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青岛芯恩8寸厂正式投片成功!地平线;弘芯重生后再遭注销;从日本海关数据看中美半导体设备价值链高低

来源:火狐官网    发布时间:2023-10-16 00:58:28

  - 日本半导体设备出口区域中,韩国的离散型和方差最大,显示日韩半导体贸易的波动性绝对大过中国大陆和中国台湾地区;

  - 日本半导体设备产业总体自产量和销售额的全球占比高度吻合,均为31%-35%之间;

  - 日本半导体设备产业带有鲜明的出口外向型特征,内需只有全球销售额的12%。

  近年来,全球半导体设备市场销售额的突破性数字节点慢慢的变频繁,继2020年突破700亿美元之后,按照今年超过30%的同比增长率,这一个数字将绕过800亿美元的门槛直逼950亿,前身是国际半导体设备和材料公司的SEMI已经高调预测,2022年全球半导体设备市场会突破1000亿美元大关。

  显然,烈火烹油一般的半导体制造业极大地刺激了设备需求,无论是前端WEF还是后端封测环节的各种工序,稳定的量产和良率都需要一个积极健康的芯片设备市场。虽然日本半导体产业规模在过去30年整体呈现萎缩态势,但在很多设备和材料的细致划分领域优势仍难以被撼动,尤其有必要注意一下的是,根据日本半导体设备协会(SEAJ)公布的数据,该国本土半导体设备生产份额的全球占比过去20多年不但没下降,而且稳中有小升,2019年的占比为31.3%左右,这个数据和美国半导体行业协会(SIA)今年四月份发布的《加强全球半导体产业链》的报告有关数据基本吻合,即2020年美国、东亚(不含中国大陆)和欧洲的半导体设备制造占比分别为41%、36%和18%,无疑这36%的东亚比例绝大部分都来自日本。

  日本半导体设备厂商中,东京电子的涂布显影、SCREEN控股的晶圆清洗、Lasertec的光掩模检测、Advantest的后道检测等等都是在业内广有一定的影响力的“影子冠军”,分别在前道设备和后道设备的某些工序中占据极高甚至垄断性的市场份额。

  集微咨询认为,鉴于日本半导体设备在全球产业链中很重要的地位,对其出口状况作一个切片式的观察,有裨益于更清晰地勾勒该领域全球的整体图景。

  日本海关每月底会发布上一个月该国的进出口贸易清单,然后大约间隔两个多月之后对数据来进行微调,修订最终的确定版本(確々報)。日本的海关月报的一大特色,就是把“半導体等製造装置”(半导体设备)归类在“一般机械”条目之下,“半導体等電子部品”和他的下属的IC板块则隶属于“电气机器”类(相应地,我国海关也把二手半导体设备归为“旧机电”条目)。

  集微咨询查询日本海关每月进出口的清单,已查实“確々報”也就是已经夯实的数据目前截止到今年前五个月。这份进出口清单的显著特点,就是半导体设备只有出口而无进口,半导体另一大类的IC器件进口量也远远小于出口量,可以说,在半导体设备领域,日本是一个极其鲜明的出口外向型国家。

  我国台湾地区是全球半导体代工的重地,台积电和联电这两家代工厂加起来已经做到三分天下有其二。不过,从亚洲条目中剔除掉中国大陆、韩国和东南亚,剩余部分则基本为日本半导体设备出口到我国台湾地区的数据。下面,我们将对今年前5个月日本半导体设备出口的数据作一个较为综合的解读。

  今年前五个月,日本共向全世界出口60356台设备,其中出口到美国为3716,中国大陆31775,韩国为8988,欧盟为1606,东南亚3032,全亚洲为54212,减去中、韩和东南亚,得值为10417,这基本就是日本出口到中国台湾地区的设备发货量。暂忽略不计中东、俄罗斯、南美和非洲(后三个区域基本为零),今年上半年日本半导体设备的发货量按照区域划分的占比如下(单位:台):

  如果按照出口价值来算,美国为137370(百万日元,约合12.49亿美元),中国大陆为509667百万日元(约合46.35亿美元),韩国为262873百万日元(约合23.9亿美元),欧盟为28423百万日元(约合2.58亿美元),东南亚为67975百万日元(约合6.18亿美元),全亚洲为1078363百万日元,按照同样模式相减,可得中国台湾地区该数值为237848百万日元(约合21.63亿美元),按照出口半导体设备价值的比例,我们同样做图如下(单位:亿美元):

  这两张图较为直观地显示出了日本半导体设备出口的出货量和出口额的微妙差异。美国前5个月只占日本半导体设备量的6%,却占据着11%的出口额,几乎翻倍,说明出口到美国的设备为价值链高端,产出带有高的附加价值的设备;东南亚、中国台湾地区和欧盟在“量vs价值”方面区别不大,而出口到韩国的15%却换取了21%的出口额,这和韩国半导体产业的存储类产品的规模化经营相关,在美韩的“夹击”之下,出口到中国大陆的量虽然全球占比过半,有53%,出口额占比却降到了41%。

  从出口总的构成比的角度看,美国、欧盟、中国台湾地区、东南亚这5个月的最高值和最低值差距较小,均在1%以内,但中国大陆和韩国分别有1.9%(最低1月份6.9%,最高4月份8.8%)和4.9%(最高1月份,最低5月份),很显然,日韩半导体设备交易波动很大。

