芯荒恰是中国半导体行业的机遇？

从消费电子到汽车产业的“芯片荒”的底层原因？

2021 年初的“芯片荒”，可以说天灾、人祸多重原因加诸其上，去年全球的新冠疫情算是肇始，而后美国针对中国企业的打压让终端厂商自觉不自觉地形成了囤货的思路，加上芯片业近期频受地震、寒潮、火灾等“天灾”侵袭，造成芯片制造大幅度减产。

今年初，日本地震令全球第三大汽车芯片厂瑞萨的那珂工厂停产近半个月，三月，12英寸芯片工厂再次发生火灾，火灾损坏了11台芯片制造机，带来的结果便是前后长达一个半月的停产。瑞萨CEO柴田英利表示：“这次火灾发生的背景是我们已经没有富余的半导体产能，将对汽车行业芯片供应造成很大影响。”

同样的时间点，美国得克萨斯州遭遇百年一遇的寒潮，不但贡献了得州市长“强者生存，弱者淘汰”的网红文章，还迫使三星、恩智浦、英飞凌等厂商纷纷关闭在奥斯汀附近的半导体工厂。其中，恩智浦是汽车芯片最大制造商之一，位于奥斯汀的两家工厂停产将直接将加诸本已缺货的微处理器MCU和功率半导体产品线;非常凑巧的是，作为英飞凌主要生产基地的得州工厂影响的依旧是汽车芯片业务。另外，三星奥斯汀工厂占全球智能手机、PC芯片供应的5%，直接影响的便是即将交付高通的通信芯片和一些OLED面板与图像传感器芯片。除了这三家之外，还有X-FAB、Skorpios、TowerJazz、Qorvo等众多晶圆厂受到影响，而影响最大的莫过于总部就在得州的TI（德州仪器），共有一座6英寸工厂、两座8英寸工厂和两座12英寸工厂以及一座在建的12英寸工厂受到大面积停电的影响。

依旧是三月，中国台湾高雄市一家名叫“强茂”的半导体工厂又闹起了火灾，涉及其小信号设备的封装产线。按理说，芯片行业一直都受到各种外因的影响，去年10月日本芯片厂商旭化成半导体AKM唯一的晶圆工厂严重失火，几乎确定不能恢复产能，而欧洲前三的车载半导体芯片厂商ST晶圆厂也于11月份闹过罢工，按理说，芯片厂商不可能不对意外事件留足产能。，但非常有趣的是，芯片产业却在大多数时候一直都处于“紧平衡”局面，并没有多少存货以应对市场紧缺。一个供需环节上出问题，就会从上游产业链直接反馈到终端市场。

这次的缺芯，掉链子的远不止一个环节，除了刚才所述的天灾人祸之外，还有一些因素值得我们关注，比如导致这一波汽车芯片缺货的原因并不仅仅在于汽车行业本身的波动。早在新冠疫情时期，全球汽车销量减少，芯片厂商纷纷减少销量转向消费电子领域，这本是按市场需求调节的题中之义。但在汽车产能恢复时，芯片制造厂明显没有对这一变化有充分的预估，及时调整产线，所以当天灾人祸加诸芯片行业时，全汽车行业的缺货不可避免。值得注意的是，面对这一波的缺芯，汽车厂商几乎所有都没有抵抗力，它们针对汽车芯片的供应链管理全部采用了零库存甚至负库存，上游一旦断供，车企就没法维持生产。

从芯片厂的紧平衡到车企的零库存，产业链上下游都在成本博弈上采用了极端的方式，而不是维持一个基本的安全库存，这或许便是资本选择的结果。关于汽车芯片行业的情况，近期我还会另起一文来分析，不过请记住我上述的结论吧，这也是我写这篇文章最底层的原因。

