编者注:The芯片短缺2022年继续。我们最近关于这个话题的报道包括:芯片短缺正在重塑科技的5种方式"和"这5张图表有助于揭开全球芯片短缺的神秘面纱.”
历史学家可能会花了几十年时间研究COVID-19流行病的后果。但到那时,由它引起的芯片短缺早就结束了。许多分析师都认为,最严重的短缺问题将在2021年第三或第四季度开始缓解,尽管由此产生的芯片可能需要2022年的大部分时间才能通过供应链进入产品。供应的缓解不会来自于韩国、美国和欧洲目前正在进行的大规模国家投资,而是来自于较老的晶圆厂和代工厂,它们的工艺远远落后于前沿,而且生产的硅片相对较小。
汽车行业是一个相对较小的芯片终端用户,但它正在快速增长。国际数据公司(IDC)
在我们讨论短缺将如何结束之前,有必要总结一下它是如何开始的。随着恐慌、封锁和普遍的不确定性在全球蔓延,汽车制造商取消了订单。然而,这些条件意味着很大一部分员工在家重建办公室,购买电脑、显示器和其他设备。与此同时,整个学校系统都转向了通过笔记本电脑和平板电脑进行虚拟学习。更多的时间呆在家里也意味着更多的家庭娱乐支出,比如电视和游戏机。这些,5G的推出,以及云计算的持续增长,迅速吸收了汽车制造商随意释放的产能。当汽车制造商意识到人们仍想购买他们的产品时,他们发现自己在购买所需芯片时排在了队伍的最后。
根据市场研究公司IDC的数据,汽车行业的芯片需求为395亿美元,按营收计占比不到9%。到2025年,这一数字将以每年约10%的速度增长。然而,汽车行业——哪家公司在全球拥有超过1000万名员工——这是消费者和政客都极为敏感的问题,尤其是在美国和欧洲。
用于汽车行业的芯片使用的工艺旨在满足安全标准这与其他行业不同。但它们仍然与模拟集成电路、电源管理芯片、显示驱动器、微控制器和传感器在同一条生产线上制造。亚博排列五投注网站“共同点是工艺技术是40纳米或更老,”说马里奥·莫拉莱斯他是IDC公司负责使能技术和半导体业务的副总裁。
根据IDC的数据,这种芯片制造技术在15年前或更早的时候是最先进的,在这些老节点上生产芯片的生产线占了装机容量的54%。今天,这些旧节点通常用于200毫米的硅片上。为了降低成本,该行业在2000年开始转向300毫米晶圆,但许多旧的200毫米基础设施继续使用,甚至进行了扩展。
尽管汽车行业非常绝望,但并没有急于建造新的200毫米晶圆厂。莫拉莱斯说:“投资的回报根本不存在。更重要的是,中国已经有许多遗留节点工厂目前没有有效运营,但“在某个时候,他们会”,他说,这进一步降低了建造新晶圆厂的动力。根据芯片制造设备行业协会SEMI的数据,200毫米晶圆厂的数量将从2020年的212座增加到2022年的222座,大约是利润更丰厚的300毫米晶圆厂预期增长的一半。
几乎没有新的200毫米晶圆厂…
...但是公司正在投资装备旧的机器。
从2020年初到2022年底,40多家企业将每月增加75万多片晶圆的产能。的到2024年底的长期趋势是17%增加200毫米设备的容量。SEMI表示,这些晶圆厂的设备支出在2020年多年来首次突破30亿美元大关后,将在2021年上升至46亿美元。但到2022年,支出将回落至40亿美元。相比之下,2021年用于装备3毫米晶圆厂的支出预计将达到780亿美元。
芯片短缺的同时,国家和地区正在努力推动先进的逻辑芯片制造。韩国宣布了价值450美元的促销活动10年10亿美元美国美国正在推动价值520亿美元的立法,欧盟可能会向其半导体行业投入高达1600亿美元。芯片制造商已经开始大举支出。根据SEMI的数据,截至2021年4月,全球半导体生产的资本设备同比增长56%。SEMI 2021年6月3日的全球晶圆厂预测显示,2021年将有10个新的300毫米晶圆厂投入运营,2022年将有14个。
“全球IC产能建设的推动必将推动当前十年的晶圆厂投资达到新高,”C克里斯蒂安·格雷戈尔·迪塞尔多夫他是SEMI半导体部门的高级负责人。“我们预计未来几年将出现创纪录的支出,并宣布更多新的晶圆厂。”
他说,在结束短缺的道路上,一个潜在的问题是,激增的需求似乎有一部分来自客户,他们为了增加库存而重复订购Semico Research的总裁吉姆·费尔德汉说.他说:“我不知道有哪个产品需要的模拟量是去年的两倍。”但制造商“不想要一个12美分的零件来支撑4K电视”,所以他们正在囤货。
据他说,汽车行业需要做的不仅仅是增加库存巴拉特卡普尔他是全球战略和管理咨询公司科尔尼(Kearney)高科技业务的首席合伙人。他说,为了避免未来出现短缺,芯片行业和汽车行业高管未来需要建立更直接的联系,这样供需信号才会更加清晰。
这篇文章于6月30日更正,以澄清历史上200毫米晶圆厂设备的支出。
本文发表在2021年8月的印刷版上,题为“芯片短缺将如何以及何时结束”。