2021年,對于半導體產業來說,注定又是不平凡的一年。一方面,由于新冠疫情造成供應鏈危機,芯片短缺制約行業發展。另一方面,半導體已成為全球科技領域的關鍵戰場,使得技術突破成為了關注的焦點。
在本文中,前瞻經濟學人根據《100大行業全景圖譜》分析,將帶你一起盤點2021年半導體產業的十大關鍵詞,看看在這不平凡的一年中,半導體產業迎來了什么新變化與新發展。
2021年上半年,芯片短缺的話題一直停留在熱門話題榜,在此背景下,芯片行業中各階段企業遭受到了嚴峻的考驗,這也致使整個行業洗牌加劇,各個國家對于芯片行業的布局也叫囂塵上。
究竟有多缺呢?這里就拿最有韌性的蘋果供應鏈來說。受供應鏈缺芯影響,iPhone 13不僅創下了蘋果從下單到發貨的最長等待期,而且還將用于生產iPad及零部件調往iPhone13系列。在2021財年四季度電話會上,庫克也承認了缺芯潮影響了供應鏈制造進度。據Digitimes報告顯示,iPhone 13的供應將在本季度和下一季度繼續受到限制。
圖表1:截至2021年4月25日MCU公司停產或減產信息
缺芯所導致的直接結果就是“漲價”。一顆芯片的誕生大致可以分為設計、生產、封裝測試三個環節,其中原材料緊缺、產能滿負荷的情況會直接導致芯片價格水漲船高。
在代工層面,Digitimes報道,晶圓代工報價預計將繼續上漲,其中臺積電12月后或將調漲20%,三星宣布提高芯片代工的費用,計劃將代工價格提高15%-20%。據稱,此舉已經獲得了一些客戶同意,并已經簽訂新的合同。具體的價格漲幅取決于客戶的訂單量、芯片種類和合同期限,新價格將在4至5個月后正式生效。
圖表2:截至5月26日我國單晶硅片價格(單位:元/片)
圖表3:2021年硅料價格走勢(單位:元/KG)
近幾年,中美之間由“貿易”變為“科技”之爭,半導體成為關鍵戰場。在全球集成電路產業的競爭格局中,目前仍以美國“一家獨大”,而我國的自給率仍然很低,打好關鍵核心技術攻堅戰,突破我國在半導體領域的關鍵核心技術難關,半導體產業的國產替代成為大勢所趨。
根據中國半導體行業協會公開的數據顯示,我國芯片的自給率只有26.6%,其中汽車芯片的自給率更是低至5%。正是因為我國集成電路產業自給率較低,所以,許多芯片都需要從海外進口。根據中國海關數據顯示,從2018年到2020年,連續三年的時間,中國的芯片進口額均超過了3000億美元,成為當前全球芯片進口大國。
圖表4:截至2021年6月中國芯片的自給率
7月21日,上海印發《上海市戰略性新興產業和先導產業發展“十四五”規劃》。《規劃》提出,提升5G通信、桌面CPU、人工智能、物聯網、汽車電子等核心芯片研發能力,加快核心IP開發,推進FPGA、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、高端微控制單元(MCU)等關鍵器件研發。
《規劃》還提出,提升集成電路設計工具供給能力,培育全流程電子設計自動化(EDA)平臺,優化國產EDA產業發展生態環境;加快研制具有國際一流水平的刻蝕機、清洗機、離子注入機、量測設備等高端產品;開展核心裝備關鍵零部件研發;提升12英寸硅片、先進光刻膠研發和產業化能力。
8月9日,廣東省政府召開發布會,正式發布《廣東省制造業高質量發展“十四五”規劃》。《規劃》在十大戰略性新興產業中,將半導體及集成電路產業列為第一位,可見戰略地位之重要。
《規劃》指出,對于廣東乃至全國高端制造業面臨“缺芯少核”的卡脖子問題,描畫了“強芯行動”的詳細“廣東路徑”。明確到2025年,廣東半導體及集成電路產業營業收入突破4000億元,打造我國集成電路產業發展第三極,建成具有國際影響力的半導體及集成電路產業聚集區。
圖表5:“十四五”時期中國集成電路產業發展重點
圖表6:“十四五”時期中國各省市集成電路產業發展目標
9月底,美國商務部發起了一份收集半導體產業信息的調查問卷通知——《半導體供應鏈風險公開征求意見》,要求半導體相關企業在11月8日前提交芯片供應鏈信息,以便找出全球缺芯瓶頸。美國這么做的借口是要調查芯片缺貨的原因,所以要相關企業在45天內,提交關于庫存、銷售及客戶等商業機密的相關數據。