  纵观今年前五个月,四月份是日本半导体设备出口的波峰,环比增21%。笼统地看,美、中国大陆、韩、东南亚等地从日本进口的半导体设备量环比(与三月份相比)均有不小的涨幅,但细看依然有差异,如下图:

  中国30%的环比增长是美国和欧盟的两倍,这种地区性的进出口差异,直接昭示了日本半导体设备出口的潜在增长点大多数来源于中国大陆和韩国,欧盟、东南亚、美国相对来说很稳定,较难有进一步拓展的蓝海。

  日本半导体设备协会(SEAJ)在统计季度和年度数据时,非常清晰地区分了两个市场:Japanese manufacturers Domestic and Oversea Billing即Japanese Equipment Billing(日本半导体设备订单额)和Domestic Billing of Japanese and Foreign manufacturers即Japanese Market Billing(日本半导体设备市场订单额)。这两个市场非常明晰地指出了“内”与“外”的区别。后者意味着日本半导体设备的内需以及外国设备厂商在日本本土的经营情况,两者相加即代表了日本设备的内需状况;而前者则直接指示了日本半导体设备的本土生产以及出口情况。用两句话概括,一个是纯日本生产的半导体设备的销售(包括向海外的出口),一个则是日本本土的市场规模(包括海外设备厂商在日本的消化程度)。

  我们可以参照7月1日SEAJ对日本2021财年半导体设备销售情况,丰富对今年前五个月日本半导体设备出口的解读。

  日本的财年(fiscal year)始于当年4月份,止于第二年的3月份,不过如果和日历年(calendar year)加权12个月勾画增长曲线,对我们的计算模式影响并不大。该协会预计2021年纯日本本土半导体设备的销售额(包括出口)为29200亿日元,约合265亿美元,用这一个数字除以SEMI估算的2021年全球半导体设备总的市场规模(740亿美元),为35%左右,这一个数字恰好也和日本半导体全球制造份额31%-35%相吻合,如下图:

  我们再来关注一下日本本土半导体市场,即不涉及出口的,日本和海外半导体厂商在日本本土的销售情况,受惠于内存半导体的蓬勃发展,2021财年日本本土消化的半导体设备产能将同比增23.6%,达到9900亿日元,约折合90亿美元:

  2011-2020日本和海外半导体厂商在日本本土的销售情况(不包括出口)

  日本半导体设备带有鲜明的外向型出口导向属性,用90亿美元除以今年全球销售总额的740亿美元,得值12%,即半导体设备日本内需稍稍超过全球的十分之一,该数字(90亿美元)也是日本本土制造设备需求总额的三分之一,即约有三分之二的设备销售额来自海外。

  通过对日本海关对今年5个月出口的贸易统计,再加上SEAJ对日本半导体设备“两个市场”的分析,综合分析,集微咨询总结分析如下:

  一、美国只占日本半导体设备出口的6%,却占到总销售额的11%;相比之下,中国大陆占日本半导体设备出口的53%,但销售额占比为41%,相对应之下,能够准确的看出日本出口美国的设备附加值比中国大陆要高的多。

  二、日本半导体设备出口区域中,韩国的离散型和方差最大,显示日韩半导体贸易的波动性绝对大过中国大陆和中国台湾地区;东南亚和欧盟离散度最小,说明日本对这两个地区的半导体贸易相对很稳定。

  三、出于各种考虑,日本并未把中国台湾地区列为单独的出口目的地,对该区域的半导体进出口设备的分析需要对整个东亚和东南亚整体综合考虑(主要是做减法)。

  四、日本半导体设备产业总体自产量和销售额的全球占比高度吻合,均为31%-35%之间。

  五、日本半导体设备产业带有鲜明的出口外向型特征,内需只有全球销售额的12%,海外半导体设备企业在日业务以及本土企业预计2021年“内部消化”90亿美元,约占日本总体销售额(包括出口)的三分之一。

  集微网报道,中国慢慢的变成了全球顶级汽车智能芯片的“角斗场”。7月29日,地平线发布了动力最为强劲的“数字发动机”——全场景整车智能中央计算芯片地平线高等级无人驾驶算力瓶颈之后,国内车规级芯片厂商开始攀登整车智能芯片的新高度。

  而自2020年地平线按下中国智能汽车芯片的前装量产元年的按钮后,地平线多个前装量产项目定点。地平线也是目前国内唯一一家实现汽车智能芯片前装量产的企业,其首款车规级AI芯片地平线,实现了中国车规级AI芯片量产零的突破。

  在完成了0到1的技术部署之后,更重要的是1到N的商业经济价值共探,无人驾驶商业量产的“长跑”也开始步入冲刺阶段。

  技术能力是底座,但是商业量产的那个突破点却有偶然性。正如阿根廷诗人博尔赫斯所说,“我们管千百个变化不定的原因的无限运作叫做命运。”“就像天空中飘过一片云,你不知道它会在哪个点下雨,但你知道一定会下雨。”地平线生态发展与战略规划副总裁李星宇这样形容无人驾驶要实现商业量产的那种偶然性和必然性。

  在高算力瓶颈之外,算力浪费、生态缺乏以及数据风险,是当前国内智能驾驶解决方案面临的三大主体问题。而要迈向全面商业化量产之路,必须快速补上每一环。

  地平线此次发布的首款全场景整车智能中央计算芯片征程5兼具大算力和高性能,单颗芯片AI算力最高可达128 TOPS,支持16路摄像头感知计算,毫秒必争高效协同,能够支持无人驾驶所需要的多传感器融合、预测和规划控制等需求。

