芯片，過(guò)剩了！

作者丨查攸吟

責(zé)編丨崔力文

編輯丨別致

區(qū)區(qū)兩年時(shí)間，從“旱死”到“澇死”——實(shí)際上都是作的…

“之前有好幾年，我們拿貨的價(jià)格一直穩(wěn)定在60美分（每片）。兩年前最離譜一段，曾經(jīng)有過(guò)60美元一片的市價(jià)。我們公司有一段，被迫以30~40美元的價(jià)格強(qiáng)吃過(guò)一些……然后前兩天有代理打電話問(wèn)，30美分一片愿不愿意簽長(zhǎng)期供貨協(xié)議？”

“所以呢，你們簽了？”

“簽？我謝謝他全家！去年初就開(kāi)始準(zhǔn)備國(guó)產(chǎn)替代了，一直在做認(rèn)證和測(cè)試，最遲今年底就和鬼佬‘say goodbye’！”

上月末，筆者聯(lián)系到一位在浙江某Tier2工作的朋友，想要了解最近關(guān)于“芯片供應(yīng)過(guò)剩”的信息。

盡管這番回答多少讓人感覺(jué)“不按套路”，但卻在無(wú)意中揭露出了某種事實(shí)——車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體市場(chǎng)，甚至往上延伸到整個(gè)全球芯片產(chǎn)業(yè)，正以一種意想不到的方式，迎接一場(chǎng)新的劇烈動(dòng)蕩。

01

從緊缺到過(guò)剩

持續(xù)近2年的缺芯周期內(nèi)，國(guó)內(nèi)企業(yè)吃盡了強(qiáng)勢(shì)供應(yīng)商們的苦頭。以上面這位朋友為例，他所在的企業(yè)，曾在2021年下半年，敏銳地意識(shí)到了即將全面爆發(fā)的芯片短缺危機(jī)，然后及時(shí)找到了海外供應(yīng)商，希望簽個(gè)長(zhǎng)期協(xié)議。

盡管已經(jīng)做好了不對(duì)等條款的思想準(zhǔn)備，但后來(lái)卻發(fā)現(xiàn)，供應(yīng)商開(kāi)出的商務(wù)續(xù)約條款已經(jīng)不能算是“不對(duì)等”那么簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)直如同不平等條約一般了。

▲小小的芯片，缺貨的時(shí)候卻能卡死整車生產(chǎn)。圖為英飛凌的OptiMOSTM P2，用于汽車電源MOSFET。本圖并不暗示文中提及的供應(yīng)商與英飛凌有關(guān)，僅為對(duì)不了解車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體的朋友，說(shuō)明其大致形態(tài)

比如說(shuō)，要求乙方一次性認(rèn)購(gòu)大約等同于此前一年所需的量，然后支付差不多一年貨款那么多的保證金等等。當(dāng)然，供應(yīng)商也沒(méi)有能力立即弄出一年的貨，實(shí)際上也是按月交付。于是這個(gè)保證金實(shí)際上就是“預(yù)付款”了。

按道理說(shuō)，這已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)的“不平等條約”了，但后續(xù)還會(huì)給你整出新的幺蛾子。

在22年的5月，下游用戶反饋稱，發(fā)現(xiàn)一款器件疑似有問(wèn)題。但乙方考慮到當(dāng)時(shí)處于缺芯高峰期，為了避免誤會(huì)，所以決定先不通知供應(yīng)商，自己做測(cè)試確定實(shí)錘。

但后面聯(lián)系供貨方的過(guò)程，既無(wú)契約精神的昭示，也處處顯露出老一代教科書(shū)上對(duì)“丑惡資本家嘴臉”的寫(xiě)實(shí)——

一開(kāi)始先推卸責(zé)任，甚至在被要求調(diào)查時(shí)，態(tài)度極端消極。然后，當(dāng)乙方拿出各種檢測(cè)報(bào)告等證據(jù)，甚至直接指出問(wèn)題在封裝環(huán)節(jié)存在技術(shù)缺陷后，直接干脆承認(rèn)了問(wèn)題，然后當(dāng)起了那不怕開(kāi)水燙的死豬。最后，他們給出的解決“方案”，大致有兩個(gè)：

一是認(rèn)為故障復(fù)現(xiàn)的概率不大，“并不非常影響使用”，所以乙方可以繼續(xù)合同——簡(jiǎn)單說(shuō)就是要求你就當(dāng)沒(méi)這回事。

實(shí)際上，海外車規(guī)級(jí)芯片巨頭，也需要將自己的設(shè)計(jì)送去晶圓工廠進(jìn)行代工。在全球產(chǎn)能緊缺時(shí)期，傲慢的另一面也是其無(wú)能為力，以及不負(fù)責(zé)任的甩鍋態(tài)度

