芯片制造商的恶梦：短缺将让位于供应过剩？

撰文/ 朱 琳

编辑/ 涂彦平

设计/ 师玉超

来源/ Financial Times，作者：Akito Tanaka、Cheng Ting-Fang、Lauly Li

在新加坡北部柔佛海峡附近的一个大型建筑工地上，十几台起重机堆砌着巨大的混凝土结构，重型机械在轰鸣着挖掘地面。柔佛海峡是新加坡与马来西亚的交界处。

6个月前，这个40亿美元的项目在新加坡半导体制造集群之一的兀兰晶片园（Woodlands Wafer Fab Park）启动。该工厂将容纳美国代工芯片制造商格罗方德（GlobalFoundries）的一家新半导体工厂，预计将于2023年投产。

格罗方德的最大股东是阿布扎比的穆巴达拉投资公司（Mubadala Investment），该公司已经在这个岛国运营了几家芯片厂。它将增加23000平方米的无尘室空间和新的行政办公室。

完工后，该公司的年生产能力将增加45万片，使新加坡园区的年生产能力达到约150万片。该公司还计划扩大其在美国和德国工厂的产能。

“该行业花了50年时间才发展到今天的5千亿美元，现在估计该行业将在大约8年内发展到1万亿美元。”格罗方德首席执行官汤姆·考尔菲德（Tom Caulfield）在6月份线上举行的新加坡奠基仪式上提及芯片行业的年收入时说。“为了应对这一挑战，该行业必须投入的投资和专注程度怎么夸大都不过分。”

新的新加坡晶圆厂线上奠基仪式，2021年6月22日▼

考尔菲德只是众多对芯片行业增长持乐观态度的高管之一，而且不仅是在新加坡，新的晶片园正在计划中。这在世界各地都在发生，包括中国台湾、美国、韩国、欧洲和日本。

全球芯片制造商——包括台湾积体电路制造有限公司、三星电子和英特尔这三家巨头——正在迅速增加他们的全球制造足迹和产能。

行业组织SEMI在6月份估计，到2022年底，将有近30个新晶圆厂开工建设。2021年9月，该组织预测，2022年全球用于加工硅片的前端晶圆厂的半导体设备投资将接近1000亿美元，而2021年的投资额将超过900亿美元——这两个数字都创下了纪录。

SEMI表示，这将标志着“从2020年开始的罕见的连续三年增长，打破了历史上一到两年扩张之后接着是一到两年温和增长或下降的周期性趋势”。

一场前所未有的全球芯片短缺，给了半导体行业高管扩大产能的信心。除此之外，美国、欧洲、日本和其他地方的政府已承诺投入数十亿美元，扩大本国境内的半导体生产——这些措施旨在防止疫情造成的供应链中断，并减少对中国台湾生产的依赖。

与此同时，作为全球最大的芯片消费国，中国大陆正在加大自身投资，以实现到2025年半导体70%自给自足的目标。Moody 's的分析师在8月份表示，这将支持中国大陆的技术进步，但也可能存在产能过剩和投资效率低下的问题，这为全球芯片供需增添了额外的不确定性。

英国研究公司Omdia高级咨询总监南川明（Akira Minamikawa）表示：“我从未见过政府向半导体行业投入这么多资金。”他自上世纪80年代以来一直密切关注半导体行业。

在过去，日本、韩国和中国台湾政府都对该行业进行了大量投资，“但这种情况在很长一段时间内不断发生。这一次，它是同时发生的。”南川说。

建立弹性和减少对全球芯片供应链的依赖意味着将会出现冗余。他预测，在某个时候，“供求之间肯定会出现失衡，问题在于何时出现失衡”。

南川并不是唯一这样预测的人。研究集团IDC在2021年9月表示，在手机、笔记本电脑、服务器和更复杂的汽车的推动下，半导体市场将在2021年增长17.3%，高于2020年的10.8%。但该公司表示，随着明年年底大规模产能扩张开始实施，2023年可能出现产能过剩。

IDC集团副总裁马里奥·莫拉莱斯（Mario Morales）表示：“我们可以说，市场将需要大量产能，因为我们仍看到半导体市场的长期增长非常良好。”

不过，他补充称，“我们开始看到消费者信心有所放缓”。IDC预计，随着社会迅速转向远程工作和在线课程，个人电脑市场的增长很可能在2022年持平，尤其是在疫情期间需求旺盛之后。

莫拉莱斯已经认为，芯片公司的一些投资计划可能在未来被推迟甚至取消。他表示：“我不认为这一切都能实现。但我认为，这足以扭转局势，真正改变我们所看到的形势。”

事实上，2020年10月在纳斯达克上市的格罗方德在其招股说明书中所列的细则，列出了该行业的风险，而考尔菲德和其他芯片高管很少在公开场合提及这些风险。

报告称：“半导体行业的季节性和周期性，以及周期性的产能过剩，使我们很容易受到严重、有时甚至是长期的经济低迷的影响。”

