全球缺芯这一年:从缓解极度饥饿到长期吃不饱|甲子引力

快报
2021
12/17
16:40
亚设网
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到底还缺不缺芯了?

编辑 | 房晓楠

2021年12月4日,科技智库「甲子光年」成功举行2021「甲子引力」大会。

在当日下午举行的“大国制造”专场上,芯片半导体主题圆桌论坛环节,和利资本合伙人汤治华担任主持人,燧原科技创始人兼COO张亚林、芯驰科技副总裁徐超、芯片超人创始人&CEO姜蕾、知存科技创始人兼CEO王绍迪等嘉宾就“怎么不‘芯’疼”这一主题展开圆桌对话。

全球芯片告急,一直困扰着各行各业。在与会嘉宾看来,当前的芯片短缺问题在部分领域得到了初步缓解,但距离全面缓解还“长路漫漫”。面对短缺难题,芯片国产化的议题开始出现,越来越高的呼声下,如何理性看待芯片国产化替代是一个值得思考的问题。结合自身在行业的深耕经验,与会嘉宾针对这一系列问题,进行了分享与探索。

以下是本次论坛的实录:

1.结构性缺芯将长期存在

全球缺芯这一年:从缓解极度饥饿到长期吃不饱|甲子引力

汤治华:各位大家好!本次主题为“怎么不‘芯’疼”,讲的是缺芯之苦,从去年下半年到现在,缺芯的问题已经持续一年多的时间了,与芯片相关的各个行业都在说,芯片为什么会缺?首先,汽车产业是炒得最热、缺芯缺得厉害的领域,供应断链,以至于汽车减产;其次,可能是产能上的紧缺。各位都是半导体一线的领导厂商,请各位就“为什么会缺芯”这一问题分别发表一下意见。

首先,芯片超人主要负责芯片的分销以及推广,姜总直接面对市场,所以在这个角色里面,很多厂商出现缺芯都可能会找她帮忙,她应该感觉到切肤之痛的。所以先请姜总发表一下看法。

姜蕾:大家好,我是芯片超人创始人姜蕾,芯片超人每天都面临缺芯需求,所以感受更加具体一点。在我看来,其实“极度的饥饿”基本上已经缓解了,但是 “吃不饱”这件事情应该会长期存在。比如说,我们前十大客户里面一半都是汽车电子相关的企业,像汽车芯片里面的一些MCU,比如意法半导体、瑞萨等这种还有相当大的缺口,几个功率大厂,他们明年甚至后年的部分产能已经满了,像安森美、英飞凌的缺芯问题也很常见。

在工业领域中,一些中低流通度的模拟芯片一直处于短缺状态,而且价格越涨越高,比如德州仪器(TI)和亚德诺(ADI)的一些产品。在德州仪器官网上面,有些库存一上新甚至有人使用外挂软件“抢”库存,这真不是玩笑。还有网通类的芯片受制于产能,限制交期拉到52周,甚至更久。而像博通、高通这些芯片,缺货时长已有大半年,仍不见有缓解的迹象。

此外还有缺产能,大家自然会想到扩产,但是设备里面也会用到非常多的像MCU、电源芯片等产品,以及FPGA等也是处于短缺状态,这都对扩产产生影响。

总结来说,结构性缺货还会长期存在。

王绍迪:我们与行业中的很多相关企业进行过交流,对这个行业有一定了解,说一说我的看法。目前来看,当前的缺芯状态,之前由于中美关系、疫情等导致过分悲观,大家对于未来的预期不一样,以及某些厂商做出囤芯片的行为等因素造成一定的芯片短缺。目前在消费电子领域,芯片短缺问题没那么严重了,甚至我听说很多代理商最近库存压力很大,芯片以3-4折、6-7折的进货价格清库存。

