半導體市場(chǎng)供過(guò)于求？
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來(lái)源：半導體行業(yè)觀(guān)察
為應對全球芯片短缺，臺積電、三星、英特爾、格芯、中芯國際等芯片制造企業(yè)紛紛建廠(chǎng)擴張。SEMI在去年6月的《世界晶圓廠(chǎng)預測報告》中統計，全球半導體廠(chǎng)商將在2021年年底前開(kāi)始建設19座新的高產(chǎn)能晶圓廠(chǎng)，并在2022年再開(kāi)工建設10座。到2022年底，相當于全球將新增260萬(wàn)片晶圓/月（按8寸晶圓折算）的產(chǎn)能。
芯片制造商瘋狂擴張，為上游的硅片和設備市場(chǎng)帶來(lái)強大需求量，引起硅片和設備行業(yè)銷(xiāo)售額增加、產(chǎn)能擴張。
據芯思想不完全統計，過(guò)去一年，芯片相關(guān)擴產(chǎn)或新增的項目達到40個(gè)，而不只芯片制造商瘋狂擴張產(chǎn)線(xiàn)，上游的硅片制造商同樣在強大的需求下建廠(chǎng)，大家都想依靠“缺芯”賺得盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)。
同時(shí)，美國，歐盟和日本等各國政府近年來(lái)也都在相繼出臺芯片法案和規劃，招攬頭部晶圓代工廠(chǎng)赴本地建廠(chǎng)。Omdia高級咨詢(xún)總監Akira Minamikawa表示：“我從未見(jiàn)過(guò)如此多國的政府資金投入半導體行業(yè)。這是以前很長(cháng)時(shí)間都沒(méi)有發(fā)生過(guò)的罕見(jiàn)狀況，現在他們同時(shí)在發(fā)生?！?/span>
在全球晶圓廠(chǎng)大規模擴產(chǎn)的趨勢下，對產(chǎn)能過(guò)剩的憂(yōu)慮一直存在。
一方面，結合全球半導體行業(yè)的歷史經(jīng)驗，半導體需求急劇增加有周期性和結構性原因，且長(cháng)期呈周期性波動(dòng)狀態(tài)。而當前半導體市場(chǎng)產(chǎn)能緊缺挑戰，主要是短期內的結構性供需失衡。另外，Gartner研究副總裁盛陵海表示，在整個(gè)半導體的發(fā)展中，大約兩三年會(huì )產(chǎn)生一個(gè)周期，而目前正處于一個(gè)供不應求的高峰周期。
另一方面，新建產(chǎn)能從開(kāi)工到投產(chǎn)需要耗時(shí)良久，當前新建產(chǎn)能短時(shí)間內并不能緩解芯片短缺難題?？傮w來(lái)看，近兩年擴建的晶圓廠(chǎng)大部分將在2023年至2025年左右開(kāi)始投產(chǎn)。而業(yè)界預計，半導體供需關(guān)系將于2022年底達到緊平衡，預計2023年芯片短缺將得以緩解。這就意味著(zhù)，需求放緩后，大規模產(chǎn)能增加將會(huì )加大半導體產(chǎn)能過(guò)剩的可能性。
當擴產(chǎn)成為行業(yè)主旋律的同時(shí)，過(guò)剩的疑云將始終浮在產(chǎn)業(yè)上空。
從代工市場(chǎng)看擴產(chǎn)之勢
針對晶圓制造商的擴產(chǎn)舉動(dòng)，從市場(chǎng)數據來(lái)看不難理解。
據Gartner分析師Sam Wang的預測報告數據，2021年代工收入增長(cháng)了31.3%，達到1002億美元(2020年增長(cháng)22.5%)，其中晶圓ASP（平均銷(xiāo)售價(jià)格）增長(cháng)11.5%，晶圓出貨量增長(cháng)17.8%。
2022年，預測代工行業(yè)的晶圓利用率保持在95%以上，其中電源管理IC、驅動(dòng)IC、指紋傳感器等200毫米（8英寸）晶圓供應尤為緊張。
在此情形下，晶圓代工廠(chǎng)有信心與客戶(hù)簽訂長(cháng)期合約，并以預付晶圓款為擔保。Gartner預計，2022年代工行業(yè)收入將增長(cháng)18.3%，達到1185億美元。
