全球晶片短缺何時能徹底解決？
2021-08-23
作者
Challey，EE Times China
晶片短缺什麼時候緩解？何時徹底解決？各時間節點到底是什麼時候？這表面上看可能是一個產能問題，仔細觀察，可能是供需矛盾，而深入分析，則可能是一場技術供應鏈變革的催化劑…
全球晶片短缺/晶片荒已經成為半導體產業亟待解決的問題，它不僅涉及到供應側晶片代工廠商的產能和擴廠計畫，更關係著廣大汽車、手機等廠商需求端的產品研發和銷售。晶片短缺什麼時候緩解？何時徹底解決？各時間節點到底是什麼時候？這表面上看可能是一個產能問題，仔細觀察，可能是供需矛盾，而深入分析，則可能是一場技術供應鏈變革的催化劑。
備受產業高度關注的晶片短缺何時能解問題，在當前短缺局面已經形成的情況下，需要從多方面立場來考量：供給端可能希望維持一種相對「缺而不斷」的局面；而需求端，無論是廣大汽車廠商還是需求量巨大的手機等廠商，都希望儘快緩解、徹底解決這個問題，回到以前的買方市場。
在中國半導體產業，卻希望借助這個短缺危機，轉危為機，大力培養核心晶片工程師，發展晶片技術，把整個晶片產業做到自主可控；同樣在世界半導體代工廠商中，卻有很多瀕臨破產或者可能被收購的廠商在這場危機中活過來，甚至實現「完美逆襲」，譬如被安世半導體(Nexperia)投資並正被收購的英國最大晶片代工廠NWF，傳言將被英特爾(Intel)收購卻突然闢謠將IPO的GlobalFoundries等。
如果市場再次快速回到晶片的「大白菜」階段，也許晶片產業將再次收縮或者洗牌，無論是中國的晶片產業還是有希望崛起的中小晶片代工廠商，都可能失去一次可能崛起或者「逆襲」的機會。因此，晶片短缺問題，表面上看可能是一個產能問題，仔細觀察，可能是供需矛盾，而深入分析，則可能是一場技術供應鏈變革的催化劑。
晶片短缺問題何時休？這是一個比較複雜的問題，本文針對這一問題進行探討分析，包含：業界談晶片短缺何時解決，以及今年以來晶片交貨週期的變化盤點，或許從中可以找到答案。
業界觀點：晶片短缺何時解決？
看看晶片供給和需求端各大公司對晶片短缺何時解決的看法或預測。
意法半導體CEO：2023年上半年前不會恢復正常
2021年7月29日，意法半導體(STMicroelectronics) CEO Jean-Marc Chery表示：「(全球晶片短缺)情況將在2022年逐漸改善，但在2023年上半年之前，我們不會恢復正常狀態」。「正常情況」是指晶片庫存水準正常，補充元件的平均滯後時間約為三個月。
這是Jean-Marc Chery在意法半導體公佈第二季財報接受採訪時所表達的觀點。同時，Jean-Marc Chery指出，全球性的晶片短缺正在刺激價格，意法半導體2021年的晶片平均價格比一年前成長了5%，並預計在2021年下半年，以及2022年將進一步提高價格。他並表示，意法半導體今年將只能滿足客戶總需求的70%，但隨著公司投資於產能，明年這一比例將上升到85~90%。
2021年5月18日，從供應鏈傳出一張意法半導體的最新漲價通知函顯示，意法半導體所有產品線將從6月1日起開始漲價。這是意法半導體在今年1月1日漲價之後的第二次調漲。
美光總裁：將持續到2022年
2021年6月2日，美光全球總裁暨執行長Sanjay Mehrotra對媒體表示，看好DRAM的行情，預計產品將一路狂飆，供不應求的局面持續至2022年。他表示：「5G、AI、雲端、車用電子、物聯網等五大應用大開，對儲存產品與運算等需求大增，成為推動記憶體市場成長趨勢的動能。」Mehrotra指出，半導體產業的成長速度通常快於整個世界經濟，對記憶體和快閃記憶體的需求成長速度也快於半導體產業，大約 30% 的晶片產業是記憶體和儲存。
