造价1美元的芯片短缺何以在全球经济中掀起危机

Debby Wu、Takashi Mochizuki2021年4月6日周二上午7:27

【彭博】-- 要理解4500亿美元的半导体行业何以陷入危机，造价1美元的显示驱动是个不错的切入点。

成百上千种不同类型的芯片构成了全球半导体产业，其中最高端的高通和英特尔芯片从100美元到1,000美元以上不等。计算机或智慧手机的运行都离不开这些芯片。相比之下，显示驱动则显得不那么起眼：唯一功能就是传输基本指令，让手机、显示器或导航系统屏幕亮起来。

芯片行业正面临着显示驱动供应不足的麻烦，而这种困境正波及到诸如汽车生产等科技行业之外的领域。显示驱动生产商跟不上激增的需求，因此售价飙升。这也加剧了供应短缺，并使液晶显示面板、电视、笔记型电脑及汽车、飞机和高端冰箱等产品所需的必要组件成本上涨。

「这不是能将就着对付过去的问题。即便你有其它所有材料，但没有显示驱动，就没法生产产品，」Sanford C. Bernstein研究半导体行业的Stacy Rasgon表示。

现在，少数此类看上去微不足道的零件--例如电源管理芯片，都出现了供应短缺问题，影响正遍及到全球经济。福特汽车、日产汽车和福斯汽车等汽车生产商已经为此减产，估计这会导致该行业今年营收损失超过600亿美元。

情况好转前可能变得更糟。德克萨斯州罕见遭遇冬季暴风雪，使美国生产大规模中断。日本一家重要工厂发生火灾，将关闭一个月。三星电子警告称该行业「严重失衡」，台积电表示尽管产能利用率超过100%，仍跟不上需求的成长。

业内领先的显示驱动供应商奇景光电的联合创始人兼执行长吴炳昌表示，公司成立20年来从未见过如此光景，所有应用都缺少芯片。

芯片紧缺源自于去年新冠疫情爆发后对形势的误判。许多公司预计形势艰难将导致需求下降。

「我下调了所有预测。我是以金融危机作为模型，」Rasgon说道。「但实际上需求很有弹性。」

困在家中的人们开始购买科技产品，为了远程办公而购置更好的计算机，更大的显示器。为了孩子远程学习而购买新笔记型电脑。4K电视、游乐器、奶泡器、空气炸锅和浸入式搅拌器都成了封锁期间的居家必备。新冠疫情变成了加长版的「黑色星期五」线上购物狂欢。

汽车制造商也被蒙蔽了双眼。因需求锐减，他们在防疫封锁期间关闭工厂，告诉供应商停止发送组件，包括对汽车而言日益重要的芯片。

结果去年年底需求开始回升了。人们想要出门，但又不愿使用公共交通。汽车制造商恢复了生产并恭请台积电和三星等芯片制造商鼎力相助。得到的回应却是：后面排队吧。他们也赶不及生产足够多的芯片。

吴炳昌正经历这场科技行业的动荡。在不久前3月份的一个上午，61岁的他同意在台北办公室与记者见面，讲述供应短缺问题以及解决起来如此困难的原因。

他解释了为何不能要求他的工人加班加点来制造更多显示驱动。奇景光电是设计显示驱动，然后由台积电或联华电子等晶圆代工商生产。他的芯片采用了「成熟节点」技术，相关设备至少比先进工艺落后两代。这些机器在硅片上的蚀刻尺寸为16纳米或更宽，而高端芯片仅为5纳米。

这些成熟的芯片生产线正在全力运转，构成了瓶颈。吴炳昌称，疫情带来的需求之强让生产合作伙伴应接不暇，无法为计算机、电视和游乐器，以及冰箱、智能温度计和汽车娱乐系统等各类新设计出来的面板生产足够多的显示驱动。

汽车系统驱动芯片的供应格外紧缺，因为它们通常是在8英吋硅晶圆上制造，而不是更先进的12英吋晶圆。业内领先的晶圆制造商之一Sumco Corp.表示，2020年8英吋设备生产线的月产能约为5000个晶圆--低于2017年。

没人扩建成熟节点生产线，因为缺乏经济效益。现有生产线已完全折旧并进行了微调，以实现几乎完美的收益，这意味着基本显示驱动的制造成本不到1美元，更高端版本的造价也不会高太多。购买新设备并以更低的收益上马，将意味着更高的支出。