2017-2026晶圓代工行業(yè)收入預期
（圖源：Gartner）
此外國家也集中資源推動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈本土化，如中國、歐美、日本等多國家和地區都出臺了全新的芯片發(fā)展戰略，以提供財政激勵促進(jìn)晶圓制造本土化。
多重因素驅動(dòng)下，給代工廠(chǎng)擴產(chǎn)增添了動(dòng)力。據了解，很多晶圓代工廠(chǎng)還將在今年加大對新的300mm（12英寸）晶圓廠(chǎng)的資本支出，預計整體支出規模達714億美元，同比增長(cháng)40.1%。
2020-2022年晶圓代工廠(chǎng)資本支出數據（半導體行業(yè)觀(guān)察制圖；數據來(lái)源：Gartner）其中，最明顯的例子是全球最大的代工廠(chǎng)臺積電，其資本支出將從2021年的300億美元增加到今年的420億美元。盡管臺積電越來(lái)越專(zhuān)注于先進(jìn)制造，但公司仍會(huì )將高達20%（約90億美元）的擴大資本支出分配給成熟工藝的芯片。
再結合代工廠(chǎng)去年來(lái)新增的擴產(chǎn)規劃，大多數晶圓代工及IDM廠(chǎng)商的擴產(chǎn)目標集中于28nm和40nm制程，鑒于大部分產(chǎn)量將用于成熟節點(diǎn)半導體。很明顯，隨著(zhù)更多投資計劃的實(shí)施，成熟制程半導體的制造能力將從明年開(kāi)始迅速增長(cháng)。
然而從工藝節點(diǎn)劃分的代工收入來(lái)看，相較于先進(jìn)工藝，成熟節點(diǎn)增幅緩慢，20nm及以上制程收入占比將逐年下降。當前，5G智能手機、WiFi、企業(yè)PC和數據中心的芯片仍是需求驅動(dòng)因素，5nm需求將在2022、2023年持續增加，代工廠(chǎng)3nm工藝的爬坡速率低于預期，明年后將會(huì )迎來(lái)爆發(fā)式需求。
不同工藝節點(diǎn)代工收入（數據來(lái)源：Gartner）因此，隨著(zhù)新工廠(chǎng)的上線(xiàn)，成熟制程的芯片供應將大幅增加，可能會(huì )面臨供過(guò)于求的局面，但高端芯片產(chǎn)能或將出現短缺。
跌入“產(chǎn)能過(guò)?！毖h(huán)
今年1月份，聯(lián)電就表示2023年后28nm市場(chǎng)可能面臨供過(guò)于求的局勢。IC Insights預測，半導體市場(chǎng)持續強勁的銷(xiāo)售增長(cháng)可能會(huì )在2024年碰壁。2024年將是市場(chǎng)的下一個(gè)周期性低迷期，2025-2026年將恢復增長(cháng)。
Gartner分析師Sam Wang近期在預測報告中也印證了這一觀(guān)點(diǎn)，芯片短缺將在2022年緩解，2022年半導體市場(chǎng)增長(cháng)率為13.62%，低于2021年的26.34%，且2023年降至3.63%，2024年半導體市場(chǎng)營(yíng)收出現下滑，同比降低2.18%。
可見(jiàn)，分析師和投資者開(kāi)始擔心，盡管某些類(lèi)型的芯片仍然短缺，但其他類(lèi)型芯片的閑置庫存卻在不斷增加。隨著(zhù)代工產(chǎn)能的持續釋放以及市場(chǎng)增速的持續回落甚至倒退，市場(chǎng)供需關(guān)系也將從供不應求向供需平衡，再到供過(guò)于求的過(guò)程轉變。
從歷史長(cháng)期規律來(lái)看，在資本開(kāi)支大幅增長(cháng)的一到兩年后將會(huì )伴隨半導體市場(chǎng)的大幅下跌。例如1984年全球半導體行業(yè)資本開(kāi)支漲幅達106%，而后的第二年半導體市場(chǎng)下跌了17%。此后的四個(gè)周期也是出現相同的規律。
