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半导体产业自2020年延续至今仍无缓解迹象的严重缺货问题，影响早已不局限于PC、IT、CE以及汽车领域。 而仅仅是2年前的2019年，“受益”于2017年的投资高峰，半导体行业迎来了2~3年为周期的新一轮调整。同时受到新冠疫情影响，原本就处于“供过于求”周期内的半导体行业，获得的投资进一步降低，甚至不少企业推迟了投资。 然而，实际情况是，中美贸易摩擦，以及美国对包括华为在内的多家中国科技企业挥舞制裁大棒，直接导致相关厂商大规模备货，预期中的供过于求并没有到来。市场出现缺货后，很多大型公司也提升了库存需求，这就造成了整个需求量大大超过可以提供的产能，缺货进一步加剧。 在数据调查公司Gartner看来，即使缺货促使半导体行业投资增加，但是相关产能也要到2022年第二季度，才能发挥作用，而当下的产能增加，主要受益于前两年的投资——恰逢投资低谷。 消费者对智能手机、PC产品的关注，早已外溢到芯片及其制造领域，在很多人眼里，7nm甚至5nm是主导半导体产业的关键。而根据Gartner的数据，从无到有的5nm制程，产能增加最为迅速，甚至2022年，以台积电为代表的先进制程将进一步提升到3nm。而做为半导体产能的基石，55nm/65nm，特别是55nm增长将同样迅速，市场份额保持第一、需求持续旺盛。同时，28nm、14nm和16nm同样有较大增加机会。 除了处理器、5G手机等少量几类产品需要先进制程，“传统”的14nm甚至28nm制程已经可以满足消费电子需求，甚至14nm就能满足4G手机的需求。特别是随着7nm、5nm甚至未来的3nm出现，14nm的价值以及性价比会进一步提高，吸引28nm产能向其迁移。不同代际之间的制程占比，呈现反向波动、蠕动更迭的格局。 同时，由于“传统制程”需求及工艺稳定，又普遍采用排产灵活的8英寸（200mm）晶圆生产，在前期因产能过剩、价格大跌、部分产线关闭的连锁反应后，如今供应尤为紧缺。5G手机对PMIC、模拟电路需求量有比较大的增加。而恰恰是PMIC等产品，制程集中在180/150nm、主要使用8英寸和少部分12英寸晶圆。需求增加，供给不足甚至下降，剪刀差导致了更为严重的缺货问题。 要根本上解决8英寸晶圆紧缺问题，除了如中芯科技披露的45000片扩产以解燃眉之急外，更需要生产厂商积极向12英寸晶圆转移产能。如果不是如此严重的大范围缺货伴随需求增加发生，绝少有芯片厂商会冒重复投资成熟产品的风险，毕竟现有产能及制程与需求是十分吻合的，转产12英寸带来的数倍产品如何消化、替代下来的8英寸产能替换什么产品都是未知数，更不要说排产灵活度变化，以及供应链变化的不可预期风险了。 Gartner研究副总裁盛陵海 Gartner研究副总裁盛陵海表示，在如今全行业缺货的大背景下，往年温和的半导体行业投资必将大幅度增加，相应产能会逐步在2022年至2023年释放出来，宏观地说，将导致产能过剩。从供应不足到产能过剩，这是一个正常的循环，通常以2~3年为变化，并不以意志为转移。综合来看，现在的投资会造成未来2023年、2024年都产生供过于求的现象。 除非有一个新产品，如5G智能手机这样的新产品，从无到有带来较大的需求增加，如前两年一样，改变行业走向。由于产能增加的缺失，当下的5G手机需求以及上半年几近疯狂的挖矿，还有新冠疫情造成的笔记本电脑、服务器、数据中心芯片的需求，均无法得到满足。 另外根据Gartner预测，优先被用于生产处理器的先进制程仍将继续向3nm及以上发展，摩尔定律依然成立，直到边际效应逐渐消失、光芯片等技术替代开始，目前看1nm是硅基材料的极限。 在制程突破物理极限前，其他新型技术将对延续摩尔定律起到关键作用，如先进封装技术。但是归根到底，先进封装技术不能跨越晶体管数量即正义的基本规律，而其所导致的成本上升问题，也将影响厂商的选择。 目前来看，多芯片封装技术是较为流行的主要先进封装技术，它解决的是先进制程处理器性能瓶颈问题，将处理器与内存封装在一起，对内存带宽的增益、延迟的减小是非常有效的。无论是NVIDIA、英特尔或AMD，都是将AI或CPU芯片与4颗甚至更多的HBM芯片封装在一起，假设每颗芯片的良率是95%，那么大芯片的良率将降至77%，这是以良品率为导向的半导体行业所不能接受的。换言之，先进封装技术虽好，但是对制造环节提出了更高要求，与提升制程、做面积更大的单颗芯片相比，哪个更容易做到，只要看看市面上采用相关技术的产品数量就可见一斑。 盛陵海还表示，Gartner认为最严重的应该是电，这主要是由8英寸晶圆紧缺造成的。如今，手机行业的芯片缺货情况已经有了好转，这是因为智能手机的需求并没有达到预想值。另外，由于相关芯片缺货涨价，电视等耐用电器的缺货情况也没那么严重了——消费者推迟了购买计划。随着下半年相关产品进入销售旺季，这一领域的缺货将延续至明年初的淡季到来。特别是明年第二季度是传统淡季，而同时今年新增产能如期到来，相应缺货情况将得以缓解。但其中的电源芯片的资源紧张情况还将延续，8英寸产线的投资与12英寸产能的转移是其根本影响因素。 |
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