“剎不住”的芯片擴產(chǎn)潮

不單是芯片制造商，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都在擴產(chǎn)。

就在本周，內存巨頭鎧俠確認投資8.4億美元擴充半導體業(yè)務(wù)，包括在日本石川縣的生產(chǎn)基地內新建一座晶圓廠(chǎng)，同時(shí)在舊廠(chǎng)房?jì)纫M(jìn)新產(chǎn)線(xiàn)。

鎧俠會(huì )長(cháng)Stacy J.Smith在接受專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)表示：“新廠(chǎng)的目標是（在這個(gè)市場(chǎng)上）對抗三星電子，守護市場(chǎng)占有率。”

回到三星電子這邊，這家半導體巨頭將在今年一口氣建設三家芯片廠(chǎng)，其中包括已經(jīng)開(kāi)建的P3工廠(chǎng)、即將開(kāi)建的P4工廠(chǎng)，以及位于美國德州奧斯丁的晶圓代工廠(chǎng)。同時(shí)，三星電子還計劃為已有的P2工廠(chǎng)新增生產(chǎn)設備，拉滿(mǎn)產(chǎn)能。

如果說(shuō)三星與鎧俠的產(chǎn)能競賽只是內存行業(yè)的“冰山一角”，那么放眼整個(gè)半導體行業(yè)，巨頭們的擴產(chǎn)計劃則更為瘋狂。

缺芯、還是缺芯

直到2022年，缺芯的狀況依然不見(jiàn)好轉。

其中，手機、游戲機、電腦等消費電子時(shí)常因芯片問(wèn)題缺貨，而汽車(chē)行業(yè)因缺芯導致的發(fā)貨延遲和功能削減的跡象依然十分明顯。

從受影響最大的汽車(chē)行業(yè)來(lái)看，缺芯主要出現在兩個(gè)層面：首先智能化的發(fā)展使得汽車(chē)中半導體的占比越來(lái)越高；另一方面，芯片制造商的交貨周期越來(lái)越長(cháng)，而汽車(chē)芯片所需的成熟進(jìn)程芯片還存在無(wú)法下訂單的情況。

其他行業(yè)則與汽車(chē)行業(yè)十分類(lèi)似。

既然是供需關(guān)系的問(wèn)題，那么半導體產(chǎn)業(yè)改變缺芯最直接的方法就是增加產(chǎn)能，保證供給并縮短交付時(shí)間。

有研究機構統計2021年芯片制造商們的重大項目。據不完全統計，去年一整年有24家公司新增或擴產(chǎn)了40個(gè)項目。Gartner預估，這些芯片制造業(yè)的資本支出達到了1460億美元，其中臺積電、聯(lián)電、中芯國際等代工巨頭的投資都在百億元級別。

圖源 | 芯思想

再從產(chǎn)線(xiàn)類(lèi)型來(lái)看，大多數晶圓代工廠(chǎng)商及IDM大廠(chǎng)都將擴產(chǎn)目標集中在以28nm及40nm為代表的成熟制程。而臺積電和三星兩家企業(yè)則花費巨資新建先進(jìn)制程廠(chǎng)，為后續到來(lái)的3nm時(shí)代做準備。

這些成熟制程的產(chǎn)線(xiàn)一方面可以改善當下缺芯情況，另一方面也是芯片制造商們最有效益的擴產(chǎn)方式。

而除了芯片制造商瘋狂擴張產(chǎn)線(xiàn)以外，上游的硅片制造商同樣在強大的需求下建廠(chǎng)。本月15日，知名硅片制造商環(huán)球晶圓公布了去年財報，在強大需求下，去年環(huán)球晶圓合并營(yíng)收高達611.3億元，年增10.4%，創(chuàng )歷史紀錄。會(huì )上，環(huán)球晶圓還對外發(fā)布一項重要消息：將于意大利新建12英寸晶圓廠(chǎng)，并規劃明年下半年擴產(chǎn)。

選擇擴張的硅片大廠(chǎng)不止環(huán)球晶圓一家。德國世創(chuàng )、韓國半導體硅片大廠(chǎng)SK Siltron、中國大陸硅片龍頭滬硅產(chǎn)業(yè)等一線(xiàn)大廠(chǎng)都公布了新建12英寸半導體硅片廠(chǎng)的計劃。

這一波“擴產(chǎn)浪潮”不亞于芯片制造商。

逆全球化趨勢

供給需求不是擴產(chǎn)的唯一因素，疫情下的供應鏈安全已經(jīng)悄然改變了這個(gè)行業(yè)。雖然半導體是一個(gè)對全球產(chǎn)業(yè)鏈極其依賴(lài)的產(chǎn)業(yè)，但隨著(zhù)疫情、政治等因素的影響加深，各國已經(jīng)開(kāi)始思考如何將半導體產(chǎn)業(yè)“本土化”，保證供應鏈的安全。

英特爾正是這一波競賽中的受益者。

當帕特·基辛格繼任英特爾CEO之后，英特爾毅然決然開(kāi)啟了IDM 2.0計劃，直接叫板臺積電和三星等主流代工廠(chǎng)商。

此后，英特爾先后傳言收購RISC-V架構芯片解決方案商SiFive、收購晶圓代工企業(yè)高塔半導體，同時(shí)還拿下多家芯片公司。今年3月，英特爾更是推出價(jià)值800億歐元“歐洲投資計劃”，在歐洲六國構建從研發(fā)、制造到封裝的完整供應鏈。

