成本仅1美元的芯片怎么就让整个产业链陷入了危机?

2021年04月06日 16:06 次阅读 稿源:芯智讯 条评论

目前,全球总产值可达4500亿美元的半导体产业正因为产能紧缺而陷入了危机,而一些芯片的缺货则影响到了整个市场。要理解整个产业为何会陷入危机,一个比较好的切入点就是价值约1美元的显示驱动芯片。

数以百计的不同种类的芯片组成了全球半导体产业,其中最耀眼的芯片来自高通公司和Intel公司,每颗价值100美元,甚至是1000美元以上的芯片,正运行在你的智能手机或电脑当中,提供强大的计算能力。

相比之下,显示驱动芯片是非常的不起眼,他的功能主要是驱动屏幕的显示。

但是,目前芯片行业以及越来越多的科技公司和其他领域的企业(如汽车制造商)正面临严重的显示驱动芯片缺货问题,这类芯片的供应赶不上激增的需求,导致了价格飞涨。这也导致液晶显示面板、电视机和笔记本电脑以及汽车、飞机和高端冰箱的基本部件供应短缺,成本上升。

负责半导体行业研究的Sanford C. Bernstein的分析师Stacy Rasgon说:“如果没有驱动显示芯片,即使其拥有其他的一切,你仍无法组装整个产品。”

现在,之前一些看似微不足道的芯片——例如电力管理芯片的缺货也正席卷全球经济。

众多的汽车制造商,比如福特、日产和大众都已经缩减了汽车产量,导致了今年汽车行业超过600亿美元的收入损失。

并且在这些芯片缺货情况好转之前,情况可能正在变得更糟。今年2月中旬,美国德克萨斯州罕见的冬季风暴摧毁了当地的芯片生产。随后,日本汽车芯片大厂瑞萨的一家主要工厂发生火灾,工厂将关闭一个月。

三星电子警告称,行业正处在“严重失衡”当中,而台湾半导体制造公司则表示,产能跟不上需求,尽管工厂的产能利用率已经达到了100%。

▲ 奇景光电 CEO 吴炳昌 (左) (图片来源:凤凰科技)

制造显示驱动芯片的奇景光电(Himax Technologies Co.)的联合创始人兼CEO吴炳昇(Jordan Wu)在接受彭博社采访时表示:“自公司成立20年以来,我还从未见过这样的事情。”每个行业都面临缺少芯片的问题。

△图片来源:彭博社

芯片缺货源于2020年新型冠状病毒(Covid-19)大流行时众多企业对于市场的误判。当Covid-19开始蔓延到全球时,许多公司预计市场会开始持续萎缩,人们会削减开支。

“我以金融危机影响下的市场走向作为参考,我降低了我所有的预测。”Stacy Rasgon说,“但需求确实具有弹性。被困在家里的人开始购买技术,然后继续购买。他们购买了更好的电脑和更大的显示器,这样他们就可以远程工作。他们给孩子买了一台用于远程学习的新笔记本电脑。很多消费者还买了4K电视、游戏机,还有奶泡、空气炸锅和浸入式搅拌机,使隔离下的生活更舒适。大流行变成了延长的黑色星期五。”

同样,汽车制造商也被蒙蔽了双眼。他们在封锁期间关闭了工厂,他们认为需求崩溃了,因为没有人能进入展厅。他们要求供应商停止运输零部件,包括对汽车越来越重要的芯片。

2020年年底,需求开始快速回升。人们想出去,他们不想乘坐公共交通工具。汽车制造商也纷纷重开工厂,向台积电和三星等芯片制造商下单。

然而这些芯片制造商的产能早已被更早恢复的消费电子市场的需求填满,他们无法以足够快的速度为汽车厂商制造芯片。

奇景光电CEO吴炳昇正处于科技产业的风暴之中。在最近的3月的一个早晨,这位戴着眼镜的61岁老人同意在台北的办公室接受彭博社的采访,讨论短缺问题,以及为什么这些芯片短缺问题如此难以解决。