但在汽车领域,缺芯问题将持续一到两年时间,因为汽车领域的扩产相对来说很难,例如专门生产汽车芯片的产线对设备的要求比较高,设备厂现在缺少设备,他们的设备也是供不应求,并且生产出若干个设备,但只有一个能够给汽车产线使用。此外,设备厂还缺芯片,对于他们来说,没有芯片,就生产不出设备,从而代工厂没法买到设备提升产能,导致对高可靠芯片的缺芯循环。这种情况还将持续一到两年的时间,但是其他领域,尤其消费电子领域的缺芯问题已经解决了。

张亚林:大家好,我是燧原科技张亚林。缺芯,大家都知道,主要是由三个原因引起的:第一,疫情,疫情导致整个产业链出现问题,同时居家上班、学习的趋势让电子产品供不应求,导致芯片要求进一步提高;第二,中美关系导致出现地域性不平衡,很多地域出现恐慌,或者产生一些“overbook”的情况;第三,自然灾害,这是不可控的,比如半导体产业链中的关键厂商发生火灾之类的情况。

目前看到的情况就是这样的:极大不平衡。第一,产业链的关键节点,整个半导体芯片产业链非常长,但核心主要卡在某几个关键环节上,比如基板,基板应该是全世界现在抢得最狠的一个地方,因为基板厂商本身存在很强的地域性、时效性,且多分布在中国台湾和日本,天灾等情况时有发生;第二,整个市场的方向。整体来看,在最先进的节点上反而还好,特别是7nm、6nm,甚至是5nm。关键点还是在于世界大厂之间的博弈,但真正要去挤产能,在这种先进节点上是有一小部分产能,但更多的还是在普通节点上,特别是功率半导体、特色半导体,以及汽车行业半导体等。

现在整个产业链都在扩产,刚刚也提到芯片的囤货现象,预测到明年的下半年整体情况会有所缓解,现在已经开始呈现一个很大的趋缓优势。

徐超:我们是做汽车芯片的,在这一块感受非常深,前面介绍了缺芯的原因,我就从汽车行业的角度进行阐述。在汽车行业中的关键点在于它有一定程度的不可替代性,因为车的零部件认证周期非常长,通过两三年的认证周期进到汽车里面,一旦出现缺芯问题之后把它换成其他的替代物料不太容易。

另外,据了解,这次缺芯的几个节点,比如说德国德累斯顿停电、日本瑞萨电子工厂着火,都是汽车芯片相关的工厂。无论是MCU,还是汽车SoC,全球来看,屈指可数。大的MCU厂商,诸如英飞凌、ST、瑞萨、NXP等都受到了暴雪、着火一系列类似的影响。而且汽车行业产业链非常长,零部件厂商隔在中间,芯片厂商原来与OEM,即整车厂的沟通不是那么紧密,所以整车厂对于销量的预期会有所不同。比如因为疫情,他们本身预期降了35%左右,但是到2020年底看到整年只降了不到15%,中间有20%的缺口,而这个缺口不会在短期内调整出来。

2.全世界找芯片

全球缺芯这一年:从缓解极度饥饿到长期吃不饱|甲子引力

汤治华:芯片短缺的原因有很多。汽车产业比较特殊,它是一个系统的芯片,所以缺一个芯片可能就卡住了整个环节,就像刚才徐总所说的,因为大雪、工厂着火引起供应链产线问题,同时在后端也存在问题,所以芯片短缺是一个很严重的问题。

今年10月,工信部发文表示,芯片供应链短缺问题预计四季度有所缓解。各位虽然在不同的方向,但都在同一个领域,相对于第三季度而言,大家有什么感受呢?

徐超:确实可以看到,汽车领域的芯片短缺问题相较于前几个季度有一些缓解,得到缓解的原因主要有几个方面,从去年下半年开始缺芯时,车企已经加强了与芯片企业之间的沟通,现在基本上每个大型车企都专门成立了保供芯片的部门,可能都是VP或者SVP级别的领导来负责芯片的事情。而且,很多主机厂会直接与芯片厂商订货,把货交给零部件供应商。以前,主机厂是不负责这部分事情的,这也表明了在沟通上的加强。

