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2021年，史無前例的全球大缺貨，讓芯片，這個原本隱藏在手機、電腦、汽車等產(chǎn)品之下的部件走到了聚光燈下。

根據(jù)第三方咨詢機構(gòu)高盛的報告，始發(fā)于汽車行業(yè)的全球芯片短缺，已影響了從鋼鐵和預(yù)拌混凝土到空調(diào)、啤酒廠、肥皂制造業(yè)等169個行業(yè)。沿“缺芯潮”溯源，最初是全球發(fā)酵的新冠肺炎疫情，導(dǎo)致汽車廠商調(diào)整銷售預(yù)測，向芯片代工廠提出減產(chǎn)要求。于是，芯片代工廠將原本給汽車廠商的訂單留給云計算、消費電子等信息產(chǎn)品。

疫情得到一定控制后，汽車銷量出現(xiàn)反彈，而芯片代工廠原本排好的消費電子訂單卻無法取消。如此循環(huán)，汽車行業(yè)成為了此次缺芯潮下首當(dāng)其沖的行業(yè)。

另一大因素來自美國對華為的制裁，這成為扇動缺芯的“蝴蝶翅膀”。一來，華為體量大，對各類芯片都有需求，二來，華為之外的廠商同樣擔(dān)憂供應(yīng)鏈安全，紛紛囤貨自保。囤貨之風(fēng)在整個行業(yè)蔓延，甚至出現(xiàn)了很多偽需求，進一步加劇了芯片的供不應(yīng)求。無法預(yù)料的自然災(zāi)害，讓原本就供需緊張的芯片產(chǎn)業(yè)鏈雪上加霜。業(yè)界預(yù)測缺芯持續(xù)的時間一再延長，從此前預(yù)估的持續(xù)至2021年下半年，到現(xiàn)在已經(jīng)延長到2年-3年。主要國家、地區(qū)和企業(yè)做了不少舉措和布局，以應(yīng)對不確定環(huán)境下的變化，增強自身供應(yīng)鏈抗風(fēng)險的能力。對于中國來說，此次芯片荒讓中國成為最大的半導(dǎo)體需求市場以及產(chǎn)能的中心，機會與挑戰(zhàn)并存。

全球產(chǎn)業(yè)鏈重塑

“缺芯潮”下最大的改變，是加速全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的重塑。芯片制造廠成為各國各地區(qū)爭搶的核心，爭奪甚至超越了經(jīng)濟因素，增加了政治色彩。一如全球最大芯片代工廠臺積電董事長劉德音在《時代周刊》采訪中所說，赴美建廠是由“對其客戶的政治推動”促成。

一直以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都被認為是全球化最徹底的領(lǐng)域。沒有一個國家和地區(qū)能夠憑借一己之力建立一條完全自主的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。一份來自第三方分析咨詢機構(gòu)波士頓咨詢公司（BCG）和美國半導(dǎo)體協(xié)會（SIA）聯(lián)合發(fā)布的數(shù)據(jù)直觀反映了這點。這份數(shù)據(jù)顯示了2019年全球各國家和地區(qū)在半導(dǎo)體上的增加值。美國、韓國、日本、歐洲、東亞分別在產(chǎn)業(yè)鏈中扮演不同角色。

美國在芯片設(shè)計上占據(jù)優(yōu)勢，而晶圓制造主要集中在中國臺灣和韓國，中國大陸在封裝測試上占據(jù)優(yōu)勢。韓國優(yōu)勢則在存儲。美國、日本和歐洲，在半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)貢獻的增加值最高。但這一次，這種明確的角色分工將各國的供應(yīng)鏈暴露在風(fēng)險下——一旦某個地區(qū)的局勢發(fā)生變化，使得其所承擔(dān)的供應(yīng)鏈角色受到?jīng)_擊，影響將擴散全球。美國、歐洲都出臺了相應(yīng)的計劃，試圖建立本土芯片制造產(chǎn)業(yè)。畢竟，缺芯之下，產(chǎn)能為王。誰能拿到產(chǎn)能，就能在這場缺貨浪潮中突出重圍。

