全球芯片短缺的核心原因是什么

全球芯片短缺，分析師們對(duì)此列出了很多原因：新冠疫情使一些芯片工廠停工；貿(mào)易摩擦和華為、中芯等被制裁；一些晶圓廠缺水電和失火等等。其實(shí)，這些原因都只會(huì)導(dǎo)致短期波動(dòng)。而這次芯片短缺將很可能橫跨數(shù)年，背后是否有更深層的原因呢？

無(wú)心硬件的IBM把半導(dǎo)體部賣給了格芯，但格芯并沒(méi)有足夠的錢去搞450mm這么大的工程，最后白白損失了一大筆之前的投入。缺錢也許是后來(lái)格芯放棄7nm研發(fā)的一個(gè)原因吧。IBM一直是SOI技術(shù)的倡導(dǎo)者，格芯算是繼承了遺志。

英特爾其實(shí)是最積極推進(jìn)450mm的公司。但事不湊巧，G450C期間（2011-2016）剛好是英特爾搞14nm Broadwell的時(shí)間。被用到極限的DUV光刻機(jī)和復(fù)雜的FinFET使得英特爾當(dāng)時(shí)良率非常低，路線圖各種延誤。解決不了技術(shù)問(wèn)題，分心去上450mm晶圓意義也不大。

ASML也正在EUV光刻機(jī)中掙扎，光源效率等問(wèn)題一直拖后量產(chǎn)的時(shí)間表。資金壓力使ASML率先宣布退出450mm合作。雖然有尼康光刻機(jī)支持，但是如果450mm整體良率和效率并不能顯著提升的話，成本并不會(huì)比300mm低。

芯片短缺需要從需求和供給兩方面來(lái)看。新冠疫情確實(shí)導(dǎo)致了世界對(duì)信息產(chǎn)品需求的增加。然而，即使沒(méi)有疫情，人們產(chǎn)生數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)處理的需求也是在爆炸式地增長(zhǎng)。除了數(shù)據(jù)中心的龐大需求，數(shù)字終端也越來(lái)越多樣化：電動(dòng)汽車、智能家居、AR/VR、數(shù)字錢包等才剛剛起步，人類也將越來(lái)越走向數(shù)字化生存。

供給側(cè)是更值得討論的。摩爾定律的延遲是大家都提到的，但大家都漏掉的是18寸晶圓的難產(chǎn)使得芯片總產(chǎn)能無(wú)法倍增。8寸晶圓由于停在90nm制程，成本已無(wú)法降低，產(chǎn)能也無(wú)法增加。12寸晶圓追求高毛利大die的高端制程，擠壓了成熟制程和8英寸的空間，比如臺(tái)積電約50%的營(yíng)收來(lái)自手機(jī)，30%營(yíng)收來(lái)自高性能計(jì)算。占整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)3成的內(nèi)存行業(yè)（DRAM和閃存等）也早已陷入1x/1y/1z到1α/1β/1γ的慢慢長(zhǎng)路，引入昂貴的EUV到成為主流也需要至少3-5年時(shí)間。

所以，增加成本高昂的晶圓廠數(shù)量變成解決缺貨唯一的出路，這就是技術(shù)放緩的代價(jià)。而這個(gè)周期是三年起步，還要看增加的Fab數(shù)量追不追得上需求的猛進(jìn)。

本文整合自 虎嗅網(wǎng)、微信公眾號(hào)：金捷幡

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