盤點半導體產業年度十大關鍵詞,與大家一起回顧這一年半導體產業發生的重大事件。
2021年的缺芯來自多方面的因素。
首先,工廠因為不同原因陷入了停產狀態。
年初的美國寒潮,導致三星位于美國德克薩斯州奧斯丁的半導體代工廠從2月開始停工,直至3月31日才完全恢復正常生產水平。三星在業績報告中表示,這一輪停產的損失預計在17.5億人民幣到23.4億人民幣之間。
3月19日,車用半導體大廠瑞薩發生火災,導致12英寸芯片生產線停產,共計23臺設備受損,需要修理或置換。4月17日瑞薩宣布開始恢復生產,6月24瑞薩宣布產能恢復火災前產量100%。
而東南亞多國的疫情爆發也導致多家大廠在東南亞的分廠停工減產。從4月開始,越南爆發了一波重大疫情,5月18日越南北部工業省北江省關閉了省內4個工業園,富士康、立訊精密、三星電子等企業都關閉了工廠。6月1日全球半導體封測重鎮馬來西亞宣布全面封鎖,全球50多家企業都在馬來西亞的分廠全部停工。8月,馬來西亞疫情反彈,意法半導體位于馬來西亞的工廠出現集體感染,工廠生產再次中斷。隨著馬來西亞疫苗的接種普及,疫情得到控制,9月末馬來西亞半導體廠的平均產能利用率恢復至89%。
除了停工導致缺芯,需求的激增也導致了芯片缺貨。這一現象主要反應在車規導體導體市場上。受2020年疫情影響,各車廠減少了對車規芯片的訂單,然而疫情好轉后汽車銷量的大幅度反彈讓車廠措手不及。上游芯片廠無法滿足這樣的大量需求,導致汽車無法出貨。
IDM2.0
隨著新CEO Pat Gesinger上任,英特爾宣布重啟代工業務。為了讓英特爾回歸行業領先地位,Gesinger提出了IDM 2.0戰略。IDM 2.0指出未來英特爾的大部分產品將會在內部制造生產,以提高對產品研發、量產以及交付的把控。同時英特爾計劃建立IFS部門為客戶提供晶圓制造、封裝、以及x86、arm、RISC-V等多種IP的設計服務。
為了實現IDM2.0,Gesinger與美國、歐洲、亞洲多個國家與地區的政府及相關部門進行了溝通。首先英特爾宣布在美國啟動200億美元的晶圓廠計劃——在亞利桑那州,新建兩座晶圓廠。今年九月Gesinger訪問德國,表示將會在歐洲建造半導體晶圓廠,預計在歐洲的總投資額將達到800億歐元。最新消息表明英特爾正在與意大利政府協商建設一座封裝廠,不過對于歐洲新廠選址的確認,英特爾已經表明將會在2022年Q1公布。
除了建廠,英特爾還公布了代工技術路線圖,對工藝進行重新命名推出了“埃米”概念。新一代路線圖指出,英特爾將會在2025年回到代工行業的領先地位。
臺積電
在全球缺芯的情況下,代工領域的領軍企業臺積電無疑成為半導體產業受關注的企業。
這一年臺積電的市值也是水漲船高,達到了5568.48億美元,闖入全球市值前十榜單。
目前,臺積電代表著晶圓代工的最領先水平。目前臺積電在代工領域的市占率超過50%,而臺積電在先進制程上也保持領先。摩根大通預計未來臺積電5nm的市占率有望達到90%。
跨界造芯
為了改善缺芯局面,穩定供應鏈,各個領域的企業都宣布下場造芯。
汽車行業,國外的通用、福特先后宣布聯手半導體公司進入芯片開發領域;國內車廠北汽選擇和imagination合資成立核芯達,吉利與ARM、聯發科、云知聲、芯聚能以不同方式研發車規MCU、智能座艙芯片等產品,上汽則與英飛凌聯手成立上汽英飛凌,主攻IGBT芯片。除了與芯片企業合作,還有以比亞迪為代表的部分車企選擇自研芯片。
除了車企跨界,手機廠商也沒閑著。今年小米、OPPO、vivo等多家手機公司全都宣布了自研芯片。目前今年小米公布了澎湃C1、隨后vivo也公布了第一顆自研ISP芯片 V1,而OPPO也公布了首顆自研影響專用NPU芯片馬里亞納??梢钥吹?,目前國內的頭部手機廠商已經在自研芯片賽道上聚齊,但除了華為外,三大廠的進度都仍處在影像領域的研發。
此外,互聯網大廠也宣布造芯。今年,百度的昆侖2量產,可以用于云邊端等場景;11月,騰訊公布三款自研芯片:紫霄AI推理芯片、滄海視頻轉碼芯片、玄靈智能網卡芯片;字節跳動雖然尚未推出產品,但也已經入股多家半導體公司,包括云脈芯連、RISC-V計算平臺希姆計算、國內GPU公司摩爾線程、AI芯片研發公司商睿思芯科等??梢钥吹?,互聯網公司造芯的方向也與各家公司的業務高度相關,多以推理和訓練芯片為主。
自研指令集