2021年3月31日，美國總統(tǒng)拜登公布了一項規(guī)模2.3萬億美元的基礎(chǔ)設(shè)施計劃，其中，提議國會撥出500億美元補貼美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的制造和芯片研發(fā)。BCG和SIA的聯(lián)合報告中指出，這項500億美元的激勵計劃將使美國在未來10年內(nèi)建成19座晶圓廠，將使美國保持“最低可行產(chǎn)能”。9月27日，英特爾在亞利桑那州的兩座工廠正式開始建設(shè)。與此同時，臺積電在美國亞利桑那州的晶圓廠也在建設(shè)中。歐盟領(lǐng)導(dǎo)人則在最近宣布了《歐洲芯片法案》，旨在支持提高研究、設(shè)計和測試能力，并確保國家投資與更廣泛的聯(lián)盟的投資相協(xié)調(diào)。歐盟委員會主席表示，最終目標(biāo)是2030年，將歐洲半導(dǎo)體生產(chǎn)的全球份額提到20%。

今年初，臺積電宣布將在日本開設(shè)子公司，擴展3D IC的研究，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省宣布將投資370億日元（約21.4億元人民幣）支持臺積電在日本設(shè)立研發(fā)中心。日本的半導(dǎo)體企業(yè)也將和臺積電展開合作。韓國政府則計劃，截至2030年，在韓國構(gòu)建全球最大規(guī)模的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈——“K—半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶”，集半導(dǎo)體生產(chǎn)、原材料、零部件、設(shè)備和尖端設(shè)備、設(shè)計等為一體，同時給予相關(guān)企業(yè)一系列政策支持。

另一面，企業(yè)為了緩解供應(yīng)鏈壓力，也加快了供應(yīng)鏈的全球布局，以免“把雞蛋都放在一個籃子里”。例如一家頭部美國半導(dǎo)體企業(yè)，就加速了其在亞洲擴建產(chǎn)能的計劃，并在下游，通過投資、并購的方式，保證供應(yīng)鏈安全。除了亞洲的疫情相對緩和，它們更看重的是位于亞洲的全球最大的半導(dǎo)體市場，以及亞洲的制造、封測產(chǎn)業(yè)鏈集中，這能給它們帶來諸多便利。在芯片荒下，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的格局將重塑，一波“建廠潮”正在全球范圍發(fā)生。

根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）預(yù)測，全球半導(dǎo)體制造商將于2021年底之前啟動建設(shè)19座新的高產(chǎn)能晶圓廠，2022年開工建設(shè)另外10座晶圓廠，以滿足通訊等市場對于芯片不斷增加的需求。未來這29座晶圓廠的設(shè)備支出預(yù)計將超過1400億美元。但建立本土產(chǎn)業(yè)鏈仍需很長時間，建廠潮下，多少投入能夠最終轉(zhuǎn)化為真正的產(chǎn)能還未可知。且不論建設(shè)晶圓廠的連續(xù)、巨額投資，還有適合晶圓制造廠的環(huán)境、人才配置、交通、產(chǎn)業(yè)鏈資源、政策等因素。短時間內(nèi)，缺芯的情況仍然無法緩解。