半導體資本支出與半導體市場(chǎng)關(guān)系圖左軸綠線(xiàn)：1984-2021年預測的資本支出的年度變化右軸藍線(xiàn)：半導體市場(chǎng)的年度變化不難了解，影響半導體市場(chǎng)增長(cháng)率的因素很多，包括整體經(jīng)濟和關(guān)鍵電子產(chǎn)品的需求。然而，長(cháng)期以來(lái)，半導體行業(yè)的強勁資本支出以及產(chǎn)能的大幅增加總是會(huì )導致產(chǎn)能過(guò)剩，進(jìn)而導致半導體價(jià)格下跌，尤其是內存等大宗商品，電子制造商和分銷(xiāo)商持有的庫存被削減。
通過(guò)復盤(pán)歷史周期得到非常重要的指標，那就是資本危險臨界線(xiàn)。當資本開(kāi)支增長(cháng)超過(guò)40%的時(shí)候，通常預測未來(lái)會(huì )出現產(chǎn)能過(guò)剩和半導體增速下跌的情況。
從上述晶圓代工廠(chǎng)資本支出數據來(lái)看，各大代工廠(chǎng)以及總體支出比例達到產(chǎn)能過(guò)剩的臨界點(diǎn)。臺積電2021年的資本開(kāi)支增速同比達到74%，今年同比增加40%；聯(lián)電連續三年資金支出同比提升65%以上；格芯同樣大刀闊斧的投資建廠(chǎng)；英特爾資本開(kāi)支同比增速達到37%，已經(jīng)達到高水位線(xiàn)；三星資本開(kāi)支增幅不大，但投資金額僅次于臺積電。
除了代工廠(chǎng)資本開(kāi)支超出臨界線(xiàn)外，在各國政府自給自足戰略的推動(dòng)下，晶圓廠(chǎng)在全球不同地區建設新晶圓廠(chǎng)，但不共享共同資源或將導致晶圓廠(chǎng)運營(yíng)效率降低。
正如之前的行業(yè)周期所示，代工廠(chǎng)宣布擴張只會(huì )增加下一次供過(guò)于求的壓力，資本支出的強勁同比增長(cháng)往往伴隨著(zhù)市場(chǎng)增長(cháng)的顯著(zhù)放緩。這些放緩是由于產(chǎn)能暫時(shí)擴張速度快于需求，這導致代工廠(chǎng)大幅降價(jià)，以及利用率降低。
Gartner報告預測，到2024-2025年，市場(chǎng)需求將無(wú)法滿(mǎn)足產(chǎn)能擴張的速度，導致代工產(chǎn)能利用率（等效8英寸晶圓）下降至近80%。
等效200mm晶圓產(chǎn)能及利用率（圖源：Gartner）可見(jiàn)，多項指標都在指向“產(chǎn)能過(guò)?！钡目赡苄?。
另一方面，從市場(chǎng)需求層面來(lái)看。有行業(yè)分析師表示，今年半導體行業(yè)非常接近高峰，目前車(chē)用芯片的出貨水準已比正常水準高出40％，并預計在汽車(chē)制造商解決短缺問(wèn)題后，下半年短缺情況將有所緩解。
此外，終端市場(chǎng)如筆電CPU、手機芯片等明顯過(guò)度出貨的產(chǎn)品，現在已經(jīng)出現修正的跡象，近期筆者在《芯片公司準備過(guò)冬？》一文中對此也有過(guò)分析。同時(shí)，由于目前供需情況比曾經(jīng)的任何時(shí)候都更加模糊。從去年初就開(kāi)始加劇的芯片短缺，使得智能手機、消費電子產(chǎn)品、汽車(chē)制造商在內的半導體行業(yè)客戶(hù)擔心無(wú)法獲得芯片，從而訂購超過(guò)其所需數量的芯片。
德州儀器首席財務(wù)官Lizardi在近日財報會(huì )上表示，芯片買(mǎi)家在過(guò)去一年里一直在與短缺作斗爭，但并非所有產(chǎn)品都供應緊張?？蛻?hù)一直在加快訂購某些產(chǎn)品，以完成他們已經(jīng)擁有的成套組件，這可能意味著(zhù)客戶(hù)庫存的總體積累與“周期性修正”相關(guān)。因此市場(chǎng)擔心芯片行業(yè)在產(chǎn)量增加過(guò)多后可能將面臨周期性過(guò)剩和供過(guò)于求。
