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从缺芯“涨潮”到“退潮”再到“砍单潮”,芯片设计企业如何应对市场波动?
2022-12-06 来源:半导体行业观察&旺材芯片
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关键词: 芯片 半导体 英特尔

今年年初,全球芯片短缺的情况变得如此严峻,以至于大型工业集团将紧缺的芯片从洗衣机中剥离出来,将它们插入工业模块中。

多位分析师表示,在一系列事件中,现在有迹象表明最严重的半导体干旱正在消退。但由于全球经济状况恶化,芯片制造商非但没有解决问题,反而面临需求下滑。经济担忧和全球通货膨胀正在影响消费者支出,导致 PC 中使用的处理器和存储芯片库存堆积。中国的封锁和俄罗斯入侵乌克兰的后果也在削弱全球经济。

因此,短缺正在全面缓解,大流行期间创纪录的芯片需求造成的供应限制不那么普遍,这让那些经受了长时间交货期和价格上涨的买家松了一口气。

市场观察人士表示,虽然对芯片的需求正在下降,但这还不足以转化为更广泛的芯片短缺的结束。到 2023 年,大部分电子行业的供应困境将持续,这主要是由于缺乏不太先进的模拟、电源和逻辑芯片,这些芯片正在挤压工业、汽车和其他行业。

根据 Susquehanna 的一份报告,上个月芯片的平均交货时间减少了 6 天,这是自 2016 年以来的最大降幅,进一步证明在库存重新平衡和市场调整的情况下,对电子设备的需求正在下降。10 月份的平均交货时间为 25.5 周,而 5 月份的峰值为 27.1 周。




01半导体供需矛盾“趋缓”

当前,在经历了近2年的缺芯和产能扩充之后,芯片行业的缺货潮似乎开始出现缓解的迹象。尤其是下半年以来,消费电子市场需求大幅降低,消费芯片出现减产砍单的现象。

此前,联发科已对四季度5G芯片砍单30%-35%;高通也对高端骁龙8系列产量下调10%-15%。天风证券分析师郭明錤表示,终端市场需求不振的情况恐怕到明年一季度都难以改善。

消费电子市场遇冷的隐忧,早在今年年初就已浮现。通货膨胀、俄乌战争、供应链受阻等多重因素共同作用下,PC、手机等消费电子产品出货量明显下降。在此趋势下,国际大厂纷纷拉响下行警报,包括英特尔、英伟达、美光等巨头在内的芯片企业均表示,之前各产品系列的需求连续两年激增,但未来几个月会较为坎坷,消费环境转冷。

TrendForce指出,目前晶圆代工厂客户砍单的情况正持续扩大,包括电源管理芯片、图像传感器及部分MCU都已出现砍单情况,8英寸代工厂的产能利用率下滑情况最为显著。

因此,导致晶圆代工厂不得不通过降价“抢客”。据经济日报消息,已有晶圆代工厂近期降价逾一成。为了防堵订单流失,一些晶圆代工厂向客户约定,在部分特定制程开出“优惠价”,折让约个位数百分比,相当于变相降价。

台积电表示,针对消费电子产品需求疲软,半导体供应链库存过高的现象,预期需要几个季度时间重新平衡至较健康水平;中芯国际也遭遇到消费电子客户砍单,有些工艺节点松下来,正在寻找新客户补位。

有业内人士透露,以前都是客户送上门,现在需要出门找客户了。尽管代工厂都不愿意公开承认,但这些信息得到了多方交叉验证,跟代工厂打交道的芯片设计公司的反馈也是如此。

对此,中国国际经济交流中心美欧研究部副部长研究员张茉楠:过去两年,芯片大厂疯狂扩产,但现在全球经济增速放缓,需求减弱,因此出现了一种结构性供给过剩现象。

野村证券继8月底保守看待今明两年全球芯片出货成长率之后,在9月初又下修了这两年的成长率,将今年全球芯片出货成长率由原先预估的9.9%大砍至5.7%、2023年由衰退0.5%扩大至衰退6%。


02“周期的背面”