業界認為,向美國提交這些數據里包括良率信息,意味著要公開自己的半導體水準,特別是像全球第一大晶圓代工廠臺積電,數據尤其重要,如果向美國泄露客戶的關鍵信息,可能會使公司陷入不利的地位。美國商務部部提醒芯片行業高管,如果他們不愿意分享信息的話,美國商務部就會援引冷戰時期的《國防生產法》來迫使他們分享信息。據悉,臺積電、英飛凌等37家已提交。
自去年以來,“產能為王”一直是半導體行業的關鍵詞。2020年和2021年晶圓制造能力緊張,全世界正在建造新的半導體工廠。盡管受到“黑天鵝”、地緣政治、缺乏核心等諸多因素的影響,全球半導體產業仍處于高速增長態勢,幾乎所有細分市場的需求都在快速增長,半導體正在經歷一個超級擴產周期。
據悉,三星電子正在考慮在美國德克薩斯州投資超100億美元建設一座最先進的芯片制造廠,與臺積電在先進制程上進行競爭,以爭奪更多美國客戶的訂單。此前,臺積電披露將在美國亞利桑那州建造一家5nm芯片工廠,預計將于2024年完工。
據市場研究機構TrendForce數據,2020年9月,三星在全球晶圓代工市場的份額為16.4%,臺積電的市場份額為54%。三星近期設立的“半導體愿景2030”長期計劃,目標是在未來10年里成為全球第一大芯片制造商。三星希望通過大規模的投資趕上臺積電。三星電子2021年的投資有望超過300億美元,高于臺積電2021年250-280億美元的資本支出。
半導體是汽車電動化進程中不可或缺的零部件,汽車也一直是半導體的重要應用端。近段時間的車用半導體缺貨潮,則讓更多人看到汽車電動化趨勢改寫半導體產業的野心。
11月19日,比亞迪集團董事長兼總裁王傳福表示,汽車電動化帶來百年未有的大變革,產業供應鏈體系發生重構。“在半導體領域,電動車對半導體的需求相較傳統車對半導體的需求增加5-10倍。但是因為‘缺芯’,全球大約700萬左右電動車沒有生產。電動車是上半場,智能車是下半場,智能車對半導體的需求更大。”
圖表7:全球因汽車芯片而導致汽車行業的損失情況分析(單位:億美元)
2020年9月14日,英偉達宣布將以400億美元的價格從軟銀集團手中收購ARM。協議內容顯示,英偉達將支付215億美元的股票和120億美元的現金,其中包括20億美元的簽約金。這是全球近年來金額最高也是影響最深遠的半導體并購交易之一。截至目前,該收購案已經持續了一年多的時間,不僅懸而未決,反對聲更此起彼伏。
在該收購案披露伊始,ARM聯合創始人赫爾曼·豪瑟就曾明確表示反對:收購后,對于ARM公司而言,將會是一場災難。同時,包括歐盟委員會、英國競爭與市場管理局(CMA)都開始了對該收購案的調查。此外,美國聯邦貿易委員會FTC認為通過收購ARM英偉達將在市場獲得不公平的優勢,便對此次交易提起訴訟,被業內認為或是“毀滅性”的。如此多的阻攔,也為這樁全球半導體行業金額最高的并購案蒙上了一層陰影。
11月11日晚間,國內芯片代工龍頭中芯國際的一紙人事變動公告引發了市場廣泛關注,公告顯示,業界元老蔣尚義離任,4人退出董事會。值得注意的是,蔣尚義入職未滿一年。
據了解,蔣尚義在半導體領域從業多年,可謂是半導體界的領軍人物。從業的四十多年里,有近半時間是在臺積電度過的。從研發副總裁到擔任共同首席運營官,蔣尚義牽頭了臺積電從0.25μm、0.18μm、0.15μm、0.13μm、90nm、65nm、40nm、28nm、20nm及16nm FinFET等關鍵節點的研發。
海外科技網站The Information曾在11月3號放出消息,臺積遇到技術難題,3nm芯片生產或將延期。這一信息,引發了不少果粉對于蘋果A16處理器的擔心。不過,從結果來看,果粉只是虛驚一場。
11月4日,臺積電正式做出回應,宣布3nm技術一切正常,徹底打破謠言。聽到這一消息,最為高興的當屬蘋果。因為按照計劃,蘋果明年發布的A系列處理器以及M系列新處理器,都會使用臺積電3nm工藝。臺積電宣布3nm技術順利推進,意味著蘋果自研芯片將獲得更出色的代工技術加持,蘋果終端設備在市場上的競爭優勢將會進一步擴大。