費城證券交易所半導體指數今年已下跌 26%，跌幅低于主要指數對比發(fā)現，與一些芯片制造商的管理團隊不同，德州儀器對預測該行業(yè)的長(cháng)期增長(cháng)持謹慎態(tài)度。許多同行認為芯片在更廣泛的設備中的使用越來(lái)越多，使市場(chǎng)更加穩定。相比之下，德州儀器的高管則表示，未來(lái)供需之間的平衡不可能有任何確定性的衡量標準。
雖然目前供應鏈依然緊繃，但許多正?；嫩E象已浮現，這通常是市況轉折的信號。預計到2023年，價(jià)格應該開(kāi)始放緩，而2024年可能會(huì )出現供過(guò)于求的情況，因為更多的新產(chǎn)能投入運營(yíng)，將帶來(lái)從短缺到供應過(guò)剩的“臨界點(diǎn)”。
在存儲芯片市場(chǎng)，集邦咨詢(xún)認為，2022年三大DRAM原廠(chǎng)的擴廠(chǎng)規劃其實(shí)仍顯保守，預估明年的供給位元成長(cháng)率約17.9%，然而由于目前買(mǎi)方庫存水位已偏高，加上2022年需求端成長(cháng)率僅16.3%，低于供給端的成長(cháng)速度，2022年DRAM產(chǎn)業(yè)將由供不應求將轉至供過(guò)于求。
筆者在此前文章《德州儀器，無(wú)法預測》中也曾提到，以前企業(yè)為了節省成本、提高周轉效率，一般不會(huì )準備過(guò)多庫存，但在2020年、2021年，因為華為事件以及新冠疫情的影響，大量企業(yè)準備了高達6個(gè)月，甚至更長(cháng)時(shí)間的庫存，所以導致需求被短時(shí)間放大。而一旦這些需求得到滿(mǎn)足之后，芯片將不再缺貨，整個(gè)市場(chǎng)的需求會(huì )放緩，也就意味著(zhù)產(chǎn)能會(huì )供大于求，造成產(chǎn)能過(guò)剩。
產(chǎn)能過(guò)剩只是“假象”？
當然，相較市場(chǎng)上“芯片產(chǎn)能或將過(guò)?！钡目捶?，調研機構Knometa Research在其最新發(fā)布的《2022年全球晶圓產(chǎn)能報告》中表示，晶圓廠(chǎng)擴張可能在2024年導致降價(jià)壓力，但不會(huì )使市場(chǎng)低迷。
另一關(guān)鍵方面，ASML 在光刻機領(lǐng)域的壟斷地位導致其設備產(chǎn)能直接關(guān)系到晶圓廠(chǎng)的擴產(chǎn)進(jìn)度，尤其是當前全球芯片短缺對光刻機等制造設備提出了更高的需求。一方面，ASML的產(chǎn)能未能跟上劇增的訂單量；另一方面，ASML的供應商也存在巨大的供應壓力。
ASML在近日財報會(huì )上指出，公司現在正試圖大幅增加產(chǎn)能，甚至可能無(wú)法滿(mǎn)足其所有需求。最初，ASML預計到2025年將有375臺深紫外 (DUV) 機器和70臺EUV機器的產(chǎn)能?，F在，公司正努力與供應商全力以赴，以達到90臺0.33 NA EUV機器和20臺先進(jìn)的0.55 NA EUV機器和更多的DUV設備。
但這也只能滿(mǎn)足總需求的60%，ASML表示，當前訂購一臺DUV設備需要排隊到18個(gè)月以后。除非半導體設備需求比預期下降35%-40%，否則該行業(yè)將繼續增長(cháng)。
ASML首席執行官Peter Wennink也于近日公開(kāi)稱(chēng)，未來(lái)兩年芯片制造商的擴產(chǎn)將受限于關(guān)鍵設備的短缺，供應鏈難以完全實(shí)現生產(chǎn)效率。Counterpoint Research報告指出，代工廠(chǎng)從8英寸設備供應商得到的支持越來(lái)越少，2022年還將出現一輪至少10-20%的漲價(jià)。
可見(jiàn)，設備仍是制約產(chǎn)能的一大痛點(diǎn)。因此，全球半導體廠(chǎng)商看似瘋狂四處獵地擴廠(chǎng)，但現實(shí)會(huì )受限設備等其他不可控因素，擴產(chǎn)帶來(lái)的產(chǎn)能過(guò)?；蛟S只是“假象”。
