华尔街日报：成熟工艺芯片在全球芯片短缺中受伤最深

嵌入式资讯精选 2021-11-13 09:59

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全球芯片短缺情况迟迟得不到缓解，芯片制造商的资本支出也在不断增加，但这些投入大多涌向了下一代芯片的研发，同样有大量需求的成熟工艺芯片获得的投入始终不足。

作者｜Jenny 校对｜隐德来希

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集微网消息，据华尔街日报报道，Gartner称，全球芯片制造商预计今年将投入约1460亿美元的资本支出，较上年增长约三分之一，比2019年新冠大流行前高出50%。这项投资是五年前行业支出的两倍多。

但据Gartner估计，目前每6美元投资中只有不到1美元被指定用于订单积压时间最长的成熟工艺芯片。

这样小额的投资反映了最稀缺的芯片——许多只卖几美元一个，都是用采购所需资金较少的旧技术和旧设备制成的。但这也表明，考虑到利润微薄和需求下降的风险，许多半导体制造商对在所需芯片上进行数十亿美元的投资持谨慎态度。

Gartner表示，三家公司——台积电、三星和英特尔，大约占到了2021年芯片行业投资的五分之三。几乎所有这些投资都被用于尖端技术，这一领域依然有丰富的拓展空间。

根据行业分析师的说法，这一投资方向很可能意味着汽车、家用电器和小配件中使用的普通芯片供应的持续紧张，也表示等待订单交货的时间可能依然会很长。

台积电和索尼表示将在日本建立一个70亿美元的芯片工厂来生产成熟工艺半导体，努力填补这方面的空白。该工厂要到2024年底才能开始大规模生产，因此它无助于解决当下影响汽车和电子产品生产的问题。虽然这是一笔可观的支出，但就全球总体投资而言，它也没有多少作用。

这种不匹配反映了世界芯片供应问题的不平衡：并非所有芯片在价值4640亿美元的半导体行业中都享有平等的地位。

尖端芯片和成熟工艺芯片生产之间的经济回报差距是十分明显的。管理咨询公司贝恩表示，用于先进芯片的5纳米晶圆，今年的售价约为17000美元。相比之下，一块28纳米晶圆的价格约为3000美元。

半导体行业以纳米或用于生产的晶体管的大小作为本行业的分类标准。晶体管越小，工艺技术越新、越先进，单个硅片上可以制造的芯片数量也就越多。

使用28纳米或以上工艺制造的芯片通常被视为传统芯片，数字越高表示技术越旧。使用更小的纳米工艺制造的芯片被认为是先进的，最尖端的芯片都是用一位数的纳米工艺制造的。

摩根斯坦利认为，在经济重新开放和消费反弹的推动下，全球各行业的公司已经开始了“红热的资本支出周期”，全球投资今年将恢复到新冠大流行前的水平，明年将超过新冠大流行前的水平。

但目前没有一个行业在加速投资方面比得上芯片制造商。根据标准普尔对全球2000家最大的非金融上市公司的分析，在20个资本支出花费最大的行业中，半导体行业今年的资本支出同比增幅最大，达32%，大约是平均水平的2.5倍。

这一增长反映了下一代半导体的生产成本。一个芯片制造厂或晶圆厂的成本可高达200亿美元，建立洁净室可能要花费5亿美元，一台光刻机可以达到1.5亿美元。即使是过程控制设备，每个设备的总价值也可能达到1000万美元，而最先进的晶圆厂可能有数百台这样的机器。

半导体设备制造商正在蓬勃发展。总部位于加利福尼亚州弗里蒙特的晶圆加工设备制造商Lam Research Corp.连续六个季度实现创纪录的收入，而ASML到2023年初的订单已全部预订完毕。

“我不认为这已经是顶点，”ASML首席执行官Peter Wennink在最近的财报电话会议上说。他表示，销量增加可以一直持续到2025年。

Counterpoint Research的一位技术市场研究员估计，展望未来，对受打击最严重的半导体类型的投资受限，意味着传统芯片供应赶不上预计需求的状况将持续到2024年。

许多传统芯片制造商都不愿对新产能进行大规模投资，因为到几年后新工厂开始生产时，可能已经没有像现在一样的需求，导致设备使用不足和损失。

贝恩一位专门研究半导体的合伙人Peter Hanbury表示，一家新工厂生产成熟工艺芯片，如28纳米的产能，会因为前期成本和开始生产时产量较低而产生亏损，而这是那些在旧工厂里运行着旧设备但同时拥有高效成本结构的业内最大的竞争者们不愿面对的。

联电作为世界上成熟工艺芯片的主要生产商已注意到，这些市场考虑因素使得在8英寸和12英寸晶圆上生产的成熟工艺芯片的扩容面临挑战。

“如果经济状况保持不变，就很难拥有合理的投资回报，”联电联合总裁Jason Wang在7月份告诉投资者。

政府补贴可以对制造商们建立新的工厂起到激励作用，但制造商们专注于下一代芯片技术。6月，美国参议院批准了520亿美元的资金用于支持半导体研究和生产，但仅20亿美元用于成熟工艺芯片的生产。

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