成本僅1美元的晶片,為何卻缺卡住了整個產業鏈的脖子?

語言: CN / TW / HK

目前,全球總產值可達4500億美元的半導體產業正因為產能緊缺而陷入了危機,而一些晶片的缺貨則影響到了整個市場。要理解整個產業為何會陷入危機,一個比較好的切入點就是價值約1美元的顯示驅動晶片。

數以百計的不同種類的晶片組成了全球半導體產業,其中最耀眼的晶片來自高通公司和英特爾公司,每顆價值100美元,甚至是1000美元以上的晶片,正執行在你的智慧手機或電腦當中,提供強大的計算能力。相比之下,顯示驅動晶片是非常的不起眼,他的功能主要是驅動螢幕的顯示。

但是,目前晶片行業以及越來越多的科技公司和其他領域的企業(如汽車製造商)正面臨嚴重的顯示驅動晶片缺貨問題,這類晶片的供應趕不上激增的需求,導致了價格飛漲。這也導致液晶顯示面板、電視機和膝上型電腦以及汽車、飛機和高階冰箱的基本部件供應短缺,成本上升。

負責半導體行業研究的Sanford C. Bernstein的分析師Stacy Rasgon說:“如果沒有驅動顯示晶片,即使其擁有其他的一切,你仍無法組裝整個產品。”

現在,之前一些看似微不足道的晶片——例如電力管理晶片的缺貨也正席捲全球經濟。眾多的汽車製造商,比如福特、日產和大眾都已經縮減了汽車產量,導致了今年汽車行業超過600億美元的收入損失。

並且在這些晶片缺貨情況好轉之前,情況可能正在變得更糟。今年2月中旬,美國德克薩斯州罕見的冬季風暴摧毀了當地的晶片生產。隨後,日本汽車晶片大廠瑞薩的一家主要工廠發生火災,工廠將關閉一個月。

三星電子警告稱,行業正處在“嚴重失衡”當中,而臺灣半導體制造公司則表示,產能跟不上需求,儘管工廠的產能利用率已經達到了100%。

▲ 奇景光電 CEO 吳炳昌 (左) (圖片來源:鳳凰科技)

製造顯示驅動晶片的奇景光電(Himax Technologies Co.)的聯合創始人兼CEO吳炳昇(Jordan Wu)在接受彭博社採訪時表示:“自公司成立20年以來,我還從未見過這樣的事情。”每個行業都面臨缺少晶片的問題。

△圖片來源:彭博社

晶片缺貨源於2020年新型冠狀病毒(Covid-19)大流行時眾多企業對於市場的誤判。當Covid-19開始蔓延到全球時,許多公司預計市場會開始持續萎縮,人們會削減開支。

“我以金融危機影響下的市場走向作為參考,我降低了我所有的預測。”Stacy Rasgon說:“但需求確實具有彈性。被困在家裡的人開始購買技術,然後繼續購買。他們購買了更好的電腦和更大的顯示器,這樣他們就可以遠端工作。他們給孩子買了一臺用於遠端學習的新膝上型電腦。很多消費者還買了4K電視、遊戲機,還有奶泡、空氣炸鍋和浸入式攪拌機,使隔離下的生活更舒適。大流行變成了延長的黑色星期五。”

同樣,汽車製造商也被矇蔽了雙眼。他們在封鎖期間關閉了工廠,他們認為需求崩潰了,因為沒有人能進入展廳。他們要求供應商停止運輸零部件,包括對汽車越來越重要的晶片。

2020年年底,需求開始快速回升。人們想出去,他們不想乘坐公共交通工具。汽車製造商也紛紛重開工廠,向臺積電和三星等晶片製造商下單。然而這些晶片製造商的產能早已被更早恢復的消費電子市場的需求填滿,他們無法以足夠快的速度為汽車廠商製造晶片。

奇景光電CEO吳炳昇正處於科技產業的風暴之中。在最近的3月的一個早晨,這位戴著眼鏡的61歲老人同意在臺北的辦公室接受彭博社的採訪,討論短缺問題,以及為什麼這些晶片短缺問題如此難以解決。

