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关键芯片库存不足5天!美国商务部警告:无力解决短期瓶颈问题

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芯东西

2022-01-26 10:51

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芯东西(公众号:aichip001)
编译 | ZeR0
编辑 | 漠影

还记得去年9月,美国商务部要求半导体供应链的参与者们自愿共享有关库存、需求和交付动态的信息吗?这一要求当时在全球科技圈引起轰动。

如今,美国商务部公开了这些半导体供应链信息的部分分析总结。

芯东西1月26日报道,美国当地时间1月25日,美国商务部发布了2021年9月发布的《半导体供应链信息征询风险报告》(RFI)的结果。

其报告提供了有关半导体短缺深度的数据驱动信息,为复杂的全球半导体供应链提供了新的视角。美国商务部收到了150多份回复,几乎覆盖所有主要半导体生产商和多个消费行业的公司。

报告显示,半导体供应链仍然脆弱。需求继续远远超过供应,汽车制造商、医疗设备制造商等芯片买家持有的库存中值已从2019年的40天降至2021年的不到5天,关键行业的库存甚至更少,全球半导体短缺将至少持续到今年下半年。

美国商务部长吉娜·雷蒙多在博客中写道,尽管他们预计奥密克戎不会导致供应链长期中断,但任何中断,如新冠肺炎疫情的爆发、自然灾害或政治不稳定导致外国半导体工厂中断,哪怕只是几周,都会造成连锁反应,可能导致美国制造工厂关闭,致使美国工人及其家人处于危险之中。

此外,雷蒙多还提到美国商务部正调查某些芯片价格“异常高”的情况。

一、报告中的重要发现:缺芯至少持续到今年下半年

美国商务部收到了150多家公司的回复,包括几乎所有主要半导体生产商和多个消费行业的公司,并评价这些信息的数量和质量都很高。

▲按供应链中角色和半导体消费者按行业分列的RFI回应者分布情况

该部门认为这些信息将帮助确定全球半导体供应链中的瓶颈。其中一些重要发现如下:

1、芯片供需存在显著且持续的不匹配,受访者认为这一问题至少将持续到未来6个月后。2021年半导体需求中值比2019年高出17%,而买家并未看到他们收到的供应出现相应的增长。

2、买家持有的半导体产品库存中值已从2019年的40天降至2021年的不到5天。在关键行业,这些库存甚至更少。这意味着海外半导体工厂可能停产2-3周,如果美国工厂的库存只有3-5天,则可能导致工厂停产,工人被迫休假。

▲响应RFI的芯片买家们面临最大挑战的半导体产品消费者库存中值(图源:回应RFI的信息分析)

3、当前大部分半导体生产设施的利用率都在90%以上,因此,如果不建设新生产设施,就无法增加供应。

4、RFI受访公司的瓶颈主要集中在几种特定类型的半导体输入和应用中,包括传统逻辑芯片(用于汽车、医疗设备和其他产品)、模拟芯片(用于电源管理、图像传感器和射频)和光电子芯片(用于传感器和开关)。

5、主要瓶颈是需要增加晶圆厂的产能。受访公司也将材料、组装、测试和封装能力等视为瓶颈。

美国商务部的报告几乎承认美国政府在解决瓶颈方面无能为力,没有显著措施能立即缓解短缺。

根据雷蒙多的博客,一些公司提到,通过第三方经销商销售的半导体价格异常高。美国商务部正在调查这个问题。

二、为什么要提高全供应链透明度

要注意,半导体有很多不同类型。像汽车这样的终端产品需要几个不同的、特定的半导体节点。

这意味着,不要把半导体看作是拥有一条通用供应链的一种产品,而应该把它看作是许多不同产品的集合,每一种产品都有自己的供应链,它们可能存在或多或少严重的供需不匹配。

此外,不同的终端产品有不同的约束(如芯片设计的约束、更长的产品生命周期)。

美国商务部认为存在严重的半导体供需不匹配的特定类型产品被用于医疗设备、宽带和汽车等关键行业:微控制器主要由传统逻辑芯片组成,例如40、90、150、180和250nm节点;模拟芯片包括40、130、160、180和800nm等节点;光电子芯片包括65、110和180nm等节点。