  地平线创始人兼CEO余凯博士指出,中国汽车市场突然成了全世界创新的焦点。如今,世界顶级芯片企业最新的无人驾驶芯片量产的首发不是在日本车或者德国车上,而是在中国的自主品牌车上。在他看来,智能汽车是堪比计算机诞生的一个史诗级别的创新,它将推动一系列的关键技术变革——包括芯片、操作系统、传感器、人工智能的基本理论、算法以及整个软件生态,并延展到智能汽车之外的泛机器人领域,迎来“无处不在的机器人的时代”。

  而作为“数字发动机”的芯片无疑是背后关键的底层技术。从去年开始的汽车芯片缺货潮令全球车企陷入减产甚至停产困局,福特、丰田等国际大厂以及国内车企的产线都受到不同程度的影响,“一芯难求”成为汽车产业链之痛,也开始引发从车企开始的供应链层面合作模式等多方面的调整重塑。地平线对此曾一针见血地指出解决汽车芯片缺货的终极解决方案——走向中央计算机架构,也就是说,通过一颗芯片完成所有的事,这是汽车迈向智能化的架构变革趋势,也将从根本上解决汽车缺芯的问题。

  对此,李星宇向集微网解释,整个汽车电子电气架构的演变,从过去的分布式计算架构,到现在比较热门的域控制器,再到特斯拉引领的中央计算平台,这背后的逻辑是计算持续不断的集中化。带来的优势之一就是大幅度减少了单车使用芯片的种类和数量。“当前的汽车芯片缺货,表面看是有一些偶发的因素,但深层次的原因主要在于,现在汽车往往需要用超过100颗的各类大小芯片,其供应链管理难度天然存在。而计算集中化之后,大幅度减少了供应链管理的难度,且有利于避开使用不同的软件基于不同的芯片构架进行封闭开发,提升了整体性能的同时也大幅度提升了整车开发效率。”

  因而,整车智能芯片的发展对于整个汽车产业链具有多重意义。此次,地平线打造的全场景整车智能解决方案和全场景整车智能计算平台,并公布开放开源战略,携手产业链合作伙伴共赴整车智能时代。在现场,地平线首发意向合作伙伴,包括上汽集团、长城汽车、江汽集团、理想、长安汽车、比亚迪、哪吒汽车和岚图汽车等。

  此外,需要我们来关注的是,继2020年9月,地平线功能安全流程认证之后,征程5芯片于今年7月获得全球公认的汽车功能安全标准——ISO 26262 ASIL-B功能安全产品认证,其功能安全架构、设计实现及安全覆盖率均达到了ASIL-B级别,可为ADAS应用提供安全保护方案,满足主流OEM和Tier1的功能安全开发要求。目前,基于征程5的视觉感知算法原型也已成功打通,完成了多摄像头的感知、端到端模型的部署,从系统角度实现从数据标注学习到模型训练以及部署的迭代,为L3/L4级别无人驾驶解决方案的落地开创新的里程碑。随着征程5的正式发布,地平线成为业界唯一可提供覆盖从L2到L4全场景整车智能芯片方案的提供商。

  地平线联合发起人兼CTO黄畅强调,通过软硬结合,协同优化,地平线车规级AI芯片在追求算力突破的同时从始至终保持着高效利用率,又得益于地平线开放易用的开发工具链、AI开发工具平台,以及实时安全车载操作系统,地平线向行业提供的高性能“数字发动机”所带来的强劲动力能够高效拓展应用于无人驾驶、智能交互、智能网联、智能车控等车载应用场景。

  由芯片出发的底层技术基础近年来正在像地平线这样的本土厂商的努力探索下不断疏通,并开始缩短与国际大厂间的实力差距。但是商业量产不单是一个技术命题。

  “其中的核心当然是你需要在技术和合作上不间断地积累,在每个时间点上去努力赚取积分,然后那个积分累积到某些特定的程度的时候,就是发生质变,那个商业化的突破点才会来临。但是那个点何时到来,其实是很难预料,这其中有太多的影响因素。”李星宇对集微网表示。

  自2020年6月,搭载地平线系列车规级智能芯片的第一款量产车型长安UNI-T推出,地平线也称为国内第一家推出规模化量产的车规级智能芯片的厂商,并让其跻身全球唯三的面向市场提供量产级车规ADAS专用芯片的企业。截至目前,地平线万片。据悉,明年上汽集团旗下荣威RX5将搭载征程3芯片上市,未来也将搭载征程5芯片。而长城汽车在最近4个月里完成2022款哈弗H9的开发,基于征程2芯片实现智能座舱功能。造车新势力哪吒汽车目前所有车型都布局量产征程3芯片,并有意向未来搭载征程5芯片。

  对此,余凯表示,这也要感谢像长安这样的国内车企“敢于用、乐于用、勇于用国产芯片”。在接下去高级别无人驾驶量产落地的冲刺中,中国的车企和芯片厂商更要密切合作,才能快速迭代,打造智能汽车创新的中国速度,因为在创新的时代,速度是制胜的关键。

