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芯片缺货“后遗症”
文章作者:admin 上传时间:2021/11/16 10:52:56

  自新闻报道半导体供给不足的问题至今已经有一段时间,但仍没有从根本上解决。以往虽然也出现过多次半导体供给不足的问题,然而笔者却认为此次与以往有本质上的区别。

  此次半导体供给不足问题的特点是涉及的产品范围极其广泛。微控制器(Micro Controller)·CPU自不必说,DRAM、FLASH等存储半导体、DC/DC变频器等模拟IC、逻辑半导体和二极管等离散元件半导体也发生了“库存告急”的问题。此外,此次半导体供应不足的另一大特点是,供给不足的不仅仅有半导体相关产品,还涉及连接器、电阻器等诸多电子零部件产品。

  回顾半导体不足问题出现之前

  此次半导体供给不足的“信号”最先出现在了2020年2月前后。而在2019年,整个电子产品行业都被中美贸易摩擦笼罩着,这一年几乎都是出于“低空飞行”状态。此外,进入2020年很多企业都预测行情会恢复,甚至预测会出现更好的行情。实际上,在2020年初的确是出现了短暂的恢复期。

  然而,进入2002年3月份,新冠疫情开始大范围扩散,东南亚的半导体、电子零部件厂家受到当地政府的指令要求,不得不减少生产活动,这就在中美贸易摩擦的影响刚刚得到缓和的时候,因此,各家企业的失望程度可想而知。受此影响,到2020年4月,零部件供给不足问题在全球范围内进一步蔓延。半导体中间商(贸易商)的量产订单纷至沓来,但是由于厂家的无法出货,因此销售一度陷入了困境。另一方面,那些在自家仓库里储备库存的贸易商应该大赚了一笔!后来,受到新冠疫情的影响,电子行业又陷入了低迷期,自2020年12月起,虽然制造业进行了扩产,而半导体的供给却没有跟上供给,且持续至今。

  与以往半导体供给不足进行比较

  半导体供给不足问题本身并不是首次出现的。这是因为半导体的性质本身决定了其供给和需求容易出现不平衡。虽然原因有很多,但其中最大的原因之一是交货期问题。自投产晶圆(Wafer)开始算起,最快两个月,最慢四个月,这在业界是很常见的。

  另一个原因是市场的“狂涨暴跌”。近年来,这种倾向越来越明显,不仅仅是日本,这在全球范围内都存在。半导体有其本身特有的需求曲线,这无法用经济的行情动向来解释说明。推动电子行业发展的终端应用产品的发展趋势经常变化,一旦遇到其他变化因素,就会引起半导体供给不足的问题。

  半导体供给不足问题愈发严重,即使半导体厂家想要进行设备投资,但半导体设备厂家很难买到用于半导体生产设备的半导体,最终导致半导体的交货期更长。此外,各家半导体厂家吸取之前的教训一一不进行过多的设备投资,因此不会轻易地进行设备投资,这也导致半导体供给不足问题愈发严重。

  笔者自进入半导体行业以来,亲身经历的最早的一次为2000年的“IT泡沫”,笔者至今还记得发生在1999年年初至2000年年末期间半导体动荡。当时网络还没有完全普及,因此,几乎没有客户直接从储备库存的代理商处采购半导体。日本的传统代理商(贸易商,日本称之为“商社”)向美国以及全球代理商询价,以传真(FAX)的形式接收报价。次年(2001年),半导体却突然滞销了,着实令人吃惊!

