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花去1500亿 芯片依然短缺

字号:TT 2021-10-15 08:59 作者:HEA.CN 来源:家电网

家电网-HEA.CN报道:有行业人士表示,巨大的需求和有限的供应能力为半导体行业在中国的发展创造了极大的空间。尽管外围环境诡谲多变,半导体仍是一个具有长期发展潜力的行业,这种趋势将在未来数年继续维持。

近日,美国半导体行业协会(SIA)发布了《2021美国国家半导体行业报告》(简称《报告》)。《报告》提到,近两年全球半导体行业的资本支出已经创下了历史新高,2021年的行业资本支出预计将达到近1500亿美元,2022年将超过1500亿美元,而在2021年之前,该行业的年度资本支出从未超过1150亿美元。

然而,根据最新的市场行情显示,即便投入了如此庞大的资金,半导体行业尤其是芯片依然面临短缺。

杯水车薪

《报告》指出,由于新冠疫情引起的芯片短缺现象已经遍布全球,给包括汽车行业在内的终端市场带来了很大影响。因此,全球都采取了不同的措施来应对缺芯危机。

不过,在庞大投入中,却也有地域的差距。据美国半导体工业协会2020年9月的报告数据显示,全球芯片制造75%的产能已转移到东亚地区。美国在全球半导体制造市场的份额已从1990年的37%下降到如今的12%。美国工业(包括汽车和国防工业)使用的半导体芯片有88%是在美国以外生产的。

与此同时,美国半导体公司却拥有全球芯片销售市场47%的份额。

这导致美国半导体公司要满足人们对更快、更智能电子产品的期望,就需要创新芯片设计,而这反过来又依赖于现有的最先进的制造技术,但是先进的制造技术却集中在日韩手中。

还有一个现象是,当韩国等国家和地区目前正在筹建3纳米晶圆厂,美国甚至还没有7纳米晶圆厂。美国英特尔公司近期宣布,其7纳米晶圆厂要到2022年末或2023年初才能投产。这无疑阻挡了美国制造最先进芯片的步伐。

据澳大利亚《对话》网站近日发文,韩国、新加坡和中国每年都在半导体产业上投资高达数百亿美元。这些投资不仅包括设备本身,还包括为向下一代晶圆厂转移所必需的研发和工具开发。相比之下,美国的激励措施明显不足。

造成半导体芯片产能不足窘境的另外一个原因,就是进入半导体制造业的门槛高得惊人。一家半导体代工厂的建立需要满足一个十分陡峭的学习曲线:首先需要100亿—120亿美元的前期投资,然后至少3年才能投入生产。即使到那时,也不能保证一家新晶圆厂的芯片产量能与现有的芯片产量相匹敌。芯片会迅速迭代,价格压力是科技行业的一个主要问题,因此盈利能力面临着很多风险。

中国的半导体市场也虽然欣欣向荣,但也是处于供不应求的状态。中国工程院院士吴汉明在上海举行的SEMICON China 2021上表示,当前我国芯片制造产能发展严重滞后于需求,供给能力和需求的差距越来越大,按照目前的速度发展,再过几年中国产能和需求的差距至少相当于8个中芯国际现在的产能,因此必须加速扩产。

“摩尔定律”被打破

摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。摩尔定律在发现后的40多年里产生了巨大影响。

也正是由于嵌入其中的“摩尔定律”的影响,半导体行业发展呈现出了个性明显的周期性。外观上,半导体周期从订单增加走向价格上升,从价格上升走向订单下降,从订单下降走向价格下降,最后又从价格的下降回到订单增加,这种循环形成了复苏、扩张、顶峰和衰退的四个阶段。

不过,随着新能源汽车、智能手机、人工智能等新兴行业的出现,导致“摩尔定律”已经被打破,整个行业在经历了2011年-2015年的产能上升、价格疲软、需求不振和资本性支出收紧的五年衰退后,自2016年进入了这一轮的景气阶段。

从2018年的数据可以了解到,当时半导体产业链的各环节已经出现产品供不应求,产品价格快速上升的现象,和2017年前相比,各类应用产品价格增长了30-50%。而半导体全行业销售额,2017年已经超过历史高点,超越了4000亿美元。

而到了2021年,由于“新冠疫情”这一黑天鹅的影响,导致半导体行业在产能上与需求产生脱节。SEMI 14日线上发布年中整体OEM半导体设备预测报告,预测全球半导体制造设备市场2021年全年将增长34%达到953亿美元,2022年有望再创新高,突破1000亿美元大关。快速增长的市场规模,急需可以匹配这一规模的产能。

在这一背景下,中国半导体行业迎来一个绝好的发展良机。有研报称,由于半导体产业重心由国际向国内转移带来机遇、中国市场已成为全球最大的设备市场以及芯片集成度不断提高等,半导体行业检测设备迎来了更大需求。2020年我国半导体检测设备市场为176亿元,预计未来五年预计复合增长率为14%,增速高于全球。

此外,政府亦重资扶持半导体行业的发展。肩负着扶持中国本土芯片产业重任、由国家集成电路产业投资基金股份有限公司运营的国家大基金一期注册资本为987.2亿元,投资总规模达1,387亿元。投资项目中,芯片制造占比为67%、芯片设计17%、封测10%、设备和材料类6%。大基金二期的注册资本更是达到2,041.5亿元,在投向上,除继续支持制造环节外,预计将关注高端设备及新材料领域。

在过去几十年里,第一、二代半导体的发展成就了欧美和日韩的大企业。中国政府和业界的努力将有望提升中国在最新一代半导体领域的地位和话语权。

有行业人士表示,巨大的需求和有限的供应能力为半导体行业在中国的发展创造了极大的空间。尽管外围环境诡谲多变,半导体仍是一个具有长期发展潜力的行业,这种趋势将在未来数年继续维持。

(家电网® HEA.CN)

责任编辑:编辑F组

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