芯片何時供需平衡_作者|棟幺來源|01芯聞（ID：chiplab）前面兩篇文章《從JP摩根/GSA指數(shù)看芯片行業(yè)晴雨》和《汽車芯片短缺，為何發(fā)生，何時緩解，怎么解決?》連續(xù)分析了芯片短缺的成因以及現(xiàn)狀。今天這篇文章則結合麥肯錫近期的一份講座報告，從中長期的供需情況來看半導體行業(yè)的缺芯危機還將持續(xù)多久。注：該報告發(fā)布于今年一月中，尚沒有考慮俄烏危機的影響。情況未見好轉根據(jù)麥肯錫半導體產業(yè)分析部門所作的調研，所有細分芯片產品的交期繼續(xù)增加，目前交期最長的是各類控制器IC，如電源芯片等，其次為分立器件，包括MOSFET和IGBT。以2021年11月的數(shù)據(jù)為例，兩者的交期分別達到30周和26.7周，超過半導體產品的平均交期20.5周?？刂破鱅C和分立器件交期增加的加速度也高于其他細分芯片產品和行業(yè)平均。邏輯芯片包括各位微處理器和FPGA產品等雖然交期只有16.3周，排名倒數(shù)第二。但是在邏輯芯片這個大類下，各子類芯片的交期分布較大，意味著有的邏輯類芯片產品交期遠遠超過其他子類。交期變化曲線上尚未看到增速緩和或見頂?shù)嫩E象，芯片供應形勢并沒有得到根本好轉。結合幾家頭部半導體廠商最新的季度財報，英飛凌和安森美等已反饋2022年產能均已全部定出。今年這些芯片原廠在運營方面的優(yōu)化和調整對其整個產品的供應情況來說只能是杯水車薪。不足的供應和超過預期的需求根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，半導體需求量在2014到2019年間平均每年增加3%。在經(jīng)歷了2018年至2019年初的行業(yè)低潮后，2019年半導體產業(yè)開始復蘇。按照前的預測，2020年至2022年的年增長率應該在7%左右。但是因為帶來需求的先抑后揚，使得供應鏈上各個環(huán)節(jié)和客戶均增加備貨，以及牛鞭效應帶來的重復下單，使得2022年的半導體需求預期增加25%。這意味著按照歷史數(shù)據(jù)預測的2022年的半導體總需求量，從等同于0.86億片12寸晶圓，增加到1.08億-1.24億片。雖然今年半導體行業(yè)的IDM和晶圓代工廠努力擴充產能，采取了包括開設新廠，擴充現(xiàn)有晶圓產線，和提高生產率等措施，但是2022年能夠增加的供給仍然十分有限——晶圓總產能也只等同于0.978億片12寸晶圓，不能滿足因為庫存增加和重復下單帶來的需求增長。同時，考慮到不同的芯片采用的技術和工藝有差別，晶圓廠在切換生產不同的產品的過程中，會損失一些生產時間和部分產能，實際可用的總產能還要下調10%。這意味著半導體產業(yè)在2022年可用的實際產能為0.89億片，仍然供小于求。結構性失衡和中長期前景從具體的制程節(jié)點來看，2022年22-65納米先進制程及部分成熟制程仍然有結構性的供需失衡。此段節(jié)點的供應可能只相當于0.18億片12寸晶圓，而需求則可能達到0.28億片，差距超過50%。這意味著傳統(tǒng)燃油汽車、電動汽車、電機驅動與工業(yè)控制等應用所需的控制器芯片仍有短缺，這涉及到一些業(yè)內廣泛使用芯片產品類型，例如微處理器芯片，電源管理芯片和功率器件的驅動芯片等。如此大的缺口可能在2023年也不能完全解決。但是反過來說，這段節(jié)點中短期內的競爭相對沒有那么激烈，在加上相對尖端制程的成本優(yōu)勢，22-65納米將成為晶圓廠的“藍?！啊＠?，臺積電就表示28納米制程將是2022年晶圓代工的甜蜜節(jié)點(sweetspot)，而這個制程節(jié)點上只有臺積電、臺聯(lián)電、格羅方德、中芯和華虹宏力這五家可以大規(guī)模提供代工服務。而90納米以上的傳統(tǒng)制程總體上在2022年將供需平衡(0.60億片的供應對比0.62億片的需求)，但是沒有緩沖空間應對黑天鵝事件。這對目前短缺的MOSFET等分立功率器件的供應是一個好消息。但是，在其中的某些細分產品領域，可能仍有局部短缺的潛在風險，需要密切關注。如果把目光放到2021年至2025年的長期供需變化情況，22-65納米之間的制程節(jié)點雖然在中短期內供應不足以滿足需求，但是作為包含甜蜜節(jié)點的制程段，預計會得到大量投入，使得供應的增加速度超過需求的增加速度(5%vs.2%)。不過因為總量的差別，供應需要一段時間才能趕上。按照麥肯錫給出的數(shù)據(jù)(2021總量18vs28mwpy,增加速度5%vs.2%)，以及考慮到庫存增長和重復下單帶來的額外需求總會消失，預測2024-25達到供需平衡。而90納米以上的傳統(tǒng)制程在2021-2025年供應和需求的增長速度預計都在3%左右，也就是說傳統(tǒng)制程將維持脆弱的平衡。14納米以下的尖端制程則因為只有臺積電、三星和Intel聊聊幾家代工廠或者IDM可以生產，此段節(jié)點的供給增長速度將低于需求的增加速度。值得商榷的是麥肯錫判斷16nm將會是未來五年的甜蜜節(jié)點，主要理由為16nm下單位晶體管的生產成本最低。而其他業(yè)內人士則認為28nm技術節(jié)點作為采用平面型(Planer)晶體管的最后一代節(jié)點，提供的性價比更高。這將決定二線晶圓廠的資本投資方向，對涉及節(jié)點代工產能的增加速度產生此消彼長的影響。小結半導體的各類細分產品在去年底還呈現(xiàn)交期增加的情況。由于供應鏈各環(huán)節(jié)庫存增加和重復下單，預計2022年半導體產能仍然不能滿足需求，尤其是22-65納米制程段。而90納米以上則達到脆弱平衡，部分傳統(tǒng)制程產品還會有所短缺。2023年短缺會因為產能增長的速度較快而得到緩解。最終預計在2024年達到某種總體平衡但局部失衡的狀態(tài)。麥肯錫的這份產業(yè)分析報告沒有考慮到俄烏危機的影響，也在關于甜蜜節(jié)點的判斷上沒有得到業(yè)內人士的一致認同，讀者需要仔細觀察。來源：McKinseyWebinarJan/19/2022，《Semiconductorchipshortage,challengesandopportunities》ChePan，SouthChinaMorningPost，《TSMCplaysdownchipoversupplyconcerns,predictsstron