智能电动 汽车 PCB价值量是一部智能手机的100倍以上

按照英飞凌的统计数据(全球第一大车企半导体公司的数据比外部预测机构靠谱),当前全球一辆普通新能源 汽车 半导体价值量约为1000美元(不含智能驾驶),约合人民币6000多元。而一部手机芯片平均价值量约合500元(存储占了很大一部分),再考虑其他各种电子产品的存在。以 手机的销量来描绘半导体的整体景气度一定会失真较大

市场还有很多人士说PC需求不行,但事实上 PC在2021上半年在去年高基数的基础上取得15%以上增长 ,而且结构上明显商务型和 游戏 型占比大幅提升。以电路机构来看,上网笔记本主板6层板、商务笔记本主板10层板、 游戏 笔记本主板12层板,电路层数增多的原因就是因为芯片用量变多以及单个芯片输入输出变多导致的,这些都是占用更多的芯片制造产能的。

实际做过芯片的人,特别能理解这种需求的增量。 标准协议每更新一版,数据率等指标基本都是指数级提升 ,但是芯片的处理速率受制于硅材料是存在物理极限的,处理速率不可能指数级增长,最后的办法就是晶体管数量变多,芯片层数变多(和电路层数一样芯片内部也是十几层甚至几十层的)。

接下来,再讲讲产业生态。

过去十多年,晶圆制造环节并不是一个很好的生意模式,我比喻晶圆代工厂是捧着金饭碗讨饭吃。一个高资金壁垒、高技术壁垒、高人才组织壁垒的行业,这种投资回报率是不合理的。

最近因为供不应求晶圆代工费开始上涨,很多市场人士把他理解为周期,觉得代工费涨上去很快又会掉下来回到过去。然而,我认为这个理解是非常错误的!这是价值的合理回归! 再想回到过去那么低廉,是一种不切实际的奢望。尤其是短期内回去,更是天方夜谭!

晶圆厂扩产周期摆在那里,至少3年! 无论是配套基础设施(电、水、气、消防、厂房)还是设备。半导体设备很多核心零部件,因为要求特殊,全球可能仅此一家,还是躲在日本或者德国的一个小企业。

新建晶圆厂的最大难度还不是资金,而是人才!一个成建制的有经验的工程师队伍才是最大的瓶颈,对于这一点,您要是有机会可以读一读电子工业部前部长、华虹集团前董事长胡启立的一本书《芯路历程-909超大规模集成电路工程纪实》。 20多年过去了,这个难度只有增加,没有缩小!

所以我不断地说: 晶圆制造能力才是半导体的核心资产! 有很多市场人士还在说晶圆厂重资产折旧压力大,这是过去的不合理现象,投资是投未来,尤其要注重产业趋势的重要转折变化。

落实到投资标的

近期有没有产能增量是选择投资标的的关键因素。不仅仅是Q3、Q4等短期,更是未来2-3年后的长期。 有产能增量说明 :产业界已经为您优选出了未来有前景的企业。产业界资源这么紧缺的背景下,肯定是有未来前景的公司,产业界才愿意给予更多资源予以支持。

这两三年,不仅仅是紧缺的两三年 ,更是重要是战略机遇窗口期 。被产业优选出来幸运儿不单这三年快速壮大,更具备了三年后虹吸其他资源的能力。包括但不限于:人才资源,整合产业链资源的能力,整合竞争对手的能力。这两三年是竞争格局初步塑造的两三年。毫无以为,这些 被产业优选出来的幸运儿应该给予更高的估值 。那些错过的厂商也许再也没有机会了。

所以我不断地强调:要买入 $士兰微(SH600460)$ 、 $上海贝岭(SH600171)$ 、 晶丰明源 、和新洁能等。

士兰微:最紧缺的功率半导体IDM龙头厂商 ,IDM拥有最高行业壁垒的商业模式,细分赛道行业需求最为紧俏最为确定、最有新增产能,最有自主核心技术、估值最便宜(30多万片的IDM,居然比月产2万不到的芯片设计公司市值还低)。

