晶圓缺貨誘發(fā)缺貨潮？臺積電高管這樣回應...

稍早之前，力積電董事長(cháng)黃崇仁表示，目前晶圓產(chǎn)能已緊張到不可思議，客戶(hù)對產(chǎn)能的需求已達恐慌程度，預估明年下半年到2022年下半年，邏輯、DRAM市場(chǎng)都會(huì )缺貨到無(wú)法想象的地步。

黃崇仁的話(huà)并非危言聳聽(tīng)?！秶H電子商情》先前也有報道，全球晶圓代工產(chǎn)能供不應求，包括臺積電、聯(lián)電、世界先進(jìn)、力積電等代工廠(chǎng)四季度訂單滿(mǎn)載。

另外，今年10月中旬，芯謀研究首席分析師顧文軍還在微博上發(fā)文披露，一芯片設計公司老總，為了拿到產(chǎn)能竟給代工廠(chǎng)的高管下跪。

晶圓代工產(chǎn)能供不應求，部分代工廠(chǎng)也在按照供需關(guān)系調漲價(jià)格。11月26日，中芯國際回應投資者提問(wèn)是否對8英寸晶圓代工提價(jià)時(shí)就曾表示，現有客戶(hù)訂單將按已簽訂合同進(jìn)行，新客戶(hù)、新項目則由雙方協(xié)商確定價(jià)格，該公司也會(huì )通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)品組合來(lái)提升平均晶圓價(jià)格。

有分析認為，在晶圓擴產(chǎn)設備先行背景下，明年全球晶圓代工產(chǎn)能擴張確定性高。根據SEMI數據，未來(lái)四年晶圓產(chǎn)能擴張將延續，至2024年每月晶圓產(chǎn)能將增長(cháng)35%。

在2020 ICCAD會(huì )議期間，《電子工程專(zhuān)輯》和《國際電子商情》記者采訪(fǎng)了臺積電（中國）副總經(jīng)理陳平博士，以及聯(lián)華電子（UMC）旗下和艦芯片制造(蘇州)公司銷(xiāo)售副總經(jīng)理林偉圣，了解到了本次大缺貨背后的真相，以及兩家Foundry龍頭對今后兩年市場(chǎng)及工藝趨勢的看法。

臺積電：8英寸利空，原廠(chǎng)擴產(chǎn)優(yōu)先更先進(jìn)工藝等多因素疊加導致臺積電（中國）副總經(jīng)理陳平博士

今年在新冠肺炎疫情和中美貿易摩擦的雙重壓力下，全球經(jīng)濟面臨挑戰，但半導體行業(yè)卻異?；鸨?，尤其是晶圓代工廠(chǎng)。以臺積電為例，2020年前九個(gè)月的營(yíng)收相比去年同期有了31%的成長(cháng)，第四季度也持續了這種景象，預計全年將實(shí)現30%以上的成長(cháng)。

半導體行業(yè)已多年未有如此幅度的成長(cháng)了，距離上次是十年前，彼時(shí)剛從金融危機恢復。但對這個(gè)幅度的成長(cháng)，臺積電有所準備，“我司去年做今年規劃的時(shí)候，確實(shí)有所預期。”陳平說(shuō)到。

當前全球對半導體的需求大大增加，以智能手機為例，雖然看來(lái)總出貨量并無(wú)顯著(zhù)變化，但每一部手機里用到的芯片數量卻增長(cháng)了很多。臺積電根據這些科技信息量化了產(chǎn)能預期，但仍無(wú)法完全滿(mǎn)足目前火爆的市場(chǎng)需求。而在先進(jìn)工藝上，臺積電也進(jìn)展不錯，5納米不僅順利量產(chǎn)，而且因5納米而新增的客戶(hù)，比7納米剛進(jìn)入量產(chǎn)的時(shí)候還多，而3納米會(huì )更多，可見(jiàn)大家對先進(jìn)工藝的渴望還在逐年遞增。

陳平認為，造成2020年下半年以來(lái)，嚴重缺貨情況的因素有三：

第一個(gè)因素，即使不發(fā)生新冠、禁運這類(lèi)突發(fā)事件，今年的半導體需求也很旺盛。2016年以后移動(dòng)計算的拉動(dòng)作用雖有所弱化，但是近年來(lái)隨著(zhù)5G、AI以及IoT的發(fā)展，市場(chǎng)對芯片的需求正又在迅速提高，一個(gè)普及計算(Ubiquitous Computing)的時(shí)代正在來(lái)臨。

