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日經:芯片產能過剩風險大增

2021-12-16 13:37 半導體行業(yè)觀察

導讀:行業(yè)組織 SEMI 在 6 月份估計,到 2022 年底將開工建設近 30 座新晶圓廠。9 月份,它預測未來全球對處理硅片的前端晶圓廠的半導體設備投資將接近 1000 億美元年,在今年突破 900 億美元之后——這兩個記錄。

  十幾臺起重機堆疊著巨大的混凝土結構,重型機器在新加坡北部靠近柔佛海峽的大型建筑工地挖掘地面時轟鳴,該島國與馬來西亞接壤。

  這個耗資 40 億美元的項目于六個月前在新加坡半導體制造集群之一的 Woodlands Wafer Fab Park 開始。該場地將容納美國代工芯片制造商 GlobalFoundries 的新半導體工廠,預計將于 2023 年開始生產。

  GlobalFoundries 的最大股東是阿布扎比的穆巴達拉投資公司,它已經在這個島國經營著幾家芯片工廠。它將在現場增加 23,000 平方米的潔凈室空間和新的行政辦公室。建成后,公司年產能將增加 450,000 片晶圓,使新加坡園區(qū)的年產能達到約 150 萬片晶圓。該公司還計劃擴大其在美國和德國的工廠的產能。

  GlobalFoundries 首席執(zhí)行官 Tom Caulfield 在新加坡舉行的奠基儀式上說:“這個行業(yè)用了 50 年的時間才發(fā)展到今天的 500 億美元,現在估計這個行業(yè)將在大約 8 年內增長到 1000 億美元?!睂嶋H上是在六月,指的是芯片行業(yè)的年收入。“為了迎接這一挑戰(zhàn),該行業(yè)必須提供的投資和重點怎么強調都不為過?!?/p>

  Caulfield 只是對該行業(yè)增長持樂觀態(tài)度的眾多芯片高管之一,而且不僅在新加坡正在規(guī)劃新的晶圓廠。它正在世界各地發(fā)生,包括中國臺灣、美國、韓國、歐洲和日本。全球芯片制造商——包括臺積電、三星電子和英特爾這三大巨頭——正在迅速擴大其全球制造足跡和產能。

  行業(yè)組織 SEMI 在 6 月份估計,到 2022 年底將開工建設近 30 座新晶圓廠。9 月份,它預測未來全球對處理硅片的前端晶圓廠的半導體設備投資將接近 1000 億美元年,在今年突破 900 億美元之后——這兩個記錄。SEMI 表示,這將標志著“從 2020 年開始的罕見的連續(xù)三年增長,與一兩年擴張之后一兩年不溫不火的增長或下降的歷史周期性趨勢背道而馳”。

  前所未有的全球芯片短缺,讓半導體行業(yè)高管有信心擴大產能。最重要的是,美國、歐洲、日本和其他地方的政府已承諾斥資數十億美元擴大本國境內的半導體生產——這些措施旨在防止大流行造成的供應鏈中斷,并減少依賴臺灣地區(qū)生產。

  與此同時,作為全球最大的芯片消費國,中國正在加大自身投資,以實現到 2025 年半導體自給率達到 70% 的目標。穆迪分析師 8 月表示,這將支持中國的科技進步,但仍有潛力產能過剩和投資效率低下,增加了全球芯片供需的額外不確定性。

  英國研究公司 Omdia 的高級咨詢主管 Akira Minamikawa 表示:“我從未見過如此多的政府資金投入半導體行業(yè),”他自 1980 年代以來一直是密切的行業(yè)觀察者。

  過去,日本、韓國和中國臺灣政府對該行業(yè)進行了大量投資,“但這種情況在很長一段時間內不斷發(fā)生。這一次,它同時發(fā)生,”南川告訴日經亞洲。建立彈性并盡量減少對全球芯片供應鏈的依賴意味著會有冗余。他預測,在某個時候,“供需之間肯定會出現不平衡,這只是一個時間問題?!?/p>

  在他的預測中,南川并不孤單。研究機構 IDC 在 9 月份表示,在手機、筆記本電腦、服務器和更復雜的汽車的推動下,半導體市場有望在 2021 年增長 17.3%,而 2020 年將增長 10.8%。但它表示,隨著大規(guī)模產能擴張在明年年底開始上線,2023 年有可能出現產能過剩。

  IDC 集團副總裁馬里奧·莫拉萊斯 (Mario Morales) 告訴日經新聞,“我們可以爭辯說,將需要大量產能,因為我們仍然看到長期半導體市場增長非常好?!?然而,他補充說,“我們開始看到消費者情緒放緩?!?IDC 預計 2022 年個人電腦市場的增長可能會持平,尤其是在大流行期間需求旺盛之后,隨著社會迅速轉向遠程工作和在線課程。

  莫拉萊斯已經認為,未來芯片公司的部分投資計劃可能會被推遲甚至取消?!拔艺J為這一切都不會實現,”他說?!暗艺J為這足以扭轉局面并真正改變我們所看到的動態(tài)。”