  2003年到2004年为“数码时代”,薄型电视机等数码家电在全球范围内普及,对于半导体的需求也愈发旺盛,最终导致了半导体供给不足的问题。这种良好的形式一直持续到2004年下半年,半导体厂家在后来很长的一段时间内减少了生产。

  下一个半导体需求期在2006年,基于长期的良好经济形式,半导体的需求开始恢复。各家半导体代理商以及半导体厂家的业绩都在2006年获得了极大的提高。

  半导体行业的下一个大事件就是2011年东日本大地震。以瑞萨电子为首的各厂家都受到影响,影响几乎持续了半年的时间。同年,还在泰国发生了洪水问题,后段工序一一封装(Package)也受到了严重影响。自此以后,半导体行业开始出现了另一特点,即半导体厂家和大客户对供应链的任何问题都迅速采取行动。客户也开始为了确保库存,而向供应商索要信息、或者及时把握信息。

  在2017年、2018年的“半导体超级周期(Super Cycle)”之前,都没没有出现大事件。此时,“5G”、“数据中心”有力地推动了市场。此时半导体生产设备是重要的“瓶颈”问题,最终没有解决半导体供给不足的问题。几乎在同一时间,片式多层陶瓷电容器(MLCC, Multi-layer Ceramic Capacitors)的供给不足在全球范围内产生了巨大的影响。

  接下来就是2019年的中美贸易摩擦问题。以机器人为中心的设备投资需求陷入萎缩状态,波及到了诸多企业。此外,自2020年以来,逐步开始恢复,直到如今的半导体供给不足情况。与以往的半导体行业的动荡情况(Panic)相比,可以说,此次动荡的原因就是新冠疫情。此外,工厂反复被迫停工停产也是主要原因之一。因此,如果仅从供给情况来看,终端用途的增加也促进了半导体供给不足的问题,如与传统汽车相比,一辆电动汽车(EV)的半导体使用量大幅度增加。

  此次的半导体供给不足问题与以往的半导体供给不足有本质的不同,可以说具有难以预测的复杂形势。

  芯片厂商的一些转变

  据纽约时报报道,这波芯片缺货,还有另一个影响,那就是催生了一波新势力。

  他们举例说,自 1989 年以来,Microchip Technology 一直低调运营,制造称为微控制器的芯片,为汽车、工业设备和许多其他产品增加计算能力。且并没有引起市场的高度关注。

  现在,全球芯片短缺提升了该公司的形象。对 Microchip 产品的需求比其供应能力高出 50% 以上。这使得这家总部位于亚利桑那州钱德勒的公司处于一种前所未有的主导地位,并于今年开始行使。

  过去,Microchip 通常允许客户在交货后 90 天内取消芯片订单,但他们现在开始签订12 个月的订单,这些订单无法撤销或重新安排,但可以优先发货。这些承诺降低了在短缺结束后订单消失的可能性,使 Microchip 更有信心雇用工人并购买昂贵的设备以增加产量。

  “这让我们有底气不退缩,”Microchip 总裁兼首席执行官 Ganesh Moorthy 表示,该公司周四报告称,最近一个季度的利润增长了两倍,销售额增长了 26%,达到 16.5 亿美元。

  此类合同只是价值 5000 亿美元的芯片行业因硅片短缺而发生变化的一个例子,其中许多变化可能会比大流行造成的短缺更持久。

  芯片的缺乏——让汽车、游戏机、医疗设备和许多其他商品的制造商受到了挤压——这清楚地提醒人们芯片的基础性质——充当计算机和其他产品的大脑。

  其中最主要的变化是行业主导权从芯片买家到卖家的长期转变,尤其是那些拥有制造半导体的工厂的卖家。最明显的受益者是像台积电这样的大型芯片制造商,它们提供称为代工厂的服务,为其他公司制造芯片。

  但短缺也大大增强了微芯、恩智浦半导体、意法半导体、安森美和英飞凌等鲜为大众所知的芯片制造商的影响力,这些制造商设计并向成千上万的客户销售数以万计的芯片品种。这些在自己落后工厂生产许多产品的公司现在越来越能够选择支持哪些客户获得多少稀缺的芯片。

  他们大多青睐紧密合作伙伴类,后者采取如签署长期采购承诺或投资帮助芯片制造商提高产量等措施与他们共同进退。最重要的是,芯片制造商要求客户尽早分享更多关于他们需要哪些芯片的信息,这有助于指导他们制定合适的制造决策。

