如果芯片荒是一場(chǎng)戲，那劇本一定不是提前寫(xiě)好的。

自從2020年9月15日，華為被臺積電斷供之后，從手機到更多產(chǎn)業(yè)鏈的芯片荒就開(kāi)始愈演愈烈，直到今天。關(guān)于半導體行業(yè)未來(lái)走勢的爭議也越來(lái)越大：

此時(shí)此刻，全球半導體產(chǎn)業(yè)現狀顯然是烈火烹油。

調研機構IBS執行長(cháng)Handel Jones近日表示，由于市場(chǎng)需求暴增，以及半導體設備短缺，3納米、2納米先進(jìn)制程產(chǎn)量面臨挑戰，2024~2025年可能出現10%至20%的供給缺口。小鵬汽車(chē)首席執行官何小鵬也表示，汽車(chē)行業(yè)芯片荒還未結束。

那么，半導體從周期性行業(yè)會(huì )轉為成長(cháng)性行業(yè)嗎？一批行業(yè)老兵卻不敢茍同。

高通首席執行官 Cristiano Amon日前卻表示,目前芯片市場(chǎng)需求雖然大于供應,但預計2022年下半供需就會(huì )更為平衡,2023年就會(huì )擺脫芯片危機。WSTS也預計，2022年全球半導體市場(chǎng)將實(shí)現16.3%的兩位數增長(cháng)，達到6460億美元；但2023年預計比2022年只能增長(cháng)5%，增長(cháng)率將放緩。

Future Horizons首席執行官Malcolm Penn在今年5月更是危言聳聽(tīng)：半導體行業(yè)過(guò)山車(chē)一般的市場(chǎng)周期已經(jīng)達到頂峰，即將急轉下降；2022年，災難還不會(huì )到來(lái)，但2023年將是半導體行業(yè)的一場(chǎng)災難。

數十年以來(lái)，半導體產(chǎn)業(yè)一直是典型的周期性行業(yè)：兩三年之后的供給量，可以由今天的產(chǎn)線(xiàn)投資所決定；但兩三年之后的需求量，卻未必測得準。

“芯片荒”，將會(huì )平穩度過(guò)，還是會(huì )以一場(chǎng)產(chǎn)能過(guò)剩的災難而告終？芯片產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)周期，會(huì )在中國實(shí)現半導體全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)替代的同時(shí)，開(kāi)啟萬(wàn)億美元全球市場(chǎng)嗎？

缺芯是誰(shuí)的“鍋”？

實(shí)際上，“缺芯”并非突如其來(lái)，而是“久病成疾”。

早在2015至2019年期間，全球晶圓廠(chǎng)擴產(chǎn)勢頭就已疲軟，尤其是應用于8英寸晶圓的成熟制程。據IC Insights統計，2009-2019年，全球共關(guān)閉了100座晶圓代工廠(chǎng)，其中8寸晶圓廠(chǎng)24座，6寸晶圓廠(chǎng)42座。

此外，全球芯片制造龍頭臺積電通常采取較為激進(jìn)的折舊策略，設備折舊完成后即對成熟制程降價(jià)以打擊競爭對手。這直接導致8英寸晶圓等成熟制程利潤有限，晶圓產(chǎn)能整體呈現出由8英寸向12英寸轉移的趨勢。

8寸晶圓通常對應90nm以上制程，采用這些成熟制程的芯片，多應用于通訊、攝像頭、交通電氣等領(lǐng)域。然而，新冠疫情促進(jìn)了居家隔離、遠程會(huì )議和在線(xiàn)教學(xué)，在芯片廠(chǎng)商擴產(chǎn)不足的前提下，市場(chǎng)需求反而迅速增長(cháng)。

手機、平板、筆記本電腦在內的消費類(lèi)電子產(chǎn)品出現了一輪爆發(fā)性需求。晶圓廠(chǎng)紛紛停止了車(chē)規級芯片的流片，將產(chǎn)能轉移給消費電子產(chǎn)品。

更加值得注意的是，碳中和作為2021年熱度最高的關(guān)鍵詞之一，帶動(dòng)了新能源汽車(chē)、光伏裝機量的高速增長(cháng)，其中新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)成績(jì)亮眼。