尽管自2021年初以来取得了进展,但半导体短缺仍然存在。其中部分原因是半导体供应链的复杂性。生产商并不总是有清晰的需求意识,芯片买家也不总是知道他们需要的芯片来自哪里。这些障碍使得开发解决方案变得更加困难。

因此美国政府把整个行业聚集在一起,鼓励提高整个供应链的透明度。美国商务部称,要求半导体供应链的参与者们自愿共享信息,即是作为这一努力的最新举措。

▲半导体供应链的全局和复杂性质的说明性表示(图源:2020年10月发布的《半导体:美国工业、全球竞争和联邦政策》报告)

三、2021年进展:芯片公司砸钱扩产能

美国商务部的报告也总结了自2021年初以来的一些进展。

(1)利用率:自2020年半导体短缺开始以来,半导体企业大幅提高了现有产能的利用率。

具体来说,从2020年第二季度到2021年,半导体晶圆厂的利用率超过90%,这对于需要定期维护和非常高能源的生产过程来说是难以置信的高。

▲自半导体短缺开始以来,半导体生产利用率一直远高于典型水平(图源:《2021年美国半导体行业报告》)

(2)投资:半导体公司投入了更多的资金,而且比以往任何时候都要快,以扩大产能。

在其2021年报告中,美国半导体行业协会预测,半导体行业的资本支出(capex)将在2021年接近1500亿美元,2022年超过1500亿美元。相比之下,在2021年之前,油气行业每年的资本支出从未超过1150亿美元。

英特尔等顶级芯片制造商正在建设新半导体工厂,但这些投资需要时间才能转化为产量的增加。此前宣布的一些投资预计最早将于2022年下半年上线。

(3)新的供应链伙伴关系:半导体生产商正以前所未有的创新方式与半导体客户进行合作。在白宫领导的行业会议之后,福特和格芯最近宣布了一项合作伙伴关系,以确定他们可以共同创新芯片来满足未来汽车的需求。去年11月,通用汽车宣布与7家不同的半导体生产商建立类似的合作关系。这些公告表明,芯片消费者和生产商正携手为供应链问题寻找创造性的解决方案。

(4)新冠病毒测:2021年,与新冠病毒相关的半导体生产中断很普遍。因此,美国政府在世界各地建立了与新冠疫情相关的微电子制造业关闭早期警报系统。该系统建立在三个支柱之上:早期发现、增强参与和透明度。

美国商务部、国务院、美国疾病控制与预防中心继续密切合作,积极监测通过该系统标记的关键制造设施,并与盟友和合作伙伴合作,实施安全协议,帮助限制病毒的传播,并将对其人员和全球供应链的破坏降至最低。

最后,疫苗接种是最大限度地减少与大流行有关的破坏的最好方法,美国政府承诺分享12亿剂安全、有效的疫苗。迄今为止,美国已向112个国家运送了3.85亿剂疫苗。

结语:美国加强本土供应链势在必行

美国商务部表示它将利用RFI提供的新信息,在未来几周让行业参与到具体节点的问题解决工作中来,并将继续使用早期预警系统,对与大流行相关的供应链中断进行监测并采取行动。

此外,美国商务部正在与那些没有对RFI做出回应的公司以及那些回应不如同行那么全面的公司进行接触,以确保能够最准确地了解是什么导致了供应链瓶颈。

总体而言,提高晶圆生产能力在短期内没有明显的解法,半导体供应链仍然脆弱,资金筹措迫在眉睫。雷蒙多称,美国商务部将继续支持美国总统拜登提议的520亿美元半导体激励,振兴美国制造业,并在未来几十年里加强其本土供应链。

来源:美国商务部

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