市场供需两端的关于真能用“缺货-增产”公式来解决？

需求与供应的不平衡的问题在半导体产业其实一直都存在，当下发生的事情不过是过去的又一次重演。对全球经济的悲观看法导致砍单，突如其来的事件又加剧产能紧张，类似的事2009年前后已经来过一波。供不应求的后续必然是大量工厂上马扩产。这种来回摆荡、螺旋前进的规律甚至与前段时间盘踞热搜的“青岛海星泛滥成灾”也有内在相似之处——某一区域之内蛤蜊牡蛎的数量一旦多了，就意味着海星的食物变多，随之而来的就是海星泛滥成灾;而爆炸增长的海星食量超过了海域能够供给的极限，大量海星就会死于食物不足，于是双方的数量就又回到一个平衡的比例。这才是操控一切的巨大力量，所谓的“吃货出征，把海星吃到濒危”也就是网上玩玩梗罢了。

当前，解决当前芯片行业的困局远远相象中困难得多，不过用“海星和牡蛎”的因果关系来解决问题的人却不在少数。看看当前一波增加产能的名单吧：去年三星便宣布在P1工厂的基础上，今年正式运营P2工厂，而在平泽第三家芯片工厂（P3）也被提前拉上议程;海力士2018年11月以来花了31亿美元筹建的M16芯片制造厂也在今年初完成了基本建设。

日本佳能、东京电子等公司正在积极参与日本经济产业省牵头的420亿日元补助发展计划，这一计划的基本构想是与台积电材料研发中心合作，在日本打造2nm先进制程的芯片生产线。

美国与欧盟的芯片发展规划中，还另有一层“降低对亚洲依赖程度”的用意。美国计划通过数百亿美元级别的补助，鼓励各大巨头到美国建厂。有了政府激勵背书，台积电宣布计划耗资120亿美元、在亚利桑那州新建5nm晶圆制造厂。三星打算花170亿美元扩建得克萨斯州的工厂。英特尔新任CEO也宣布成立专攻代工业务的新部门，斥资200亿美元建厂，特别强调要“成为以美国和欧洲为核心的代工制造商”，预计2024 年后逐步投产。

欧盟则发布了《2030数字指南针：数字十年的欧洲方式）》，计划在2030年前将这一领域的产值占比提升至全球20%，同样，欧盟也将关注点放在了2nm制程上。不过其内部也有不一样的声音，例如德国厂商英飞凌高层就直接说了，欧盟当前并不具备相关技术。德法两国官员倒是经常讨论引入制造商的可行性，又觉得200 亿美元的预估成本有点儿高……

这些较确定的消息之外，就连印度也在表示积极引入晶圆厂的意愿。OK，我并无其他意思，其实也就是结合上述消息证明一种全球大上快上的“意愿”而已。这些增加的产能，哪些是按计划稳步提升的产能，哪些是在缺芯、补贴和国际形势的压力下新增的产能不言自明。还是要回到紧平衡的话题，正是巨大的投资让芯片厂商不愿意增加过多冗余产能，技术的快速迭代同时也让投资很容易打水漂，所以紧平衡是一个容易让利润最大化的模式;但是，同样是紧平衡，让芯片行业更容易滋生恐慌。

在这个行业混迹多年的人，相信还记得很多年前，美国新墨西哥州飞利浦22号芯片车间起火，让诺基亚和爱立信的地位倒了个个儿;几年前，无锡海力士、健鼎工厂相继发生的火灾，让内存价格翻了几番。恐慌，正是资本介入市场最强力的催化剂。而资本，解决问题的方式正是简单粗暴的因果关系。海星将牡蛎吃到适合自己种群的数量它就会停口吗？不，它只会尽可能吃光眼前的牡蛎，让其他海星没有可吃的。资本，在这一刻，呈现出来的只有兽性。

芯片行业，最缺的是时间，解决问题的，也是时间

在我看来，时间，才是解决这一波缺芯的最佳途径，但时间，同样也是这一波缺芯最致命的顽疾。芯片在未来一段时间内缺货的问题，是横亘在所有人面前的难题，据传，晶圆厂的开力开动甚至影响到了玻璃的原材料采购，而ASML一年EUV光刻机的产能也就只有那么几十台，整个产业链上，从晶圆制造，到晶圆加工，再到封测，几乎每家工厂都是满负载生产，由此引起的加价公告几乎是三天两头便有一个。

