自2020年末以来,全球对芯片的持续高需求,以及因疫情等因素造成的产能不足,导致芯片短缺的情况持续加剧。尽管各国政府进行了各种努力试图缓解供应链紧张局面,同时未来2年内将补充数十家新厂产能,但目前似乎仍看不到问题解决的曙光。
当地时间7日,调研机构Trend Force发布报告,提出全球芯片短缺问题最早可能在2022年下半年得以缓解。
TF认为,芯片短缺的背后,不仅是因为成熟工艺下12英寸晶圆产能的短缺,还特别表现在8英寸晶圆产能的短缺。回看2年,实际上在2019年下半年,8英寸晶圆产能的短缺已经开始酝酿,这是主要是由于半导体行业的结构变化导致的。
近三年来,半导体产能消耗也因上述结构变化而发生成倍的增长。比如说,5G智能机、新能源汽车等革命性应用的逐渐普及,给元器件产业的产能配置带来了新的布局调整。TF预计,未来在新兴应用方面的半导体产能需求将逐年持续上升。
在供给方面,持续1年多的芯片荒导致全球大型代工厂台积电、联电、中芯国际加大了对成熟制程产线的技术投资。根据TF的数据,2019-2023年间,8英寸晶圆总产能复合年增长率可达到3%-5%,而同期 12 英寸晶圆产能,预计将以 11-13% 的复合年增长率增长。
在具体的产能分配上,TF认为,分配给0.18-0.11μm工艺节点(用于8英寸晶圆制造)和55nm-12nm节点(用于12英寸晶圆制造)的产能面临最严重的短缺。预计某些代工厂将在22年下半年至23年上半年期间,开始逐步为成熟的工艺技术配置额外的产能。这些新增产能可能有助于解决中长期的芯片短缺问题。
此外,几家代工厂正在专注于扩大28nm 制造能力,主要是因为20nm 节点以下的晶体管架构需要过渡到FinFET 架构,造成的相对成本较高。TF表示,目前28nm 节点工艺代表了最佳的成本/收益点,正广泛用于制造笔记本Wi-Fi 芯片、智能手机OLED 驱动器 IC、汽车 MCU 和图像信号处理器等主流产品。
因此,未来用于物联网应用的芯片,包括智能家电和机顶盒,以及目前在40 纳米节点制造的其他产品,可能会迁移到28 纳米工艺进行制造。这将意味着全球在未来,对28 纳米产能的需求还将不断增长。
但另一方面,Semico研究公司总裁吉姆.费尔丹(JimFeldhan)表示,在结束短缺的道路上,还有一个潜在的障碍是人们的贪婪和恐惧。吉姆发现有一些飞涨的需求,似乎是来自双倍数量的订单,其背后是意在囤积居奇的客户。"我不知道有什么产品的采购数量需要两倍于前一年的预估量",他表示。但制造商"不希望12美分一个的元器件来支撑一台4K电视的制造",所以他们不得不囤积。
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