  “这种可见性正是我们所需要的,”芯片制造商 Onsemi 的首席执行官 Hassane El-Khoury 说,该公司前身为安森美半导体。

  许多芯片制造商表示,他们正在克制地使用他们的新“权力”,帮助客户避免工厂停工和适度提高价格等问题。他们说,这是因为欺骗客户不但可能会导致缺货,当短缺结束时会损害销售。

  即便如此,权力的转移带来的变化也是显而易见的。存储芯片的主要用户 Smart Global Holdings 的首席执行官Mark Adams)表示,“今天对买家来说没有影响力”。

  设计芯片和外包制造的硅谷公司 Marvell Technology 则经历了“权力”的变化。他们过去为代工厂提供 12 个月的芯片生产需求估计,但它从 4 月开始向他们提供五年预测。

  “你需要一个非常好的故事,”Marvell 的首席执行官马特墨菲说。“最终,供应链将产能分配给他们认为将成为赢家的人。”

  对于一个增长普遍缓慢的成熟行业来说,这是心理上的重大变化。多年来,许多芯片制造商销售的产品主要是可互换的产品,而且往往难以保持工厂盈利,尤其是在个人电脑和智能手机等推动大部分芯片需求的产品销量下滑的情况下。

  但这些组件现在对于更多产品来说是必不可少的,这是快速增长可能会持续存在的众多迹象之一。半导体行业协会表示,第三季度芯片总销售额猛增近 28%,达到 1448 亿美元。

  多年的行业整合也消除了过剩的制造能力,减少了销售独家芯片的供应商。因此,过去客户可以在几乎没有通知的情况下下订单和取消订单,与另一家芯片制造商竞争以获得更低的价格的情况不复存在。

  这些变化的一个影响是使芯片工厂更有价值,包括代工厂拥有的一些较旧的工厂。这是因为新的制造工艺变得如此昂贵,以至于一些芯片设计人员并没有转向最先进的工厂来制造他们的产品。结果是对使用 5 到 10 年的较便宜的生产线的需求紧缩。

  因此,在重大战略转变之后,一些代工厂开始将更多资金投入到较旧的生产技术上。台积电最近表示将在日本建这样的工厂。主要的代工竞争对手三星电子也表示,它正在考虑建立一个新的“传统”工厂。

  但这些投资需要几年时间才能获得回报。他们不会解决影响微控制器等芯片的问题,这是供应链挤压的另一个缩影。

  微控制器将计算能力与内置存储器相结合,以存储程序和数据,通常添加仅来自专业工厂的功能。应用的数量也在飞速增长,从汽车的刹车和发动机系统到安全摄像头、信用卡、电动滑板车和无人机。

  “我们在过去一年中销售的微控制器可能比过去十年更多,”位于休斯顿的芯片经销商 Smith 的首席贸易官 Marc Barnhill 说。他说,现在等待接收一些流行的微控制器的时间已经延长了一年多,而且在买卖芯片的贸易商中,这些产品的价格已经上涨了 20 倍。

  在动荡中,设计或使用芯片的公司以新策略做出回应。咨询公司凯捷的全球副总裁 Shiv Tasker 表示,一些设计公司正在调整他们的产品,以便在具有更大制造能力的不同工厂生产。

  曾经根据价格和性能购买芯片的客户也更多地考虑可用性。

  以 BrightAI 为例,这是一家开发设备和软件的初创公司,旨在帮助企业将设备和其他设备连接到互联网。其联合创始人亚历克斯霍金森表示,它在六个月内对一块电路板进行了四次重新设计,以适应不同的芯片。他说,该公司还将一些设计师转移到中国,以便使用在那里获得的组件更快地修改产品。

  汽车制造商等更大的芯片用户已经开始直接与制造商交谈,而不是遵循通过分包商工作的典型做法。上个月,通用汽车与Wolfspeed芯片制造商达成协议,以确保从一个新的工厂,使得电动汽车高能效组件来的半导体的份额。

  虽然芯片行业的权力转移对 Microchip 有所帮助,但它也带来了头疼问题。Moorthy 先生表示,该公司已设法在其位于亚利桑那州和俄勒冈州的三个主要工厂生产更多芯片,并从代工合作伙伴那里获得更多芯片。但是需求的增长速度超过了它所能生产的。

  他说:“我们落后得更远了。”

  扩大 Microchip 自己的工厂并不容易。一方面,该公司一直严重依赖购买二手制造设备,但现在已经一机难求。

  他说,购买新装备可能需要 12 到 18 个月的时间,而且成本更高。

  半导体供给不足带来的其他视角

  此外,还有另一个值得关注的视角,即“如果半导体用户无法采购到半导体,他们会怎么办”?