虽然消费市场的供需正在恢复平衡,但其他行业尚未走出困境。电子元件的短缺仍然给汽车和工业企业带来痛苦。

“我们现在处于周期的底部,”电子元件行业协会 (ECIA)首席分析师 Dale Ford说。他补充说,鉴于全球芯片行业的复杂性,复苏正在缓慢且不均衡地进行。

“虽然所有市场可能不会像消费市场那样下滑,但至少它们不会像过去那样炙手可热。因此,就需求而言,我们已经停止了加速,”Ford说。“我们并没有竭尽全力追赶市场,此外,另一方面,你有更多的产能在去年上线,并将继续上线。”

虽然有些人已经开始从零件短缺中解脱出来,但许多人仍然难以获得特定的零件。问题在于,电子设备可能包含成百上千个可用性级别各不相同的部件。只需要物料清单 (BOM) 上的一个组件(即所谓的“金螺丝”)缺货或分配,就会导致生产工厂停工。

分析人士表示,由于与大流行相关的限制或气候变化造成的中断意味着电子工程师必须定期从他们的设计中移除电子元件并进行现货购买,以尝试用可行的替代品替换它们。

“我们正面临一个棘手的需求环境,”恩智浦首席执行官库尔特·西弗斯 (Kurt Sievers) 表示,并补充说,即使它正在适应消费市场的“需求破坏”,该公司已经在其核心工业和汽车业务中售罄,直到这两个年底2022 年和 2023 年。

Sievers 解释说,一些最严重的供应短缺正在影响微控制器 (MCU),微控制器广泛用于汽车以及工业和医疗设备。即使是主要的汽车制造商也仍然受到汽车级芯片短缺的影响。分析师警告说,高性能 MCU 和其他芯片的交货期长达 60 周。

跟踪电子元件可用性和定价的供应链服务公司Supplyframe的首席营销官理查德·巴尼特 (Richard Barnett)表示,芯片短缺可能会继续影响汽车制造商,直至 2023 年下半年。





03产能是头等大事

回顾过去两年的半导体市场,自2020年起,缺芯潮全球蔓延,国内外原厂芯片交期拉长,市场价格也出现暴涨。导致很多晶圆厂、封测厂生产节奏被打乱,部分芯片设计公司供货不能保证,下游厂商到处找货、大规模备货,恐慌性下单遍布整个产业链,导致产业真实需求成迷,缺货的情况也越来越严重。

当时整个芯片行业的头等大事,就是找产能。

“在当时的大背景下,一个公司的综合能力全部体现在‘能抢到多少货’这一指标上。”在供应链产能紧张的情况下,争取产能成为了所有半导体企业的必修课。

尤其是对于大量中小型的芯片设计创业公司,产能开始成为一件攸关生死存亡的事情,没有产能意味着停摆,已经流片的芯片也不能量产验证,这会严重影响后续融资,CEO带队全国跑找产能已经不是新鲜事。

在典型周期性的芯片行业,每一次危机都意味着格局轮换。拿到产能的厂商将成为赢家,而竞争失败者,很可能已经站在了危险的边缘。

人人危难之下,供应链安全成为产业界关注的焦点话题。

这轮空前的缺芯危机,本质原因还是供需矛盾。

半导体行业过去两年的供不应求,让许多芯片制造商们开始大力扩产增能。台积电、三星、联电、英特尔、格芯、中芯国际等代工巨头都相继宣布扩产计划。

SEMI数据显示,从2021-2023年Fab投资达到历史新高,仅2022年一年的投资就增长了14%,达到了近260亿美元,28个新批量晶圆厂将于2022年开始建设,包括23个12英寸晶圆厂和5个8英寸晶圆厂。全球化布局在加速,大部分产能将在2023-2024年上线。

至此,市场需求疲软,产能却极大扩充,供需错配下就回到了上文提到的趋势预测——“半导体市场即将进入下行周期”。

观察当前行业现状,芯片市场已从前期的全面短缺向结构性失衡分化,消费电子市场需求下降,但以汽车和工控为代表的高端应用市场需求仍较为强劲,尤其是新能源汽车销量的暴增,进一步带动高端车规级芯片的市场需求。

消费市场砍单导致产能松动的同时,各大芯片厂商将产能转向了更热门的汽车芯片,台积电、英飞凌、英特尔、格芯等厂商均宣布了各自的扩产或者向汽车芯片产能调配的计划。业内预计,车载芯片产能建设,到生产、上车周期很长,现在扩产的产能也只能在2023年之后才能释放出来。

