芯片何時(shí)供需平衡-

芯片何時(shí)供需平衡_作者|棟幺來(lái)源|01芯聞（ID：chiplab）前面兩篇文章《從JP摩根/GSA指數(shù)看芯片行業(yè)晴雨》和《汽車(chē)芯片短缺，為何發(fā)生，何時(shí)緩解，怎么解決?》連續(xù)分析了芯片短缺的成因以及現(xiàn)狀。今天這篇文章則結(jié)合麥肯錫近期的一份講座報(bào)告，從中長(zhǎng)期的供需情況來(lái)看半導(dǎo)體行業(yè)的缺芯危機(jī)還將持續(xù)多久。注：該報(bào)告發(fā)布于今年一月中，尚沒(méi)有考慮俄烏危機(jī)的影響。情況未見(jiàn)好轉(zhuǎn)根據(jù)麥肯錫半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分析部門(mén)所作的調(diào)研，所有細(xì)分芯片產(chǎn)品的交期繼續(xù)增加，目前交期最長(zhǎng)的是各類(lèi)控制器IC，如電源芯片等，其次為分立器件，包括MOSFET和IGBT。以2021年11月的數(shù)據(jù)為例，兩者的交期分別達(dá)到30周和26.7周，超過(guò)半導(dǎo)體產(chǎn)品的平均交期20.5周?？刂破鱅C和分立器件交期增加的加速度也高于其他細(xì)分芯片產(chǎn)品和行業(yè)平均。邏輯芯片包括各位微處理器和FPGA產(chǎn)品等雖然交期只有16.3周，排名倒數(shù)第二。但是在邏輯芯片這個(gè)大類(lèi)下，各子類(lèi)芯片的交期分布較大，意味著有的邏輯類(lèi)芯片產(chǎn)品交期遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他子類(lèi)。交期變化曲線上尚未看到增速緩和或見(jiàn)頂?shù)嫩E象，芯片供應(yīng)形勢(shì)并沒(méi)有得到根本好轉(zhuǎn)。結(jié)合幾家頭部半導(dǎo)體廠商最新的季度財(cái)報(bào)，英飛凌和安森美等已反饋2022年產(chǎn)能均已全部定出。今年這些芯片原廠在運(yùn)營(yíng)方面的優(yōu)化和調(diào)整對(duì)其整個(gè)產(chǎn)品的供應(yīng)情況來(lái)說(shuō)只能是杯水車(chē)薪。不足的供應(yīng)和超過(guò)預(yù)期的需求根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體需求量在2014到2019年間平均每年增加3%。在經(jīng)歷了2018年至2019年初的行業(yè)低潮后，2019年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開(kāi)始復(fù)蘇。按照前的預(yù)測(cè)，2020年至2022年的年增長(zhǎng)率應(yīng)該在7%左右。但是因?yàn)閹?lái)需求的先抑后揚(yáng)，使得供應(yīng)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)和客戶(hù)均增加備貨，以及牛鞭效應(yīng)帶來(lái)的重復(fù)下單，使得2022年的半導(dǎo)體需求預(yù)期增加25%。這意味著按照歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的2022年的半導(dǎo)體總需求量，從等同于0.86億片12寸晶圓，增加到1.08億-1.24億片。雖然今年半導(dǎo)體行業(yè)的IDM和晶圓代工廠努力擴(kuò)充產(chǎn)能，采取了包括開(kāi)設(shè)新廠，擴(kuò)充現(xiàn)有晶圓產(chǎn)線，和提高生產(chǎn)率等措施，但是2022年能夠增加的供給仍然十分有限——晶圓總產(chǎn)能也只等同于0.978億片12寸晶圓，不能滿(mǎn)足因?yàn)閹?kù)存增加和重復(fù)下單帶來(lái)的需求增長(zhǎng)。同時(shí)，考慮到不同的芯片采用的技術(shù)和工藝有差別，晶圓廠在切換生產(chǎn)不同的產(chǎn)品的過(guò)程中，會(huì)損失一些生產(chǎn)時(shí)間和部分產(chǎn)能，實(shí)際可用的總產(chǎn)能還要下調(diào)10%。這意味著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在2022年可用的實(shí)際產(chǎn)能為0.89億片，仍然供小于求。結(jié)構(gòu)性失衡和中長(zhǎng)期前景從具體的制程節(jié)點(diǎn)來(lái)看，2022年22-65納米先進(jìn)制程及部分成熟制程仍然有結(jié)構(gòu)性的供需失衡。此段節(jié)點(diǎn)的供應(yīng)可能只相當(dāng)于0.18億片12寸晶圓，而需求則可能達(dá)到0.28億片，差距超過(guò)50%。