另外,以前在零部件方面,他们可能是总成级的做Plan A&B,就是所谓的A&B点,现在芯片在方案级别就开始做AB点了。比如说这一颗用了ST的,另外可能会有一个Plan B的方案就会采用NXP或者TI的。常规来说,在没有缺芯的情况下,他们的研发投入会大大增加,而现在他们已经感受到,一旦在一些关键零部件上出现缺芯的情况,导致最恶劣的结果就是车辆没办法生产,这个结果是任何一个主机厂都没有办法接受的,因此,他们宁愿在关键零部件上做Plan B。

从今年第一季度开始,在车的非安全和非关键领域有不少工业级国产芯片厂商、自主芯片厂商,进到诸如雨刷器、升窗等领域中,车企也在企业规范和行业规范上做了一些让步,这些都不涉及生命安全的问题。比如以前可能要求SLB(负载均衡),现在会在这方面做一个条件通过,只要温度范围与基本的可靠性达标,就不去诉求ASIL级别,或者AEC-Q级别,主要是先把它用起来,都会有这样的情况。

还可以看到,从今年年初开始,也有不少的传统MCU厂商与SoC厂商进到汽车领域,有些是直接拿原来的物料做温选,通过温度筛选给汽车厂商供货,在准入这一块,汽车厂商的验证时间要比几年前缩短很多,现在可能三个月验证完之后就可以上车了,在汽车领域大概就是这样的情况。

张亚林:燧原科技在云计算和数据中心这个领域,目前是以板卡或者集群方式出货,除了面对芯片的一些产业链的短缺之外,还有板卡上的元器件。如果把车形容成一个大的板卡,那板卡就是五脏俱全的各种元器件的组合。其实从第三季度开始,整个元器件层面形式趋好。以前的元器件,比如一张板卡上的元器件大概有70-80种,对于燧原来说,基本80%的元器件都有现货,但在一些关键元器件上还是会出现卡壳,特别是对于一些电源的管理,或者是互联方案的关键元器件来说,更是如此,这也是高性能计算争夺的焦点所在。

所以在这种情况下,一般企业会做三个层面的准备:一,基本上对关键元器件都会做Plan A&B;二,缩短供应链条,直接面对关键元器件供应商备料,而不是通过第三方;三,提高库存存限。

王绍迪:知存科技是做存算一体芯片的,其实我们涉及到很多新的产品投片,不管是MPW(多项目晶圆,Multi Project Wafer),还是NTO(新流片,New Tape-out)。因此,在我看来,目前的情况对比2020年上半年,尤其是年中的情况,已经有所好转了。我们公司每年都有很多的芯片投片尝试做存算一体芯片改进,在2019年、2020年,每年做个4-5次是很正常的,但是在2021年全年只做了两次。在我们看来,新的产品投片,包括做NTO和MPW,目前在代工厂层面,情况还是比较紧急,可能需要等到2022年年末才能有一个更大的缓解。不过当前来说情况确实已经得到了一部分缓解,这是由几个场景造成的。一个是很多芯片公司转厂,转厂就要做新的设计,代工厂有很多新的芯片要去投,所以要排长队,有些厂需要两个月,有些厂需要一个月,时间都很长。另外,成立很多新的芯片公司,在同一个市场,同一个类型中,很多公司在投自己的芯片,这就造成工厂中积压过多芯片。因此,从我们的角度来看,要恢复到像2020年的芯片厂的投片情况,还要等到2022年年底,但是从芯片供应的情况来看,一些关键芯片的短缺问题已经得到缓解了。

汤治华:刚才张总提到Plan A&B,换句话说,是建立了一部分的库存,同时还有直接对接供应商,由需求方直接面对供应商,这些可能都对芯片的供应缓解有所帮助。姜总可否对于这些是否能够带来缓解,发表一下自己的意见。

姜蕾:想开玩笑地说,这个缓解也有可能是因为中国汽车人“追芯”的能力和积极性要远超欧美同行,这是与这些汽车电子企业合作带来的一个真实感受。

从资本的角度算笔账,造车新势力每采购1000元的芯片,就拉动10万元车辆的销售,他们可以从资本市场拿回3到5倍的PS。我朋友圈中有非常多造车新势力的采购人员,每周都在全国各地飞,在各个代理商、原厂和Tier1门口“追芯”,这是一个角度。