上海贝岭:虚拟IDM公司 (华大半导体,国内唯一涵盖设计(贝岭)、制造(积塔)、封装测试(确安)、EDA(华大九天)完整产业链企业)的核心成员单位,有产线资源支持产品线全面的公司的爆发力最强,公司管理改善,估值便宜(仅为可比公司估值的1/3)

晶丰明源 :拥有敏锐市场能力和全面公司治理能力的设计公司,产品结构不断高端化,产业界重点支持下锁定了未来两年产能,对应今年估值也仅25倍。 新洁能:产品结构持续高端化,产业链从仅设计环节延伸至模块封装环节,华虹半导体扩产最大受益者。

正如胡启立部长所言, 半导体是全球高新技术产业的唯一核心技术 ,不掌握只能沦落为全球产业蛋糕残羹冷炙的乞食者,一旦掌握了不单能享受了数以万亿计的市场,更拥有了全球产业利润分配的话语权,享受超额利润率。

这么好的行业景气度, 这么好的产业集群环境、这么好的进口替代刚需,面对着这么多这么好,那么多优质潜力股正如16岁的花季少女 。唯一还需要的就是发现潜力发现美的眼光。

当然 时代也一定也会重奖那些睿智的眼光

3月2日晚间,中芯国际在上证e互动平台回应获得供应许可时表示,"公司会尽最大努力,持续携手全球产业链伙伴,保证公司生产连续性及扩产规划不受影响。虽然不确定性依然存在,但我们始终坚持依法合规经营,有信心保证公司短期内生产经营不受重大不利影响。"

从以上中芯国际官方回应来看,可能在部分成熟产能设备许可上有一定的改善,但不确定性依然很大,公司会继续用全球视野寻求合作,美国许可欢迎,不许可或者继续施压,我们会努力克服影响。应该说,公司的回应是很客观的,部分媒体的报道有些片面。

中芯国际以及旗下部分子公司仍在美方的“实体清单”之列,根据美国相关法律法规的规定,针对适用于美国《出口管制条例》的产品或技术,供应商须获得美国商务部的出口许可才能向公司供应;意味着公司在10nm以下先进制程设备、技术方面,以及特定客户(你懂的)代工方面,仍会受到限制。公司相关其它相关业务的开展,需要走许可流程,一方面时间长,另一方面存在不确定性,这次市场说的许可,可能是非先进制程与特定客户。

根据中芯国际四季报披露的信息,公司会加大成熟制程投入,满足市场强劲需求,公司2021年预计资本开支约为43亿美元,其中大部分用于成熟制程扩产,小部分用于先进工艺及其它投资项目。

产能建设方面,28nm及以上节点,也就是我们常说的8英寸、12英寸成熟工艺,目前市场需求强劲。8英寸产能,2020年天津厂区新增3万片产能,规划再增加4.5万片产能。12英寸方面,北京厂区增加2万片产能,规划再增加1万片产能。以上产能的设备要到2021年下半年到位,对于储存期比较短的化学材料、气体,做到三个月不中断,对于配件,保证6个月不中断。

根据相关报道,中芯国际通过购买8英寸和12英寸成熟制程的二手设备,配合非美国设备采购,将不受到美国政府封锁半导体设备的影响。公司目前的战略重心在成熟制程上,公司引入蒋尚义,就是看重蒋尚义先生在成熟制程上的影响力,而梁孟松还是继续负责先进制程研发,两者没有冲突。

半导体先进制程的竞争不会停止,封锁与反封锁的过程,就是全球各国在高科技领域竞争的历史。美国即使在某些成熟制程设备、技术上放宽管制,也是因为中芯国际已经有可行的应对策略,再封锁唯一的意义就是搬起石头砸自己脚的事情了,这才是许可背后的真相。

正确认识我们半导体产业链的弱势,厚积薄发,才可能不被人卡脖子,千万不能再让“造不如买”重演,高科技领域的竞争从来不会停止,自主可控才是核心。


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