據中國乘用車(chē)協(xié)會(huì )（CPCA）統計，2021年，中國新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為330萬(wàn)輛。據蓋世汽車(chē)援引數據，2021年全球汽車(chē)銷(xiāo)量在8105萬(wàn)輛左右。若平均每輛車(chē)使用500個(gè)芯片，2021年整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈就需要405億塊芯片。

可此時(shí)，忙于生產(chǎn)消費電子芯片的晶圓廠(chǎng)商，早已無(wú)暇顧及新能源車(chē)企的訂單。

2021年2月，摩根士丹利發(fā)布報告指出，車(chē)用半導體芯片多由IDM（垂直整合制造）廠(chǎng)自己研發(fā)、生產(chǎn)，外包的比重約為2～3成，主要是生產(chǎn)MCU（微控制器）、雷達傳感器以及車(chē)用資訊娛樂(lè )系統等產(chǎn)品。

根據報告，臺積電出貨量占汽車(chē)MCU市場(chǎng)的70％，但在2020年的營(yíng)收數據里，汽車(chē)芯片的貢獻僅占比3.31%。芯片制造商本身更樂(lè )于將產(chǎn)能分配給利潤空間更大的智能手機和5G相關(guān)領(lǐng)域，龍頭芯片制造企業(yè)正在全力向5納米、3納米芯片突圍，以追求更高的利潤。

多數汽車(chē)芯片屬于成熟制程（≥28nm），晶圓代工大廠(chǎng)相對成熟制程的生產(chǎn)線(xiàn)已處于高負荷運行，很難滿(mǎn)足短時(shí)間內快速增加的汽車(chē)芯片訂單需求。由于這些制程產(chǎn)品利潤偏低，且生產(chǎn)線(xiàn)由于光刻機等原因，很難進(jìn)行改造更換。此外，新建生產(chǎn)線(xiàn)投資大、建設與認證周期長(cháng)，供應商在驅動(dòng)力以及轉產(chǎn)難度上都面臨著(zhù)很大的挑戰。

面對極度“缺芯”的汽車(chē)制造商們，臺積電方面在2022年一季度財報中表示，該公司預計2022年的芯片產(chǎn)能仍將緊張，不會(huì )下調代工價(jià)格，但將繼續投資建廠(chǎng)以保證產(chǎn)能。

開(kāi)工率超95%，芯片供給為何持續緊張？

在臺積電斷供華為之后，來(lái)自大陸的訂單占臺積電營(yíng)收占比就越來(lái)越低。2020年Q2大陸貢獻營(yíng)收還占21%，但2021年Q1就斷崖式下降至6%，2022年Q1才恢復穩定至11%左右。

財報顯示，整個(gè)2021年，臺積電來(lái)自大陸的營(yíng)收為1645.52億元新臺幣(約合人民幣367.28億元)，同比減少29.6%，占總營(yíng)收比重降至10.3%。

當然，臺積電仍然不缺大客戶(hù)。但缺少了臺積電的先進(jìn)制程，大陸卻涌現出更多半導體企業(yè)，晶圓代工廠(chǎng)更是得到前所未有的重視。

就在6月14日，證監會(huì )同意了大陸第三大晶圓代工廠(chǎng)晶合集成在科創(chuàng )板IPO。據了解，晶合集成已經(jīng)實(shí)現90nm制程量產(chǎn)，正在進(jìn)行55nm客戶(hù)產(chǎn)品驗證，預計不久就能實(shí)現55nm制程量產(chǎn)。

臺積電作為晶圓代工的供給方，從利益出發(fā)，目前的芯片荒有利于臺積電獲取更大的議價(jià)權。

天風(fēng)國際研報也顯示，5月全球芯片平均交貨周期仍維持高位，達到創(chuàng )紀錄的27.1周（約6.3個(gè)月）。從上游環(huán)節來(lái)看，芯片交期維持高位，代工廠(chǎng)醞釀新一輪漲價(jià)潮；下游終端應用環(huán)節，智能手機、PC等消費類(lèi)產(chǎn)品需求持續疲軟，但工業(yè)、汽車(chē)類(lèi)的芯片仍然堅挺。