另一个角度,也许大家认为的缓解是看到车用芯片的库存在增长,但是这个增长里面一个很大的原因是长短料,很多芯片是有库存的,但是部分关键芯片缺货导致生产没有办法进行,这并不是真正的补库存式的缓解。

还有一些次要原因,车厂销量在下降,很多车厂大概平均降到10%左右,甚至有个别“躺平”现象,这可能也缓解了需求方面的形势。此外,消费类电子需求下降而释放的产能,可能一定程度上也缓解了短缺问题。在与大的主机厂采购交流的过程中,他们认为当前已经恢复到2020年的水平,相比2019年还有一些差距。但是,从新势力角度来讲,情况可能没有这么乐观,他们的需求数量还没有议价权,他们甚至有一些在今年才开始与芯片厂商建立供应链的合作关系,还需要很长的时间。另外,我们还看到,在产能紧张的情况下,芯片原厂的策略是客户下单越多就能分到更多,导致大家只能双倍或者三倍购买,这样反而虚高了一些真实的需求。

这是从我们的角度看到的情况,目前我们为非常多的汽车电子企业服务,包括新势力的头部企业等都是我们的客户,每天要做的事情就是帮助他们满世界地寻找芯片。

3.芯片国产化的机遇与挑战

全球缺芯这一年:从缓解极度饥饿到长期吃不饱|甲子引力

汤治华:针对芯片短缺的问题大家已经发表了一些意见。我们看到,这几年变化比较大的另外一个问题就是中美贸易战,结果是造成供需链产生地域性不均衡,国产自主化议题开始出现。请各位谈一谈贵公司以及各位看到的国产化契机,贵公司采取了哪些策略去走入国产化,以及个人在供需上面的感受。

姜蕾:我从2019年开始做了一些尝试,现在我比较看好并且在践行的机会是工业类的模拟芯片。像德州仪器 (TI)有十几万的SKU、亚德诺(ADI)有几万的SKU,把他们的出货数量拉出来看的话,国产化很多都集中在做他们的“爆款”,但从他们的销量排行来看,比如从第500名到第8000名的芯片,这些芯片可能一年就卖100-200万元,或者200-300万元,这些国产能做吗?可以做,但是不太会去做,因为销量太小了,如何覆盖大家的研发成本?大家反而更愿意去做前500名的“爆款”,做得非常多,但是“爆款”做多了很容易导致“白菜价”,因为这也是别人最大的饭碗,不会轻易让你占领他的领地。

如果能找到一些低成本、高效的方法来做这类芯片,效果就非常好,像TI,50000个SKU支撑80亿美元的销售额,尾巴非常长,利润很不错,而且这类芯片在工业应用领域可以卖20年、30年,生命周期也很长。

我比较看好这类芯片,当然这也与我们公司的能力有关,我们在获取用户流量、客户的方法上有一些独到的见解。比如流通环节的头部新媒体,包括各种差异化、互联网结合的打法,很容易获得相对长尾的客户。我们覆盖这个领域的芯片就比较有优势,所以现在合作的头部国产芯片企业销售规模每年大概能达到上亿元,这就是我们在做的事情,工业类的中流通和相对低流通的模拟类IC的推广。

王绍迪:我们公司做的是新技术,不涉及国产化替代,主要做新技术、新产品类的新功能推广。说到国产化,更关注芯片研发出来之后能不能持续生产、能不能持续供应,这是比较重要的问题。在过去我们做芯片的时候,可能与某些工厂或者代工厂合作,一到关键时刻,中美关系、贸易战,以及其他政治因素影响,包括产能受限等,往往就会成为第一个被抛弃的对象,这对专注新技术开发的公司来说是非常大的挫折,正在做的东西突然就断了,几个月都没有办法投片,没有办法按正常进度研发。从我们的角度来看,国产化的好处更多是能够与上下游有更紧密的衔接,在关键、有利益冲突的时候,能够有更多的上下游与我们站在一起,持续地推动我们自己的技术继续向前走,包括产品的研发速度等。

