360行，行行都缺芯？芯片荒為何這么嚴(yán)重

到底為什么會(huì)變成這樣？芯片短缺到底缺在哪兒？

首先是晶圓產(chǎn)能，目前國(guó)際通用的8寸和12寸高純硅晶圓是生產(chǎn)芯片和半導(dǎo)體的主要材料，前者多用于做電源管理、邏輯芯片，而且十分便宜，但事實(shí)上是，做8英寸的晶圓并不怎么賺錢，需求多也沒(méi)用，臺(tái)積電等廠商更愿意把精力更多地放在面向7nm、5nm先進(jìn)制程的12英寸圓晶的生產(chǎn)上，客觀上造成了消費(fèi)電子、工業(yè)市場(chǎng)和汽車廠商需要的8英寸圓晶產(chǎn)能減少，模擬IC、存儲(chǔ)IC、PMIC、驅(qū)動(dòng)IC等元器件的生產(chǎn)也隨之受到影響。這樣的矛盾造成了雖然疫情導(dǎo)致需求猛增，但晶圓廠和加工廠不愿意干活的尷尬場(chǎng)景。

另一方面，雖然疫情導(dǎo)致了全球?qū)﹄娮赢a(chǎn)品需求激增，但廠商們對(duì)疫情后續(xù)需求預(yù)測(cè)保守，美國(guó)對(duì)部分國(guó)產(chǎn)企業(yè)的制裁引發(fā)大量備貨，對(duì)整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)鏈而言，延續(xù)時(shí)間不短，其他廠商填補(bǔ)空缺也同樣需要大量備貨。每一家在產(chǎn)品中使用芯片的公司都在恐慌購(gòu)買以支撐其庫(kù)存，多種因素交織下，造成芯片行業(yè)需求激增和滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，且沒(méi)有備用產(chǎn)能。造成了“缺芯”的局面。

芯片荒的影響還在擴(kuò)大

而先受到波及的車企，又因?yàn)橐恍┛陀^因素變得更慘了：芯片制造商瑞薩電子向外界表示，不久前在該公司芯片工廠發(fā)生的火災(zāi)，造成的損失可能比預(yù)期更嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，共有17臺(tái)芯片生產(chǎn)設(shè)備受到影響，而不是原先預(yù)計(jì)的11臺(tái)，大量300毫米半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)線受損。這有可能進(jìn)一步加劇芯片的全球短缺狀況。在用于汽車等產(chǎn)品的微型計(jì)算機(jī)方面，瑞薩占據(jù)了近百分之二十的全球市場(chǎng)份額，現(xiàn)在的這場(chǎng)火災(zāi)，則是在全球汽車芯片短缺的背景下發(fā)生，可謂是雪上加霜。

國(guó)產(chǎn)芯的機(jī)會(huì)？

對(duì)于這次波及到全球大部分企業(yè)的芯片荒，很多企業(yè)都有了自主造芯的想法，但造芯何其容易，且不用說(shuō)光刻機(jī)這種卡脖子設(shè)備，事實(shí)上即使光刻機(jī)能國(guó)產(chǎn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，部分中國(guó)設(shè)備廠商不得不屈從美國(guó)禁令的一個(gè)重要原因就是在關(guān)鍵零部件上依賴美國(guó)，零部件相比設(shè)備整機(jī)而言市場(chǎng)規(guī)模不大，但卻是一個(gè)典型的以小制大的卡脖子環(huán)節(jié)。

另一方面，是國(guó)產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后，整個(gè)芯片生產(chǎn)過(guò)程分為芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封測(cè)三大環(huán)節(jié)，芯片設(shè)計(jì)的工具，用的是國(guó)外的EDA軟件；芯片制造公司中芯國(guó)際，剛剛完成量產(chǎn)；只有在封測(cè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)還算尚可，但這個(gè)環(huán)節(jié)利潤(rùn)很小，而且也沒(méi)有太多技術(shù)難度。

當(dāng)然，目前還是缺乏人才，雖然國(guó)家政策大力扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，但人才不是說(shuō)變就能變出來(lái)的，2021年前后，我國(guó)集成電路行業(yè)人才需求規(guī)模約為72.2萬(wàn)人，人才缺口達(dá)26.1萬(wàn)，人才供需矛盾突出?！吨袊?guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才（2019—2020年版）》統(tǒng)計(jì)，截至2019年年底，我國(guó)直接從事集成電路產(chǎn)業(yè)的人員規(guī)模約為51.19萬(wàn)人，較去年增加5.09萬(wàn)人，其中設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)和封裝測(cè)試業(yè)的從業(yè)人員規(guī)模分別為18.12萬(wàn)人、17.19萬(wàn)人和15.88萬(wàn)人。產(chǎn)業(yè)鏈上，芯片設(shè)計(jì)業(yè)的人才短缺狀況略好于芯片制造和芯片封測(cè)。但總體而言,芯片人才匱乏形勢(shì)仍然嚴(yán)峻，人才結(jié)構(gòu)明顯失衡。

芯片雖小，但其內(nèi)部復(fù)雜不亞于一座城。1950年美國(guó)啟動(dòng)芯片研發(fā)戰(zhàn)略，世界人才、跨國(guó)公司都為其服務(wù)。天時(shí)地利人和之下，美國(guó)芯片登頂世界寶座都耗費(fèi)了30年之久。雖然國(guó)產(chǎn)芯現(xiàn)在還是起步階段，但至少我們已經(jīng)在路上了。2020年5月6日，半導(dǎo)體第三方調(diào)研機(jī)構(gòu)發(fā)布全球十大半導(dǎo)體銷售排名，華為海思創(chuàng)造了歷史，擠進(jìn)榜單，排名前十位。2020年5月15日，國(guó)家集成電路基金及上海集成電路基金宣布向中芯國(guó)際注資160億元。中芯國(guó)際也在“N+1”“N+2”技術(shù)上取得突破，性能大致等于臺(tái)積電7nm芯片的性能。2020年國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)達(dá)到2218家，相比2019年增長(zhǎng)了百分之24.6。其中武漢、廈門等二線城市的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)超過(guò)100家。

國(guó)產(chǎn)芯迎來(lái)歷史性窗口期

在這個(gè)生活中處處離不開(kāi)半導(dǎo)體和芯片的時(shí)代，可以預(yù)見(jiàn)的是今年的芯片荒可能影響的是兩三年內(nèi)半導(dǎo)體的產(chǎn)品，電子產(chǎn)品的漲價(jià)基本已是板上釘釘，另一方面，雖然他國(guó)已經(jīng)完成接替，但中美關(guān)系仍舊充滿著不確定性，這也讓讓國(guó)產(chǎn)化替代迎來(lái)一個(gè)歷史性的窗口期。

不過(guò)，仰望星空的同時(shí)還需腳踏實(shí)地，當(dāng)下更為嚴(yán)峻的問(wèn)題是：半導(dǎo)體是精細(xì)化的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、代工要全球合作的產(chǎn)業(yè)鏈，任何一個(gè)國(guó)家都無(wú)法實(shí)現(xiàn)這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的完全國(guó)產(chǎn)化。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就是國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備里面的配件絕大部分都是國(guó)外采購(gòu)的，更不要說(shuō)半導(dǎo)體材料領(lǐng)域。

十年飲冰，難涼熱血，希望在未來(lái)，國(guó)產(chǎn)芯能帶給我們驚喜。