同為晶圓代工企業(yè)，聯(lián)華電子總裁王石在一季度財報電話(huà)會(huì )議上也表示，雖然大陸的疫情封控措施對需求產(chǎn)生了一定影響，但對汽車(chē)芯片、工業(yè)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )細分市場(chǎng)的整體強勁需求抵消了智能手機、筆記本和個(gè)人電腦的需求下降，2022年滿(mǎn)足芯片代工需求仍然是一個(gè)挑戰。

影響芯片供應的各種不利消息也在持續出現。據路透社報道，近期韓國一家半導體原材料企業(yè)，一周出貨量約90噸異丙醇（制造清洗硅晶圓溶劑的原料）無(wú)法出貨給中國晶圓供應商，三星中國廠(chǎng)可能因缺乏生產(chǎn)原料而停工。

在芯片荒之下，任何停工都會(huì )帶來(lái)連鎖反應，況且晶圓代工的產(chǎn)線(xiàn)本就是一直緊繃著(zhù)的。

據Gartner統計，2021年，全球晶圓代工產(chǎn)能利用率超過(guò)95%，收入增長(cháng)31%，達到1002億美元。超過(guò)95%的產(chǎn)能利用率，可謂是烈火烹油一般的繁榮。但問(wèn)題也隨之而來(lái)：繁榮能一直持續下去嗎？另一個(gè)問(wèn)題也隨之而來(lái)，隨著(zhù)更多產(chǎn)線(xiàn)持續落地量產(chǎn)，產(chǎn)線(xiàn)也是滿(mǎn)負荷運轉利用率奔著(zhù)100%上升，無(wú)論先進(jìn)制程還是成熟制程。盡管俄烏沖突等對全球芯片供應產(chǎn)生不利影響，但芯片總產(chǎn)能是在上升的，為何還有那么多人喊“缺芯”？

繁榮當然不會(huì )一直持續下去?；谛酒膸?lái)的少數行業(yè)獲益更多，更不會(huì )一直持續下去。

有人認為，臺積電等擁有更多先進(jìn)制程產(chǎn)線(xiàn)的代工廠(chǎng)，是最希望“芯片荒”持續下去的。因為如汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)的芯片緊張，其實(shí)緊張的并不是先進(jìn)制程芯片，而是成熟制程的功率半導體、MCU芯片等。這些芯片原本價(jià)格不高，芯片荒之下，價(jià)格被抬高之后，反而有利于代工廠(chǎng)。

所有波及全行業(yè)的大事件，都不可能是由某一個(gè)大鱷就能控盤(pán)全局，這么大的產(chǎn)業(yè)鏈不是一桌賭局，不是代工廠(chǎng)一家所能決定。但也必然有各方合力，有小分銷(xiāo)商想加價(jià)百倍；有主機廠(chǎng)想借機抬高車(chē)輛起步價(jià)；有二三線(xiàn)芯片代工廠(chǎng)想借臺積電漲價(jià)之際也同步上漲價(jià)格，以緩解半導體材料、制造投入對利潤的擠壓，畢竟頭部不漲價(jià)，自己更沒(méi)有機會(huì )漲價(jià)。

甚至有觀(guān)察者認為，臺積電故意把一大部分“成熟”制程轉去“先進(jìn)”產(chǎn)品線(xiàn)，大幅度減少“成熟”產(chǎn)品的產(chǎn)出，故意制造市場(chǎng)的緊張，引誘客戶(hù)下更多訂單，促使市場(chǎng)自發(fā)形成囤積芯片的“反零庫存”現象，這樣才有機會(huì )提高代工價(jià)。

但如果更多二線(xiàn)代工廠(chǎng)同步提高價(jià)格，不排除臺積電調整產(chǎn)線(xiàn)，增加成熟制程產(chǎn)量，從而逼迫客戶(hù)砍單二線(xiàn)代工廠(chǎng)，從而打擊競爭對手的可能。

誠然，眾多車(chē)企大佬都在痛述，原本20塊錢(qián)的芯片漲價(jià)到2000塊錢(qián)還搶不到，芯片荒并不是在演戲。但這并不意味著(zhù)，芯片荒涉及的產(chǎn)業(yè)鏈上下游，就沒(méi)有推波助瀾的成分。

