手机 “缺芯” 真相:芯片的春天,似乎还遥遥无期

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文 / 云鹏

来源:智东西(ID:zhidxcom)

今天一大早,手机芯片缺货就上了热搜。

而且这个缺货前面,还用了个关键定语 “全面”。

从手机 SoC 到电源管理 IC、屏幕驱动 IC、CMOS 图像传感器等等,几乎无一幸免。

对于缺货的程度,小米副总裁,红米一把手卢伟冰也给出了精确描述:“不是缺,是极缺。”

去年曾疯狂囤芯的手机厂商,真的已经到了 “极缺” 的程度吗?

春节前的苹果 Q1 财报会上,苹果 CFO 也透露 iPhone12 系列遭遇了芯片短缺问题,并称手机供需失衡可能会持续数月。

而就在今天上午 10 点,工信部刚刚表示,中国将从国家层面给予芯片产业大力支持。

手机芯片短缺的背后,反应出了哪些问题?大家都知道短时间内无法解决芯片自主生产的问题,那我们真的就只能坐等这场 “芯片严冬” 自动消解?

大厂尚可吃一吃家底,但对于小厂来说,生存可能都成了问题。

01 手机芯片到底有多缺货?

据国内财经媒体报道,目前智能手机高端 SoC 一哥高通的全系物料交期已经延长到 30 周以上,甚至一些可穿戴设备芯片也延长了交货周期。

智东西与国内屏幕产业链人士了解驱动 IC 情况时,被告知,“我们现在交不上货,就是因为缺芯片。”

另一边,国内手机 CIS 芯片厂商相关负责人也告诉智东西,现在缺货的情况非常严重,而且也不是一天两天了,从去年就一直有。

02 手机芯片为什么缺?

1、不止一个跟手机抢的

其实大家都还记得,前段时间在芯片行业被讨论最多的,是汽车的缺芯问题。这其实就反映出来一个大的背景,越来越多的智能设备都在增加对于芯片的需求量。

不仅是手机、汽车,从 2019 年 5G 商用后,2020 年在 5G、AI 的加持下,IoT 无疑也在快速地向着智能化发展。

几乎每一个手机厂商都开始建立自己的 IoT 生态,从手机拓展到手表、耳机和各类智能家居产品,这些,都增加了对于芯片的需求。

过去,智能手机几乎是唯一的算力核心,而今天,各类智能硬件都具有计算能力。

2、后疫情时代需求回弹,汽车加单挤产能

疫情初期,消费需求遭到重创,全球科技产业供应链也变得极不稳定,因此市场信心不足,厂商普遍削减了自己的订单量。

而随着疫情逐渐稳定,疫苗问世,全球新冠新增病例呈现下降趋势,不论是智能手机、汽车还是 PC 等消费电子产品,都迎来了需求的快速回升。

相当于憋了半年多的需求突然释放出来,其实台积电、联电、格罗方德、三星、中芯国际等主流晶圆代工厂的产能总和并不低,但架不住突然的需求暴涨,全部产线满载。

另外,因 “缺芯” 导致大量汽车延产,各国汽车厂商纷纷求助政府,向台积电等主要晶圆代工厂施压,要求优先为汽车芯片分配产能,反过来致使其他领域的 “缺芯” 问题日益严峻。