第二個(gè)因素，上半年因疫情很多地區物流阻斷，OEM上半年無(wú)法正常備貨，另外各類(lèi)遠程辦公、教育，以及數據中心擴容造成各類(lèi)終端市場(chǎng)的需求猛增，所以到下半年，市場(chǎng)的需求在晶圓代工廠(chǎng)這個(gè)環(huán)節被放大，而缺貨的情形進(jìn)一步造就了市場(chǎng)恐慌，讓大家激進(jìn)囤貨，以比正常庫存天數1.5倍甚至2倍的規劃來(lái)建庫存以尋求供應安全。

第三個(gè)因素，是由地緣政治和與之引起的產(chǎn)業(yè)鏈移動(dòng)所造成的。對于數字芯片廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，由于本來(lái)就大都在晶圓代工廠(chǎng)生產(chǎn)，即便供應鏈發(fā)生平移對全球總產(chǎn)能需求來(lái)說(shuō)不會(huì )有太大變化。但是對模擬廠(chǎng)商影響較大，因為傳統模擬IDM大廠(chǎng)很多在美國。以往由于模擬器件種類(lèi)多單價(jià)低的特點(diǎn)決定了大部分OEM不輕易冒險更換供應商。但這次由于地緣政治原因許多中國OEM選擇轉向亞洲的fabless，而fabless用的是foundry生產(chǎn)，這在對代工廠(chǎng)產(chǎn)能需求上帶來(lái)了較大影響。

陳平表示：“三件事情疊加起來(lái)就讓產(chǎn)能缺得很離譜。至于多久水分會(huì )擠掉？擠掉以后水位在哪兒？這都是要持續關(guān)注的。”但據陳平預測，即便是擠掉了水分，需求仍然旺盛，因為這個(gè)水位是在原本就很高的需求上疊加的，所以消除時(shí)間會(huì )比較長(cháng)。

臺積電一直基于產(chǎn)品類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi) “例如，幾年前如果要預估IoT類(lèi)芯片什么時(shí)候起來(lái)，可能還估不出來(lái)，因為不知道如何發(fā)生？在哪里發(fā)生？但今年的市場(chǎng)讓我們看到一些以前預期會(huì )起來(lái)的芯片真真實(shí)實(shí)地起來(lái)了。”陳平提到，今年的訂單產(chǎn)品分布跟以前不一樣，智能手機芯片的量沒(méi)有減少，比例卻在下降，原因是其他類(lèi)型的芯片訂單增加了。這也印證了對即將會(huì )進(jìn)入普及計算時(shí)代的預期。

2020年沸沸揚揚的美國制裁華為事件，令大家都想知道，要建立一條不含美國技術(shù)的產(chǎn)線(xiàn)，難度在哪里？究竟有多難？

陳平曾經(jīng)是工藝工程師，在美國頂尖的實(shí)驗室做工藝研發(fā)多年。他認為半導體工藝是一門(mén)非常強調實(shí)驗的科學(xué)，“一個(gè)科學(xué)家一輩子可能也搞不清楚里面所有的科學(xué)原理，需要很多人共同配合做產(chǎn)品、做實(shí)驗、分析數據。”工藝工程師都有一個(gè)共同的經(jīng)驗， 即選對了設備，你離成功就近了；選錯了設備，你就會(huì )很辛苦。因此選擇生產(chǎn)設備是工藝研發(fā)中很重要的一環(huán)。由于設備是設備廠(chǎng)商基于全球最頂尖的技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)的，其中不少確實(shí)來(lái)自美國，所以要建一個(gè)完全不含美國技術(shù)的高質(zhì)量產(chǎn)線(xiàn)是有相當的挑戰的。

半導體技術(shù)依賴(lài)人才的培養。陳平表示不太同意國內大學(xué)沒(méi)有培養足夠半導體人才的說(shuō)法。以他的個(gè)人經(jīng)歷為例，他在國內大學(xué)本科讀的是電子系，碩士是射頻，到了美國讀博士才進(jìn)入半導體相關(guān)專(zhuān)業(yè)。“半導體是一門(mén)綜合性的學(xué)科，除了微電子專(zhuān)業(yè)學(xué)生外，國內大學(xué)培養的化工、材料、物理，機械學(xué)生都可以成為半導體人才。即便做芯片設計的，也不一定要在大學(xué)里就是學(xué)設計，只要有好的基本素養且愿意學(xué)習，成為專(zhuān)業(yè)的人才也很快。”