美光是全球第三大DRAM廠，市佔率僅次於三星(Samsung)和SK海力士(SK Hynix Semiconductor)，該公司全球DRAM市佔逾20%，NAND晶片市佔則超過一成。據業內人士對筆者表示，DRAM與NAND快閃記憶體的合約價格，在今年一季度和二季度上漲，預計三季度仍有10%左右的上漲空間，全面缺貨成為產業常態。
台積電警告：晶片短缺將持續到明年
2021年7月16日，彭博社報導，台積電(TSMC)重申，預計晶片短缺將持續到明年。這一警告是在該公司公佈其最新的財務業績時發出，該公司的淨銷售額與去年同季度相比成長了近20%，達到新台幣3,720億元(約133億美元)。然而，汽車製造商應該可以在本季度觀察到短缺情況逐漸緩解。
這一警告與年初的說法一致。2021年4月16日，蘋果(Apple)供應鏈消息表示，其供應商台積電正在盡一切努力提高生產率並緩解全球晶片短缺，但供應緊張可能會持續到明年。蘋果的另一家供應商富士康在3月也曾表示，預計全球晶片短缺將持續到2022年第二季。
英特爾CEO：需要「幾年」時間緩解
2021年4月14日消息，英特爾CEO Pat Gelsinger在參加白宮晶片峰會後接受採訪時稱，由於需求飆升和生產能力有限，重創汽車產業和其他製造商的全球晶片供應短缺問題將需要「幾年」時間來緩解。
Gelsinger表示，半導體企業可以採取某些短期措施來緩解部分危機，並稱英特爾的目標是在6~9六至九個月內提高車用晶片產量。但他說，徹底解決這個問題需要更長的時間。Gelsinger指出：「相信我們有能力提供幫助，但我認為，要徹底解決這個問題還需要幾年時間，畢竟增加產能需要時間。」
思科CEO：全球電腦晶片短缺將持續到年底
2021年4月26日報導，美國網路設備製造商思科(Cisco) CEO Chuck Robbins日前表示，全球電腦晶片短缺將持續到大約2021年年底。
由於新冠疫情，以及其他因素疊加，全球半導體供應短缺，這導致許多企業被迫停產減產。Robbins在接受媒體採訪時表示：「我們認為度過難關還需要另外6個月的時間。」他並表示，半導體供應商正在擴大產能，因為在未來12個月到18個月之間，情況將會好轉。
小米合夥人：晶片短缺2021年不會緩解
2021年4月27日，小米合夥人盧偉冰在談到晶片短缺問題時表示，這種局面是由供需兩側共同造成過的。缺貨週期在今年不會緩解。盧偉冰表示，出現晶片缺貨的原因有幾個方面。
需求側：第一是5G晶片的產能大約是4G晶片的兩倍左右，並且5G手機起量的速度遠快於大家的預測；第二是智慧車輛，以及智慧物聯網的需求帶動。智慧車輛對晶片產能的消耗非常巨大的，今年全球可能會有幾百萬輛的智慧車輛由於缺少晶片很難生產。第三是疫情導致的居家辦公，使筆記型電腦、電視、平板、攝影機等需求增加。
供應端：盧偉冰表示，疫情的暴發讓一些晶圓廠的投資產生了遲疑。因為投資週期很長，高製程三年，低製程兩年，調配也很慢。所以高階製程稍微一遲疑，然後再回過頭想加的話，週期就會很長。而在產能非常緊的情況下，晶片毫無疑問全部在漲價。而且上游漲價不僅是主晶片的廠家，像螢幕裡面用到的晶片，也漲很兇，這是目前產業的一個趨勢。
至於缺貨問題什麼時候能緩解，盧偉冰認為，這次缺貨的週期不會太短，今年不可能緩解，樂觀的話明年上半年，但難度也很大，所以大概率是明年依然會出現整體缺貨的狀況。在這種情況下，各個廠商也將面臨極為嚴峻的考驗。
