台积电(TSMC)董事长刘德音在上周举办的该公司第二季财报发布会上回答分析师提问时表示，全球半导体缺货情况恐怕会延续到2022年。他的说法衍生了一些忧虑，包括目前为了因应需求而急遽增加的新产能，以及潜在的芯片价格上扬，还有最终可能发生的供应过剩。

随着中国与美国政府都意识到半导体对经济成长所扮演的关键角色，纷纷推出建立在地半导体供应链的相关计划，也带来了芯片产能可能过度扩张的疑虑。根据接受《EE Times》采访的分析师指出，最坏的情况可能是当芯片缺货问题在2023年结束，紧接着2024年就会出现产能过剩。

“这取决于将有多少超大型晶圆厂被建造，”预测2024年将出现芯片产能过剩的市场研究机构VLSI Research首席执行官Dan Hutcheson指出，各国政府倾向于漠视近几年来半导体产业追求利润最大化的现实；“当你获得政府资助，获利就不是太大问题，你的任务就是赢得市占率。这会是一个问题，可能与中国大陆有关。”

Hutcheson补充，当政治而非市场动力决定产能扩张，就是造成供应过剩的主因；过去几十年的一连串产业繁荣-萧条循环周期就是例证。

另一家市场研究机构Arete Research的资深分析师Brett Simpson则表示，对7纳米以下先进工艺需求将在接下来几年持续吃紧；而他认为造成芯片缺货的主要因素是4G (采用12或16纳米工艺)往5G技术(采用7纳米以下)的转换，此外高性能运算需求呈倍数成长，还有车用市场首度对先进工艺有所需求。

而Simpson指出，采用较旧8吋晶圆工艺的车用客户需求，恐怕在短期内很难被满足；“旧节点明显缺乏设备来解决产能短缺问题，增加产能的成本会相当昂贵。此问题将会因为完成从8吋晶圆到12吋晶圆工艺的转移，在很大程度上获得解决。”他表示，在2022年上半年，像是电源管理IC、显示驱动芯片以及接触是影像传感器应该会开始完全转移到12吋生产线。

不过Simpson认为，在可预见的未来不会出现芯片供应过剩的威胁；“这取决于政府补贴的程度，我们并未看到美国在近10年之内将出现具意义的晶圆厂部署，中国大陆也不太可能打造出采用极紫外光尖端工艺的晶圆厂。因此到目前为止，在先进工艺部分看不到过剩风险。”

“在12与16纳米，或22到28纳米工艺节点部份，可能会有长期性的供应过剩风险，因为中国可以扩充的产能；”他指出，还有GlobalFoundries与联电(UMC)等业者。

证券业者Wedbush Securities资深副总裁Matt Bryson则表示，对新产能的大举投资会带来风险，特别是那些准备在2023~2024年间投入量产的晶圆厂；“不过我也认为半导体内容可望持续增加，这可能会推迟产业进入不可避免萧条周期的时间。”

Arete Research的Simpson表示，商品化组件可能出现供应过程，但是不太需要忧虑；“尽管需求很难预测，产业界的趋势是关键终端市场芯片内容仍持续强劲成长；”像是电动车取代内燃机引擎车辆，以及加速处理器取代服务器通用处理器，还有5G取代4G等，都是推动芯片内容成长的因素。他预期近十年的半导体成长幅度将高于前一个十年。

目前的芯片缺货状况让业者有机会抬高价格，然而Simpson表示：“这对一些晶圆代工业者来说是未知领域，因为我们看到的广泛趋势是，晶圆代工厂会与策略性客户以高价签订长期合约。”这使得较小型的芯片业者面临沉重的通货膨胀挑战，而台积电(TSMC)虽有最强的议价优势地位，他们对于抬高价格并不积极，特别是在先进工艺节点。

在某些旧节点，产业分析师认为晶圆价格较去年同时期成长了20%左右；举例来说，许多28纳米工艺的晶圆代工客户得付出每片2,500美元以上的价格，而8吋晶圆的报价达到每片60美元，这样的价格水平可能会持续到2022年。

Wedbush Securities的Bryson表示，芯片业者正在利用缺货来确保成熟与主流工艺的更有利价格，他也预期较高价情况会持续到2022年。

不过VLSI Research的Hutcheson指出，透过在每片晶圆获得更高价值的订价权，与在短期之内利用机会抬高价格的订价权还是有所差异，有一些晶圆代工业者只提高小型客户的价格；“举例来说，如果我要买10万片8吋晶圆或5,000片8吋晶圆，后者可能得付出更高价格；如果我是Apple，我就有机会谈到我想要的价格，而且这类业者会议定长期性的晶圆价格。一旦发生产能过剩，它们就会重新议定价格，通常会谈更低价格，他们不会走高。”

Bryson表示，扩展8吋晶圆供应产能会更困难，因为设备来源取得不易；他也预见7纳米工艺供应时程将会延长。

此外Hutcheson认为，像是BMW、Volkswagen 等车厂会需要将芯片库存管理策略从“及时”(just-in-time)改成“以防万一”(just-in-case)；他表示：“汽车产业对于芯片库存的想法不够全面，在目前半导体产能利用率达到96~98%的情况下，会需要等上3到4个月才会拿到芯片。”

高产能利用率意味着交货周期增加到4个月或4个半月，急着用芯片的厂商也只能等待。Hutcheson表示：“如果我要打造一辆车、一座导弹，或者一架战斗机、飞机，少一颗芯片就无法完工。”而因为芯片缺货导致生产停滞的汽车业者现在已经明白，他们将芯片库存维持在低档所省下的每一块钱，导致高达数百美元的汽车销售损失。

Hutcheson指出，在车用领域之外，芯片缺货情况“差不多已经结束；”根据供需追踪数字，在第二季，芯片已经由缺货转为供应吃紧，但在车用领域还是呈现短缺。他表示，其他所有领域都处于平衡状态；“我们看到DRAM、NAND、逻辑组件、模拟与电源芯片等领域，都是供应吃紧或是维持供需平衡，情况已经舒缓好一段时间。”

来源：EET电子工程专辑

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