4月,龍芯推出了100%自研的指令系統架構LoongArch。LoongArch從整個架構的頂層規劃,到各部分的功能定義,到細節上每條指令的編碼、名稱、含義都進行了自主重新設計。
7月,龍芯發布首款采用LoongArch的CPU 3A5000;11月,龍芯推出二進制翻譯應用方案,可兼容不同平臺應用軟件的運行,包括微信、PS甚至CS。
元宇宙
元宇宙成為資本市場上的熱門概念。3月以來,“元宇宙第一股”的Roblox的美股上市宣告了元宇宙時代的到來。游戲行業的巨頭如Epic、騰訊都表示看好這一概念。今年10月Facebook改名Meta,成為“元宇宙”宇宙中最受矚目的一個動作。
受元宇宙概念拉動,多個產業也迎來新繁榮,包括AR/VR產業、游戲產業;據富國銀行分析,元宇宙或將在未來五年為圖形顯示領域的頭部企業英偉達帶來100億美元的增量。
12月17日京東提出產業元宇宙,提出要將數字能力引入現實世界,通過數字世界的構建提升現實世界、實體經濟中認識和改造世界的能力。無疑,產業元宇宙的出現又為元宇宙概念帶來了另一層解讀。
數據泄露
9月美國商務部為了“解決全球芯片短缺問題”,要求各個晶圓廠提供芯片庫存及供需數據。被要求的企業包括英特爾、臺積電、三星、SK海力士、英飛凌等20多家大廠。
針對這一要求,各國廠商都表示此舉并不合理,臺積電更是表明“不會交出資料”,然而到了截止日期,臺積電、三星、SK海力士等國外半導體企業均提交了這份清單。
各個廠商均表示,絕不會披露客戶的關鍵資料,但這些半導體領域的頭部企業的數據包含了大量的有價值的信息。而美國會如何應用這些數據,仍是未知數。
集成電路學院
解決半導體被“卡脖子”的問題,離不開對集成電路人才的培養。中國集成電路的人才市場存在總量不足、領軍人物缺乏、結構不合理的問題。為了解決這些問題,今年國內已經有多家高校成立集成電路學院,以解決人才不足的問題。
4月清華大學成立集成電路學院、隨后北京航空航天大學宣布成立集成電路科學與工程學院、7月華中科技大學、北京大學成立集成電路學院。據統計,2021年國內12所高校新成立了集成電路學院。
此外,為了擴大在半導體領域產學研的探索,今年又有四所高校獲批了國家集成電路產教融合創新平臺項目,包括:華中科技大、西安電子科技大學、南京大學、電子科技大學。而加上2019年獲批的第一批產教融合平臺,已有八所高校獲批。第一批包括,清華大學、北京大學、復旦大學、廈門大學。
4G 華為
8月華為發布P50,會上余承東宣布這款搭載了華為自研芯片麒麟9000的手機不支持5G功能。2019年開始,美國對華為進行制裁,2021年制裁產生的影響表現的越來越明顯。
2021年Q1,華為海思的處理其出貨量暴跌88%,營收額暴跌87%。而由于無法使用被美國廠商壟斷的5G射頻芯片,華為的P50不得不放棄5G功能。至此,華為徹底退出了手機市場的頭部位置。
今年,美國的實體清單上的中國企業名字也越來越多。4月,7家超算相關的中國企業被列入實體清單;7月,23家企業被列入實體清單;11月,12家中國企業被列入實體清單;12月,美國商務部又將34家中國企業更新至實體清單,截止目前,已有76家中國企業新增至美國的實體清單上。
國產化
作為十四五的開局之年,2021年前三季度,中國集成電路銷售實現6858.6億。
2021年,國內設計企業突破不斷,華為海思推出5nm工藝的麒麟9000 SoC、阿里巴巴推出服務器芯片倚天710、吉利旗下的芯擎科技發布7nm車規級SoC......國內設計企業在2021年增加了592家,達到2810家,預計2021年IC設計產業銷售達到4586.9億元,比上一年增長20.1%,但增速有所放緩,照比2020年下降3.7個百分點。
晶圓代工行業,中芯國際實現了39%的同比增速,其中8英寸產能擴增4.5萬片,12英寸產能擴增1萬片。但對這樣的擴產速度,中芯國際的副總裁彭進表示無法滿足客戶的需求,展望2022,彭進表示希望擴張水平可以超過今年。
2021年發生了許多事,神舟十三號成功上天、袁隆平雜交水稻雙擊測產突破1600公斤、我國成為達到量子計算優越性能里程碑的國家......對于我國半導體行業,雖然前路依舊存在阻礙,但未來值得期待。
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