  这其中,汽车智能芯片作为底层支持的硬件产品,同时也是和软件、系统和整个生态紧密相连的关键一环。余凯称,“地平线将坚持立足于Tier 2的角色,不做量产硬件,不做软件捆绑,不做封闭方案。”发布会上,地平线启动了开放生态战略,强调以“全维利他”的思维为智能汽车产业释放源头活水,助力产业同频共振、协同发展。其基于seL4安全微内核架构的实时车载操作系统TogetherOS采用开放式软件架构,全产业生态合作伙伴都可参与共建。

  集微网了解到,当前地平线已经与Linux基金会的ELISA开源项目达成深度合作,拥抱Safety Linux开放生态并热情参加建设,同时以Linux基础方案和安全增强机制来满足系统整体安全的功能安全目标。未来,地平线也将积极寻求与更多开源社区的合作、参与汽标委车用操作系统标准化项目,携手全行业来构建一个车规级实时安全操作系统的底层基座,让车载OS的开放生态更加繁荣。

  地平线副总裁兼智能驾驶产品线总经理张玉峰就此指出,地平线希望以软硬协同、灵活开放的商业合作模式与广泛的行业伙伴深度合作、协同创新。

  而定位为Tier-2的地平线,可谓“货架丰富”,既可提供芯片和可选量产级算法助力合作伙伴加速实现智能驾驶应用的量产落地,又可提供全面丰富的开发工具支持合作伙伴高效开发,还可开放量产级算法并提供芯片原厂支持,与合作伙伴以深度联合开发的方式实现能力共建,持续为合作伙伴创造价值。张玉峰介绍,到目前地平线芯片,他们还提供高效的软硬件开发工具,让主机厂、Tier1、软件合作方可以在此基础上高效地开发算法和软件。同时他们更愿意与行业的伙伴能力共建、开放共赢。事实上,地平线的量产算法在去年也做出了多次尝试,已经与多家合作伙伴展开深度的联合开发,帮助合作伙伴去更快建立2.0时代软件的开发能力。

  2021年汽车产业进入造车 2.0 时代,包括手机、家电、互联网、地产等更多跨界造车大军加入,也让汽车智能化的竞争更激烈。但这条道路缺乏成熟可借鉴的经验,关于无人驾驶方案的落地就出现了多种技术路径,比如渐进式与跨越式、单车智能与车路协同、纯视觉与激光雷达等路线之争;同时中国自主品牌向智能汽车的转型也面临三条路径,包括依靠全栈智能化巨头、生态共赢以及垂直自研。

  现在还不能轻易去说这些路径孰优孰劣,李星宇指出,因为这一切必须深刻根植于具体的应用场景、商业模式和技术成熟度。“但这其中最大的公约数是他们都需要计算,地平线对整个行业的创新来说,我们打造芯片的地基,并希望在这个地基上承载无数的行业伙伴。”

  事实上,更多自主车企倾向选择生态共赢的路径。“这两年,神经网络算法的架构每年都在变化,如果你不拥抱一个开放的生态,你很容易在某个环节里突然犯错,并且没有办法挽回。”余凯称。所以,就现阶段来看,打造开放的生态,与产业链合作共赢或许是“有章可循的通向成功的路径”。

  集微网消息集微网刚刚获知,芯恩公司于今日(8月2日)在青岛举办誓师大会,正式公开宣布8寸厂投片成功,投片产品为功率芯片,良率达90%以上,光罩厂也于同期完成了产品交付。

  知情人士向集微网透漏,芯恩在6月底接受了客户的首次投片,于7月3号清晨3点完成第一批产品的生产,良率达90%以上。而第二批更复杂的产品也随后完成,良率亦达90%以上。并且,光罩厂也连夜奋战,在7月30号顺利完成了产品的交付。

  芯恩青岛项目由张汝京博士领衔。2018年5月,芯恩(青岛)集成电路有限公司芯片项目启动签约仪式举行,这是中国国内启动的首个CIDM集成电路项目。签约期间的公开信息数据显示该项目计划2019年底一期整线年满产。

  据签约期间的报道,该项目总投资约150亿元,其中一期总投资约78亿元,项目建成后能轻松实现8英寸芯片、12英寸芯片、光掩膜版等集成电路产品的量产。

  2019年10月28日,芯恩举行了集成电路研发生产一期项目厂房封顶仪式,同年12月27日,青岛芯恩设备进场。

  2021年3月15日,据青岛西海岸报道,芯恩项目8英寸芯片将在年内实现量产。

  自2018年成立以来,芯恩的发展可谓一波三折,先后经历疫情等重重困难。2020年底袭来的全球缺芯潮,让业界对芯恩也充满诸多期待。

  在今天的誓师大会上,芯恩创始人张汝京告诉全体员工:“大家必须要有耐心、信心、决心,用更有毅力和坚韧不拔的心态,一定把项目做成功,为中国半导体做出贡献!”

