“芯荒”時(shí)代

陳惟杉

制圖/王對(duì)對(duì)

芯片缺貨的情況究竟有多嚴(yán)重？

復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授、矽典微聯(lián)合創(chuàng)始人徐鴻濤博士給《中國(guó)新聞周刊》講了一個(gè)故事，一家國(guó)際知名的芯片廠商希望把一款產(chǎn)品轉(zhuǎn)到一家晶圓代工廠生產(chǎn)，這家代工廠表示自己需要購(gòu)買設(shè)備才能擴(kuò)充產(chǎn)能進(jìn)行生產(chǎn)，于是就聯(lián)系設(shè)備廠商，但是設(shè)備廠商表示自己也沒法出產(chǎn)設(shè)備，因?yàn)闆]有芯片廠商的芯片。他提醒，這不是一個(gè)“段子”，而是真實(shí)發(fā)生的情況，“這是一個(gè)死循環(huán)”。

“缺芯”的現(xiàn)狀已經(jīng)影響了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)，這場(chǎng)去年年底由汽車芯片短缺牽引出的“缺芯潮”已然逐步蔓延。一開始可能只是某個(gè)類別、某種制程芯片的短缺，但裹挾著人們對(duì)于供應(yīng)鏈安全的隱憂，“缺芯潮”的波及范圍在不斷擴(kuò)張，高盛最新研究報(bào)告指出，全球多達(dá)169個(gè)行業(yè)在一定程度上受到芯片短缺的打擊。

手機(jī)芯片往往被認(rèn)為是供應(yīng)最為充足的品類，相比于此前缺芯的汽車行業(yè)在芯片產(chǎn)能中不高的占比，手機(jī)及其周邊產(chǎn)品芯片產(chǎn)能占據(jù)臺(tái)積電這家全球最大的晶圓代工廠三成以上。一旦缺芯，影響面更大。

缺芯甚至引發(fā)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)前所未有的混亂?！耙豢钚酒梢栽诙鄠€(gè)制程投產(chǎn)，企業(yè)會(huì)選擇性價(jià)比最高的制程，比如一款芯片原本在65nm制程投產(chǎn)，但因?yàn)樵撝瞥坍a(chǎn)能緊缺，企業(yè)就會(huì)下意識(shí)向下一個(gè)制程節(jié)點(diǎn)推進(jìn)，選擇在40nm或28nm投產(chǎn)，這樣層層傳遞，一些去年尚未緊缺的制程產(chǎn)能也逐漸變得緊缺?！毙禅櫇f。

產(chǎn)能通道越來越擁堵

約定的采訪時(shí)間已經(jīng)過去40分鐘，劉東才坐到《中國(guó)新聞周刊》記者對(duì)面，他是上海一家芯片設(shè)計(jì)公司CEO，剛剛結(jié)束與華虹宏力領(lǐng)導(dǎo)會(huì)面的他感慨，“現(xiàn)在想要見代工廠的人一面太難，邀約多次才安排了這次會(huì)面。”

這背后是晶圓代工廠緊俏的產(chǎn)能。集成電路產(chǎn)業(yè)有兩種商業(yè)模式，一種是IDM模式，即芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試四個(gè)環(huán)節(jié)在同一家企業(yè)完成。與之相對(duì)應(yīng)的是專業(yè)分工模式，四個(gè)環(huán)節(jié)由不同企業(yè)完成，芯片設(shè)計(jì)公司將生產(chǎn)外包給晶圓代工廠，兩者類似蘋果與富士康間的關(guān)系，人們熟知的臺(tái)積電、中芯國(guó)際便屬晶圓代工廠，其地位有如連接沙漏兩個(gè)玻璃球的狹窄通道，有多少芯片以怎樣的速度交付終端客戶，恰恰取決于“通道”的寬窄。

“對(duì)晶圓代工廠而言，最基本的產(chǎn)能單位就是25片晶圓，即1個(gè)LOT，不同種類的芯片尺寸各異，一片晶圓可以切割出數(shù)量不等的芯片，從一千顆左右到上萬顆?！眲|告訴《中國(guó)新聞周刊》，“我們每月只希望增加200片產(chǎn)能，但現(xiàn)在哪怕增加1個(gè)LOT的產(chǎn)能都很難，因?yàn)檫@就意味著其他公司的產(chǎn)能被削減?！?/p>