吴炳昇表示,他并不能通过更加努力地推动员工加班来制造更多的显示驱动芯片。

因为,奇景光电主要是从事显示驱动芯片的设计,然后在像台积电或联电这样的晶圆制造公司那里,利用他们的成熟制程来进行芯片制造。这种芯片制程技术比目前最尖端的制程工艺要落后好几代。

现在面临的瓶颈是,这些成熟制程的芯片产能正在被耗尽。

吴炳昇指出,新冠病毒疫情的全球大流行刺激了电子消费品的需求,加重了这一趋势,以至于负责芯片制造的合作伙伴无法为其制造足够的可以被用于电脑、电视和游戏机的所有显示面板的显示驱动芯片。

驱动显示芯片的产能不足,自然也就导致了芯片的缺货和价格上涨。

△去年以来,显示驱动芯片的价格持续上涨。上图中黑色曲线为奇景光电(Himax),红色为另一家显示驱动芯片大厂联咏科技(Novatek) (图片来源:彭博社)

同样,汽车系统的显示驱动芯片也受到了挤压,因为它们通常是用 8 英寸硅晶圆而不是更先进的 12 英寸晶圆制成的。

根据全球第二大硅晶圆制造商日本胜高此前发布的一份报告显示,2020年8英寸设备生产线的月产能约为5000个晶圆,低于2017年。

现在几乎没有厂商正在建设更成熟的节点生产线,因为它没有经济意义。

因为购买新设备,投入较高,算上设备的折旧,起初只能获得非常低的收益率,而且从产线开建到量产仍需要2年以上的时间,两年后市场是否还有这么大的需求,这将是一个大问题,所以这也意味着新建成熟制程产线会有很大的风险。

而现有的产线的设备很多已经折旧完毕或很快折旧完毕,再加上持续的满产,意味着可以更低成本的生产芯片,比如显示驱动芯片的成本可以做到不到1美元,并且还是比较先进的版本。

吴炳昇也表示:“建立新生产线的成本太昂贵了。”

而正是由于显示驱动芯片的短缺,也推动了液晶显示器价格的飙升。数据显示,从2020年1月到今年3月,一台50英寸的电视机液晶面板的价格翻了一番。

彭博情报公司的马修·坎特曼(Matthew Kanterman)预测,液晶显示器价格将至少持续上涨到第三季度。他表示,显示驱动芯片“严重短缺”。


△2019-2021年,各尺寸LCD价格走势 (图片来源:彭博社)

除了显示驱动芯片缺货之外,玻璃基板的产能也是一大问题。

去年12月,全球玻璃基板大厂日本电气硝子(NEG)位在日本高槻市(Takatsuki)的玻璃工厂于11日晚间因意外停电5小时,造成生产设备受损,整体产能恢复时间或长达4个月。

今年1月29日,玻璃基板大厂日本旭硝子(Asahi Glass)子公司AGC(AGC Fine Techno Korea)位于韩国庆尚北道龟尾玻璃基板工厂发生爆炸事故,造成了工厂设备受损,导致了停产。

随后,AGC于2月初,发函通知友达、群创等客户,宣布自3月起将减少30%的6代玻璃供应,同时减少对于惠科的8.6代玻璃供货,此举无疑让全球面板供应吃紧的状况更是雪上加霜。

显示咨询公司DSCC联合创始人田村吉秀说,至少到今年夏季,面板产能可能仍将受到限制。

4月1日, 日本一家大型电脑外设制造商I-O Data Device Inc. 将26台液晶显示器的价格平均提高了5000日元,这是他们20年前开始销售显示器以来的最大涨幅。一位女发言人说,由于零部件成本上升,如果不增加成本,公司就无法盈利。

旺盛的市场需求,也使得奇景光电的销售额激增,自去年11月以来,其股价已上涨两倍。

但吴炳昇并没有庆祝。他对于在此关键时刻无法满足客户的需求而感到沮丧。他预计危机不会很快结束,尤其是汽车零部件。

“我们还没有达到在隧道尽头看到光线的位置。”吴炳昇说到。

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