  据了解,芯恩项目已有1000余名员工,其中300位以上为行业资深人员,全员平均岁数33岁。管理层都曾就职于国内外著名的半导体公司。截至 2021年7月1日,芯恩已递交259项专利申请,其243件获得受理号。目前申请的专利中有200多项都是与本研究目相关的基础专利。

  经过更名、高层换血、股权变更等一系列令人眼花缭乱的操作后,武汉弘芯突然于今年6月29日注销营业执照,注销原因为“决议解散”。

  总规划投资上千亿元的弘芯半导体曾被示为武汉的明星项目,原本有望在我国华中地区扛起一面产业大旗。然而,该项目却在2020年由于资金链断裂而陷入停滞,只剩下了未完工的厂房、被抵押的光刻机和大量欠付的工程款和设备款。

  武汉弘芯被政府部门接管后,一度更名为武汉新工现代制造有限公司,并于今年2月遣散了公司所有员工。但由于该公司从未对包含“半导体制造”在内的营业范围进行过变更,外界一直期待弘芯会在政府部门帮助下获得重生。

  然而,武汉弘芯(现为:武汉新工现代制造有限公司)却在今年6月29日突然注销,根据《公司法》的规定,公司一旦注销登记即告终止,其法律意义上的主体资格就宣告消灭。换言之,公司一旦注销登记,公司就不复存在,任何人都不可能向其主张权利了。

  烂尾企业注销并不能将此前的债务一笔勾销。为维护交易安全,保障债权人的利益,《公司法》对申请公司注销登记做了严格的规定,除非因合并或者分立外,公司在申请注销登记前一定要经过法定清算程序。清算程序中的一个环节就是由清算组核实债权并进行清偿,清算组应在清算期间通知、公告债权人,由公司的债权人向清算组申报债权,公司只有在完成清算程序后,才能申请注销登记。

  不过,弘芯的一位供应商告诉集微网:“弘芯并未偿还相关款项,我们仍在努力维权中。”

  虽然政府部门接管了武汉弘芯,但自掏腰包偿清弘芯的欠款并不现实,只能通过主导变卖资产或寻找企业接盘来解决。同为烂尾项目的德淮半导体日前就已经被摆上拍卖网站,即将以16.67亿元的起拍价开始拍卖。

  反观寻找企业接盘这一条路,目前国内的所有芯片烂尾项目中,集微网尚未发现有项目被新企业官宣接盘。

  此前,针对弘芯等项目被企业接盘的可能性,集微咨询总经理韩晓敏曾指出,半导体烂尾工程再利用面临三个难题:

  一、半导体产业的特殊性。虽然烂尾工作绝大部分都只是完成了厂房等基础设施建设,但半导体行业有其自身的特殊性,即便都是晶圆制造项目,根据不同的定位,如存储器、功率半导体或是逻辑代工,还有不同的晶圆尺寸,8英寸还是12英寸,计划产能的大小和工艺路线的选择,对厂房、洁净室等基础设施建设都有会不同的要求,特别难找到完全匹配的接盘对象。如果匹配度不够,考虑到改造的费用、周期等因素,直接新建全部符合自身需求的新厂会比接盘重组有着更明显的优势。

  二、烂尾项目自身存在的问题。主要是两方面,一是项目设施本身。部分烂尾项目的操盘团队对行业规律缺乏基本的尊重,在基础设施建设方的选择上缺乏专业性,导致其遗留资产有重大瑕疵,再利用还需投入较大资金和精力改造。二是烂尾项目的所有权等问题。烂尾项目一般都还伴随着抵押、借款、垫资等问题,同时还会涉及地方国资、银行贷款等多方问题。这样一些问题在项目烂尾后较长的一段时间内仍不能完全解决清楚,也是阻碍烂尾项目“死而复生”的重要原因。

  三、国内产业高质量发展形势。在全国各地如火如荼发展半导体产业的今天,真正有能力操盘晶圆制造项目的企业和团队,根本不缺投资方的支持,可完全选择合适的地方政府合作,轻装上阵,原则上不太会愿意接手存在种种问题的烂尾项目。

  集微网消息,目前的芯片短缺危机预计将在未来一段时间持续下去,慢慢的变多的在成熟工艺节点生产的关键设备受的影响更大。

  7月22日,知名半导体技术探讨研究机构semiengineering撰文分析了成熟工艺节点的芯片缺货状况。文章指出,之前成熟节点生产的芯片通常受到的关注较少,但它们几乎能大范围的应用于每一个电子设备,包括家电、汽车、电脑、显示器、工业设施、智能手机和电视。这些芯片很多都是市场的抢手货,不同芯片的类型、规格和供应商,也出现不同程度的供应紧张,交货时间长的现象。

  此外,一些需要先进工艺的芯片如存储器和处理器也出现了缺货现象,这些芯片往往更能引发外界注意,但成熟节点的芯片也很重要。目前供应紧张的成熟节点的半导体器件包括CMOS图像传感器、显示驱动IC、闪存控制器、微控制器(MCU)、MOSFET和电源管理IC(PMIC)等等。

  前沿工艺芯片的短缺已经影响到一些公司和他们的出货能力,比如汽车芯片、PC和智能手机的出货,而且这样的一种情况近期内不会很快得到改善。

  Gartner的分析师Samuel Wang说:“总的来说,我们大家都认为芯片短缺至少会持续到明年年中。”去年疫情爆发初期,芯片的需求骤降,2020年中期,市场出现反弹。在家工作的场景推动了对电脑和电视的需求,这造成了对芯片需求的激增,出现了尖端工艺芯片的短缺现象。这种势头随后延续到2021年上半年,汽车行业出现了严重的芯片短缺,这样的一种情况已经蔓延到智能手机和别的产品。芯片短缺还有别的原因,在高端寻求层次上,该行业正处于繁荣周期中,只有少数的芯片制造能力来满足市场需求。