“半导体行业的产能过剩可能会降低我们的收入、收益和利润率……中国政府对产能扩张的大力支持，加上来自中国的需求疲软以及与中国的经济关系紧张，可能导致工厂产能利用率不足，或平均销售价格大幅下降。”

这些芯片巨头正在计划进行巨额投资，而此时的供需状况比以往任何时候都更不明朗。由于芯片短缺从2021年年初开始加剧，包括智能手机、消费电子产品和汽车制造商在内的众多客户订购了超过他们所需的产品，因为他们担心得不到他们想要的东西。

在这个行业里，似乎没有人知道实际的需求是什么，“这就是风险”，南川说。

瑞萨电子首席执行官柴田英利（Hidetoshi Shibata）在该公司10月份最新的财报发布会上表示：“要弄清楚有多少订单是‘双重订单’，甚至是‘幽灵订单’，这是一个非常重要的问题。”

尽管受汽车行业芯片需求的推动，瑞萨公布了创纪录的利润，但柴田表示，瑞萨甚至不得不将一些“不可取消”和“不可退回”的订单从盈利预测中排除，“因为我们认为其中一些订单存在虚报”。

瑞萨电子首席执行官柴田英利▼

“未来两年谁也看不出来。”VLSI Research首席执行官丹·哈奇森（Dan Hutcheson）表示。哈奇森在该行业已经从业40多年。“我们将看到供应过剩，但这不是个问题……我们生产过剩，然后一两年后，我们陷入负增长，循环往复。这就是这个行业的历史。这是周期性的。”他说。

如果存在供应过剩，它可能不适用于不同类型的芯片。

合同制芯片制造商增加的大部分新产能——比如台积电宣布将在日本熊本与索尼集团联合投资建设的工厂，该工厂将得到日本政府数十亿美元的补贴——都是相对成熟的技术，即22至90纳米范围的芯片。这个尺寸指的是芯片上晶体管之间的线宽。一般来说，尺寸越小，生产芯片的难度和成本就越高。

这种成熟的技术被广泛应用于从传感器、微控制器到电源管理芯片的各种芯片中，这也是目前全球芯片短缺最严重的地方。Counterpoint Research总监戴尔·盖（Dale Gai）表示，从2021年到2025年，主要代工芯片制造商将把此类芯片的产能提高约40%。

另一方面，从现在开始到2025年，适用于制造CPU、GPU、AI加速器、网络处理器的10纳米级以上的尖端芯片将增加一倍以上。但这种扩张的基数很低。在代工芯片制造商的全球半导体产量中，尖端产能仅占11%左右。

他说：“我们更关心的是那些更成熟的芯片生产技术，以及当2023或2024年新产能准备就绪时，新增产能是否能够持续。这个地区要拥挤得多。”

有迹象表明，内存芯片的需求已经出现放缓，反映出主要是个人电脑的销售放缓，而在疫情期间，个人电脑的需求很大。

自2020年8月以来，8GB“双数据速率4”内存（计算机动态随机存取内存的基准）的批量价格已连续四个月下跌。总部位于美国的美光科技和韩国的SK海力士等关键企业已报告库存稳步下降。美光科技9月份公布的第一财季财务预测远低于分析师的预期。

企业正敦促投资者着眼长远，考虑结构性改革，以证明增加产能是合理的。

德国芯片巨头英飞凌科技的首席营销官兼管理委员会成员赫尔穆特·加塞尔（Helmut Gassel）表示：“我们看待这家工厂的方式总是长期的。”该公司最近在奥地利Villach开设了一家新工厂，以提高主要用于汽车行业的功率半导体的产量，特别是电动汽车和混合动力汽车。

“当我们宣布生产时……在2018年的Villach网站上，人们很好奇我们是否做得到。现在他们都认为我们做得很好。”加塞尔说。

他表示：“作为一家公司，我们在过去20年里以每年10%的速度增长，你知道，为了能够服务于市场，你必须建立下一步。当你相信结构性增长和持续增长时，你就需要增加晶圆厂。当你在一个点上加太多的时候呢？那你就休息一下吧。但最终，需求总会增长到已经建成的产能。”

加塞尔也许是对的。尽管2021年对智能手机和个人电脑的需求可能会下降，但电动汽车、自动驾驶汽车、物联网和智能城市等新应用肯定会出现。现金充裕的美国公司对充满服务器的数据中心进行巨额投资，推动企业向云计算的转变，也将增加。

但同样真实的是，芯片行业经历了大幅波动，一旦市场降温，制造商就会承受繁荣时期积累的过剩产能。“将风险降至最低的唯一方法是作出准确的需求预测，但这很难做到，尤其是在目前的市场状况下。”南川说。