在这样的大背景下，中国的厂商们将面对的难以想象的困难：受美国打压，先进制程的芯片采购难度更大;而资本的介入，更加剧了供应机制的混乱，有些关键器件、设备一度采取了价高者得的拍卖方式。为此，中国厂商不得不让渡出更多利润来换取市场的稳定。日前，便传出一家中国IC设计公司以1000美元的历史高价拍得一批8英寸晶圆，或许这也是面临交货压力不得不做出的妥协。

在这个关键的时间线上，是否有值得我们去关注，去做的事情呢？

这一波的缺货，让现有产能得到巨大释放，IDM、Foundry模式的厂商都是直接获益者，我们看到诸如英特尔这样的IDM厂商纷纷优化自己的产线，尽可能地激发自己的产能，而且借这一波缺芯之势，改变垂直整合模式难以扩张的问题，投放新技术产线。而以往成长迅猛的Fabless厂商，必然受到极大的影响，供货机制的混乱挤占了很多原本通过Foundry工厂获得的产能。

除此之外，我们看到Fablite（部分委外代工）模式运营的厂商也开始扩张自己的产能，这些在IDM和Fabless间摇摆的厂商，扩产的决策上远没有IDM、Foundry厂商那么坚决，他们在垂直分工模式中相对保守的策略更愿意选择一些更为稳妥的方式来减轻自己的成本压力。比如三星有意投资购买设备参与联电的资本支出，甚至联发科这样的Fabless厂商也采用这样的方式将设备租给晶圆代工厂以增加产能。

中国半导体短时间内的突围之道

在短时间内，国内面临更为紧张的产能不足。以中芯国际为例，刚刚实现14nm芯片良品率追平台积电，功率和稳定性与7nm类似的FinFET N+2正在风险量产，虽然这样的速度已经很快了，但真正走到7nm投产，并实现良品正常化预估还需要两年时间。但是从芯片产业的布局来看，我们的思路是非常清晰的，中芯国际、华虹半导体等各大代工厂正基于现有制程的产能，积极发展物联网、车用、低功耗、CIS，电源管理等各类成熟平台的芯片。短期来看，车用芯片、显示芯片也面临缺货，原因我前面已经讲过，不过解决单一领域、非先进制程的芯片短缺是完全可能实现的。以布局相对落后制程的半导体行业，去包围先进制程的行业，是中国芯片行业可以脚踏实地走得很稳的道路。

不可忽视的是，目前国内IC设计厂商已经超过两千家，相对芯片制造厂商，这已经是一个较为庞大的数字，之前花费重金购买8英寸晶圆，便是其中之一。国内采用Fabless的厂商数量虽多，但曾排名前十的华为因受美国不公正制裁，芯片供应商受限。所以一方面，我们应该积极尝试加入Fablite厂商投资换产能的节奏中去，另一方面联合其他规模较小的IC设计厂商，以集中式的产能需求加紧拥抱晶圆厂，形成规模效应，对抗行业困局。

对于中国的IC设计厂商来说，并非没有谈判的筹码。我们可以看到，从IDM、Foundry，到Fablite和Fabless，几乎所有的厂商都进入到一波的重资产配置中来，远不仅是我们刚才提及的那些新增产能。时间对于采购方很紧迫，对于产能投资方而言也同样紧迫，毕竟一个晶圆厂从开始建厂到形成有效产能需要3年多的时间，项目筹建、投资落地，乃至建设、调试中任何一个环节出问题，就有可能赶不上这一波缺芯潮，所以时间同样也是我们的筹码。

对未来的不确定预期

在众多的增加产能的声音中，也不同的声音发出。我在文首提及，台积电董事长刘德音便谈过芯片产能大于真实需求。他提出“疫情”和“贸易战”的叠加加重了供需的不确定性，加上全球缺芯恐慌心理的影响，进一步加大超额订单和重复订单的出现;另外如今缺乏的主要是先进制程和汽车、显示等特定领域的产品，诸如20nm、28nm等制程并不缺货，总的来说全球芯片产业产能依旧大于需求。

