360行，行行都缺芯？芯片荒為何這么嚴(yán)重

放眼半年前，估計沒人想得到這次半導(dǎo)體市場迎來的沖擊有多大。

首先倒霉的是車企，自2020年12月起，汽車行業(yè)缺乏芯片面臨停產(chǎn)的問題就開始困擾無數(shù)車企，最先放出口風(fēng)的是奧迪、大眾、福特、戴姆勒、豐田、菲亞特克萊斯勒等知名汽車廠商，先是減產(chǎn)、推遲部分產(chǎn)品線，部分工廠甚至出現(xiàn)了停工的狀況。

結(jié)果到了今年，游戲玩家也驚奇的發(fā)現(xiàn)：PS5和XSX的產(chǎn)能也受限了，雖然AMD方面表示已經(jīng)把生產(chǎn)重心大部分向主機(jī)芯片靠攏，盡量保證主機(jī)產(chǎn)能，但很顯然也只是杯水車薪，點(diǎn)進(jìn)亞馬遜還是清一色的無貨。

“買不到”的PS5

更加恐怖的是，全球芯片短缺不僅令汽車公司的生產(chǎn)線緊張，同時也擠壓了電子產(chǎn)品制造商的庫存，現(xiàn)在家電制造商也無法滿足需求。全球最大手機(jī)芯片供應(yīng)商高通CEO也表示高通芯片恐怕不能滿足行業(yè)需求，PC、汽車等聯(lián)網(wǎng)芯片訂單井噴，半導(dǎo)體行業(yè)芯片短缺已成為常態(tài)。

到底為什么會變成這樣？芯片短缺到底缺在哪兒？

首先是晶圓產(chǎn)能，目前國際通用的8寸和12寸高純硅晶圓是生產(chǎn)芯片和半導(dǎo)體的主要材料，前者多用于做電源管理、邏輯芯片，而且十分便宜，但事實上是，做8英寸的晶圓并不怎么賺錢，需求多也沒用，臺積電等廠商更愿意把精力更多地放在面向7nm、5nm先進(jìn)制程的12英寸圓晶的生產(chǎn)上，客觀上造成了消費(fèi)電子、工業(yè)市場和汽車廠商需要的8英寸圓晶產(chǎn)能減少，模擬IC、存儲IC、PMIC、驅(qū)動IC、MOSFET等元器件的生產(chǎn)也隨之受到影響。這樣的矛盾造成了雖然疫情導(dǎo)致需求猛增，但晶圓廠和加工廠不愿意干活的尷尬場景。

另一方面，雖然疫情導(dǎo)致了全球?qū)﹄娮赢a(chǎn)品需求激增，但廠商們對疫情后續(xù)需求預(yù)測保守，美國對部分國產(chǎn)企業(yè)的制裁引發(fā)大量備貨，對整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈而言，延續(xù)時間不短，其他廠商填補(bǔ)空缺也同樣需要大量備貨。每一家在產(chǎn)品中使用芯片的公司都在恐慌購買以支撐其庫存，多種因素交織下，造成芯片行業(yè)需求激增和滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，且沒有備用產(chǎn)能。最終造成了“缺芯”的局面。

芯片荒的影響還在擴(kuò)大

而最先受到波及的車企，最近又因為一些客觀因素變得更慘了：芯片制造商瑞薩電子向外界表示，不久前在該公司芯片工廠發(fā)生的火災(zāi)，造成的損失可能比預(yù)期更嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，共有17臺芯片生產(chǎn)設(shè)備受到影響，而不是原先預(yù)計的11臺，大量300毫米半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)線受損。這有可能進(jìn)一步加劇芯片的全球短缺狀況。在用于汽車等產(chǎn)品的微型計算機(jī)方面，瑞薩占據(jù)了近20%的全球市場份額，現(xiàn)在的這場火災(zāi)，則是在全球汽車芯片短缺的背景下發(fā)生，可謂是雪上加霜。

