愈演愈烈的芯片短缺問題已經(jīng)讓規(guī)模達(dá)到 4500 億美元的半導(dǎo)體行業(yè)陷入危機(jī)。為何局面會(huì)發(fā)展到如此地步?我們可以從一顆造價(jià)只有 1 美元的普通顯示驅(qū)動(dòng)芯片的短缺中看出一絲端倪。
全球芯片產(chǎn)業(yè)由數(shù)百種不同芯片組成，來(lái)自高通、英特爾的高端芯片售價(jià)便宜的要 100 美元，貴的甚至超過 1000 美元。這些芯片驅(qū)動(dòng)著強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)或者你口袋中的高端智能機(jī)。
相比之下，一顆顯示驅(qū)動(dòng)芯片卻顯得十分普通：它的唯一用途就是傳輸基本指令，點(diǎn)亮你的手機(jī)、顯示器或者導(dǎo)航系統(tǒng)上的屏幕，售價(jià)只有 1 美元。
1 美元芯片的大作用
然而，芯片行業(yè)以及越來(lái)越多的科技領(lǐng)域之外的公司面臨的麻煩就是找不到足夠的顯示驅(qū)動(dòng)芯片，汽車制造商就是很好的例子。顯示驅(qū)動(dòng)芯片制造公司無(wú)法滿足飆升的需求，導(dǎo)致價(jià)格大漲，造成了液晶面板的供不應(yīng)求和成本上漲。液晶面板是制造電視、筆記本電腦、汽車、飛機(jī)以及高端冰箱的必要組件。
“沒法湊合著生產(chǎn)。即便其他所有組件都已經(jīng)到位，但是缺少顯示驅(qū)動(dòng)芯片，你就沒法制造你的產(chǎn)品。”投行伯恩斯坦半導(dǎo)體行業(yè)分析師斯特希?拉斯貢 (Stacy Rasgon) 表示。
現(xiàn)在，少量看似微不足道的芯片的短缺正波及全球經(jīng)濟(jì)。福特汽車、日產(chǎn)汽車、大眾汽車等汽車制造商已經(jīng)削減了汽車產(chǎn)量。咨詢公司 AlixPartners 預(yù)計(jì)，芯片短缺將導(dǎo)致汽車制造商在今年第一季度損失逾 140 億美元收入，全年損失 610 億美元。
局面在扭轉(zhuǎn)前很可能會(huì)進(jìn)一步惡化。美國(guó)得州遭遇的罕見冬季風(fēng)暴嚴(yán)重沖擊了美國(guó)芯片生產(chǎn)。汽車芯片供應(yīng)商瑞薩電子位于日本的一家關(guān)鍵工廠的大火導(dǎo)致該廠關(guān)閉一個(gè)月。三星電子警告稱，芯片行業(yè)的供需“嚴(yán)重失衡”。芯片代工巨頭臺(tái)積電表示，盡管工廠產(chǎn)能利用率已經(jīng)超過 100%，但是依舊無(wú)法滿足需求。
“自我們公司創(chuàng)建以來(lái)的過去 20 年里，我從未見過這樣的局面，”臺(tái)灣奇景光電 CEO 吳炳昌稱，該公司是行業(yè)領(lǐng)先的顯示驅(qū)動(dòng)芯片供應(yīng)商，“各種應(yīng)用都缺乏芯片。”
疫情下的誤判
芯片短缺危機(jī)源自去年新冠肺炎疫情暴發(fā)時(shí)的一場(chǎng)無(wú)可厚非的誤判。當(dāng)新冠肺炎去年開始在全球蔓延時(shí)，許多公司預(yù)期人們會(huì)因?yàn)樯钭兊闷D難削減支出。
“我下調(diào)了我的所有預(yù)期，我當(dāng)時(shí)以金融危機(jī)為模型，”拉斯貢稱，“但是需求卻迅速反彈。”
困在家中的人們開始購(gòu)買技術(shù)，不斷購(gòu)買。他們買了更好的電腦和更大的屏幕，這樣他們就能遠(yuǎn)程工作。他們還為孩子購(gòu)買了新筆記本電腦，以方便上網(wǎng)課。他們采購(gòu) 4K 電視、游戲主機(jī)、打奶器、空氣炸鍋、攪拌機(jī)來(lái)讓隔離下的生活變得更有味。疫情轉(zhuǎn)變成了一場(chǎng)延長(zhǎng)版的黑色星期五網(wǎng)上購(gòu)物狂歡節(jié)。
疫情令汽車制造商們感到措手不及，他們?cè)诜獬瞧陂g關(guān)閉了工廠。由于沒有顧客光臨他們的展廳，需求大降。他們告知供應(yīng)商，停止發(fā)送組件，包括汽車越來(lái)越不可少的芯片。
接著在去年年底，需求開始恢復(fù)。人們想要外出，但又不想使用公共交通工具。汽車制造商重開工廠，向臺(tái)積電、三星等芯片制造商發(fā)出求助，收到的回應(yīng)卻是“等著吧”。芯片制造商們已經(jīng)無(wú)法以足夠快的速度生產(chǎn)芯片來(lái)滿足其傳統(tǒng)忠實(shí)客戶的需求。
成熟芯片工藝的產(chǎn)能限制
吳炳昌在 2001 年與他的哥哥吳炳昇創(chuàng)辦了奇景光電，吳炳昇現(xiàn)在擔(dān)任董事長(zhǎng)。他們一開始為筆記本電腦、顯示器生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)芯片，這也是他們?cè)谛袠I(yè)成名的業(yè)務(wù)。奇景光電在 2006 年上市，并伴隨計(jì)算機(jī)行業(yè)一起成長(zhǎng)，擴(kuò)張到了智能機(jī)、平板電腦以及觸摸屏領(lǐng)域。他們的芯片現(xiàn)在被用于幾十種產(chǎn)品中，從手機(jī)、電視機(jī)到汽車。
