2021的科技卦象·坎·全球缺芯洪水，中國造橋尋路

過去一年里，全球缺芯焦慮，從汽車、電子消費等重點行業(yè)，演變成為一場覆蓋上下游產業(yè)鏈、波及全球消費者的“特大洪水”。

對強芯片依賴的領域來說，2021年是斷供情況幾乎“沒頂”的一年。汽車行業(yè)出現(xiàn)了減產、關停部分工廠，減配出貨等情況；智能手機廠商同樣困于芯片緊缺，產品研發(fā)與出貨速度都受到了影響。

而隨著代工廠產能向高價值、先進制程芯片側重，缺芯的壓力進一步傳導到其他行業(yè)。

高盛的研究報告顯示，全球有多達169個行業(yè)在一定程度上受到了芯片短缺的打擊，包括從鋼鐵產品、混凝土生產到空調制造、啤酒生產等所有行業(yè)。深圳、東莞的一些中小型科創(chuàng)企業(yè)，如TWS耳機廠商、藍牙互聯(lián)廠商等，承受不了芯片短缺或價格暴漲的壓力，倒閉不在少數(shù)。

2021年，全球缺芯已經成為滔天洪水，并以可見的速度襲來，影響著整個社會和每個人的生活。

于國家而言，缺芯引發(fā)的亂象需要規(guī)范。

物以稀為貴的芯片開始引起犯罪分子的注意。在美國，2021年10月29日，英偉達合作伙伴EVGA聲稱一批EVGAGeForceRTX30系列顯卡在舊金山開往南加利福尼亞州配送中心的途中被盜。而早在2021年8月，中國國家市場監(jiān)管總局就發(fā)布消息，對涉嫌哄抬價格的汽車芯片經銷商企業(yè)立案調查，查處囤積居奇、哄抬價格、串通漲價等違法行為。

與此同時，因缺芯而延長的經濟復蘇、局勢變化，也亟待國家力量的參與和變革。比如曾因美國扶持而崛起的韓國半導體行業(yè)，也出現(xiàn)了利益分歧?！俄n國時報》認為，韓國芯片公司實際上正面臨美國《國防生產法》的“脅迫”；中國的芯片“國產化替代”，伴隨著2021年新基建、數(shù)字經濟的加速而緩慢起步。

于個人而言，芯片也不再只是“斷供”“實體清單”之類的政治話題與談資，作為成本的最終承擔者與芯片的最終使用者，2021年全球缺芯的影響開始真正影響我們的日常生活。

有消費者因為汽車廠商無法生產，而遲遲提不到車，有的則不得不接受減配的操作；手機新品的出貨速度與營銷優(yōu)惠的幅度都小了很多，降低了手機消費者的換機欲望；而MCU、電源管理芯片、Wi-Fi芯片等產能被擠占，也讓更多電子功能產品出現(xiàn)了漲價的情況，芯片產業(yè)鏈的成本上漲已經傳導到終端消費者身上。

你可能會問，既然缺芯已經持續(xù)了一年多，直到現(xiàn)在全球都還沒有找到解決方法嗎？

治芯如治水。

具有強周期性的芯片半導體產業(yè)，也如同治理水患一樣充滿了各種糾結與權衡。

水多了會澇，水少了會旱，芯片領域中，產能往往也需要代工廠提前布局，反周期建設意味著不確定因素很多，投產多了會殺價，投產少了不夠用。

2021年，世界各地的晶圓廠幾乎都在滿負荷運轉。但正如臺積電董事長劉德音所言，其中存在大量重復訂單，“28納米現(xiàn)在看似供不應求，但其實全球產能仍大于需求”。如果盲目建立新工廠擴大產能，未來又會出現(xiàn)產線不飽和的情況。

國際數(shù)據(jù)公司（IDC）就認為：芯片供應將于2022年中期實現(xiàn)供給平衡，到2023年，又可能會出現(xiàn)芯片產能過剩，即供過于求。

艱難險阻，坎之事象也。全球缺芯的命題，正如“坎”（kǎn）卦一樣，充斥著低洼的困局、隱藏的危險、層層疊加的險上加險。

僅2021一年的時間，或許不足以令世界半導體格局發(fā)生天翻地覆的變化，但中國需要使用怎樣的方法和思路來架橋修路，化解芯片危局，2021其實給了我們足夠多的啟示。

洪水之年：缺芯影響究竟有多大？

《圣經》中有洪水滅世，古代中國有大禹治水，洪水之患是人類長久以來憂懼的大型災害之一。而2021，發(fā)生在數(shù)字世界的“全球缺芯”，則如同洪水般吞沒了一個又一個行業(yè)，讓整個世界變成了大型焦慮現(xiàn)場，曾經光鮮的企業(yè)們都在芯片短缺和漲價的威脅下進入了慘烈的廝殺。

