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追根溯源,探讨半导体缺货的危与机

日期:2021/4/29 10:30:11
摘要:景气度持续高涨,缺货涨价潮来袭。20 年下半年以来,缺货涨价已成为半导 体行业主旋律,缺芯甚至影响到下游终端市场正常运行。

其中最严重的当属汽车 市场,IHS 预计二季度汽车减产将达 130 万辆。与缺货涨价潮随之而来的是全球半导体景气度的持续高涨,2021 年 1 月全球半 导体行业销售额同比增速高达 13.2%。WSTS、Gartner、IC Insights 等各大机 构纷纷上修预期,IC Insights 更是预计 21 年全球半导体市场增速有望达 19%。 那么缺货涨价潮起因如何,供不应求趋势预计将持续多久?本文从供需两大角 度详细拆解,并基于长期视角探讨半导体行业未来机遇。

需求端:量化汽车、手机、矿机等下游市场驱动力。各下游市场缺货存在各自 结构性的原因。正文中我们以最受关注的汽车与智能手机市场为例:

1)汽车:断崖式缺货将缓解,长期紧张持续。车用 MCU 紧缺是造成汽车断崖 式缺货的主要原因,目前全球约 70%的车用 MCU 由台积电生产,顶级供应商 对台积电依赖度高。20 年上半年,受疫情冲击汽车销量不佳,整车厂遵循 JIT 经营模式而大幅砍单,2H20 汽车芯片占台积电营收比例由 5%-6%降至 2%-3%。 而下半年开始汽车销量反弹超预期,整车厂重启拉货,但由于供应难以快速恢 复,远无法满足市场需求。不过一季度起,台积电将以超级急单方式插单生产汽车芯片,我们认为三季度起 汽车严重缺芯可能将逐步缓解,但长期来看车用 MCU、IGBT 等功率器件仍将 维持供需紧平衡状态。

2)智能手机:需求渐进复苏,各大厂商对 21 年指引乐观。20 年上半年受疫情 扰动,手机市场销量不佳。下半年全球手机市场快速复苏,再加之华为事件,各 大手机厂加大了备货力度。但由于 SOC 供应商的准备不足,手机出货仍不及预 期,参考舜宇光学的月度模组出货数据,11、12 月的模组出货量降至 4000 万 +,同比降幅在 20%以上。不过进入 2021 年,中低端机型的套片供给快速改善, 依旧缺货的芯片主要有旗舰机套片,CIS,电源芯片。 经历前期一季度的补库存浪潮后,当下手机市场需求端数据环比放缓,开始回归 常态水平,展望后市,我们认为各大龙头厂商积极备货抢占市场蛋糕的动力不可 忽视。当前各大手机厂的规划加总,一定程度上或超整体市场需求量。后续伴随 着智能机竞争格局重回稳态,市场的不确定性将减弱。

供给端:产能为王,剖析各制程产能紧缺原因。与上一轮 2017-2018 年全球 8 英寸晶圆产能紧缺不同,本轮呈全线产能紧缺的态势。

5nm -7nm 产能长期供不应求。由于高技术难度和研发成本居高不下,先进制程 逐渐为少数晶圆厂垄断,目前仅有台积电、三星两家在 7nm 及以下工艺角逐。 先进制程代工成为卖方市场,出于对高性能运算需求的驱使,一有更先进制程新 产能爬出便遭苹果、高通、AMD、英伟达等瓜分,如 PC、服务器、游戏机的 CPU、 GPU,矿机 ASIC 芯片等需求爆发,皆是 5nm -7nm 产能供不应求的关键推手。

10nm-20nm 产能紧缺已有部分缓解。14nm 主要用于生产 4G 手机处理器、服 务器芯片、机顶盒芯片、安防芯片、物联网 SOC 等,且据 IC insights 数据,10- 20nm 产能占比在 38.4%,为各制程产能中最大占比。未来伴随着 5G 渗透率提 升,4G 手机需求亦将下行,该制程段的产能紧缺将进一步缓解。

40-65nm 工艺长期维持供需紧平衡,需求爆发与挤出效应加剧产能紧缺。40- 65nm 工艺制程需求旺盛,下游囊括车载 MCU、CIS、IOT 通讯芯片、Nor Flash 等众多下游市场,长期以来维持供需紧平衡状态,而一旦有某市场需求快速爆 发,便容易挤压整体产能造成缺货。进入 21 年以来,为缓解汽车严重缺货,台 积电以超级急单方式插单生产汽车芯片,转移部分触控面板驱动 IC 和 CIS 用产 能,导致 CIS、WiFi 蓝牙芯片、Nor flash 等更为吃紧。

8 英寸晶圆产能长期扩产不足,产能持续紧缺。8 英寸主要用于生产模拟 IC、功 率器件、传感器芯片等,下游需求集中在汽车、工业、智能手机等。长期以来 8 英寸晶圆扩产力度较小,2016-2019 年均复合增速在 3.7%。且由于众多 6 英寸 及以下尺寸晶圆厂被关闭或改建,增加 8 英寸晶圆产能负担。近两年来,8 英寸 主流晶圆厂产能利用率长期维持在 90%以上。随着 20 年下半年以来各下游需 求快速爆发,产能远不能满足供给。

库存需求共振,半导体景气持续度望超预期。半导体景气度持续高涨,但市场 质疑库存水位过高之声不绝如缕。我们分别统计了半导体产业链库存、渠道库 存、模组厂和终端下游库存情况,整体来看目前库存处于良性水位,如 Q4 半导 体龙头库存达 583.62 亿美元,同比增长 21.66%,达到历史高位。但库存周转 天数从 19 年 Q1 的 60 天下降到 20 年 Q4 的 43 天。 且参考历史经验,新周期补库存的上行阶段一般持续 4-5 个季度左右。而本轮补 库存周期刚刚开启,未来虽然或有小规模的调整,但大趋势将全年向上。同时, 我们认为本轮半导体行业缺货涨价,并非仅有库存周期推动,更应该重视的是, 当前迎来 5G、AIOT、汽车电子等新一轮的需求爆发,半导体市场将迎来长达 5- 10 年的需求周期。

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