  首先,肯定会面临产品无法出货的问题。那么,半导体用户无法出货,又会发生什么问题呢一一没有销售额,没有入账金额。而且,对于已经采购的产品而言,还要向供应商支付货款。如上文所述,在新冠疫情蔓延前的2019年,一整年都是处于“低空飞行”的状态。资金充裕的大型企业自然不需要担心。但是,对于中小企业而言,情况可能比2019年还要更加严峻!如今,日本政府实施的针对新冠疫情的特别贷款政策已见效果,企业可以在三年内不还本金,且目前没有什么问题。即便如此,笔者还是认为需要政府的支持。

  库存投资人的存在

  一旦出现半导体供给不足的问题,随之而来的就是“价格上涨”。“涨价”有两种方式,其一,正规途径的涨价,即从半导体厂家到代理商再到客户。

  这种情况下,如果原本就存在原料价格上涨、赤字的情况,可以以此为契机进行涨价。此处,笔者想要描述的是另一种情况一一市场价格。

  就半导体的采购而言,一般是向作为供应商的半导体厂家下发订单,基于当下这种严重的半导体供给不足情况,很明显半导体厂家出现了超过产能的订单量,因此,交货期甚至变成了自接单日起一年后。

  这个时候,“市场上的库存”就被人们盯上了。虽说是“市场库存”,但鱼龙混杂,其中自然有一些不良公司,这是令人十分遗憾的事实。最近频繁出现一些公司提出极其高昂的价格。虽然这些公司没有出现在明面上,但是至少有1一一2家中间商存在。他们深知某些产品处于严重的不足状态,因此,一旦出现买家客户,就提出高于之前5一一6倍、甚至10倍的价格。要说产品质量,也都是良品,大部分情况下,质量方面没有问题。生产日期(Date Code)也是新日期。

  作为已经在半导体行业开始投资活动的笔者(已经持有一部分资产)而言,一直在思考为什么会发生以上情况。真正当市场出现供给不足时,供应商开始以较高的价格提出报价。这种供应商的恶劣之处是,当他们提出较高的价格后,并认定客户肯定会购买的时候,又对客户联络说“之前的价格有误,再次将价格翻倍”!如果不买这种暴涨的产品就好了,可最后还是咬着牙买了。可以说这是当下最不堪的情况。当然,半导体厂家也开始对这些情况“两眼冒光、垂涎欲滴”,未来可能会出现很多避开代理商直供客户的厂家。

  很有必要采取措施,以实现“软着陆”

  原本以为只有半导体行业才有以上情况发生,其实这个世界是存在“钟摆定律”的。当钟摆朝一个方向大幅度摆动后,其返回的路径必然也会很大。笔者认为很难预测此次的半导体不足问题会在何时结束,一般的观点认为,各家的设备投资效果在2022年夏季前后出现。

  但是,在当今世界,原本十分确定的事情的不确定性在逐步升高。没有人知道接下来会发生什么,也许在今年年底之前就会得到解决,反过来说,半导体供给不足的问题也有可能会持续两年。

  我们回头再看看此次以及以往的半导体供给不足问题,就可以看出来半导体需求的高涨和萎缩都是存在于某一个时间段。此次的供给不足问题虽然受到新冠疫情等其他复杂因素的影响,但供给迟早会追上需求。

  基于当下半导体供给不足的情况,各家公司的业务发展良好,资源紧凑,生产车间面临着巨大的压力。因此,肯定也有很多厂家是在紧急满足客户的订单。“这波浪潮”肯定会逝去。笔者认为,认识到当下才是最重要的,对扩大未来业务极其重要。