和艦芯片：解決產(chǎn)能問(wèn)題，要分8英寸和12英寸來(lái)看和艦芯片制造(蘇州)公司銷(xiāo)售副總經(jīng)理林偉圣

聯(lián)華電子創(chuàng )立于 1980 年，是中國臺灣第一家集成電路公司，1995年轉型為晶圓代工服務(wù)。今年是聯(lián)華電子成立40周年，他們在2017年宣布了一個(gè)重大的業(yè)務(wù)決策，就是放棄 12納米以下先進(jìn)工藝投資，專(zhuān)注特色工藝。據悉，今明兩年聯(lián)華電子會(huì )繼續擴增28與22納米產(chǎn)能，作為聯(lián)華電子子公司，聯(lián)芯與和艦芯片將很大程度上承擔起產(chǎn)能擴增的任務(wù)。

談到今年的缺貨潮，林偉圣認為主要原因是第一供應鏈安全，過(guò)去兩年美國方面的技術(shù)封鎖，所以為了保證未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間有芯片可用，國內系統廠(chǎng)商在今年下半年備貨時(shí)把供應鏈安全放在了第一位，在操作庫存時(shí)采取比較大膽的做法。

第二是新冠肺炎的影響。整個(gè)東南亞和印度等地加工鏈條變得不穩定，而中國大陸的加工鏈條是最健全的，海外的加工訂單也在今年回流。這塊的需求很大，只是回流進(jìn)來(lái)的訂單給晶圓代工環(huán)節造成了壓力，大家積極備貨，擴充產(chǎn)能一時(shí)半會(huì )跟不上。

第三個(gè)點(diǎn)是終端應用驅動(dòng)，最明顯就是被5G帶起來(lái)的各種應用設備。由于華為高端芯片制造受阻，國內其他手機廠(chǎng)商們都認為自己可以取而代之，獲得市場(chǎng)領(lǐng)導地位，所以在下單備貨上也都是大手筆。

從目前客戶(hù)的下單狀況看，林偉圣預測需求會(huì )延續到明年，明年上半年還是屬于比較緊張的狀態(tài)。各個(gè)不同工藝節點(diǎn)都有不同需求，比如8英寸的電源管理IC和MCU，尤其是MCU的產(chǎn)能短缺嚴重，“我們也感受到系統廠(chǎng)商給的壓力。”12英寸的狀況和今年疫情有關(guān)系，大家呆在家里的時(shí)間變久了，發(fā)現需要更新的設備多了，智能家居、電視、手機、平板電腦的需求都上來(lái)了。這一波換機潮還在延續，尤其是針對筆記本電腦的需求仍在增長(cháng)。海外方面，圣誕節的備貨已經(jīng)完畢，國內市場(chǎng)目前的備貨主要是為了春節市場(chǎng)，在備貨力度上也比往年強得多。

如何擴產(chǎn)以解燃眉之憂(yōu)？林偉圣認為要分8英寸和12英寸來(lái)看，8英寸的晶圓廠(chǎng)如果有機會(huì )，買(mǎi)下整個(gè)工廠(chǎng)更合適。因為要在8英寸既有工廠(chǎng)擴充產(chǎn)線(xiàn)，一是設備取得不易，二是目前八寸平均售價(jià)，無(wú)法反映新建八英寸廠(chǎng)的投資報酬率； 12英寸線(xiàn)，以增加28納米和22納米的產(chǎn)能為主。

另外在八英寸產(chǎn)品迭代到12寸，也是可以紓解八英寸的緊缺，以電源管理IC的發(fā)展為例，發(fā)展分三個(gè)檔次：從低壓到30V、30-100V以及100-700V。對應市場(chǎng)的規模，低壓到30V占60%，30-100V接近22%，100-700V接近18%。在工藝節點(diǎn)上也分三個(gè)檔次，第一個(gè)是8英寸的0.25微米或0.35微米，這也是用得最多的，第二個(gè)是0.11到0.18微米，第三個(gè)是90納米或50納米。在驅動(dòng)工藝的迭代，就是芯片的數字部分所占面積，如果小于30%，0.25-0.35微米就夠了，30-60%是用0.11-0.18微米，增加到60%就需要12英寸。國內大部分電源管理芯片都是0.25-0.35微米工藝，有的已經(jīng)做到0.11-0.18微米，這部分都是8英寸，而海外歐美公司已經(jīng)在研發(fā)12英寸的55納米BCD工藝，去做高端的電源數字化芯片。