在芯片產(chǎn)業(yè)陸續發(fā)布一季報之后的投資者交流會(huì )上，上游材料、設備、制造等芯片供給領(lǐng)域企業(yè)，對于芯片需求持續增長(cháng)的態(tài)度幾乎全都是非常樂(lè )觀(guān)，并默認芯片荒的合理性；但需要給代工廠(chǎng)下訂單的芯片設計企業(yè)，對于芯片需求是否能一直高漲下去，往往就未必那么樂(lè )觀(guān)。

國際市場(chǎng)芯片發(fā)展受阻，中國成最大受益者？

中國工程院院士、微電子工藝技術(shù)專(zhuān)家吳漢明此前曾表示，現在已進(jìn)入后摩爾時(shí)代，其最大特征是每年芯片性能的提升呈現出發(fā)展趨緩的態(tài)勢。他認為，在2002年前，每年芯片性能的提升為52%，到后面幾年變?yōu)?3%，再到2018年的3.5%，由此可見(jiàn)發(fā)展放緩是一種趨勢。

不僅如此，盡管芯片制程工藝每升級一次，其性能都會(huì )有大幅提升；但工藝的升級也同樣會(huì )由于新技術(shù)的不成熟，從而導致產(chǎn)品出現各種各樣的問(wèn)題。

近日，多款采用4nm制程芯片的手機出現了發(fā)熱量高和功耗高等問(wèn)題。據報道，涉嫌功耗過(guò)熱的3款頂級手機芯片，分別是高通驍龍8Gen1、三星Exynos2200、聯(lián)發(fā)科天璣9000，均為目前各廠(chǎng)商高端芯片的代表。

而也正是因為4nm芯片存在各種弊端，三星4nm芯片在制程過(guò)程中良率提升過(guò)程出現了延遲。

由此可見(jiàn)，國際芯片市場(chǎng)已初顯頹勢。2021年以來(lái)，半導體市場(chǎng)周期便呈向下趨勢，整體市場(chǎng)增速放緩，許多半導體企業(yè)開(kāi)始面臨經(jīng)營(yíng)壓力。Wind數據顯示，截至5月9日，全球已有126家半導體公司公布2022年第一季度財報，其中16家出現凈利潤同比下滑甚至虧損。

但所謂失之東隅，收之桑榆，盡管目前出現了芯片制程工藝放緩、最新成品存在成熟度欠缺的情況，但對于始終在先進(jìn)制程技術(shù)后面追趕的中國半導體產(chǎn)業(yè)而言，這無(wú)疑是一次縮小與世界先進(jìn)芯片制程技術(shù)的機會(huì )。

近日，國內兩大晶圓代工廠(chǎng)中芯國際、華虹半導體相繼發(fā)布2022年第一季度財報，財報顯示兩家企業(yè)在2022年第一季度的經(jīng)營(yíng)情況十分良好。

中芯國際財報稱(chēng)，2022年第一季度的銷(xiāo)售收入為18.42億美元，相較于2021年第四季度的15.8億美元增長(cháng)16.6%，相較于2021年第一季度的11.03億美元增長(cháng)66.9%。華虹半導體財報也顯示，2022年第一季度銷(xiāo)售收入再創(chuàng )新高，達5.946億美元，同比上升95.1%，環(huán)比上升12.6%。

為何中國的芯片產(chǎn)業(yè)與國外相比會(huì )出現如此鮮明的差別呢？

首先，中芯國際、華虹半導體營(yíng)收的穩步增長(cháng)依托于中國龐大的半導體市場(chǎng)需求。SEMI數據顯示，2021年中國大陸市場(chǎng)半導體銷(xiāo)售額高達296.2億美元，同比增長(cháng)58%，是全球最大的半導體市場(chǎng)，占世界總半導體銷(xiāo)售額的28.9%。

而在產(chǎn)出方面，2020年我國集成電路產(chǎn)業(yè)規模達到8848億元，2021年將突破1萬(wàn)億元，8年內產(chǎn)業(yè)規模增長(cháng)了近兩倍。正是有著(zhù)這樣巨大需求的市場(chǎng)基礎，中芯國際、華虹半導體才得以持續發(fā)展。