臺積電也在財報會(huì )中公開(kāi)表示，未來(lái)的需求非常強勁，預測除內存外的半導體行業(yè)將在未來(lái)五年內加速增長(cháng)，擔心沒(méi)有足夠的產(chǎn)能來(lái)滿(mǎn)足需求。
然而也有聲音對此辯駁道：“現在的投資即便會(huì )造成未來(lái)2023年、2024年供過(guò)于求的現象出現。但可能存在一些廠(chǎng)商由于產(chǎn)品好，依然供不應求的情況，但是其他廠(chǎng)商則處于供過(guò)于求的狀態(tài)。在一個(gè)市場(chǎng)中，我們不能斷言供應和需求是完全匹配的，基本上都會(huì )是在整體平衡的上下進(jìn)行不停的振蕩。即使發(fā)生供過(guò)于求的情況，一些規劃做的比較好的企業(yè)，像是臺積電這樣的企業(yè)，仍然會(huì )在市場(chǎng)里面保有自身的競爭力?！?/span>
因此，以上種種也并不足以減緩部分廠(chǎng)商對后市的憂(yōu)慮。盡管大多數觀(guān)點(diǎn)認為2022年不會(huì )是半導體市場(chǎng)景氣度反轉向下的節點(diǎn)，但從行業(yè)歷史周期和未來(lái)幾年的市場(chǎng)預期****來(lái)看，確實(shí)意味著(zhù)本輪周期或已接近頂峰。
寫(xiě)在最后
數十年來(lái)，美國和歐洲的芯片公司以效率的名義將其制造業(yè)務(wù)外包給中國臺灣和韓國，而如今又處于每個(gè)國家都想建立自己的晶圓廠(chǎng)的情況，半導體行業(yè)正在從這種全球性的互聯(lián)和分工合作，發(fā)展為一座座“孤島”。
其風(fēng)險在于世界將建設過(guò)多的芯片制造能力，可能會(huì )刺激這個(gè)歷史上具有高度周期性的行業(yè)過(guò)度建設。所以一直以來(lái)有眾多觀(guān)點(diǎn)表示，當2023年全球的芯片產(chǎn)能達成頂峰之后，接下來(lái)或迎來(lái)芯片企業(yè)的倒閉潮，因為產(chǎn)能剩余太多，大家就會(huì )打價(jià)格戰，利潤遠遠低于市場(chǎng)平均利潤，導致小企業(yè)無(wú)力支撐。
可見(jiàn)，潛在的產(chǎn)能過(guò)剩、供應鏈中斷和更廣泛的全球經(jīng)濟風(fēng)險，未來(lái)可能會(huì )給行業(yè)帶來(lái)動(dòng)蕩。
2001年一篇文章《產(chǎn)能過(guò)剩，芯片業(yè)后來(lái)者慎行》中曾寫(xiě)道：“把養育一個(gè)碩大的半導體行業(yè)當作通向經(jīng)濟發(fā)達國家和高科技世界的捷徑，一旦持續出現生產(chǎn)能力過(guò)剩，將會(huì )產(chǎn)生極為嚴重的后果?，F在這些國家中的一些又轉而冒險依靠芯片。芯片可能是高科技的產(chǎn)品，但它的價(jià)格波動(dòng)仍然是劇烈的。在過(guò)去一年里，標準存儲器芯片的下降了80%，全球的銷(xiāo)售則萎靡了一半。也許，迎接他們的將是另一場(chǎng)美夢(mèng)的驚醒。”
如今重讀，身處當前美夢(mèng)中的半導體產(chǎn)業(yè)，不知何時(shí)“驚醒”。
但對于目前中國的芯片產(chǎn)業(yè)來(lái)講，一定要注意波動(dòng)風(fēng)險，波動(dòng)的風(fēng)險有可能會(huì )吃掉好多年的利潤。一定要注意芯片供需拐點(diǎn)，警惕從芯片短缺到產(chǎn)能過(guò)剩，到時(shí)芯片大幅降價(jià)，庫存將變成非常大的風(fēng)險，對于企業(yè)來(lái)說(shuō)那將會(huì )是另外一場(chǎng)災難。
若無(wú)遠慮，必有近憂(yōu)。
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