  事實上,格羅方德于 10 月在納斯達克上市的招股說明書中的細則,列出了 Caulfield 和其他芯片高管很少公開提及的行業(yè)風險。

  “半導體行業(yè)的季節(jié)性和周期性以及周期性的產能過剩使我們容易受到重大的、有時是長期的經濟衰退的影響,”它指出。“半導體行業(yè)的產能過??赡軙档臀覀兊氖杖?、收益和利潤率?!袊畬Ξa能擴張的大力支持,再加上該國需求疲軟和經濟關系緊張,可能導致晶圓廠填充的利用率不足或 ASP(平均售價)大幅下降?!?/p>

  在供需情況比以往任何時候都更加模糊的時候,大型芯片制造商正在計劃他們的巨額投資。由于今年年初芯片短缺加劇,包括智能手機、消費電子產品和汽車制造商在內的廣大客戶訂購的數量超過了他們的需求,因為他們擔心得不到他們想要的東西。

  Minamikawa 表示,業(yè)內似乎沒有人知道實際需求是什么,“這就是風險?!?/p>

  “弄清楚有多少訂單是‘雙重訂單’甚至是‘幻影訂單’是一個價值數百萬美元的問題,”瑞薩電子首席執(zhí)行官柴田英俊在日本芯片制造商 10 月份發(fā)布的最新財報中表示。盡管該公司在汽車行業(yè)對芯片需求的推動下實現了創(chuàng)紀錄的利潤,但 Shibata 表示,瑞薩電子甚至不得不從盈利預測中排除一些“不可取消”和“不可退貨”的訂單,“因為我們認為其中一些訂單被夸大了?!?/p>

  “在接下來的兩年里,沒有人有任何知名度,”在該行業(yè)工作了 40 多年的 VLSI Research 首席執(zhí)行官丹·哈奇森 (Dan Hutcheson) 說?!拔覀儠吹焦┻^于求,但這不是問題。......我們生產過剩,然后一兩年后,我們進入負增長,我們又回來了。這只是行業(yè)的歷史。這是周期性的?!?/p>

  如果供應過剩,它可能不適用于不同類型的芯片。

  合同芯片制造商增加的大部分新產能——比如臺積電宣布將與索尼集團聯合投資在日本熊本建造的工廠,并將由日本政府提供數十億美元的補貼——在相對成熟的技術中,芯片在 22 到 90 納米范圍內。尺寸是指芯片上晶體管之間的線寬。通常,尺寸越小,芯片生產的挑戰(zhàn)性和成本就越高。

  這種成熟的技術被廣泛應用于從傳感器和微控制器到電源管理芯片的各種芯片中,是目前全球芯片短缺最為嚴重的地方。Counterpoint 的研究主管 Dale Gai 告訴日經新聞,主要的合同芯片制造商將從 2021 年到 2025 年將此類芯片的產能提高約 40% 。

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  圖表來自日經亞洲

  另一方面,研究機構估計,從現在到 2025 年,需要 10 納米或更精細技術的尖端芯片,適用于構建 CPU、GPU、人工智能加速器和網絡處理器,將增加一倍以上。但這種擴張是從低基數開始的。尖端產能僅占全球代工芯片制造商半導體產量的 11% 左右。

  “我們更關心那些更成熟的芯片生產技術,以及當新產能在 2023 年或 2024 年準備就緒時,這種增加是否可持續(xù),”蓋說?!霸摰貐^(qū)更加擁擠?!?/p>

  內存芯片需求已經出現放緩跡象,這主要反映了個人電腦的銷售放緩,而個人電腦在大流行期間需求旺盛。

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  圖表來自日經亞洲

  自 8 月以來,8 GB“雙倍數據速率 4”內存(計算機中使用的動態(tài)隨機存取內存的基準)的批量價格已連續(xù)四個月下降。美國美光科技和韓國 SK 海力士等主要參與者報告庫存穩(wěn)步下降。美光在 9 月份公布了遠低于分析師預期的第一財季財務預測。

  公司正在敦促他們的投資者從長遠來看,并考慮結構性變化,以證明增加產能是合理的。

  “我們看待工廠的方式總是長期的,”德國芯片巨頭英飛凌科技的首席營銷官兼管理委員會成員 Helmut Gassel 告訴日經新聞。該公司最近在奧地利菲拉赫開設了一家新工廠,以提高主要用于汽車行業(yè)的功率半導體的產量,尤其是電動汽車和混合動力汽車。

  “當我們在 2018 年宣布在菲拉赫的制造工廠……時,人們想知道?,F在他們都認為我們做得很好,”加塞爾說。“我們已經成長為一家公司——在過去的 20 年里每年增長 10%——而且你知道你必須建立下一步才能為市場服務,”他說?!爱斈阆嘈沤Y構性增長和持續(xù)增長時,你就需要增加晶圓廠。當您一次添加太多時?嗯,那你就休息一下吧。但最終,需求總會增長到已建成的容量?!?/p>

  加塞爾可能是對的。盡管智能手機和個人電腦的需求可能會逐年下降,但電動汽車、自動駕駛汽車、物聯網和智慧城市等新應用肯定會出現。由現金充裕的美國公司對充滿服務器的數據中心進行大量投資所推動的向云計算的轉變也將增加。

  但芯片行業(yè)也經歷了重大波動,一旦市場降溫,在繁榮時期積累的過剩產能使制造商背負著沉重的負擔?!皩⑦@種風險降至最低的唯一方法是做出精確的需求預測,但這很難做到,尤其是在當前的市場條件下,”南川說。