盧偉冰稱，這時候考驗的首先是對未來的預測能力。對上游產能，大家基本都是以年為單位去計，2022年核心元件的產能每家應該都做的差不多了。比如2021年能拿多少貨，取決於2020年的情況，像Snapdragon 888，小米拿到的貨可能比中國所有其他家的總和還要多。
華映董事長：面板驅動晶片短缺將常態化
華映科技董事長林俊8月2日接受媒體採訪時表示，面板驅動晶片短缺問題，3年內將呈現常態化。林俊表示，目前華映科技有中小尺寸液晶面板、模組和蓋板玻璃三項業務，急需儘快擴大營收規模，攤薄折舊成本。因此今年6月申請非公開發行股票，擬募資人民幣28億元。其中15億元將用於把一條3.5代OLED面板試驗線建設為量產線，屆時將生產應用於可穿戴產品的中小尺寸剛性OLED螢幕。
目前晶片緊缺，林俊認為，缺的是晶圓，最近台積電準備在中國大陸投資建設晶圓廠，但建一個晶圓廠至少要24個月，之後還要測試、量產爬坡，所以未來3年晶片缺貨將常態化。
高盛分析師：晶片價格大幅上漲局面今年結束
2021年6月，高盛的分析師預計，全球晶片供應將在今年年底前後增加，同時晶片價格大幅上漲的局面也將在今年內結束，不過整體來看全球晶片市場吃緊局面將持續到2023年之前，價格趨勢仍將強於疫情爆發前的水準。
高盛預計，晶片短缺問題，尤其是汽車產業的晶片荒，可望在今年年內緩解。在高盛分析師看來，目前的汽車晶片供應不足主要有三大原因。第一，部分公司在疫情爆發時主動縮減了生產規模，汽車製造商出於安全性考慮，在疫情期間關閉了工廠，導致產量大幅度下降；第二，供應鏈中斷對產能進一步造成了阻礙，比如全球半導體短缺對電子產品、家用電器和汽車等消費品造成重大影響。第三，全球航運業經歷了集裝箱短缺、蘇伊士運河「塞船」、港口擁堵等問題，運輸速度減緩、運輸成本大幅增加。
高盛預計，在短期內，消費電子晶片的產能吃緊局面暫時難以緩解，因為晶片製造商將優先生產車用晶片。從中期來看，去年年底晶片工廠訂購新設備計畫來提高產量，新產能將投入營運，晶片供應也會增加。考慮到新設備的交付週期大約為6~9個月，同時安裝和測試需要1個月，新產能下線再需要2個月，由此可推測新增的產能將在2021年年底前後達產。從長遠來看，各地建設的新工廠大約兩年後投入營運，這將進一步提升全球晶片產能的供應。由以上資訊可知，全球晶片價格大幅上漲的局面預計在今年結束，但全球晶片市場吃緊局面會持續在2023年之前，期間晶片價格的趨勢仍將強於疫情爆發前的水準。
在汽車產能方面，高盛表示，汽車晶片短缺問題預計將在明年年初得到解決，新車生產流程應該也會恢復常態。不過想要完全恢復汽車庫存，至少要等到2022年中。
VLSI Research執行長：2023年結束，2024年過剩
VLSI Research執行長Dan Hutcheso接受EE Times China採訪時指出，最壞的情況可能是當晶片缺貨問題在2023年結束，緊接著2024年就會出現產能過剩。「這取決於將有多少超大型晶圓廠被建造，」Hutcheson認為，各國政府傾向於漠視近幾年來半導體產業追求利潤最大化的現實；「當你獲得政府資助，獲利就不是太大問題，你的任務就是贏得市佔率。這會是一個問題，可能與中國有關。」
Hutcheson補充，當政治而非市場動力決定產能擴張，就是造成供應過剩的主因；過去幾十年的一連串產業繁榮-蕭條循環週期就是例證。
晶片交貨期
2021年3月統計顯示，半導體產業的晶片交貨週期，自2021以來，交貨週期普遍延長，最短2周，最長增加18周。