時至今日，芯片短缺這一問題已影響了數(shù)個行業(yè)。其中，芯片成本占據(jù)全行業(yè)GDP4.7%的汽車行業(yè)，首當其沖。

現(xiàn)代汽車的生產制造涉及到數(shù)十個微控制器，整車的電子元器件和芯片數(shù)量非常高。博世中國總裁蔣健曾分享過，當前傳統(tǒng)內燃機車輛約用100至200片半導體芯片，新能源車所用的芯片與傳統(tǒng)燃油車相比呈5倍遞增。而只要有一顆芯片斷供，車輛就無法制造。

今年以來，大眾、豐田、福特、本田等多家跨國車企巨頭，以及蔚來、理想等造車新勢力，都受到了芯片短缺的影響，出現(xiàn)停產、減配、提車難的情況。有汽車高管在微博發(fā)聲：“展廳的展車都幾乎賣光了，只能擺車模?！?/p>

歐洲汽車制造商協(xié)會（ACEA）發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年7月和8月，歐洲新車注冊量同比分別下降24%和18%，這是自2013年歐元區(qū)經濟危機結束以來，跌幅最大的兩個月。中國2021年的汽車銷量也因為產量減少而出現(xiàn)負增長。

另一個尤為緊張的，則是消費電子行業(yè)。

智能手機使用的芯片銷售額占比26％，排在芯片應用領域的首位。而隨著5G的普及、手機性能對先進制程的依賴、SoC芯片的發(fā)展趨勢，所需要的芯片數(shù)量和工藝精度增高，都對有限的產能提出了挑戰(zhàn)，直接影響到智能手機廠商。

據(jù)《電子時報》報道，蘋果計劃向高通和三星采購5G基帶芯片，但卻遭兩者拒絕，三星回應的理由是供應量不足。

沒有高制程5G芯片，就意味著智能手機新品無法供貨，市場面前只有對手。加上華為受限于5G芯片采購，相當于讓出了一個巨大的高端手機市場份額，2021年大量手機廠商都開始未雨綢繆，出現(xiàn)了囤積芯片的現(xiàn)象。根據(jù)《日經亞洲》報道，小米2021年對供應商提出了采購高達2.4億臺手機對應配件的計劃，而小米2020年全球出貨量是1.46億臺，其他廠商也如法炮制，核心芯片的需求，擠占了代工廠的產能。

為了優(yōu)先保證手機芯片的供應，又進一步影響了其他芯片，如電源管理芯片、驅動芯片、射頻芯片等的生產，進而使得大量網通產品漲價或告急。高盛的研究報告認為，在芯片上的花費超過行業(yè)GDP1%的產業(yè)，都將受到芯片短缺的影響。

比如，因為高通將芯片產能分配給手機芯片，進而影響了一款Wi-Fi芯片的生產，導致許多國內無人機廠商開始缺芯；而被認為是低附加值的MCU微控制器，小到智能家電，大到智能制造設備、汽車保障系統(tǒng)，幾乎都有MCU的身影，也“物以稀為貴”，價格增長了幾十倍，從幾毛錢炒到近10元，汽車MCU芯片則高達5美元左右，最終成本都將層層傳遞到終端消費市場，你我都是買單人。

禍事之因：誰制造了全球缺芯？

如果說“實體清單”還是出于情懷的義憤填膺，那么2021年全球缺芯導致的漲價傷錢就是每個人的切身之痛了。而前者還可以將美國政客作為罪魁禍首，但到了2021年，局面就變得非常復雜了。

全球缺芯，猶如大禹治水，要面對的是一個復雜的、充滿了變數(shù)和不可控因素的龐大系統(tǒng)。

首先是天災。

2021年，持續(xù)發(fā)生的自然災害與***反復，都在延遲這芯片半導體的產能恢復。2021年年初，美國得克薩斯州遭遇冬季風暴襲擊，三星電子、恩智浦和英飛凌等多家半導體在奧斯汀附近的工廠一度被迫停工；2月，日本發(fā)生7.3級地震，影響了兩大硅晶圓Wafer廠信越和SUMCO廠房；3月，日本汽車芯片主力供應商瑞薩電子發(fā)生火災，不得不停產一個月；5月富士康、立訊精密、三星電子等企業(yè)都關閉了位于越南的工廠；6月，全球50多家企業(yè)在馬來西亞的分廠因***全部停工，當?shù)胤鉁y產能占據(jù)全球封測產能的13%；8月，馬來西亞新冠***反復，部分芯片工廠停工，給博世多個系統(tǒng)的芯片都造成了大量影響，特斯拉的車輛交付時間也因此延長……