修正供應(yīng)鏈問題

“缺芯潮”帶來的另一個特征，就是供應(yīng)鏈的囤貨現(xiàn)象和漲價。

全球半導(dǎo)體市場半個世紀(jì)以來，一直在“硅周期”里起起伏伏，在景氣和低迷間來回打轉(zhuǎn)，通常以四年為一個周期。半導(dǎo)體行業(yè)專家莫大康在一篇文章中解釋了造成這種起伏漲跌的原因，主要歸于全球宏觀經(jīng)濟形勢、部分電子產(chǎn)品的創(chuàng)新或是需求飽和，還有半導(dǎo)體廠商的產(chǎn)能擴充。一份SEMI的數(shù)據(jù)直觀解釋了這個周期：全球半導(dǎo)體硅片出貨量在2009年出現(xiàn)低谷，全球半導(dǎo)體市場規(guī)模急劇萎縮；2010年之后的四年時間，市場規(guī)模開始復(fù)蘇，2012年出現(xiàn)小幅下降，2014年到2018年進入上升態(tài)勢，到2019年，出現(xiàn)小幅回落。按照以往的習(xí)慣，芯片代工廠會統(tǒng)籌管理客戶需求，通過反周期建設(shè)提前布局，以確保剛建好的產(chǎn)線能夠趕上產(chǎn)能緊張的時機。但這一次，新冠疫情引發(fā)的連鎖效應(yīng)和不確定的政治局勢，打得芯片代工廠措手不及。囤貨，是這一輪硅周期中最突出的特征之一。囤貨行為并非此次才有，在過去，一些芯片代理商通過對需求的提前了解，提前囤貨，在一次次的硅周期中賺得盆滿缽滿。只是這一次，囤貨的規(guī)模大、影響深，對供應(yīng)鏈的健康帶來極大的負面影響。臺積電三季度財報顯示了供應(yīng)鏈的囤貨行為，其庫存較2020年同期上漲了66%，存貨天數(shù)高達85天。

以消費電子為例，正常的庫存周期是一個月，但這次很多企業(yè)都以年為單位進行囤貨。不妨算一筆賬，根據(jù)第三方數(shù)據(jù)調(diào)研機構(gòu)Counterpoint統(tǒng)計，2019年華為手機占全球手機的出貨量為16%，如果華為擴大10倍庫存，那么全球手機廠的供應(yīng)就跟不上了。

另外，代理商的囤貨也是一個難以預(yù)估的變量。像英飛凌、ST這樣的大廠，在中國都是通過代理銷售。代理商的項目經(jīng)理能夠知道明年需求計劃和產(chǎn)能計劃，如果他們發(fā)現(xiàn)需求大于產(chǎn)能計劃的時候，就會進行囤貨，再適時放貨。價格就在這個過程中發(fā)生了變化。囤貨給供應(yīng)鏈帶來的負面影響，甚至到了企業(yè)和政府不得不出手的地步。這是以往沒有發(fā)生的事情。例如臺積電就開始對不同數(shù)據(jù)點進行測量，破譯哪些是客戶真正需求，哪些訂單是囤貨，推遲一些被認為沒那么迫切需要的訂單。劉德音在接受《時代周刊》采訪時指出，臺積電以前并不需要那么做。核心企業(yè)的一些措施也被用來修正囤貨現(xiàn)象。9月，臺積電迎來歷史上最大漲幅，這并不是臺積電一貫的作風(fēng)，一直以來，臺積電的價格管理以穩(wěn)健著稱。臺積電內(nèi)部決議確定2022年一季度起開始調(diào)漲晶圓代工報價，最高端的7納米以下（7納米、5納米）制程將調(diào)漲10%，16納米以上的成熟制程將調(diào)漲10%-20%。

盡管這讓許多芯片設(shè)計廠商措手不及，但這樣的漲價在另一方面也有利于行業(yè)的優(yōu)勝劣汰，修正其中的囤貨行為，讓客戶更加審慎下單。與此同時，美國政府已經(jīng)召開了多次半導(dǎo)體供應(yīng)鏈會議，試圖發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈中存在的問題。9月24日，美國商務(wù)部工業(yè)安全局和技術(shù)評估辦公室下發(fā)了一則《半導(dǎo)體供應(yīng)鏈風(fēng)險公開征求意見》的通知（下稱“通知”），該通知提出，為促進供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息流通，其向半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中對此有興趣的企業(yè)征集相關(guān)數(shù)據(jù)和信息。這份問題清單，事無巨細，核心指向了解目前供應(yīng)鏈真實需求、產(chǎn)能分布情況以及是否存在囤貨行為。這一舉措對于企業(yè)來說顯然不合理，但另一方面也反映了美國政府所面臨的供應(yīng)鏈問題已經(jīng)相當(dāng)緊迫，它們需要將供應(yīng)鏈面臨的問題掰開揉碎，了解哪些是真實需求，哪些是偽需求，囤貨在哪些環(huán)節(jié)里發(fā)生，問題出現(xiàn)在哪里。目前，囤貨現(xiàn)象正在逐漸緩解，當(dāng)一些偽需求暴露出來，產(chǎn)能亦能夠放松，缺芯問題方能有所緩解。