一边做出这样的结论，另一边台积电却斥巨资增加产能，除了投资120亿美元在美国建5nm晶圆厂外，台积电未来打算共在美国投资400亿美元，共建设6座晶圆厂，并且积极建设3nm鳍式场效电晶体（FinFET）制程和2nm环绕闸极（GAA）制程的产能。观其言与行，其实无非是“屁股决定脑袋”，台积电要在未来保持优势，只能在Foundry模式下坚定地走下去，但言语之中，明显藏着对芯片行业未来不确定的预期。

中国有句老话：三十年河东，三十年河西，久经江湖的老炮儿，见惯了盈亏之间的转换，品得出“焉知非福”的那一分味道。

美国对于中国芯片行业的不公正制裁，一方面想把亚洲的产能向本土转移，另一方面希望拉拢日韩针对中国。美国展示这一企图来源于SIA（美国半导体产业协会）一份名为《加强美国半导体工業基地分析与建议》的报告。其中指出“美国在芯片制造方面严重依赖亚洲供应商，这是美国在这个产业上的弱点”。当前美国仅占全球半导体制造产能的 12%，80%的制造能力来源于亚洲。这次美国企图通过300亿美元的补贴，扩展本土生产能力。

非常玩味的是，近年来美国半导体如今的本土生产能力日益下降的状况，正是美国企业自己的选择——过去美国企业正是以割裂产生巨额成本负担的工厂，以12%的生产能力获得了近50%的销售收入。我们可以看到，集邦咨询数据统计的2020年全球前十大Fabless厂商中，高博、博通、NVIDIA前三名均是美国厂商，另外，AMD、赛灵思、Marvel、l Dialog也是美国企业。选择Fabless模式的理由极为简单，就是利润最大化。而且大家都知道，AMD正是在切割了自己的芯片工厂之后，才实现了赢利。这一切，都是资本选择的结果，当如今资本认为芯片产线有利可图时，英特尔、高通、美光和AMD也纷纷向美国政府要起补贴，资本天生追逐利润天性决定了它也是盲目的。

事实上，美国联合其他国家在半导体领域针对中国，正是美国资本的选择。而这样的选择，是否符合日韩厂商的利益呢？其实就在20世纪80年代，便发生过一场美日芯片大战，美国为了保住世界科技霸主地位，实现半导体产业垄断，便扶持三星打压挑战自己的日本。不仅是送人送钱送技术，而且当时美国对日本芯片企业征收100%的反倾销关税，同期对韩国仅征收0.74%的关税。90年代末，日本在多重打击下一蹶不振，日立、三菱机电、日本电器等企业采用抱团取暖的方式，组成的尔必达公司也在三星价格战狙击下破产。而取得胜利的韩国企业并不是最终的胜利者，美国利用1997年经济危机，强迫其开放市场，通过IMF吃掉了众多深陷危机的韩国企业股份。

即使在今天，美国依旧利用这一模式，打压在半导体行业崛起的三星、海力士、LG等韩国企业，比如2019年驱使日本在半导体生产上的三种材料——光刻胶、氟化氢和含氟聚酰亚胺上向韩国禁运。利用自身霸权剥夺对方正当竞争的机会，美国这一套玩得很溜。反观中国企业，一直在国际上遵从公平、平等、共赢的原则。比如之前在韩国引起关注的中国资本收购美格纳半导体的提议，一开始便获得美格纳半导体董事会的一致批准，韩国国内之所以有反对的声音，主要是因为普通人并不清楚美格纳半导体出售的是落后产能，对韩企来说，这是一笔非常划算的生意，中国人在做生意上从来没有强迫过合作伙伴的先例。