4月，蘇伊士運河的堵塞給本就晶片短缺的局面帶來更大的問題，短短一周左右的運河堵塞導致了路由器也缺晶片，其零組件和產品的推遲交貨，其延遲週期可能達到一年甚至更久。5月，據彭博社報導，追蹤相關供貨情況的投資公司統計發現，Susquehanna從訂購處理器到交付的等待時間在4月延長到17周，在2021年開始之前，這通常是13周左右。
Susquehanna報告的作者Chris Rolland說，這以資料已經是所有產業的平均水準，還有更極端的例子。例如，汽車晶片供應商恩智浦半導體(NXP Semiconductors)現在的交貨時間超過22周。還有一些不知名的小公司，特別是生產耳機晶片的交貨時間甚至達到了一年。這甚至導致下游廠商對產品進行了重大的重新設計，在一個案例中，一個原本要推向市場的產品甚至整個被放棄。
彭博社說，交貨時間的延長可能意味著相關的電子設備公司正在囤貨，他們這樣做是為了防止短缺，但如果一個公司的庫存最終超過了它的銷售能力，這種囤積就會反過來造成問題。交貨時間的延長往往迫使客戶出現「不良行為」，包括庫存積累、庫存建設和重複訂購。「這些趨勢可能刺激了一個處於早期階段的半導體產業，但其過度出貨量高於真正的客戶需求。」彭博社補充。
美國網路設備製造商Adtran也警告客戶，近幾個月存在供應鏈風險和交貨期延長的問題。該公司發言人在電子郵件中說，公司擴大了在英國的倉庫設施，將庫存和物流能力增加了一倍以上，以避免出現產品短缺問題。
路由器製造商合勤科技歐洲地區業務主管Karsten Gewecke表示，目前還沒有哪家營運商手中的路由器已經消耗殆盡，但未來6個月供應鏈似乎很吃緊，所以這種情況完全有可能發生。隨著晶片代工廠努力分配有限產能，利潤較低的業務被推到了後面，而路由器的利潤率往往低於智慧手機和電腦。
2021年6月23日有報導表示，從汽車製造商到消費電子產品在內的各個產業所面臨晶片短缺問題加劇，晶片產品等待時間甚至達到了18周。根據金融科技公司Susquehanna Financial Group的研究，今年5月份晶片交貨期較上月又增加7天，達到18周，這顯示晶片製造商更難滿足市場需求。
這一差距已經是Susquehanna自2017年開始追蹤相關產業資料以來最長的交貨期，現在比2018年出現的上一次晶片交貨期峰值長了4周以上。電源管理晶片是晶片交貨期整體拉長的一個主要原因，這些晶片的交貨期達到25.6周，比一個月前延長了近兩周時間。儘管如此，晶片短缺問題還是普遍存在。
Susquehanna分析師Chris Rolland寫道：「統計資料凸顯出晶片普遍短缺的廣泛性，因為包括電源管理、類比元件、被動元件等主要晶片產品都出現了交貨期拉長。」
7月29日媒體報導，功率半導體晶片缺口仍在擴大，部分產品交貨週期接近一年半。IC經銷平台如貿澤電子(Mouser)等網站的即時資料顯示，安世半導體MOSFET元件中，多款產品處於無庫存狀態，缺貨產品的交貨週期均已長達69周，而產品的漲價幅度從6%~37%不等。
分析機構認為，受益需求成長疊加漲價、中國國產替代等因素，2021年功率半導體可望迎來高景氣週期。
結語
本文主要盤點業界較知名公司高階主管或分析師對全球晶片短缺問題解決的時間點的預測，他們大部分認為，晶片短缺至少持續到2022年，部分認為可能會持續到2023年，甚至有專家和部分高層認為未來一定時期的晶片短缺將會常態化。而主流晶片交貨期還在不停的延長，從年初的13周已經延長到了18周，預計今年還會繼續延長。這種晶片短缺的局面到底何時才能扭轉呢？
本文原刊登於EE Times China網站