除此之外,疫情之后,中国大陆芯片产业链成为了最稳定且健全的,海外订单也因此逐渐回流,这些都显著增加了大陆芯片产能需求。

3、厂商芯片囤货激进,多我一口,少你一口

与芯片短缺形成鲜明对比的是,从过完年回来,各大手机厂商都开始了新机发布的预热。

仅 2 月底到 3 月初短短两周里,就有七八款 5G 新机发布,覆盖华为、小米、OPPO、vivo、魅族、努比亚等主流手机厂商。

并且值得注意的是,这些手机往往采用的都是骁龙 888、骁龙 870 等芯片,也就是缺货颇为严重的 5nm、7nm 芯片。

其实,厂商们大都在吃去年的芯片库存。

2020 年上半年的疫情让许多地方的供应链、物流系统都遭到重创,有需求,没货卖成了常态。

缺货造成的市场恐慌,让大家的芯片囤货更加激进,据了解,1.5 倍甚至是 2 倍的库存规划都并不少见。即便如此,他们也无法安心。

另一方面,美国对华为的技术封锁,让所有厂商都绷紧了一根弦,谁也不敢说,自己一定不会是下一个。

因此在华为连夜包机运回芯片的同时,其他手机厂商也没闲着,大家都在芯片库存上采取了大胆的库存策略。

并且,手机厂商们都看到了华为手机疲软后留下的市场机会,每个人都觉得自己可以分到更多蛋糕,这也让他们芯片备货更加激进。

每个厂商都明白,芯片就这么多,我拿的多一点,“友商” 就拿的少一点,一部手机一块芯片,我拿到了这么多芯片,就等于提前锁定了这么多的销量。

现在主流手机厂商的手里仍然有数量可观的芯片库存,但他们都不敢敞开卖,因为没人知道什么时候芯片短缺的问题才能真正缓解。

俗话说,手有余粮,心里不慌。谁都不想等到无米下锅的那一天。

厂商高管们嘴上大喊 “缺芯”,其实心里都知道自家仓库里还有余粮,但只是希望通过将消费者的注意力转移到芯片短缺上,来减轻手机 “缺货” 带来的负面影响。

4、5G 手机需求高涨,销量不断刷记录

既然说到手机缺芯,就离不开手机本身需求的高涨。

2020 年全年,中国手机市场的 5G 手机出货量占比已经超过了 52%,累计新机数量也接近了一半。随着 5G 落地的不断推进,2021 年 5G 智能手机毫无疑问将会继续迎来高速增长。

2021 年小米预计手机出货量将达到 3 亿台,而荣耀的目标也达到了 1 亿台,苹果 iPhone 12 的销量不断刷新着分析师预期,2021 年有望超过 2.3 亿台。

5G 手机出货量的暴涨,毫无疑问会带动手机零部件需求的快速上涨,其中就包括各类关键的芯片。

就像前文提到的,开年各家厂商这波集中的新机发布,也让芯片短缺问题更加凸显。哪怕芯片不足,厂商们也忍不住要发布新机,因为需求太旺盛了,谁都想抓紧时间多卖货。

虽然目前全球手机市场销量没有显著增长,甚至处于缓慢下滑阶段,但每一部手机的芯片需求量却增加了,手机功能的丰富和性能的强大都是靠各类芯片、传感器支撑的。

例如手机拍照对于 CIS 芯片的需求、快充竞赛对于电源管理芯片的需求、各种 AI 功能对于各类传感器芯片的需求等等,都在快速增长。

台湾力晶集团创办人黄崇仁在接受媒体采访时曾说道,光是电源管理芯片,就把联电、世界先进的 8 英寸产能 “塞满了”。

5、先进工艺成抢手货,市场都被 “惯坏了”

现在有一个非常明显的趋势,就是终端厂商们对于先进工艺的需求越来越迫切,苹果甚至已经提前预定了台积电 3nm 初期的绝大部分产能。而 3nm 芯片目前的量产还存在不少问题需要解决。

目前智能手机厂商的旗舰机,几乎无一例外地采用了高端先进工艺 SoC,其中以台积电 5nm、三星 5nm 为代表。

其实这一部分也是由于 2020 年一整年,美国对于华为芯片的制裁,给整个消费市场乃至供应链侧都上了一堂课,让消费者对于芯片的了解有了很大加深。

5nm、芯片、台积电、光刻机等关键词,都热议已久,而后续手机厂商们也在发布会上不断强调自己的 SoC 采用的是最新的工艺,这无疑也是在给自己 “挖坑”。

因为这就逼迫厂商在旗舰产品中必须采用最先进工艺的芯片,否则就会在产品力上大打折扣,甚至要失去很多市场推广所需要的 “噱头”,在与 “友商” 的竞争中声量处于弱势。

另一方面,这也加剧了手机终端厂商对于高端芯片的需求,加剧了芯片的短缺。

6、代工厂产能缺口达 30%,产业链转移增加代工需求

当然,在面对芯片短缺问题时,芯片代工产能不足一定是核心因素之一。摩根大通分析师预计,全球半导体芯片缺口最高可能有 30% 左右。

有人说,投资扩张产线,提升产能不就可以了吗?