不可否认，美日韩联合起来绝对是半导体行业当仁不让的霸主，但对于美国的拉拢，日韩企业心中是否会重现当年一幕幕的情形呢？至少会在技术、市场等层面给自己留一道防火墙吧。近年来的三星，便尽自己最大可能，摆脱技术上对美国的依赖。对于日韩来说，选择一方压另一方并不是好的选择。一方面，中国可以选择的合作伙伴远不止日韩，传统的欧洲芯片企业正需要借中国重回半导体行业的一线地位;另一方面，日韩支持美国就意味着放弃中国巨大的市场——同样是SIA另一个Factbook 2020报告中显示，中国半导体市场占亚太市场的56%，占全球市场的35%。当数年后美国本土的大量新建产能落地后，一旦形成供大于求的状况，受到排挤的一定是美国资本之外的企业。选择无条件跟随美国的步伐，对日韩来说，未来被边缘化的可能性非常高，他们一定会对中国市场保持相当大的善意。

这下大家或许有些理解刘德音对芯片行业发出产能过盛的“警告”了吧？他并非不清楚当前缺芯的现状，或许是想通过这样的声音给中国台湾半导体企业一些劝告。所以台积电400亿美元在美国投资之外，共计划1000亿美元在全球范围投资，希望不把鸡蛋放在一个篮子里。另外，三星最新的170亿在美投资建厂，其实也是为了补齐高通等美国客户的产能缺口，主要产能依旧留在本土。

时间线拉长，更能发挥中国优势

中国市场的巨大需求，从资本层面，正是美國打压中国半导体行业成长的根本原因。长期以来披着自由竞争的外衣，里子依靠技术垄断赚取超额利润，美国在赚钱的方式上已经形成了认知的惯性。但就算美国，也不可能忽视中国市场的力量。早在2020年3月波士顿咨询（BCG）发布的一份报告便称，如果美国禁止半导体公司向中国客户出售产品，则美国在全球的市场份额将损失18%，收入损失37%，这将导致美国失去在半导体产业的领导地位。所以，打压、制裁，只能是短时间的不道德手段。

在我看来，面对不公正待遇、面对全球缺芯现状的中国，依旧拥有不可忽视的优势。

内在优势：

1. 中国拥有全球最大的市场

早在十多年前，中国便已跃居全球第一大半导体消费市场，不仅如此，中国市场还拥有全球成长性最好的市场增量。全球众多的半导体厂商均视中国为最重要的市场——仅高通一家，中国的出货量便超过了全球总出货量的60%。正是基于此原因，中国厂商在短时间内会因为芯片缺货、成本暴涨而发愁，但中国市场良好的成长性使其比全球任何市场面对涨价的承受力都强。打压之下，只会更加坚定我们发展自有半导体技术的决心。

2. 中国拥有全球最优秀的产业基础与成本竞争力

如今，中国制造在很多领域都拥有响当当的名头，这一切，是建立在中国多年来从零开始、从低技术门槛开始、从赚取低利润的加工组装开始，出让了多年了发展红利建立起来的产业基础。中国的人力成本或许已不再是最低，但中国已经建立起阶梯式的人才储备，可以应对任何产业在中国的顺利落地。以芯片行业举例，得州寒潮之所以会影响到众多半导体企业，是因为得州的电力独立于美国国家电网之外，专门建立了海量的风能、太阳能发电机组。当天灾来临，独立电网反而成为短板。而投资在中国的半导体公司，极少因为这样的原因停产，因为中国电能是全国一盘棋，为7*24持续生产机制下的半导体企业提供了最好的支持。

3. 中国拥有最为开放的投资和市场环境

中国数十年坚持不变的改革开放政策，为外企在中国投资建立了良好的投资环境，这是其他国家没有办法相比的。即使面对美国300亿美元的补贴，通用依旧不离开中国、特斯拉等企业选择在此时间加快投资中国，都是看好中国良好的市场环境和发展潜力。而且在美国补贴之前，中国政府也给半导体产业提供了产业优惠政策，这一改善投资环境的举措却成为美国攻击中国的借口，言犹在耳，美国自己也用上了补贴政策。

外部优势

1. 半导体技术进步趋缓

半导体行业发展到今天，很多厂商人都在强调摩尔定律。其实这个1965年由戈登·摩尔提出的经验之谈，已经越来越不适应半导体如今的发展节奏。大家可以观察到，芯片从7nm 到5nm，再到3nm、2nm，制程的演进速度是越来越慢的，算力再一次爆发式的成长，或许就要就依靠替代硅基芯片的碳基芯片了;时间再长远一点，量子计算也是一次跃迁式的前进。在这些领域中，中国已经开始起步，碳基芯片的研制上，中国已经跟美国站在同一起跑线上。