吳炳昇表示,他並不能通過更加努力地推動員工加班來製造更多的顯示驅動晶片。因為,奇景光電主要是從事顯示驅動晶片的設計,然後在像臺積電或聯電這樣的晶圓製造公司那裡,利用他們的成熟製程來進行晶片製造。這種晶片製程技術比目前最尖端的製程工藝要落後好幾代。

現在面臨的瓶頸是,這些成熟製程的晶片產能正在被耗盡。吳炳昇指出,新冠病毒疫情的全球大流行刺激了電子消費品的需求,加重了這一趨勢。以至於負責晶片製造的合作伙伴無法為其製造足夠的可以被用於電腦、電視和遊戲機的所有顯示面板的顯示驅動晶片。驅動顯示晶片的產能不足,自然也就導致了晶片的缺貨和價格上漲。

△去年以來,顯示驅動晶片的價格持續上漲。上圖中黑色曲線為奇景光電(Himax),紅色為另一家顯示驅動晶片大廠聯詠科技(Novatek) (圖片來源:彭博社)

同樣,汽車系統的顯示驅動晶片也受到了擠壓,因為它們通常是用 8 英寸矽晶圓而不是更先進的 12 英寸晶圓製成的。根據全球第二大矽晶圓製造商日本勝高此前釋出的一份報告顯示,2020年8英寸裝置生產線的月產能約為5000個晶圓,低於2017年。

現在幾乎沒有廠商正在建設更成熟的節點生產線,因為它沒有經濟意義。因為購買新裝置,投入較高,算上裝置的折舊,起初只能獲得非常低的收益率,而且從產線開建到量產仍需要2年以上的時間,兩年後市場是否還有這麼大的需求,這將是一個大問題,所以這也意味著新建成熟製程產線會有很大的風險。而現有的產線的裝置很多已經摺舊完畢或很快折舊完畢,再加上持續的滿產,意味著可以更低成本的生產晶片,比如顯示驅動晶片的成本可以做到不到1美元,並且還是比較先進的版本。

吳炳昇也表示:“建立新生產線的成本太昂貴了”。

而正是由於顯示驅動晶片的短缺,也推動了液晶顯示器價格的飆升。資料顯示,從2020年1月到今年3月,一臺50英寸的電視機液晶面板的價格翻了一番。彭博情報公司的馬修·坎特曼(Matthew Kanterman)預測,液晶顯示器價格將至少持續上漲到第三季度。他表示,顯示驅動晶片“嚴重短缺”。

△2019-2021年,各尺寸LCD價格走勢 (圖片來源:彭博社)

除了顯示驅動晶片缺貨之外,玻璃基板的產能也是一大問題。

去年12月,全球玻璃基板大廠日本電氣硝子(NEG)位在日本高槻市(Takatsuki)的玻璃工廠於11日晚間因意外停電5小時,造成生產裝置受損,整體產能恢復時間或長達4個月。

今年1月29日,玻璃基板大廠日本旭硝子(Asahi Glass)子公司AGC(AGC Fine Techno Korea)位於韓國慶尚北道龜尾玻璃基板工廠發生爆炸事故,造成了工廠裝置受損,導致了停產。

隨後,AGC於2月初,發函通知友達、群創等客戶,宣佈自3月起將減少30%的6代玻璃供應,同時減少對於惠科的8.6代玻璃供貨,此舉無疑讓全球面板供應吃緊的狀況更是雪上加霜。

顯示諮詢公司DSCC聯合創始人田村吉秀說,至少到今年夏季,面板產能可能仍將受到限制。

4月1日, 日本一家大型電腦外設製造商I-O Data Device Inc. 將26臺液晶顯示器的價格平均提高了5000日元,這是他們20年前開始銷售顯示器以來的最大漲幅。一位女發言人說,由於零部件成本上升,如果不增加成本,公司就無法盈利。

旺盛的市場需求,也使得奇景光電的銷售額激增,自去年11月以來,其股價已上漲兩倍。

但吳炳昇並沒有慶祝。他對於在此關鍵時刻無法滿足客戶的需求而感到沮喪。他預計危機不會很快結束,尤其是汽車零部件。

“我們還沒有達到在隧道盡頭看到光線的位置。”吳炳昇說到。

編譯:芯智訊-浪客劍   來源:彭博社

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