  先进前沿节点芯片往往基于12英寸晶圆,如16纳米、14纳米到5纳米的各种先进工艺。此外,12英寸晶圆也涵盖了65纳米到28纳米的成熟节点,8英寸晶圆则可以涵盖350纳米到90纳米的工艺。近年来,全球8英寸晶圆厂的产能一直很紧张,12英寸的产能也是如此。分析师说,事实上,中国台湾地区代工厂的产能订单已经预定到了2022年年中。联电业务管理副总裁Walter Ng说:“我们在许多应用和所有节点上都看到了前所未有的需求。随着供货周期继续延长,我们始终相信这将有几率会成为新的常态。”

  为了满足需求,芯片制造商正在建设新的8英寸和12英寸晶圆厂。但是建造工厂需要一些时间和资金,这在某种程度上预示着芯片短缺问题不会在一夜之间消失。在此之前,一些芯片类型的短缺将继续存在,包括图像传感器、MCU和PMIC。

  多年来,该行业经历了各种繁荣周期,繁荣周期内,需求大于供应,反之则供应大于需求。

  TEL总裁兼首席执行官Toshiki Kawai在最近的一次演讲中说:“在5G移动和数据中心投资的推动下,逻辑/晶圆厂的投资强劲,内存的投资也在加速。由于5G移动、PC和数据中心的需求增加,供应紧张,企业对DRAM对的稳定投资仍会继续。”

  根据Semico Research的数据,总的来说,半导体市场在2021年预计将增长17%,2020年则是6.6%。在这个周期中,芯片需求超过了供应,这影响了许多产品的生产和发货。Semico公司总裁Jim Feldhan说:“供应短缺期内的经典经济模式就是价格上升,同时单位销售量下降。但是市场需求正在趋缓,至少对一些最终用户产品来说是这样。大部分个人电脑的升级周期已结束,短缺将在2021年下半年的大部分时间里得到缓解。但我们看了一些情况,芯片短缺现象会延长到2022年。预计物联网、5G及其在智能城市的新应用将继续增长,而且对云计算应用的依赖性会慢慢的强。”

  每个应用场景所涉及的相关芯片都有不同的生态链,Feldhan说:“先进的技术和成熟的半导体产品正经历着不同的供应情况,智能手机的先进处理器产能紧张,这在某一些程度上是正常的,因为利用最新一代工艺技术(5纳米)的手机已经推出。个人电脑和平板电脑的计算处理器正经历着恢复到更多的历史需求水平,因为家庭教育需求的升级已能得到满足。”

  利用成熟技术的芯片也在蒸蒸日上。Bruker公司副总裁兼半导体业务部总经理Paul Ryan说:“我们在射频领域看到了很多机会,特别是在5G的推广上,许多代工厂的主力是40纳米及以上的产品,需求正在爆发。”

  汽车芯片绝大多数都是基于成熟节点。Feldhan说:“随着PC需求的增加,2020年汽车销售量下降,但许多汽车芯片是为特定的应用而设计和使用的。”

  Feldhan认为,2021年初汽车业务出现反弹,但汽车制造商未能采购到足够的芯片来满足需求。Feldhan说:“汽车制造商试图恢复他们的订单,但现在他们处于制造序列的后面。工厂产能已经被分配来满足笔记本、台式机、平板电脑与服务器的销售增长。这与去年下半年新的智能手机的正常推出发生了冲突。异常的天气和运输问题也加剧了短缺危机。”总而言之,成熟节点芯片的几个细分市场都有短缺问题。因此,IC供应商需要更加多的制造能力。

  但拥有晶圆厂的半导体供应商以及代工厂都面临着产能不足的问题。KLA的副总裁兼总经理Wilbert Odisho说:“我们正真看到成熟节点的12英寸设备的利用率达到了历史上最新的记录。中国大陆、北美、欧洲和日本的设备制造商目前正在特别积极地增加产能,8英寸设备的利用率也处于非常高的水平,不少新的8英寸晶圆厂也扩产能的计划。”

  8英寸的产能尤其紧张。在某些情况下,代工厂正在将一些芯片产品从8英寸工厂迁移到12英寸毫米工厂。Lam Research公司战略营销总经理David Haynes说:“许多情况下,将专业方面技术生产转移到12英寸毫米还有一些重大障碍,首先,将设备生产从折旧的8英寸晶圆厂迁移到12英寸晶圆厂的经济性可能是个问题。其次,更大的障碍可能是需要被重新认证。在许多情况下,晶圆厂的一个小部件是专门用于汽车应用的,对其作可重新鉴定有可能非常耗时和昂贵。但这使得这些8英寸晶圆厂需要持续改进,以提高现有设施的产能。”

  所有这些都给代工厂商带来了挑战。联电的Ng说:“每个代工厂都有自己的标准来应对当前的短缺,由于市场需求远超于我们的能力,这迫使我们按客户和特定的重点终端应用来确定我们的供应能力的优先次序。我们的决定,以及我们做出决定所依据的标准,将对我们在未来几年的表现至关重要。”

  据SEMI称,为满足需求,全球约有19座新的大批量晶圆厂慢慢的开始建设,或将在今年年底前开始建设,另有10座晶圆厂计划在2022年建成。

  但许多工厂设备类型也供不应求,特别是8英寸设备。KLA的Odisho说:“我们已看见我们的客户重新部署了以前放弃使用的成熟系统,KLA将8英寸的能力嵌入到较新的一代系统中,使设备制造商能够部署最新的特性和能力,满足他们的工艺控制需求。”