據(jù)華虹宏力2020年財(cái)報(bào)披露，其2020年月產(chǎn)能可達(dá)22萬片8英寸等值晶圓。有上海市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)人士告訴《中國(guó)新聞周刊》，目前華虹宏力產(chǎn)能利用率甚至已達(dá)100%～104%。

劉東的公司希望增加一款OLED屏幕電源管理芯片的產(chǎn)能，原本計(jì)劃在今年進(jìn)入導(dǎo)入期，預(yù)計(jì)產(chǎn)能200片/月，客戶包括主流OLED屏幕廠商，下游客戶是手機(jī)等3C產(chǎn)品廠商。劉東坦言，“下游傳導(dǎo)來的壓力非常大，客戶甚至指責(zé)我們不守商業(yè)信譽(yù)?！?/p>

每月新增200片晶圓產(chǎn)能都難以實(shí)現(xiàn)，這是芯片產(chǎn)能緊缺的影響已經(jīng)傳導(dǎo)至手機(jī)等3C產(chǎn)品廠商的一個(gè)縮影。在劉東的記憶中，產(chǎn)能緊缺從去年第三季度便已顯現(xiàn)，至第四季度已與當(dāng)今情況相差不多。

一位無晶圓廠商負(fù)責(zé)人向《中國(guó)新聞周刊》回憶，去年八九月間已經(jīng)在投片時(shí)感到困難。所謂投片，是指芯片設(shè)計(jì)公司向代工廠下訂單，如果有產(chǎn)能便會(huì)隨之進(jìn)入產(chǎn)線?！叭ツ臧司旁聲r(shí)可能要等一兩周，到10月、11月時(shí)可能就要等待一兩個(gè)月了，現(xiàn)在則是每個(gè)月都要到代工廠溝通，看看能不能擠出一些產(chǎn)能。”

徐鴻濤解釋說，其實(shí)一款芯片一旦進(jìn)入生產(chǎn)線到交貨，這個(gè)時(shí)間相對(duì)固定，快一點(diǎn)的話不到兩個(gè)月，慢一點(diǎn)是兩到三個(gè)月，但排隊(duì)等待進(jìn)入產(chǎn)線的時(shí)間與產(chǎn)能有關(guān)，“現(xiàn)在時(shí)間已經(jīng)很難講”。

等待所帶來的焦慮已經(jīng)傳導(dǎo)到下游廠商。上海來遠(yuǎn)電子科技有限公司（下稱“來遠(yuǎn)電子”）主要產(chǎn)品是TWS耳機(jī)電源管理芯片和服務(wù)于手機(jī)快充功能的協(xié)議芯片，總經(jīng)理蘇淼說，有一位做手機(jī)周邊電子產(chǎn)品的客戶專程從深圳飛到上海，就是為了看一款快充芯片的生產(chǎn)進(jìn)度，“我告訴他芯片已經(jīng)進(jìn)入封裝環(huán)節(jié)，但他還是執(zhí)意想要親自看芯片是不是真的在封裝?！?p>

手機(jī)廠商是芯片的大客戶之一。圖/新華

4月14日，慕尼黑上海電子展上展出的汽車芯片。圖/IC

隨著越來越多生活用品的電子化、智能化，對(duì)芯片的總需求量正在不斷上升。圖/IC

而小米管理層今年已于多個(gè)場(chǎng)合談及缺芯話題。今年2月，小米集團(tuán)合伙人、高級(jí)副總裁盧偉冰曾發(fā)布微博稱，“哎，今年芯片太缺了。不是缺，是極缺……”“芯片缺貨的周期不會(huì)太短，今年肯定不可能緩解，樂觀的話明年上半年會(huì)緩解，但我覺得也有一定的難度，也可能明年會(huì)出現(xiàn)整體缺貨的狀況。”大廠已經(jīng)提早開始囤貨，4月底，盧偉冰再度談及這個(gè)話題時(shí)透露，以驍龍888芯片為例，小米拿到的貨可能是中國(guó)所有其他廠商加起來1～2倍。