张亚林:我们从三个方向去看国产化。

一是商业市场,包括一些垂直市场,在这个市场上,国产化的需求并不是非常强烈,特别是互联网客户,他们更在意性价比、能效比,以及一些实实在在,能够带来价值的东西,因此在这个方面需要把产品做得更具有商业价值。

二是在政府方面,国产化是强需求,在这方面与一些国产的厂商做比较,投入国产化的新基建过程中是能够赢得很多盈利点的。

三是在产学研部分,他们还处在中立过程中,有国产化的想法,想与国家自主研发结合在一起,但因为很多国产化产品不成熟,让他们在学术报告等方面有一些掣肘,他们愿意拥抱国产化生态,但又希望得到证明,推动他们的价值。总体而言,在这三个方面,To C、To G和产学研方面呈现了三个不一样的东西,所以就要看在国产化大潮推进中如何把握自己的商业面,构筑国产化的根基。

徐超:刚才讲到,在汽车领域已经开始有一些消费芯片在非安全的应用中使用,但是在实际使用过程中存在故障和问题。好在本土厂商的执行力非常强,他们开始与主机厂一起去解决这些问题。然后也从中得到一些车规芯片的设计,相当于对团队做了一些提升。

在国家层面,不管是工信部、行业协会,还是汽车工程协会,都在组织一些与芯片设计和测试规范相关的行业标准,以及列出汽车芯片专用目录,这个目录有可能会作为车企自主化率考核的指标。从这个角度看,芯片短缺问题也推动了国家、行业层面对汽车芯片领域的关注。

从这里可以看到,目前很多汽车芯片所执行的标准,包括AEC-Q、ASIL、ISO等,都是国际标准,这些国际标准是很长时间积累下来的标准。现在大家也在想一些问题,如何在安全和可靠的前提下,让更多国内的芯片厂商能够进入其中,包括主机厂等参与行业标准的制定。另外,这也为主机厂技术的决策层采用国产芯片规避了决策风险。同时,我们也建议主机厂,还有行业协会,包括我们自己,共同与保险公司签订一个首批使用国产汽车芯片的保险。

从今年9月份开始,出现了国产化芯片的热潮,从缺货的角度开始切入,对整个行业来说是一件好事。另外,汽车芯片要保证可靠性,不管是制定标准,还是在车辆中的实际应用,汽车芯片的可靠性这一点一定要坚持。

汤治华:针对缺芯问题,大家都在想办法国产化,在未来的半导体产业中,各位都身处一线,请各位用最简单的话语总结一下,未来的1年、2年、3年,希望半导体产业得到什么样的里程碑?

徐超:从汽车芯片的专业领域,从现在我们参与的各项行业标准来看,未来几年会有非常多的行业标准会被制定出来,包括一些行业规范。以前的一些整车和电子实验室,现在也开始关注芯片,从车内的通讯到车规的可靠性等一系列的布局。再往后走,包括芯驰在内,专注汽车领域的企业会有越来越多的产业覆盖汽车的关键应用。其中有一点比较重要,现在我们说,汽车的网联化、智能化、电动化、共享化是未来发展趋势,在这样一个趋势下,整个汽车的电子电器架构发生改变,这个改变对于未来更先进的工艺和更可靠的车规芯片有着越来越多的需求,这将是一个很大的市场。

汤治华:国产标准要制定。

张亚林:根据“云边端车”目前的情况,希望计算范式的改变能够极大地推动整个软硬件系统化和后摩尔定律的算力提升。

王绍迪:希望能够看到Chiplet以及先进封装的标准制定,从而提高芯片生产的效率。

姜蕾:希望看到国产芯片的商业循环真正成功,像科创板的PE、PS,一级市场估值夸张,对比美国半导体公司的PE差异还很大,我们不是希望他们的市值下来,而是产值和利润上去,抓住时代的契机,打出一片天地。

END.

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THE END
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