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行业缺乏对成熟制程芯片的投资

市场研究机构Gartner的数据指出,预计全球芯片制造商今年将投入约1,460亿美元的资本支出,较前一年增长约三分之一,比2019年大流行前高出50%。这一投资是五年前工业支出的两倍多。

目前成熟制程芯片的积压时间最长。但据Gartner估计,每6美元中只有不到1美元用于成熟制程芯片。tm2esmc

这笔小额投资反映出,最稀缺的芯片(许多芯片售价仅为几美元)是用成熟技术和设备制造的,但购买这些芯片所需的资金很少。tm2esmc

但这也表明,考虑到利润微薄和需求下滑的风险,许多半导体制造商对在所需芯片上押下数十亿美元的赌注持谨慎态度。tm2esmc

Gartner表示,基于尖端技术的芯片支出约占台积电、三星、英特尔2021年全年支出的五分之三。这些支出都将投向尖端技术的新产能,这类芯片实际上仍然很丰富。tm2esmc

据行业分析师称,这一支出方向可能意味着用于汽车、家用电器和电子产品的普通芯片供应将持续吃紧。他们说,这也意味着成熟制程芯片的等待订单的时间可能会很长。tm2esmc

台积电和索尼周二表示,他们将在日本建造一座价值70亿美元的芯片工厂,以基于成熟工艺技术生产半导体,以弥补部分缺口。tm2esmc

该工厂要到2024年底才能开始大规模生产,因此它暂时对于解决影响汽车和电子产品生产的问题发挥不了作用。tm2esmc

这种不匹配反映了世界芯片供应问题的不平衡:在4640亿美元的半导体行业中,并非所有芯片都是的回报是相同的。芯片生产的成熟制程和先进制程两个领域,在经济回报上的差距是明显的。tm2esmc

据管理咨询公司贝恩公司(Bain&Co.)称,一种用于高级芯片的5纳米晶片,可在iPhone 13等最新智能手机上运行应用程序,截至今年售价约为17000美元。tm2esmc

相比之下,一块28纳米晶圆的价格约为3000美元,这种采用成熟制程的半导体,可以实现更简单的功能,如将设备连接到Wi-Fi网络。tm2esmc

半导体世界以纳米或用于生产的晶体管的大小来对自己进行分类。晶体管越小,工艺技术越新、越先进,单个硅片上可以制造的芯片数量也就越多。tm2esmc

使用28纳米工艺或更成熟工艺制造的芯片通常被视为成熟制程芯片,数字越高表示技术越成熟。使用更小的纳米工艺制造的芯片被认为是先进的,最尖端的芯片都是用一位数的纳米工艺制造的。tm2esmc

据摩根士丹利(Morgan Stanley)估计,在经济重新开放和消费反弹的刺激下,全球各个行业的企业已经开始了一个资本支出过热的周期。摩根士丹利表示,全球投资今年将恢复到疫情前的水平,明年将超过这一水平。tm2esmc

但目前没有一个行业像芯片制造商那样加速投资。根据标准普尔全球评级(s&P Global Ratings)对全球2000家最大的非金融上市公司的分析,在资本支出最大的20个行业中,半导体行业今年的资本支出为32%,同比增幅最大,约为平均水平的2.5倍。tm2esmc

半导体行业在先进芯片上的支出通常是与买家的需求密切协调规划和执行的。市场研究机构Strategy Analytics主管克里斯托弗·泰勒(ChristopherTaylor)表示,从历史上看,“他们通常做得很好”。tm2esmc

这一增长反映了下一代半导体的生产成本。一个芯片制造厂或晶圆厂的成本高达200亿美元。tm2esmc

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本月初起亚这家位于韩国光州的工厂的停车场几乎空无一人,因为随着半导体供应紧缩的持续,销售额继续下降。图片来源:华尔街日报

建立“洁净室”,确保芯片不含杂质的必要条件——可能需要花费5亿美元。tm2esmc

一台在硅片上压印芯片设计的光刻机可以达到1.5亿美元。即使是过程控制设备,每个设备的总价值也可能达到1000万美元。最新的先进工厂可能有数百台这样的机器。tm2esmc

半导体设备制造商正在蓬勃发展。tm2esmc

总部位于加利福尼亚州弗里蒙特的晶圆加工设备制造公司Lam Research Corp.已连续六个季度实现创纪录的收入。总部位于荷兰的ASMLHolding NV是该行业唯一一家最先进的光刻设备生产商,到2023年初已全部预订完毕。tm2esmc

“我不认为这是一个高峰,”ASML首席执行官Peter Wennink在最近的财报电话会议上说。他表示,到2025年,销量可能会攀升。tm2esmc

技术市场研究机构Counterpoint Research估计,到2024年,全球成熟制程芯片供应将赶不上预计的需求。tm2esmc

由于考虑到几年后新工厂投产时,需求可能发生变化,从而导致工厂未充分利用和亏损。许多传统芯片制造商不愿大举投资新产能。tm2esmc

Counterpoint半导体公司驻台湾研究总监盖达(Dale Gai)表示:“如果考虑到供应过剩,那就非常可怕。”同样一个生产成熟制程芯片的新工厂,比如一个28纳米的工厂,会因为前期成本和生产初期的低产量而赔本。tm2esmc

联电是全球成熟制程芯片的主要生产商。该公司已注意到,这些市场考虑因素使得在8英寸和12英寸晶圆上生产的成熟制程芯片的扩容面临挑战。tm2esmc

联电联席总裁王志强7月份对投资者表示:“如果经济状况保持不变,就很难获得合理的投资回报。”tm2esmc

政府补贴可以起到激励芯片制造商建造新工厂的作用,但这些补贴集中在下一代芯片技术上。tm2esmc

今年6月,美国参议院批准了520亿美元用于支持半导体研究和生产的资金,但只有20亿美元用于传统芯片生产。tm2esmc

一些传统芯片制造商在谨慎的提高投资水平。联电今年已启动了23亿美元的扩张计划,但这是在确保客户提前预订并锁定定价之后。tm2esmc

据Gartner称,两家汽车芯片制造商,意法半导体公司和英飞凌科技公司,计划今年分别投资21亿美元和12亿美元用于产能扩张。德克萨斯仪器公司是一家为汽车和工业应用制造模拟芯片的公司,截至9月底,该公司今年的资本支出为12亿美元。tm2esmc

不过,贝恩资本的Hanbury 表示,许多传统芯片制造商倾向于推迟大赌注,因为“合理产能”是数十年来塑造该行业的一项原则。他说:“你最不想做的事情就是花数十亿美元在一个新工厂上,但却接不到订单。”tm2esmc

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