2021年，這些發(fā)生在產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)與區(qū)域的天災，直接加劇了全球缺芯的緊張狀態(tài)。

其次是***。

如果說天災是意外，那么動蕩的政治局面和企業(yè)的哄搶行為，則是形勢進一步嚴峻的推手。

一方面，受美國制裁的影響，手機廠商不得不加大囤芯力度，導致需求量大幅上升。此外，有些企業(yè)為了確保不斷供，向兩個或兩個以上的工廠下相同的訂單，又在一個工廠交付之后，取消另一家工廠的訂單，也就是臺積電所說的“重復訂單”，直接影響了代工廠的排產計劃，很難計算出訂單積壓總量，工廠于是優(yōu)先將產能分配給高批量訂單和利潤更高的訂單，比如高通在2021投資者大會宣布，全方位發(fā)力汽車領域。

半導體頭部廠商紛紛發(fā)力汽車領域，又導致了小眾芯片的缺貨和漲價。

2021年8月，中國市場監(jiān)管總局依法對上海鍥特電子有限公司、上海誠勝實業(yè)有限公司、深圳市譽暢科技有限公司三家汽車芯片經銷企業(yè)哄抬汽車芯片價格行為共處250萬元罰款，就是因為這三家企業(yè)大幅加價銷售部分汽車芯片，將進價不到10元的芯片，以400多元的高價銷售，擾亂市場價格的同時，又進一步制造了緊張情緒，加劇恐慌性備貨。

當然，除了罵老天爺、罵無良政客、罵市場掮客，我們還必須接受一個事實，那就是半導體的行業(yè)規(guī)律和市場供需規(guī)律，決定了芯片就是會漲價的。

數(shù)字經濟以及線上生活，筆記本電腦、家用網絡設備等電子產品的銷量大幅增長，智能家居、IOT、智能指紋門、農業(yè)無人機、電子圍欄等傳統(tǒng)設備的聯(lián)網化、智能化需求，元宇宙帶動VR/AR等設備的流行，這些電子產品的規(guī)模擴大，會導致芯片需求成倍增長，產能有限的前提下價格自然會上漲。比如2021年，應用在中低端手機的500萬像素和800萬像素的CIS芯片，就出現(xiàn)了嚴重短缺。

與無限擴大的終端需求相比，半導體產能本身就靈活性較低。

無論是IDM（
IntegratedDeviceManufacture）還是Foundry（代工廠），其產能利用率的彈性都是相對有限的，一般會維持在80％以上，目前都已經達到100%。而擴大產能需要新建廠，投資動輒高達百億，還需要1-2年的成熟運營期，做出擴張的決策并不容易，直接導致短期內無法跟上市場需求。

比如大部分汽車控制芯片、5G射頻芯片、物聯(lián)網設備芯片，都是采用8英寸晶圓制造的，但全球8英寸晶圓產線數(shù)量不斷減少，新建晶圓廠往往會選擇能生產先進制程的12英寸晶圓，這就導致成熟制程芯片產能本身就不足。因此，IDC認為由于成熟工藝技術的材料成本和機會成本，芯片價格還會繼續(xù)上升。

（臺積電2021年二季度各制程所占營收比例）

總的來說，前所未有的全球缺芯是多重因素疊加的結果，既有不可預測的天災***，也是半導體產業(yè)鏈周期性、協(xié)作性導致的必然。

方舟之路：中國芯片的堤壩與橋梁

在浩浩湯湯的缺芯洪水面前，幾乎所有半導體區(qū)位都在嘗試筑起堤壩。

2021年6月，美國參議院通過《美國芯片法案》，要求美國政府提供數(shù)百億美元支持半導體行業(yè)在美國的發(fā)展。9月末，美國又召開了全球芯片業(yè)峰會，英特爾、臺積電、蘋果、微軟、三星電子和福特等企業(yè)代表參與了此次會議，尋求化解芯片短缺局面的方法。歐盟則在《數(shù)字羅盤計劃》后，推出歐洲芯片法案，提高該區(qū)域芯片的自給自足能力。

中國在2021的十四五開局之年，提出了2025年產業(yè)規(guī)模目標，各地都制定了相關集成電路產業(yè)規(guī)劃，國家大基金二期向晶圓制造企業(yè)投入資金超過400億。在這么多動作面前，中國缺芯問題能緩解嗎？

如果將缺芯看作是大禹治水，那么疏通河道的方向主要有三個。

1.自研。

要從根本上解決缺芯問題，只能走上芯片自研自立之路。

以特斯拉為例，之所以能夠在2021年全球缺芯的大背景下，依然能夠取得不錯的市場成績，沒有被芯片耽誤，正是因為其具備自研芯片的能力，從而快速響應市場變化，而不是被動等待供應商的配合。