吳炳昌解釋稱，他無(wú)法通過讓工人們加班加點(diǎn)的方式提高顯示驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)量。奇景光電設(shè)計(jì)顯示驅(qū)動(dòng)芯片，然后把它們交給臺(tái)積電、聯(lián)電等代工商生產(chǎn)。他的芯片使用的是所謂的“成熟工藝”，設(shè)備所用技術(shù)至少比尖端工藝落后兩代。這些機(jī)器按照 16 納米或更高的寬度在硅基片上蝕刻電路，而高端芯片則采用的是 5 納米工藝。
眼下的瓶頸是，這些成熟工藝生產(chǎn)線已經(jīng)在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。吳炳昌指出，疫情推動(dòng)了這波強(qiáng)勁需求，導(dǎo)致制造合作伙伴無(wú)法生產(chǎn)出足夠的顯示驅(qū)動(dòng)芯片供面板使用。這些面板被用于電腦、電視機(jī)、游戲主機(jī)以及所有需要搭載屏幕的新產(chǎn)品。例如冰箱、智能溫度計(jì)以及車載娛樂系統(tǒng)。
車載系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)量更是捉襟見肘，因?yàn)樗鼈兺ǔＪ褂玫氖?8 英寸硅晶圓進(jìn)行生產(chǎn)，而不是更為先進(jìn)的 12 英寸晶圓。全球第二大硅晶圓制造商 Sumco Corp 報(bào)告的去年 8 英寸設(shè)備生產(chǎn)線的晶圓產(chǎn)能大約為每月 5000 片，低于 2017 年的水平。
沒有人會(huì)建立更多的成熟工藝生產(chǎn)線，原因是這不具備經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)有生產(chǎn)線已經(jīng)全部折舊完畢，并進(jìn)行了微調(diào)以實(shí)現(xiàn)近乎完美的良率。這意味著，基本顯示驅(qū)動(dòng)芯片的生產(chǎn)成本不到 1 美元，更先進(jìn)版本也不會(huì)高出太多。對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)，購(gòu)買新設(shè)備，然后以更低的良率重新開始意味著更高的成本。
“建立新產(chǎn)能造價(jià)太昂貴了。”吳炳昌表示。臺(tái)灣聯(lián)詠科技等奇景光電的同行也面臨同樣的限制。
液晶屏價(jià)格大漲
顯示驅(qū)動(dòng)芯片的短缺導(dǎo)致了液晶面板價(jià)格的飆升。去年 1 月到今年 3 月，一塊 50 英寸液晶電視面板的售價(jià)增長(zhǎng)了一倍。彭博行業(yè)研究分析師馬修?坎特曼 (Matthew Kanterman) 預(yù)計(jì)，液晶面板價(jià)格將不斷上漲，一直持續(xù)到今年第三季度。他指出，顯示驅(qū)動(dòng)芯片遭遇了“可怕的短缺”。
玻璃的短缺讓情況進(jìn)一步惡化。主要玻璃制造商已經(jīng)報(bào)告他們的生產(chǎn)工廠出現(xiàn)了事故，包括日本電氣硝子工廠在去年 12 月的停電、日本旭硝子 (Asahi Glass) 子公司 AGC 韓國(guó)工廠在 1 月份的爆炸。顯示面板咨詢機(jī)構(gòu) DSCC 聯(lián)合創(chuàng)始人田村義雄 (Yoshio Tamura) 表示，至少在今年夏季前，玻璃生產(chǎn)很可能依舊受限。
4 月 1 日，日本主要電腦外設(shè)制造商 I-O Data Device 將 26 英寸液晶顯示器的售價(jià)平均上調(diào)了 5000 日元，這是該公司自 20 年前開始銷售顯示器以來(lái)的最大幅度漲價(jià)。I-O Data Device 發(fā)言人稱，由于組件成本上漲，公司不漲價(jià)將無(wú)法賺錢。
看不到曙光
對(duì)于奇景光電的業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，這一切都是恩惠。奇景光電的銷售額正在飆升，其股價(jià)自去年 11 月以來(lái)已經(jīng)增長(zhǎng)兩倍。
但是，吳炳昌并未對(duì)此感到歡欣鼓舞。他的所有業(yè)務(wù)都建立在滿足客戶需求上，因此在這種關(guān)鍵時(shí)刻無(wú)法滿足客戶的需求令人沮喪。他并不預(yù)期這種芯片短缺危機(jī)會(huì)很快結(jié)束，尤其是汽車芯片。
“我們還未到達(dá)能夠看到曙光的境地。”他說(shuō)。