2. 中国愿意做先低利润的落后制程领域产品

美国限制中国发展先进制程的方式是全方位的，比如不允许荷兰ASML向中国出口EUV光刻机，打压中国的IC设计厂商和制造企业……既然如此，我们完全可以先发展制程较为落后的半导体产品。尽管落后制程意味着利润低下，但我们多年以来便是这么发展起来的，中国巨大的市场空间，对于落后制程的产能也远比其他国家的芯片行业拥有更大的“容忍性”，他人在国际竞争中淘汰的产能，同样也是需求巨大的中国市场所需的。据我了解，日本二手半导体设备90%的采购需求来源于中国，在缺乏EUV设备之时，我们可以向ASML之外的企业采购，比如日本东电（Tokyo Electron），利用蚀刻技术，DUV来解决产业所需。

3. 芯片行业必将走向产能过盛的另一端

理顺更高制程芯片的制造流程，一般需要5年;新制程产品研发成功到量产，ASML的供货周期是两年;而晶圆生产厂从建厂进入正常供货期是4年（快至3年多）。如此长的周期加上百亿美元级别的投资，对芯片厂商而言，不确定的因素太多，风险极大，更需要引入外在资本和政府补贴。

从缺货到过盛的戏码之所以一再上演，便是资本加入的结果，特别在这一波缺芯的恐慌下，各种方式的扩产正在全球各地有产能的国家里以各种方式上演着。将时间线稍微拉长，甚至不需要4年新厂量产，就会出现先进产能淘汰落后产能的大潮，芯片恢复紧平衡之后，很多领域的芯片自然便会满足需求，甚至饱和，众多落后制程的产线还未回本就将面临淘汰。同时，所谓先进制程的产线也并不保证就能站在安全线之上，ASML也不会永远成为行业瓶颈。

写在最后：在技术和市场的对弈中成长

中美在半导体上的角逐事实上是技术与市场的对弈，我相信，中国迟早都会掌握最先进的半导体技术。尽管芯片生产线上需要数十种机台，而中国国产相关技术的本土市占率還不到1 0 %，但我们依旧提出了2 0 2 5 年晶片自给率要达到7 0 % 的期望值，先行发展成熟平台的芯片、建立最优的投资和市场环境，就能在解决设备瓶颈之前先解决本土产能。

我们还看到，中国在2 0 2 0年已经成为半导体设备的第一大市场。所以中国在引进设备、筹划新增产能时也应尽可能避免大干快上、重复投资的问题，这方面需要国家政策的把控监管，甚至为避免单一领域一拥而上的情况，中国企业应尽可能参照国家层面的产业规划进行扩张，这样才能在产业发展初期便打下一个健康的基础。

除此之外，中国还应积极布局自有技术的产能。包括受打压最严重的华为，也会坚定走I D M 模式，比如先在I o T 领域练手，经略完全自主的半导体产业。可喜的是，华为在光传送技术和存储领域做出了换道超车，放眼中国，5 n m 蚀刻、碳基芯片等均是换道超车思路主导下建立起来的自有技术。

回到市场的角度，如今中国的半导体行业产能占全球的1 4 %，要满足全球35%的市场需求还远远不够，即使按市场调研机构I C I n s i g h t s 预测的2 0 2 2年产能占比超越韩国也能在庞大的市场中轻松消化。在供需的天平下一次反向倾斜时，半导体厂商们会发现，在中国的投资依旧是全球所有市场中最大的盈利项目，而这一次的“ 芯荒”，未来会让未紧跟中国步伐的厂商们变得大为心慌。

就在此文完稿的前一天，台积电再次传出停电造成3万片晶圆损失的消息，在缺芯的大环境下绝非好事。所以我希望尽快将此文发出，借一些微不足道的文字给每位半导体从业者一点坚持、一些信念，毕竟中国的半导体是一个充满希望的行业。