生产芯片是一个重资产、高技术壁垒的产业,芯片厂商从规划投资建厂,到最终的大规模量产,需要好几年时间,想在短时间内解决目前的芯片短缺问题,是痴人说梦。

比如台积电在美国投资建设 5nm 芯片工厂,这当然可以提升 5nm 产能,但台积电自己预计,该厂将会在 2024 年正式量产 5nm 芯片。可以说是 “远水解不了近渴”。

提到美国,这次中美之间的技术摩擦,也让很多中国 OEM 终端硬件厂商在模拟芯片等零部件领域的采购转向了亚洲供应商,而亚洲的芯片厂商大都是 fabless 模式,重度依赖晶圆代工厂生产自己的产品。

过去,这些 OEM 厂商采用的很多模拟芯片零部件都是美国供应商,而美国拥有世界上最多的传统模拟芯片 IDM 大厂。

03 芯片短缺怎么解,“零美国化” 还有多远?

从这些造成短缺的因素中我们不难看出,其实全球芯片短缺是系统性的,从需求的升级到工艺的升级,再到产业链的全球转移,加上芯片产能扩张和利润的矛盾,问题在短时间内很难消解。

因为这种芯片需求,就算是 “挤掉了水分”,仍然十分旺盛,有业内人士认为,疫情只是一个比较明显的因素,其实众多复杂因素结合在一起、同时发生,才导致了如今的紧迫境况。

目前,全球主流的晶圆尺寸为 12 英寸和 8 英寸,智能手机 5nm、7nm SoC 使用的大多是 12 英寸晶圆,而各类 MCU、驱动 IC、电源管理 IC、IoT 芯片则是 8 英寸为主。

因此,8 英寸、12 英寸对于手机芯片来说都很重要。目前 8 英寸扩充产线的投资回报率不高,厂商如果为了现在的缺口盲目扩张,会承担很大风险。

目前这两种尺寸的晶圆产能已经全部满载,甚至订单已经排到了明年。

芯片的短缺,不免让人联想到国内高端芯片生产自主化问题。因为缺芯,拜登政府就想通过立法扶持美国芯片制造业,从而避免过度依赖中国半导体供应链。

今天一大早,工业和信息化部党组成员、总工程师、新闻发言人田玉龙在回答记者问时表示,芯片集成电路是信息社会的基石,也是信息技术的重要基础。芯片产业的高质量发展,关系到现代信息产业和产业链发展。

田玉龙表示,中国政府将在国家层面上将给予大力扶持,共同营造一个市场化、法治化和国际化的营商环境和产业发展的生态环境。

▲工业和信息化部党组成员、总工程师、新闻发言人田玉龙

▲工业和信息化部党组成员、总工程师、新闻发言人田玉龙

工信部释放的信息,表明了国家对于芯片产业的重视,可以说是举国家之力,攻芯片之艰。

如果中国大陆能够在高端先进工艺上更进一步,具备 5nm、7nm 等芯片代工的能力,对于保护国内重点产业芯片供应有重要意义,对于全球芯片代工产能的提升也有积极作用。

但总体来看,这条路还非常漫长。台积电专家曾表示,在半导体工艺领域有一个共识,就是 “选对了设备,你离成功就近了;选错了设备,你就会很辛苦。”

半导体生产设备是工艺研发中的重要一环,而这些设备往往是基于全球最顶尖的零部件厂商的最核心技术研发生产的,其中很大一部分都来自于美国。

要搭建一条完全不含美国技术的先进工艺产线,目前看来仍然是非常具有挑战性的。如今半导体产业链是全球化的,很多时候产品需要得到整个产业链企业的认可才能得以生存。

资深半导体专家杨胜君曾在接受采访时提到,芯片的上下游产业链打通是关键问题,目前下游厂商一直冷落甚至排斥国产芯片,才是中国芯片产业迟迟不能快速发展的更为重要的原因之一。

04 结语:手机芯片严冬或延续整个 2021

有业内人士称,从 2020 年底客户的下单状况看,预测芯片需求高涨的状态会延续到 2021 年底,今年上半年还是属于比较紧张的状态,而且很可能还没到最紧张的时候。

目前全球的芯片短缺问题,已经覆盖了从高端到低端的各类产品,以目前的情况来看,短时间内找到解决方案是不实际的。

今年,不论是手机 SoC、还是 PC 处理器、显卡,都面临产能短缺,“缺芯” 不仅是手机产业的难题,也是 2020 到 2021 年甚至更久的日子里,科技产业一个绕不过去的主题。

3 月 20 日,就是春分了,而芯片的春天,似乎还遥遥无期。

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