而這一系列布局的背后，最根本的原因還是減少對亞洲地區晶圓代工的依賴(lài)，讓英特爾在芯片制造環(huán)節占得一席之位。

基辛格在周三的一次采訪(fǎng)中，將半導體類(lèi)比成石油：“在過(guò)去的50年里，石油儲量決定了地緣政治，而對于數字化未來(lái)而言，晶圓廠(chǎng)的生產(chǎn)位置更為重要。”

據國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )數據顯示，截至2020年，亞洲已經(jīng)占全球芯片產(chǎn)能的79%，而歐美加起來(lái)僅為21%，其中先進(jìn)制程產(chǎn)能更是被臺積電和三星兩家巨頭壟斷。

在2020年疫情開(kāi)始時(shí)，為了保證大客戶(hù)的的芯片需求，中國臺灣省多家晶圓代工廠(chǎng)都將原本屬于汽車(chē)芯片的訂單產(chǎn)能轉移到利潤更高的消費電子芯片，這成了下半年汽車(chē)行業(yè)前所未有“大缺芯”的因素之一。

當然，在這場(chǎng)“缺芯”危機中，并不是只有汽車(chē)行業(yè)一個(gè)“受害者”，其他一些話(huà)語(yǔ)權較弱的廠(chǎng)商同樣為此苦惱。

如果長(cháng)期將芯片制造留在亞洲，那么對于歐美廠(chǎng)商無(wú)疑是不利因素。最新消息稱(chēng)，臺積電大客戶(hù)英偉達就計劃在未來(lái)改由英特爾代工一部分芯片。

除了企業(yè)開(kāi)始向歐美轉移以外，2020年開(kāi)始，歐美各國政府也開(kāi)始有意促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉移。例如美國眾議院通過(guò)的《2022年美國競爭法案》，強調了對芯片制造產(chǎn)業(yè)的支持和補貼；歐盟委員會(huì )公布《芯片法案》，將投入超過(guò)430億歐元公共和私有資金，用于支持芯片生產(chǎn)、試點(diǎn)項目和初創(chuàng )企業(yè)。

而亞洲各國則在完善半導體供應鏈上下足了功夫。中國大陸一直在投資擴建芯片制造企業(yè)，并且重視半導體設備的國產(chǎn)化進(jìn)程；韓國公布了一項長(cháng)達十年、投入510萬(wàn)億韓元的芯片投資計劃——“K-半導體戰略”；日本確立了“半導體數字產(chǎn)業(yè)戰略”，將加強與海外的合作，聯(lián)合開(kāi)發(fā)尖端半導體制造技術(shù)并確保生產(chǎn)能力。

由此可見(jiàn)，目前擁有半導體產(chǎn)業(yè)的各國和地區均在強調供應鏈的重要性，并且扶持政策的重點(diǎn)多集中在半導體制造，尤其是先進(jìn)工藝方面。

難以買(mǎi)到的半導體設備，讓擴產(chǎn)踩下剎車(chē)鍵？

盡管制造商們都在瘋狂增加產(chǎn)能，但理想很豐滿(mǎn)，現實(shí)卻很骨感。

在龐大的需求面前，各方都希望今天蓋了廠(chǎng)，明天就能量產(chǎn)。但事實(shí)卻是，缺芯不僅讓導致全球陷入嚴重芯片荒，連生產(chǎn)芯片的半導體設備都陷入了生產(chǎn)瓶頸。

因此即使制造商們蓋完廠(chǎng)也只是空殼，沒(méi)有設備很難投產(chǎn)。

據統計，2020年半導體設備的平均交期約6個(gè)月，2021年已經(jīng)拉長(cháng)到12個(gè)月，甚至有些設備的交期需要18～24個(gè)月，創(chuàng )下半導體設備史上交期最長(cháng)的紀錄。

就在本周，ASML CEO Wennink就對英特爾的擴產(chǎn)計劃發(fā)表了一系列“抱怨”，其中就發(fā)出了“光刻機的產(chǎn)能很難滿(mǎn)足客戶(hù)需求”的警告。

Wennink表示，從今年開(kāi)始，ASML先后經(jīng)歷了德國工廠(chǎng)大火、徠卡鏡片供應不足以及近期俄烏沖突導致的氖氣停供，這一系列客觀(guān)因素直接導致了今年計劃生產(chǎn)陷入了瓶頸，想要比去年出貨更多的光刻機，還需要和700家供應商一起評估。

ASML的供應困難只是半導體設備供應緊缺的一個(gè)縮影。在聯(lián)電于日前舉行的投資人會(huì )議上，聯(lián)電就表示晶圓代工廠(chǎng)雖然在不斷擴產(chǎn)，但因為怕上游材料缺貨，所以同樣需要與設備廠(chǎng)簽下長(cháng)約綁定，這就導致了產(chǎn)能釋放緩慢，只能繼續通過(guò)增長(cháng)產(chǎn)線(xiàn)的方式確保供貨。

圖 | 2022年產(chǎn)能預計

因此聯(lián)電強調，28nm市場(chǎng)即使出現供過(guò)于求，也會(huì )是在2023年以后。在這之前，芯片制造商的擴產(chǎn)腳步依然不會(huì )停下。

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