危中有機的國產(chǎn)化

與過去幾輪硅周期不同，這一次，中國成為半導(dǎo)體市場需求的核心。

根據(jù)第三方數(shù)據(jù)咨詢BCG和SIA的數(shù)據(jù)，中國市場的最終消費占了全球芯片產(chǎn)品的24%，與最大需求方美國市場相當(dāng)。如果再加上中國購買的芯片制造成產(chǎn)品，然后再出口到全球，這部分的市場規(guī)模則是35%。中國對芯片需求的增速也是全球之首。最大的市場、最高的需求增速，必然要求與之相適應(yīng)的話語權(quán)：全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈的秩序，必然要有與之相適應(yīng)的治理安排。這也是全球半導(dǎo)體企業(yè)不愿意放棄中國市場，甚至加碼中國市場的原因。由于美國的制裁，中國先進制程上突破艱難，但28納米及以上工藝制程，才是這一次需求的核心。這一輪芯片短缺以成熟制程（指28納米及以上制程）為主，很多需求甚至采用65納米、90納米、130納米的工藝制程就可以了。8寸晶圓廠所對應(yīng)的生產(chǎn)工藝制程為90納米及以上，基本滿足需要。目前，全球的8寸廠主要集中在中國大陸。根據(jù)SEMI統(tǒng)計，2021年8寸晶圓產(chǎn)能中國大陸占大多數(shù)，為18%。并且，中國大陸在28納米半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上可以做到可控。

由于疫情因素，海外代工廠開工率不高，一些海外訂單也轉(zhuǎn)移到中國。這也是以往極少發(fā)生的，因為單純從市場競爭的角度考慮，中國大陸的代工廠很難能夠從臺積電這樣的大廠搶下成熟工藝的訂單。有訂單和客戶，意味著擁有迭代和技術(shù)進步的機會。一直以來，代工廠都是在與設(shè)計公司的配合中成長起來。國外產(chǎn)品在利用率和產(chǎn)品質(zhì)量上要求更高，中國大陸只有少數(shù)幾家芯片代工廠能夠承接。因此，當(dāng)一線大廠承接了海外訂單，產(chǎn)能滿載之后，一些中低端產(chǎn)品的訂單也會讓渡給小規(guī)模的芯片代工廠。另一個機會則是當(dāng)下的國產(chǎn)替代以及特殊工藝等機會。