  同时,成熟节点的几种类型的芯片产品都很抢手,面临着短缺,包括微控制器。微控制器被用于众多系统中,如家电、汽车、通信设施和工业产品。英飞凌、恩智浦和瑞萨等公司都是微控制器的提供商。一些企业具有自己的工厂,也有一部分选择外包给代工厂。

  MCU可以在同一芯片上集成了几个部件,如CPU和存储器。MCU有4位、8位、16位和32位配置。例如32位的MCU通常用于汽车,而4位的产品则多用于家电。

  MCU也有不同的工艺节点,如28纳米、40纳米、65纳米、90纳米和180纳米。

  市场对MCU的需求相当强劲,联电业务发展副总裁Walter Ng表示:“MCU目前是市场上的一个热门应用,从成熟的8英寸技术节点到主流的12英寸技术的需求都很旺盛,MCU是推动主流40纳米及以下技术增长的关键应用之一。”

  然而,MCU供应商无法跟上需求。Semico的Feldhan说:“MCU的短缺仍在继续,对MCU的需求在2020年下半年开始增加。从那时起,MCU的平均销售价格(ASP)每个季度都在增加。我们预计2021年第二季度出货量将下降1%,而平均销售价格预计将增加近5%。32位MCU的供应似乎确实最紧张,其平均售价在去年增长了20%以上。”

  Feldhan说:“即使是比较老旧的4位MCU也有需求。4位MCU的单位销售量已大幅度的增加。虽然4位MCU只占总出货量的不到1%,但在2021年的前五个月,4位MCU的销售量与2020年相比增加了400%以上。”

  一些MCU供应商正在采取常规措施来满足需求。Microchip公司就推出了一个优先供应计划(PSP)。它将在客户下单后6个月开始为其提供优先供应,以换取至少12个月的不可取消( non-cancellable orders)订单。

  Microchip总裁兼首席执行官Ganesh Moorthy在最近的电话会议上说:“这给我们打下了坚实的基础,使我们也可以审慎地获取受限的原材料,投资扩大工厂产能,并雇用员工来支持我们的工厂升级。”

  显示器驱动IC(DDIC)和电源管理IC(PMIC)的供应也很紧张。DDIC用于为平板显示器供电,而PMIC则用于管理系统的电源。

  联电的Ng说:“PMIC和DDIC的需求量很大,DDIC和PMIC的生产涵盖了从150纳米到22纳米/28纳米节点的成熟技术。”

  PMIC几乎用于每一个系统,是控制电力流动和方向的芯片。Dialog、Maxim、Qualcomm、Samsung、STMicroelectronics和TI都是PMIC的主流供应商。一些供应商在他们自己的工厂制造PMIC,而其他供应商则使用代工厂。

  PMIC是基于BCD(双极-CMOS-DMOS)工艺。意法半导体开发出一种技术,将三种不同的工艺技术结合到一个芯片上。双极性用于模拟功能,CMOS用于数字,DMOS用于电源和高压元件。在智能手机中,PMIC最重要,处理大部分的电源要求和其他功能。

  对于可穿戴设备、可听设备和其他紧凑型消费类终端设备,设计者希望开发体积更小,电池使用寿命更高,还能保证散热和控制噪音的控制模块。

  然而,PMIC也供不应求,这影响了部分产品的出货量。PMIC被大范围的使用在PC、服务器和别的产品中。KeyBanc的分析师John Vinh说:“在供应紧张的情况下,PC、服务器和显卡的需求仍然较为稳健,虽然PC笔记本的需求仍然比较平衡,但由于与DDIC和PMIC有关的组件严重短缺,第2季度的情况可能会低于先前的预期。”

  因此,根据Semico的数据,2021年第一季度PMIC的单位销售量下降了0.7%,而价格上升了2.8%。

  DDIC也供不应求,阻碍了特定显示器的出货量。汽车、工业设施、个人电脑、智能手机、电视和别的产品都采用平板显示器。大多数电视屏幕是基于液晶显示器(LCD),电视机使用其他显示类型,如OLED。

  联电业务管理副总裁Walter Ng说:“智能手机显示屏是基于LCD和OLED的。许多汽车采用简单的LCD,而其他车辆则利用更复杂的显示器。汽车显示屏的扩展和汽车设计中电气化和先进计算机架构的兴起,正在推动显示驱动IC和显示技术的提升,3D传感和更广泛的MCU应用也需要得到进一步提升,以改善ADAS性能。”

  平板显示器往往由大型工厂制造的。来自中国大陆、韩国和中国台湾地区的供应商在显示器制造领域占主导地位。

  疫情爆发之前,平板显示器市场相当黯淡的,供应过剩、价格下跌和亏损是市场的共同主题。到2020年中期,显示器市场出现反弹,显示器中使用的关键芯片出现短缺,包括DDIC、定时控制器(TCON)以及触摸和显示驱动集成(TDDI)芯片。

  TCONs用于控制显示器中的显示驱动IC。TTDIs在同一芯片上结合了触摸控制IC和显示驱动IC。供应显示芯片,这样的领域的供应商主要是Focaltech、Himax、Ilitech、Magnachip、Novatek、Raydium和Synaptics 。 2021年到目前为止,显示器的需求仍然强劲,而显示芯片的短缺问题仍然存在。

  Feldhan认为:“据传2020年下半年以来显示驱动器就处于短缺状态,显示驱动器ASP(平均售价)增长了21%,而单位发货量只增长了19%,但在2021年第一季度,单位销售量增加了14.5%,而价格下降了10.4%。这种反应通常表明供应商有了一些库存的压力。”