2021年，我們可以看到許多車企和手機廠商都開始選擇自研。上汽與英飛凌聯(lián)手成立上汽英飛凌，主攻車規(guī)級IGBT芯片；理想和蔚來也搭建了自動駕駛團隊，開始自動駕駛芯片自研進程。手機廠商中，小米、OPPO、vivo等也相繼公布了自研芯片。百度昆侖2宣布量產，字節(jié)跳動入股多家半導體公司。與行業(yè)需求和特質相結合的中國造芯之路，已經邁出了堅實的一步。

2.合作。

中國半導體終要走上獨自行走的道路，但必須承認的是，半導體產業(yè)鏈已經在事實上全球同呼吸、共命運，很多關鍵環(huán)節(jié)在短時間內無法替代。法國半導體材料大廠Soitec的首席執(zhí)行官保羅·布爾德就認為，即使歐洲有能力建立一個重要的、具有自主權的芯片供應系統(tǒng)，但它不一定能運作起來，需要在世界其他地區(qū)同樣得到支持才行。

目前，中國半導體產業(yè)在整體設計、高制程制造等方面還與頭部有著相當?shù)牟罹啵热?納米制程的SoC芯片、存儲芯片的規(guī)?；慨a，必須通過頭部代工廠完成，光刻機等重要設備、材料的攻克也非一朝一夕。就算有一天解決了本土的產能危機，芯片作為強周期產品，未來如果本地市場無法消化多余產能，同樣會讓本土半導體企業(yè)面臨風險，所以中國半導體不可能、也不應該閉門造車，需要聯(lián)合全球上下游產業(yè)一起緩解缺芯問題。

如何確保中國企業(yè)能夠快速了解供應鏈變化，這就要求提升談判能力，確保優(yōu)先供應與價格穩(wěn)定。有業(yè)內人士曾告訴我們，這一方面要求中國半導體行業(yè)集中精力辦大事，在某些關鍵產業(yè)環(huán)節(jié)上也能做到“卡別人脖子”，培育出擁有談判權的頭部公司；此外，中國龐大的市場規(guī)模也能吸引海外相關企業(yè)作為同盟，共同創(chuàng)新、合作共贏。

3.另辟蹊徑。

之所以中國芯片并不悲觀，正是因為芯片產業(yè)鏈的全球性與規(guī)模效應，只要有足夠大的市場和良性的商業(yè)循環(huán)，總有一天能夠追平甚至引領全球半導體產業(yè)發(fā)展。

而具體到商業(yè)機遇上，資金投入必須有的放矢，盡快形成中國半導體產業(yè)的核心優(yōu)勢與“拳頭產品”，躋身世界半導體格局的重要一席。那么，哪些市場會是中國的機遇呢？

1.AI計算。目前，與AI計算相關的芯片產品極度短缺，比如被犯罪分子盯上的GPU就適用于AI訓練和推理。此外，中國產業(yè)智能化的轉型升級也帶來了大量AI芯片的需求，清華大學的魏少軍教授曾提出，未來AI芯片需要一個通用的、高效能的深度學習引擎來驅動，芯片架構的創(chuàng)新在于軟件定義芯片，或者稱粗粒度可重構架構（CGRA），要同時兼顧硬件可編程性和軟件可編程性。這恰好可以充分發(fā)揮中國在AI領域的領先優(yōu)勢，彌補硬件基礎層的短板。

2.工業(yè)互聯(lián)網。中國千行百業(yè)的數(shù)智化轉型，其中工業(yè)互聯(lián)網是核心場景之一，存在大量的芯片需求，尤其是一些低成本、成熟制程的工業(yè)芯片。比如德州儀器的模擬芯片就有十幾萬的SKU，其中一些長尾類的小眾芯片，經過中國市場的規(guī)模放大，足以支撐起可觀利潤，中國半導體產業(yè)鏈的能力完全可以做到，也更熟悉本土企業(yè)的個性化、差異化需求，從而持續(xù)打開市場空間與商業(yè)價值，形成良性循環(huán)。

中國人認為《坎卦》的解決之道，是“維心亨，行有尚”，意思是內心不畏艱險，用堅定剛毅的行為突破重重險難。在缺芯這場“洪水”中，每一個人、每一個企業(yè)、每一個國家都無法獨善其身，也都能夠參與到“自救”當中。

中國半導體的2021，是在為未來造橋修路；而你我的每一次選擇，也是在為中國芯片的堤壩添磚加瓦?；蛟S在不遠的將來，我們就能夠突破重重險阻，看到芯片供需的水旱從人，數(shù)字經濟的沃野千里。