此外在產(chǎn)業(yè)端，雖然半導體產(chǎn)業(yè)整體增速放緩，但晶圓代工市場(chǎng)依舊繁榮。中芯國際、華虹半導體均屬于半導體產(chǎn)業(yè)鏈中游的晶圓代工企業(yè)，受近兩年芯片短缺影響，諸多企業(yè)提前預訂了大批晶圓代工廠(chǎng)的產(chǎn)能。

盡管如今缺芯情況相對有所好轉，且手機、PC等下游產(chǎn)品的出貨量均在下降，但由于晶圓代工產(chǎn)業(yè)處于中游位置，且半導體產(chǎn)業(yè)鏈的傳導周期較長(cháng)，大概為6個(gè)月，因此目前晶圓代工產(chǎn)業(yè)暫未受到市場(chǎng)波動(dòng)影響，仍處于上升階段。

因此，在國際芯片市場(chǎng)放緩的情況下，中國芯片企業(yè)卻依舊創(chuàng )造佳績(jì)。并且基于市場(chǎng)的繁榮局面，中國芯片產(chǎn)業(yè)在先進(jìn)制程受阻的情況下，更是積極布局成熟制程生產(chǎn)線(xiàn)。

2021年3月，中芯國際便宣布擴產(chǎn)12英寸28nm成熟工藝產(chǎn)能，投入23.5億美元，預計2022年投產(chǎn)使用。同年9月，中芯國際再次決定投資88.7億美元，在上海臨港自貿區再次建設一條月產(chǎn)能10萬(wàn)片的28nm產(chǎn)線(xiàn)。

不僅如此，華虹半導體在無(wú)錫高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區內有一座月產(chǎn)能6.5萬(wàn)片的12英寸晶圓廠(chǎng)（華虹七廠(chǎng)），且該生產(chǎn)線(xiàn)是全球第一條12英寸功率器件代工生產(chǎn)線(xiàn)，工藝節點(diǎn)覆蓋90nm到55nm。

由此可見(jiàn)，中國芯片產(chǎn)業(yè)正在穩步向前發(fā)展，并借助全球芯片產(chǎn)業(yè)受阻的“東風(fēng)”，正在進(jìn)一步縮短與世界一流技術(shù)的差距。

寫(xiě)在最后

英特爾首席執行官 Pat Gelsinger在一季度財報會(huì )上認為，2021年芯片短缺給美國造成了2400億美元的經(jīng)濟損失。因此，世界需要更有彈性、更加地域平衡的半導體制造業(yè)，而在企業(yè)端、云端、人工智能、圖像、網(wǎng)絡(luò )等領(lǐng)域的下游需求還很旺盛，半導體產(chǎn)業(yè)現在依然處于一個(gè)長(cháng)周期的開(kāi)端。

芯片短缺給中國造成的經(jīng)濟損失同樣可以估算。以中國受損最大的企業(yè)華為為例，據統計2020年華為營(yíng)收8914億元，2021年降為6340億元。而從2016到2019年，華為平均每年營(yíng)收增長(cháng)額都在1000億元左右，按照這一趨勢2021年若沒(méi)有制裁華為營(yíng)收可以達到接近萬(wàn)億元的水平，比6340億元的真實(shí)營(yíng)收可以高出3600億元左右。僅華為一家企業(yè)，中國經(jīng)濟損失就高達3600億元左右。

當然，華為減少的市場(chǎng)份額，部分為國內其他企業(yè)替代。因此，華為的一部分損失屬于“肉爛在鍋里”，并不影響中國經(jīng)濟。但整個(gè)中國因芯片短缺造成的經(jīng)濟損失，肯定會(huì )大于華為的營(yíng)收下降額，至少也是數千億元的規模。

這場(chǎng)芯片荒，正如蝴蝶翅膀引發(fā)千萬(wàn)里外的暴風(fēng)雨一樣，參與方最初并沒(méi)有想到會(huì )如此，但在芯片緊缺給少數相關(guān)方帶來(lái)某些意想不到的利益之后，又有更多力量的推波助瀾。

芯片荒無(wú)論何時(shí)緩解，Pat Gelsinger所認為的這場(chǎng)半導體長(cháng)周期已經(jīng)開(kāi)始，而這場(chǎng)周期結束之時(shí)，半導體行業(yè)美國絕對主導的局面，可能也將發(fā)生一場(chǎng)翻天覆地的變化。