中國大陸芯片代工廠之所以發(fā)展緩慢，原因之一就是缺少客戶和它們共同走完試錯和升級的流程。因此，有客戶就意味著有迭代和技術(shù)進步的機會，這有利于中國芯片代工廠在服務(wù)和生態(tài)上補足功課。除了制造環(huán)節(jié)，同樣國產(chǎn)設(shè)備和材料廠商也迎來機會。從數(shù)據(jù)上看，國產(chǎn)設(shè)備在這兩年中標(biāo)率確有提升。截至2020年3月，華力集成二期釋放的58臺工藝設(shè)備中，國產(chǎn)設(shè)備13臺，國產(chǎn)化率22%。長江存儲所釋放的376臺工藝設(shè)備中，國產(chǎn)設(shè)備38臺，國產(chǎn)化率10%。風(fēng)投資本也在源源不斷進入國產(chǎn)設(shè)備、零部件領(lǐng)域。這幾個領(lǐng)域由于份額小、門檻高，以往風(fēng)投資本避之不及。另外，國內(nèi)一些企業(yè)正在通過自建和投資的方式，建立一條可控的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。最典型的是華為旗下投資機構(gòu)哈勃投資，以近乎平均每個月一次的投資腳步，構(gòu)建其在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上的布局。成立三年，其涉及半導(dǎo)體方面的投資就有40多起，并不斷往產(chǎn)業(yè)鏈上游深入。這些被投企業(yè)大多處于早期階段，還有一些是尚未大量商業(yè)化的技術(shù)，但重點都指向中國在半導(dǎo)體上的卡脖子環(huán)節(jié)以及未來的技術(shù)方向，其中涉及IC設(shè)計、EDA、設(shè)備、材料等。這對于中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有極強的拉動作用。危機往往造就機會，這樣的機會通常和系統(tǒng)性挑戰(zhàn)并存。即便中國大陸在這兩年里建廠迅速，但第三方數(shù)據(jù)分析機構(gòu)IC Insights在報告中指出，中國的集成電路消費市場與其集成電路產(chǎn)業(yè)之間，存在鴻溝。2019年，中國大陸制造的195億美元芯片中，來自總部位于中國大陸公司的IC產(chǎn)量為76億美元，占據(jù)2019年中國大陸集成電路消費市場1246億美元的6.1%。IC Insights預(yù)計，到2024年，中國大陸至少有50%的IC產(chǎn)量將來自中國臺灣和外國公司。中國半導(dǎo)體發(fā)展下，最關(guān)鍵的一環(huán)是人才，尤其是長期在一線技術(shù)崗位沉淀多年的領(lǐng)軍人才。中國芯片產(chǎn)業(yè)長期處于一個尷尬的狀態(tài)——自身沒有人才積累，在高端人才上只能通過引進的方式。以半導(dǎo)體生產(chǎn)中，制造環(huán)節(jié)的人才為例。一個完整建制，有成熟經(jīng)驗的工程師團隊對于產(chǎn)線的建立至關(guān)重要?；乜粗袊箨懡迥?，已有新增20多家芯片制造廠，但真正實現(xiàn)投產(chǎn)的制造廠數(shù)量并不多。半導(dǎo)體第三方分析機構(gòu)芯謀咨詢做過一個統(tǒng)計，以月產(chǎn)能4萬片的12寸晶圓廠為例，總監(jiān)及以上崗位需要30人左右，培養(yǎng)周期在15年以上；總監(jiān)以下的部門經(jīng)理需要近百名，培養(yǎng)周期在10年左右；骨干工程師需要350人左右，至少需要3年至7年培養(yǎng)；初級工程師需要630人左右，需要2年左右培養(yǎng)。芯謀咨詢統(tǒng)計，如果按照新增的20多家芯片制造廠來看，則需要3萬多經(jīng)驗豐富的產(chǎn)業(yè)老手。僅靠中國本土培養(yǎng)，現(xiàn)階段很難實現(xiàn)。

另一方面，中國大陸在發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)時，往往容易“一窩蜂”，這是業(yè)界的共識。風(fēng)險管控和滿足產(chǎn)能需要之間取得平衡顯得尤為重要。青島芯恩董事長張汝京的觀點是，分層負責(zé)，風(fēng)險管控。例如，投資金額小于10億元以下的，按現(xiàn)有方式進行備案；對于政府投資金額低于某一金額，由省市相關(guān)發(fā)改委窗口指導(dǎo)。金額更大的由上一級的發(fā)改委管控。至于民企或外資為主的（例如民間資本投資超過80%以上的，總投資額小于99億元以下的），因為政府擔(dān)的風(fēng)險較小，可適度放寬指導(dǎo)窗口。這樣做能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的風(fēng)險管控、分級負責(zé)，發(fā)揮國企與民企各自的優(yōu)勢和長處，支持建設(shè)質(zhì)優(yōu)的半導(dǎo)體廠，滿足集成電路與半導(dǎo)體市場的需要，如此可解產(chǎn)能失調(diào)的問題。