國產(chǎn)芯的機(jī)會？

對于這次波及到全球大部分企業(yè)的芯片荒，很多企業(yè)都有了自主造芯的想法，但造芯何其容易，且不用說光刻機(jī)這種卡脖子設(shè)備，事實上即使光刻機(jī)能國產(chǎn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，部分中國設(shè)備廠商不得不屈從美國禁令的一個重要原因就是在關(guān)鍵零部件上依賴美國，零部件相比設(shè)備整機(jī)而言市場規(guī)模不大，但卻是一個典型的以小制大的卡脖子環(huán)節(jié)。

另一方面，是國產(chǎn)技術(shù)相對落后，整個芯片生產(chǎn)過程分為芯片設(shè)計、芯片制造、芯片封測三大環(huán)節(jié)，芯片設(shè)計的工具，用的是國外的EDA軟件；大陸最好的芯片制造公司中芯國際，剛剛完成14納米的量產(chǎn)；只有在封測環(huán)節(jié)，大陸方面的表現(xiàn)還算尚可，但這個環(huán)節(jié)利潤很小，而且也沒有太多技術(shù)難度。

當(dāng)然，最重要的還是缺乏人才，雖然國家政策大力扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，但人才不是說變就能變出來的，2021年前后，我國集成電路行業(yè)人才需求規(guī)模約為72.2萬人，人才缺口達(dá)26.1萬，人才供需矛盾突出?！吨袊呻娐樊a(chǎn)業(yè)人才白皮書（2019—2020年版）》統(tǒng)計，截至2019年年底，我國直接從事集成電路產(chǎn)業(yè)的人員規(guī)模約為51.19萬人，較去年增加5.09萬人，其中設(shè)計業(yè)、制造業(yè)和封裝測試業(yè)的從業(yè)人員規(guī)模分別為18.12萬人、17.19萬人和15.88萬人。產(chǎn)業(yè)鏈上，芯片設(shè)計業(yè)的人才短缺狀況略好于芯片制造和芯片封測。但總體而言,芯片人才匱乏形勢仍然嚴(yán)峻，人才結(jié)構(gòu)明顯失衡。

芯片雖小，但其內(nèi)部復(fù)雜不亞于一座城。1950年美國啟動芯片研發(fā)戰(zhàn)略，世界人才、跨國公司都為其服務(wù)。天時地利人和之下，美國芯片登頂世界首位寶座都耗費(fèi)了30年之久。雖然國產(chǎn)芯現(xiàn)在還是起步階段，但至少我們已經(jīng)在路上了。2020年5月6日，權(quán)威半導(dǎo)體第三方調(diào)研機(jī)構(gòu)發(fā)布全球十大半導(dǎo)體銷售排名，華為海思創(chuàng)造了歷史，首次擠進(jìn)榜單，排名第10位。2020年5月15日，國家集成電路基金及上海集成電路基金宣布向中芯國際注資160億元。中芯國際也在“N+1”“N+2”技術(shù)上取得突破，性能大致等于臺積電7nm芯片的性能。2020年國內(nèi)芯片設(shè)計企業(yè)達(dá)到2218家，相比2019年增長了24.6%。其中武漢、廈門等二線城市的芯片設(shè)計企業(yè)超過100家。

國產(chǎn)芯迎來歷史性窗口期

在這個生活中處處離不開半導(dǎo)體和芯片的時代，可以預(yù)見的是今年的芯片荒可能影響的是兩三年內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)品的價格，電子產(chǎn)品的漲價基本已是板上釘釘，另一方面，雖然美國政府已經(jīng)完成政治接替，但中美關(guān)系仍舊充滿著不確定性，這也讓讓國產(chǎn)化替代迎來一個歷史性的窗口期。

不過，仰望星空的同時還需腳踏實地，當(dāng)下更為嚴(yán)峻的問題是：半導(dǎo)體是精細(xì)化的系統(tǒng)，設(shè)計、生產(chǎn)、代工必須要全球合作的產(chǎn)業(yè)鏈，任何一個國家都無法實現(xiàn)這個產(chǎn)業(yè)鏈的完全國產(chǎn)化。一個簡單的例子就是國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備里面的配件絕大部分都是國外采購的，更不要說半導(dǎo)體材料領(lǐng)域。

十年飲冰，難涼熱血，希望在未來，國產(chǎn)芯能帶給我們驚喜。

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