而如果乙方不愿意接受上一種處置，堅(jiān)持要討個(gè)說(shuō)法，那么工藝上可以暫停發(fā)貨，等到技術(shù)上可以解決相關(guān)問(wèn)題后，再繼續(xù)供貨。至于已出貨的器件，可以到那時(shí)候再約定進(jìn)行賠償。

看著第二種方案很有擔(dān)當(dāng)不是？那樣想就錯(cuò)了，實(shí)際上這是威脅乙方要斷貨。因?yàn)橐援?dāng)時(shí)的業(yè)務(wù)狀況，供應(yīng)商那邊是無(wú)法保證問(wèn)題什么時(shí)候能夠解決的。換而言之，就是拖著，等到你“想通”為止。

所以我們可以想象，這家中國(guó)企業(yè)有多憤怒。盡管他們的訂貨實(shí)在不能算多，金額也算不上高，但畢竟是許多年的老生意，店大欺客借著供應(yīng)緊張的機(jī)會(huì)來(lái)要挾這一套，搞得實(shí)在太過(guò)明目張膽了點(diǎn)。

而剛好在去年第二季度，有一家國(guó)內(nèi)無(wú)晶圓公司來(lái)推銷自己的產(chǎn)品，余怒未消的公司老總，立即放下了以往對(duì)“技術(shù)已得到長(zhǎng)期驗(yàn)證”“久經(jīng)市場(chǎng)考驗(yàn)的海外巨頭”等等的固執(zhí)，開(kāi)始和那家國(guó)內(nèi)企業(yè)密切接洽起來(lái)。

至于有問(wèn)題的那批芯片，當(dāng)然是只能捏著鼻子繼續(xù)忍著，但畢竟是準(zhǔn)備好了國(guó)產(chǎn)替代。而一旦國(guó)產(chǎn)器件能夠按期完成對(duì)應(yīng)的測(cè)試和匹配，開(kāi)始穩(wěn)定供貨，則至少這家企業(yè)會(huì)第一時(shí)間切換供應(yīng)商。而原來(lái)的器件如果有剩，則會(huì)毫不遲疑地通過(guò)中間渠道送回市場(chǎng)甩賣。

不久前，國(guó)內(nèi)的晶圓代工巨頭中芯國(guó)際，把已經(jīng)成熟的14nm業(yè)務(wù)從主頁(yè)上“下架”——這既有避免被美國(guó)盯上的考慮，也有著28nm業(yè)務(wù)已經(jīng)忙不過(guò)來(lái)的現(xiàn)實(shí)

而談到這里，想必很多人已經(jīng)了解這場(chǎng)所謂的半導(dǎo)體“產(chǎn)能過(guò)?！钡谋举|(zhì)了。

無(wú)論是始于2021年中延續(xù)至2023年初的車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體短缺，還是全球各半導(dǎo)體生產(chǎn)國(guó)基于前述問(wèn)題產(chǎn)生的應(yīng)激式產(chǎn)能擴(kuò)張，再經(jīng)由美國(guó)試圖謀求技術(shù)霸權(quán)，強(qiáng)迫三星、臺(tái)積電到其本土強(qiáng)推的非商業(yè)理性產(chǎn)能擴(kuò)充的最后“臨門一腳”——這一切奠定了全球汽車芯片，乃至于整個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)，未來(lái)將持續(xù)至少數(shù)年的“黑暗時(shí)期”。

02

車規(guī)級(jí)的挑戰(zhàn)

盡管我們總是對(duì)7nm以下先進(jìn)制程半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化的問(wèn)題，感到憂心忡忡，畢竟在美國(guó)的一再施壓下，無(wú)論ASML還是其他幾個(gè)主要半導(dǎo)體制造設(shè)備供應(yīng)國(guó)，已經(jīng)達(dá)成了對(duì)華技術(shù)封鎖的統(tǒng)一戰(zhàn)線。

但商用半導(dǎo)體實(shí)際存在必須采用7nm以下先進(jìn)制程的“高端”芯片，以及28nm以上制程但用途廣泛的“低端”器件。

“高端”的問(wèn)題，自有高端的解法，先進(jìn)制程芯片的制造，需要專門的設(shè)備以及整套復(fù)雜而且煩瑣的工藝流程。目前我們還有以光刻機(jī)為主的多個(gè)環(huán)節(jié)需要攻克。但也必須看到的是，這類“高端”器件，只占到全部市場(chǎng)運(yùn)用的不足半成。實(shí)際上絕大部分市場(chǎng)需求，都指向了對(duì)制程不怎么講究的“低端”芯片。