这场持续近两年的芯片短缺以及市场后续的反复波动,正在从供应链、技术、产业规划等方面悄悄重塑产业格局。



04国产芯片迎导入机会期

尽管结构性供应缺口仍然存在,但业内普遍认为,整体性缺芯已经得到缓解。

万和证券研究员朱琳认为,2020年9月至今,在供需错配的影响下,电子行业经历了“芯片荒-结构荒-去库存”的量价关系变动,当前存储芯片和微控制器芯片价格、交期的下跌和行业库存的高企,基本验证了电子行业整体进入下行阶段,缺芯整体得到缓解。

另一方面,车载芯片的库存也向好发展。公开信息显示,日本瑞萨电子、德国英飞凌科技、荷兰恩智浦半导体、瑞士意法半导体4家企业的2022年4-6月库存周转月数平均为3.48个月,与2019年的年均3.51个月基本持平。这也意味着,始于2020年末的“缺芯潮”正趋于改善,车企能够稍缓一口气。

值得注意的是,与此同时,国产芯片迎来了新机遇。

半个月之前,中国大陆第三大晶圆代工厂“晶合集成”科创板IPO注册申请获批。这家由合肥建投集团与台湾力晶科技合资建设的芯片代工企业,同时获得了兰璞创投、海通开元、中金公司、集创北方等机构的投资。

中芯国际也在8月26日公告,公司拟建设12英寸晶圆代工生产线项目,产品主要应用于通讯、汽车电子、消费电子、工业等领域,拟选址天津西青开发区赛达新兴产业园内。项目投资总额为75亿美元。

据国际半导体产业协会统计,自2020年开始到2024年为止,将有60座12英寸晶圆厂新建或扩建。在这60座12英寸晶圆厂当中,位于亚洲的达到44座,位列第一。

德邦证券也在其研报中认为,全球芯片供应链尚未完全恢复,这致使下游需求方选择国产厂商产品以解决部分燃眉之急,为国产芯片企业提供了绝佳的导入机会。在得到客户验证通过并大规模放量后,国产芯片厂商将进一步巩固其行业地位,实现更高的国产化率从而延续本土化趋势。




05芯片设计企业如何应对市场波动?

从缺芯“涨潮”到“退潮”,再到“砍单潮”起,面对产业波动,被裹挟其中的供应链公司如何自保?为应对芯片短缺都采取了哪些措施?


规模优势

在缺芯时期的产能争夺战中,具备一定规模的大公司更具优势。

众所周知,“保大客户”是业界在产能紧缺时期的共同策略,无论是晶圆厂、封测厂还是芯片设计厂商都会率先保证大客户的订单供应。

所以,行业大厂面对供应商的话语权更高,一般通过与晶圆厂、封测厂合作建设专线,制定长期产能规划来保证自身利益,在产能紧缺的时期也更有保障。


加价

另一方面,在芯片制造价格普涨的情况下,看到一些芯片制造厂开始不讲“武德”,在无法协调好诸多客户产能的情况下,在几家客户之间搞竞价,把每片600-800美元的8英寸晶圆,炒到了1600-1800美元,意味着芯片成本也要翻番,也加剧了原本就紧张的供应压力。

其实加价获得产能并非罕见,早在2020下半年,许多中小型半导体厂商在供应商的订单和产能就已经不能保证。在合作的晶圆厂排单已经遥遥无期,新供应商导入也并非一蹴而就,整个业内根本没有产能空缺,如果能用加价换来产能对于公司来说其实不算坏事。

有知情人透露,去年10月,涨价潮发酵最厉害时,一家设计企业就坐上了这样的牌桌。当时十几家海内外设计企业参与竞拍,他们最终以3倍的价格抢到了几千片晶圆的产能。“现实情况是,当时如果抢不到产能,可能公司就饿死了。”

据了解,这样一张入场券可不是随便谁都能拿到,要想参与竞拍,至少要先拿出高于原来50%的资金,而且有钱也不一定能买到产能,还得和代工厂有长期合作,投片量足够大的客户才有资格竞拍。


产业链关系&资源

此外,很多厂商均提到,在整个行业晶圆产能都较为紧张的时候,与多家晶圆和封测厂形成稳固、良性的合作机制,通过制订长期产能规划等方式确保晶圆产能,也是很重要的因素之一。

