為什麼裝置製造商說“缺乏半導體”?

為什麼裝置製造商說“缺乏半導體”?

半導體短缺已經有一年多時間。最開始是由於科羅娜災難的早期動盪中,東南亞後製程的工廠因為供應鏈延遲,出貨的交貨時間逐漸變長。

半導體屬於高精尖行業,且半導體業務高度全球化,如果某一個部分堵塞,整個產業鏈就會陷入混亂,比如當東亞發生災難時,前端過程中的工廠大部分都受到影響,從而波及半導體產業供求。

智慧手機、平板電腦和個人電腦等客戶端裝置的生產和出貨因此受到影響,製造商無法跟上零部件的供應,生產被迫推遲,交貨時間延長。

當生產此類裝置所需的 SoC(片上系統)的半導體制造商時被提問時,許多人解釋說供應不足,但可以提供承諾的數量。為什麼裝置製造商說“缺乏半導體”的情況很多?其中一個在撒謊嗎?

裝置製造商的“半導體不足”並非“SoC不足”的代名詞

當然,也可能有你在說謊的情況,但如果我們冷靜客觀地看待目前的情況,可以知道,誰都沒有說謊,而是都在說真話,但你無法出貨,肯定是由多方面因素造成的。

SoC 並不是智慧手機和 PC 中唯一使用的半導體。例如,智慧手機和PC的功能都是透過SoC(System on a Chip)的功能來實現的。蘋果的 iPhone 使用 A 系列 SoC,例如蘋果自己的 A15 Bionic,索尼的 Xperia 使用高通的 Snapdragon 8 Gen 1 和其他 SoC。因此,如果智慧手機因缺少半導體而無法出貨,則認為 A 系列 SoC 對於 iPhone 來說是不夠的,而高通和聯發科等半導體對於 Android 智慧手機來說是不夠的。

就蘋果而言,它是內部製造的,該公司尚未公佈任何有關其供應狀況的資訊,因此只有蘋果知道具體情況。那麼,如果缺少某些東西會發生什麼?Apple 在內部進行設計,並將製造外包給一家名為 Foundry 的半導體制造商,後者是一家合同製造商。就蘋果而言,它被外包給臺積電進行製造。

目前,臺積電最大的客戶是蘋果,新的製造技術線幾乎被蘋果控制,據說是因為蘋果製造能力符合公司要求。因此,如果蘋果產品因缺少 SoC 而無法生產,那麼認為需求量超出蘋果預期更為合理。同樣,蘋果沒有透露 A 系列的製造計劃或實際製造狀態,所以只有蘋果知道什麼是真實的。

那麼Android智慧手機的情況呢?高通高階副總裁兼移動、計算和基礎設施(MCI)業務總部總經理Alex Katosian在去年12月的驍龍技術峰會上表示。“我們的產品,尤其是高階產品,可以在沒有大延遲的情況下發貨。但是,產品周圍的晶片存在一些延遲,因此製造商無法制造智慧手機。”

事實上,卡託相先生的話就是對當前形勢最清楚解釋。這是因為除了 SoC 之外,智慧手機和 PC 還配備了各種半導體。作為主儲存器的DRAM和作為儲存器的NAND快閃記憶體是典型的例子,但不僅如此,管理電路板和電源電路的PMIC(電源管理IC)也包含模擬半導體。如果沒有 SoC、DRAM、快閃記憶體等通俗易懂的部件,與 PMIC 和電源相關的類比電路,就無法制造智慧手機和 PC 的電路板,生產就會停止。

例如,英特爾已開始支援一種名為 DDR5 DRAM 的新標準 DRAM,適用於去年 11 月上市的第 12 代酷睿處理器(開發代號:Alder Lake)的臺式電腦。不過,雖然新的第12代酷睿CPU本身和DDR5的主機板都有了,但DDR5記憶體條的供應跟不上,很難買到(目前價格飛漲),但可用性正在逐漸提高)。

記憶體模組廠相關人士表示,原因不是DDR5 DRAM晶片本身的供應跟不上,而是DRAM模組上搭載的PMIC,也是半導體缺貨的影響。

這樣一來,即使沒有足夠的半導體,也有缺乏SoC、記憶體、PMIC等外圍晶片等各種因素。現代數字裝置的供應鏈(零件供應鏈)由複雜的路線組成,即使其中一個出現故障,也會以最終產品出貨延期的形式反彈給使用者。

短期來看,動盪可能會持續一整年,但會逐漸消失

那麼這場風波會持續多久呢?有不少半導體廠商高管解釋,今年短期內會爆滿。前面提到的高通公司的 Katosian 承認中低端的需求可能沒有得到滿足,但解釋說從今年年中(2021 年)開始逐漸消失。故事截至 2014 年 12 月上旬)。PMIC和電源電路中使用的模擬半導體短缺的問題正在逐步得到解決,半導體短缺的現狀也逐漸開始好轉。

從陸續宣佈建新半導體工廠的計劃中可以看出,基礎業務的行業龍頭臺積電和第二大的三星電子去年都宣佈計劃在美國建一個巨大的工廠。有訊息稱,臺積電將在日本熊本建廠,引來不少關注。

與此同時,去年宣佈進軍代工業務的英特爾,從今年開始使用現有的 22nm 工藝規則線為客戶製造,而在 2023 年下半年,另一家公司的 3nm 稱為 Intel 3 已經開始將與代工廠相當的製造技術用於代工廠的製造,並在2024年下半年透露將提前引入另一家公司的1。8nm等效技術,稱為英特爾18A。此外,英特爾還宣佈了在俄亥俄州、美國和歐盟某處建設新工廠的計劃,這將顯著提高製造能力。

隨著英特爾全面展開代工業務並加速發展製造技術,尖端代工業務的市場將從臺積電和三星的前兩名轉變為包括英特爾在內的前三名。

現在超級賣家市場的代工業務,未來可能會變成買方市場。從長期來看,從供需平衡的角度來看,半導體短缺的問題將逐步得到解決的可能性很大。

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