當(dāng)然，所謂“高端”和“低端”實(shí)際只是對(duì)制程工藝的粗暴描述。在車規(guī)級(jí)領(lǐng)域，“低端”的要求也著實(shí)不低。國(guó)內(nèi)企業(yè)想要借著當(dāng)前的機(jī)遇期，搶下這個(gè)市場(chǎng)，仍需要付出相當(dāng)?shù)呐Α?/p>

▲在汽車發(fā)展和進(jìn)化的道路上，伴隨架構(gòu)刷新、系統(tǒng)集中化的，是對(duì)半導(dǎo)體器件需求的成倍增長(zhǎng)

按照功能種類劃分，汽車半導(dǎo)體大致可以分為功率器件（IGBT、MOSFET等）、計(jì)算控制芯片（MCU、SoC等）、存儲(chǔ)芯片（DRAM、NAND、NOR等）、傳感器芯片（CMOS、雷達(dá)芯片、MEMS等）、通信芯片（總線控制、射頻芯片）等主要大類。

看上去是不是覺(jué)得，這些與家電、消費(fèi)電子類產(chǎn)品上用到的半導(dǎo)體器件，似乎也沒(méi)啥不同么？差異當(dāng)然是有的，最主要的區(qū)別在于產(chǎn)品的一致性、可靠性，對(duì)使用環(huán)境要求，以及故障率等等。

換而言之，汽車用到的半導(dǎo)體器件，有著遠(yuǎn)比消費(fèi)類電子產(chǎn)品、家電，乃至于工業(yè)設(shè)備上的同類產(chǎn)品，更高的標(biāo)準(zhǔn)。

從適用范圍上劃分，半導(dǎo)體器件主要分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)和航宇/軍工級(jí)四個(gè)大類，技術(shù)難度與要求是依次增加的。拿車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體與消費(fèi)級(jí)半導(dǎo)體比較，前者對(duì)產(chǎn)品的可靠性、一致性、穩(wěn)定性與工作溫度范圍這些，都有著極其嚴(yán)格的要求。

抱歉，又得拉不相干的英飛凌出來(lái)了——圖為英飛凌的PMB8760 v1.14，主要用于車載音響系統(tǒng)控制。小小的這一片，由于其使用場(chǎng)景是汽車，所以各方面的標(biāo)準(zhǔn)比之商店里售價(jià)昂貴的音響系統(tǒng)，不可同日而語(yǔ)

之所以要求和標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，是因?yàn)槠嚨陌踩c諸如手機(jī)之流的消費(fèi)電子產(chǎn)品，在安全問(wèn)題上面臨完全不一樣的狀況。手機(jī)在使用過(guò)程中，因?yàn)槟硞€(gè)半導(dǎo)體器件的故障發(fā)生黑屏，無(wú)非是等系統(tǒng)自動(dòng)重啟。但同樣的問(wèn)題發(fā)生在行駛的車輛上，則可能存在嚴(yán)重事故隱患。

由于汽車安全關(guān)系到駕駛者乃至行人的生命財(cái)產(chǎn)安全，所以必須對(duì)產(chǎn)品嚴(yán)格要求，車規(guī)級(jí)是京詞語(yǔ)軍工/航宇級(jí)。國(guó)際汽車電子協(xié)會(huì)對(duì)車規(guī)半導(dǎo)體，有三個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范，分別為：

1.AEC-Q100，美國(guó)汽車電子協(xié)會(huì)制定的器件的基本可靠性標(biāo)準(zhǔn)；

2.ISO26262，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的器件功能安全保證級(jí)別；

3.? ? IATF16949，國(guó)際汽車工作組制定的符合零失效Zero Defec的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

盡管規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并不是一碼事，但簡(jiǎn)單粗暴地理解起來(lái)就是，各方對(duì)車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體器件的基本要求就是，較之消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)同類產(chǎn)品，可以承受更嚴(yán)苛的工作環(huán)境、不良率更低、可靠性更佳，使用壽命也更長(zhǎng)。

舉個(gè)例子，車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體器件要求具有遠(yuǎn)寬于消費(fèi)級(jí)半導(dǎo)體的工作溫度區(qū)間要求——消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品的工作溫度一般要求在-30~85℃區(qū)間，而車規(guī)級(jí)要求能夠拓展至-40~125℃區(qū)間仍可以正常工作。

車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體的環(huán)境適應(yīng)性能與可靠性要求，僅次于航宇/軍工級(jí)，但后者的需求量遠(yuǎn)不及前者，對(duì)價(jià)格也相對(duì)不敏感