這意味著傳統(tǒng)燃油汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與工業(yè)控制等應(yīng)用所需的控制器芯片仍有短缺，這涉及到一些業(yè)內(nèi)廣泛使用芯片產(chǎn)品類(lèi)型，例如微處理器芯片，電源管理芯片和功率器件的驅(qū)動(dòng)芯片等。如此大的缺口可能在2023年也不能完全解決。但是反過(guò)來(lái)說(shuō)，這段節(jié)點(diǎn)中短期內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)沒(méi)有那么激烈，在加上相對(duì)尖端制程的成本優(yōu)勢(shì)，22-65納米將成為晶圓廠的“藍(lán)海“。例如，臺(tái)積電就表示28納米制程將是2022年晶圓代工的甜蜜節(jié)點(diǎn)(sweetspot)，而這個(gè)制程節(jié)點(diǎn)上只有臺(tái)積電、臺(tái)聯(lián)電、格羅方德、中芯和華虹宏力這五家可以大規(guī)模提供代工服務(wù)。而90納米以上的傳統(tǒng)制程總體上在2022年將供需平衡(0.60億片的供應(yīng)對(duì)比0.62億片的需求)，但是沒(méi)有緩沖空間應(yīng)對(duì)黑天鵝事件。這對(duì)目前短缺的MOSFET等分立功率器件的供應(yīng)是一個(gè)好消息。但是，在其中的某些細(xì)分產(chǎn)品領(lǐng)域，可能仍有局部短缺的潛在風(fēng)險(xiǎn)，需要密切關(guān)注。如果把目光放到2021年至2025年的長(zhǎng)期供需變化情況，22-65納米之間的制程節(jié)點(diǎn)雖然在中短期內(nèi)供應(yīng)不足以滿(mǎn)足需求，但是作為包含甜蜜節(jié)點(diǎn)的制程段，預(yù)計(jì)會(huì)得到大量投入，使得供應(yīng)的增加速度超過(guò)需求的增加速度(5%vs.2%)。不過(guò)因?yàn)榭偭康牟顒e，供應(yīng)需要一段時(shí)間才能趕上。按照麥肯錫給出的數(shù)據(jù)(2021總量18vs28mwpy,增加速度5%vs.2%)，以及考慮到庫(kù)存增長(zhǎng)和重復(fù)下單帶來(lái)的額外需求總會(huì)消失，預(yù)測(cè)2024-25達(dá)到供需平衡。而90納米以上的傳統(tǒng)制程在2021-2025年供應(yīng)和需求的增長(zhǎng)速度預(yù)計(jì)都在3%左右，也就是說(shuō)傳統(tǒng)制程將維持脆弱的平衡。14納米以下的尖端制程則因?yàn)橹挥信_(tái)積電、三星和Intel聊聊幾家代工廠或者IDM可以生產(chǎn)，此段節(jié)點(diǎn)的供給增長(zhǎng)速度將低于需求的增加速度。值得商榷的是麥肯錫判斷16nm將會(huì)是未來(lái)五年的甜蜜節(jié)點(diǎn)，主要理由為16nm下單位晶體管的生產(chǎn)成本最低。而其他業(yè)內(nèi)人士則認(rèn)為28nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)作為采用平面型(Planer)晶體管的最后一代節(jié)點(diǎn)，提供的性?xún)r(jià)比更高。這將決定二線晶圓廠的資本投資方向，對(duì)涉及節(jié)點(diǎn)代工產(chǎn)能的增加速度產(chǎn)生此消彼長(zhǎng)的影響。小結(jié)半導(dǎo)體的各類(lèi)細(xì)分產(chǎn)品在去年底還呈現(xiàn)交期增加的情況。由于供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)庫(kù)存增加和重復(fù)下單，預(yù)計(jì)2022年半導(dǎo)體產(chǎn)能仍然不能滿(mǎn)足需求，尤其是22-65納米制程段。而90納米以上則達(dá)到脆弱平衡，部分傳統(tǒng)制程產(chǎn)品還會(huì)有所短缺。2023年短缺會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)能增長(zhǎng)的速度較快而得到緩解。最終預(yù)計(jì)在2024年達(dá)到某種總體平衡但局部失衡的狀態(tài)。麥肯錫的這份產(chǎn)業(yè)分析報(bào)告沒(méi)有考慮到俄烏危機(jī)的影響，也在關(guān)于甜蜜節(jié)點(diǎn)的判斷上沒(méi)有得到業(yè)內(nèi)人士的一致認(rèn)同，讀者需要仔細(xì)觀察。來(lái)源：McKinseyWebinarJan/19/2022，《Semiconductorchipshortage,challengesandopportunities》ChePan，SouthChinaMorningPost，《TSMCplaysdownchipoversupplyconcerns,predictsstron