对于供应链产能紧缺的问题,近年来,国内外相关企业陆续宣布投建晶圆厂和封测生产线,同时公司也将通过配合当前供应商作产能扩充验证以及自身导入新供应商等方式,让供应链体系更为稳健,避免相关产能风险的出现。


服务供应商“牵线搭桥”

虽然有种种举措,但对于设计企业而言,芯片也未必能“抢”到,坐“等”芯片产能提高更不是办法。因此,行业厂商在争取产能上还有了一些“变通之道”。

比如,通过服务供应商在中间“牵线搭桥”也不失为一种好方法。

尤其是针对中小芯片设计企业而言,在行业厂商都在显神通争夺产能的背景下,几乎所有的晶圆厂、封测厂产能都排满了,大客户也仅仅能够做到“锁产能”,而为了保障对重要客户的供应,其他客户的产能份额不可避免的受到挤压。

相比行业大厂,中小型芯片设计企业不具备相应的资金和技术实力,往往由于出货量较少或者支付能力有限,在产业链话语权微弱,无法获得产能,要直接建产线显然更是不现实的。

这种情况下,大量的芯片设计公司拿不到产能,很多小公司的订单永远在排队中。这些拿不到产能、看不到未来的中小设计厂或将面临被洗牌出局的窘境,只能想尽办法保证存活。

对于更早阶段的企业,产品已经流片的公司拿不到量产的产能,产品不能推向市场验证;产品还没有流片的公司,可能连流片都无法进行。产品进度停滞一年的时间,对一家初创企业来说无异于灭顶之灾。

在深入产业了解后能发现,其实无论产能状况如何,在当前供应链结构下,中小芯片设计企业与晶圆厂之间存在诸多待完善的问题,比如:

中小设计企业对Foundry体系不了解,缺乏工艺选型经验,对流程不熟悉、交期变化和产能波动等都大大增加了初创公司与晶圆代工厂的沟通成本;

缺乏系统的供应链管理能力,尤其在ramp up阶段,对产能、交期、质量过于乐观,影响TTM;

缺乏备货机制,恐慌性下单或有了订单再下单导致产能跟不上市场需求。

对此,摩尔精英流片业务负责人表示,对于这些资金、人力都短缺的初创型芯片设计企业,只有在有限的时间和资金中做出产品,才能获得下一轮资本的青睐,才不会消失在时间的洪流中。而在此过程中,选择一家可靠、合适的服务供应商便成了重中之重。

以摩尔精英流片业务为例来看,可以通过一站式服务对接全球数十家主流Foundry,工艺覆盖8nm-350nm。在晶圆厂产能紧张的阶段,利用平台的技术和产业资源帮助中小设计企业争取产能,选择合适的工艺平台。

除了帮助中小芯片设计企业争取产能之外,在当前芯片短缺态势趋缓,甚至产能出现松动、上游厂商砍单的情况下,供应链服务商还能帮助晶圆代工厂整合大量中小客户的订单需求,为合作Foundry提供长尾客户的高效支持管理,提升产线利用率,以及进一步了解行业中不断演进、变化的客户和市场需求。

综合来看,类似于摩尔精英流片服务的服务供应商能够通过整合和利用自身的技术和资源,协助客户和晶圆厂解决当前所遇到的供应链难点,从技术、商务、产能等方面提供最优解,显著降低客户成本和开发风险,缩短客户芯片研发周期。同时,也能帮助晶圆厂充分利用产能,以及了解长尾客户及市场的需求。

简单总结就是,产能紧张时帮芯片设计企业找产能,产能松动时帮晶圆代工厂找客户,帮助产业上下游企业更好的应对产能波动周期。


结语

行业洗牌向来残酷。

产能紧张时,有产能的企业可在提价的同时扩大市场占有率,而无产能企业可能将很快遇到现金流问题,继而客户流失,最后倒闭或者被收购,导致整个行业进入强者恒强的局面。

这种情况下,中小设计公司最好是考虑灵活产品设计,或者通过与下游客户联动等方式争取产能,等待上游产能逐渐复苏。

不夸张地说,这一轮缺芯危机为全行业敲响了警钟。即便如今芯片行业已经挺过了最艰难的时期,但其中的亲历者都会记住一个教训,供应链安全有时是比产品研发更要紧的事。