而在器件不良率上，消費(fèi)級(jí)半導(dǎo)體的不良率≤200DPPM就可以了，但車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體的不良率要≤1DPPM，這就意味著每百萬(wàn)個(gè)器件只能有一個(gè)不良品。此外車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體的工作壽命一般要超過(guò)15年，消費(fèi)級(jí)對(duì)壽命的要求通常3~5年即可。

相對(duì)于量小且可以不計(jì)成本的軍工/航宇級(jí)半導(dǎo)體器件，大批量且對(duì)技術(shù)要求極其嚴(yán)苛的車規(guī)級(jí)，才是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真正的標(biāo)桿。

而這個(gè)板塊的市場(chǎng)，也長(zhǎng)期被歐洲以及日本的無(wú)晶圓廠所把持，NXP、法意半導(dǎo)體（ST）、Infineon、瑞薩、德州儀器（TI）等五大巨頭，占據(jù)了全球車規(guī)級(jí)芯片過(guò)半的市場(chǎng)份額。

而這也是，中國(guó)企業(yè)想要實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主的最重大挑戰(zhàn)之一。

“時(shí)間進(jìn)入2023年年中，持續(xù)近兩年的車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體供應(yīng)混亂已成為過(guò)去，芯片供應(yīng)問(wèn)題不再是制約各國(guó)汽車生產(chǎn)的重要問(wèn)題。但供應(yīng)鏈仍然會(huì)受各方威脅影響，只不過(guò)少數(shù)威脅是偶發(fā)性的，而非此前那種系統(tǒng)性的。”

全球知名汽車行業(yè)分析機(jī)構(gòu)S&P Global Mobility，在其最新的行業(yè)報(bào)告中，為曾經(jīng)浩蕩的“缺芯”事件，畫(huà)上了最后的句點(diǎn)。盡管在中國(guó)國(guó)內(nèi)，早在小半年前，就已沒(méi)有人愿意再去關(guān)心這件事了。

但報(bào)告里沒(méi)有提到更不方便提到的是，兩年以來(lái)，因?yàn)椤叭毙尽倍匚粡?qiáng)勢(shì)的供應(yīng)商。還有數(shù)年以及，被焦慮感籠罩，開(kāi)始日益肆無(wú)忌憚的美國(guó)政府。

▲國(guó)內(nèi)企業(yè)完全自主（從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)）的IGBT器件

無(wú)論未來(lái)的市場(chǎng)會(huì)如何變換，很多事情已經(jīng)不可能回到兩年以前了，因?yàn)橹袊?guó)的芯片已經(jīng)借機(jī)崛起，取代海外供應(yīng)商的位置。這些再疊加上，臺(tái)積電與三星，分別位于亞利桑那和得克薩斯建設(shè)中的晶圓工廠，那么產(chǎn)能過(guò)剩的結(jié)果就是理所當(dāng)然的，而且未來(lái)還會(huì)更加地過(guò)剩。

本文曾經(jīng)專門整理了一個(gè)，國(guó)內(nèi)目前提供車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體器件的企業(yè)名單，以及各種MCU/MPU/DSP/FPGA/SoC器件的型號(hào)清單。所有信息均為公開(kāi)資料檢索和搜集，并且整理得來(lái)。

然而在仔細(xì)考慮風(fēng)險(xiǎn)后，將這一部分完完全全從文中挖出。于是此文就變成了，徹徹底底地務(wù)虛向了。至于原因，以前也說(shuō)過(guò)，這里就不再重復(fù)了。

在當(dāng)今的全球分工體系中，芯片產(chǎn)業(yè)，實(shí)際上是與其他產(chǎn)業(yè)緊密鎖死的一環(huán)——供需雙方其實(shí)都是彼此綁定狀態(tài)，并不是甲方乙方那種絕對(duì)不對(duì)等的狀況。

畢竟，絕大部分芯片制品最后都要落實(shí)到商業(yè)化大規(guī)模運(yùn)用階段，需要被安裝到各種消費(fèi)電子產(chǎn)品、家電、工業(yè)設(shè)備，以及汽車、船舶、飛機(jī)等交通工具里面。而全球能夠大規(guī)模消化芯片，產(chǎn)出上述產(chǎn)品的國(guó)家以及地區(qū)，又有幾個(gè)呢？在非洲或者中東地區(qū)設(shè)法打開(kāi)銷路嗎？

最后筆者只有一句話想說(shuō)——雖然受困于實(shí)現(xiàn)制程的設(shè)備以及全套產(chǎn)業(yè)的依賴性，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于“高端”的半導(dǎo)體器件，仍處于苦手狀態(tài)。

但所有無(wú)須先進(jìn)制程的產(chǎn)品，即超過(guò)九成的28nm以下制程芯片的市場(chǎng)，正在或者即將變天。

       原文標(biāo)題 : 芯片，過(guò)剩了！