  有几家代工厂商生产显示芯片,大尺寸LCD的DDIC是在8英寸晶圆厂使用110纳米到150纳米工艺生产的;而用于小尺寸屏幕的DDIC是在12英寸晶圆厂生产的,采用90纳米到22纳米工艺。

  根据TrendForce的数据,大屏幕LCD的DDIC供不应求。这一些产品基于8英寸晶圆,而根据该机构公布的数据,8英寸产能本身也处在供不应求的状态。

  用于小型和中型显示器的DDIC也很紧张,除了供应短缺,DDIC的供应商还面临其他挑战。在一些应用场景中,TDDIs正在取代DDICs。

  同时,用于智能手机显示屏的AMOLED显示芯片也出现了短缺。据TrendForce称,这些代工厂承受着不小的产能压力,这一领域的系列新产品主要是采用40纳米和28纳米的 medium-voltage工艺技术制造。三星、台积电和联电是这些工艺的主要代工厂。此外,HLMC、Nexchip和中芯国际也在开发这些工艺。

  CMOS图像传感器也供不应求。CMOS图像传感器的应用场景也相当广泛,如汽车、工业/医疗系统、安全摄像机和智能手机。一个标配的智能手机集成了两个或多个摄像头,每个摄像头都由一个CMOS图像传感器驱动。

  据豪威科技称,平均而言,一部高级智能手机包括1至2个前置摄像头,以及3至4个主摄像头,公司全球销售和营销高级副总裁Michael Wu(吴晓东 )说:“用户可能会探索新的应用,如同步定位,测绘以及AR/VR。图像传感器的供应商会继续推动技术向前发展,市场正在不断追求在更广泛的终端产品中使用更高分辨率和更高像素的相机模块。”

  根据Yole Développement的数据,去年全球图像传感器业务总额达到207亿美元,比2019年增长7.3%。该市场在2021年预计将达到214亿美元,增长3.2%。

  Michael Wu说:“对手机端来说,2020年的5G需求是指数级的,4G手机的库存已经很低了,而整体市场趋势仍在向5G发展,在医疗领域,疫情推动了相关市场的繁荣,今年这种增长还会持续,特别是对可重复使用的医疗成像设备的需求。计算机是另一个蒸蒸日上增长的市场,今年的趋势是更高的分辨率,更小的尺寸的薄边框笔记本电脑。”

  图像传感器是在8英寸和12英寸晶圆厂使用标准CMOS工艺制造的,为制造一个图像传感器,制造商一般在一个工厂里加工两个不同的晶圆。第一块晶圆由许多模具组成,每个模具由一个像素阵列组成,第二块晶圆由图像信号处理器(ISP)芯片组成。这些晶圆被粘合在一起然后切割,形成图像传感器。

  一般来说,顶部的像素阵列芯片是基于成熟节点,ISP的工艺范围是65纳米、40纳米和28纳米工艺。

  泛林集团(Lam Research)的Haynes说:“从制造工艺的角度来看,随着像素尺寸缩小到1微米以下,传感器的制造工艺正在从90纳米技术节点转向65纳米和45纳米技术节点进发,与此同时,相关的图像信号处理(ISP)晶圆生产正在转向28纳米及以下。”

  豪威科技的Michael Wu说:“CMOS图像传感器的短缺影响了手机市场的出货量,我们正真看到40纳米和28纳米都有短缺,包括从40纳米向28纳米的技术迁移。”

  文章最后还指出,其他芯片类型,如模拟和射频类芯片,以及电容器等无源器件的短缺也是如此。

  集微网消息,8月2日,《财富》发布世界500强企业排行榜显示,华为升至该排行榜第44位。华为目前受到美国制裁,仍能在排行榜上升至44位殊为可贵。根据华为召开的2020年业绩报告发布会,2020年华为全球出售的收益位8914亿元人民币,同比增长3.8%;纯利润是646亿元人民币,同比增长3.2%。

  据了解,华为上个季度增加了对华盛顿游说团体的支出。美国对华为的设备禁令,意味着该公司无法参与数十亿美元的网络基础设施计划和相关项目。据周二披露的数据,华为今年第二季度在美国的游说支出为106万美元,高于今年第一季度的18万美元。

  华为日前发布了新一代旗舰手机P50系列,其中P50 Pro采用双环多摄设计,搭载一颗5000万像素大底原色镜头、一颗4000万像素原色镜头、一颗1300万像素超广角镜头以及一颗6400万像素潜望式长焦镜头。变焦范围最大可达到200倍,同时华为还通过XD Optics计算光学技术让产品在拍照过程中还原更多图像细节。

  处理器芯片方面,华为P50系列采用5nm制程工艺的旗舰芯片麒麟9000和骁龙888 4G芯片,同时,华为P50系列推出AI异构通信技术,支持四网协同、双网并发和AI信号预测。

  在软件方面,自6月2日发布至今,HarmonyOS 2已实现超过4000万用户升级,获得了广泛认可。此次发布的P50系列均搭载了HarmonyOS 2。

  【终止】美国ITC确认终止Ouster对禾赛科技提起的专利侵权调查;爱立信对特定电子设备提起337调查申请,联想、摩托罗拉为被告

  【误导】因“光刻机”误导投资者,证监会对苏大维格处以百万罚款;明皜传感核心技术人员认定与专利布局存瑕疵,或成IPO拦路虎

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