经济学原理

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TUhjnbcbe - 2021/5/5 20:28:00

作者:行者

编辑:蛋总

来源:探客Tanker(ID:SQinsight)

什么都要抢——这是近半年来芯片生产链上的每一家企业最核心的感受。

随着农历新年的结束,这一轮席卷全球的“芯片荒”由芯片领域延伸到了制造领域。2月中旬,美国知名的汽车企业联手向美国总统递交请愿书,要求美国以国家身份出来解决芯片生产问题。

这把本在小圈子里流传的“芯片产能不足”的事实,彻底公之于众。3月以来,芯片产能进一步下降的事实,让原本并没有对此担忧的手机厂商进入了抢购芯片的行列。目前,这轮“芯片荒”的影响,已经传导到了消费者头上。这让人不得不感叹,一颗小小的芯片已经牵动了全球经济的神经。

“当前市场上芯片的价格已经比年年底上涨将近10-15%,如果芯片紧缺局面继续持续三个月,相关生产商肯定会提高自己最终端产品的价格。”某IT技术研究院的研究员陈建对「探客Tanker」表示。

在他看来,当美国拿芯片制造领域的技术作为“杀手锏”来限制中国企业发展的时候,爆出这样的“芯片荒”,既有疫情和天灾人祸叠加的因素,更是美国以*治手段干扰全球芯片产业链运行所得到的反噬表现。

“经济学是建立在统计上的科学,已经通过市场自发形成的全球产业分工,被人为阻断之后一定会对全球经济产生巨大的负面影响。”陈建说。

从台积电和三星竞争说起

若想理解当前出现的“芯片荒”,就要先弄明白芯片生产的整体过程。众所周知,芯片生产是一个极其复杂的高精尖生产工艺流程,大概有多道工艺。

如果根据不同阶段的产品样式来划分,大致可把芯片生产流程梳理为:高纯度单晶硅片生产——光刻机的使用——蚀刻——气相沉积和离子植入——研磨与切割——芯片封测,这一系列流程完成后便可交付用户了。

因此,“芯片荒”出现的原因应该从芯片生产流程中去找。

据「探客Tanker」了解,在年至年,三星、台积电这两家全球顶尖的芯片生产代工企业,展开了一轮“攻破芯片生产最小纳米数”的竞争,这是“芯片荒”出现的重要前提。

由于芯片是一个投入巨大但产出极其不稳定的行业,原本从设计到生产“一条龙”都由一家企业完成的生产模式,越来越限制企业的产能和市场供应,最终被张仲谋创立的台积电以“纯第三方接单生产,芯片需求方仅需做好设计即可”的芯片生产模式所取代。

由于台积电是以生产芯片作为自己最主要的产品,所购进的设备能获得最大范围的利用,因此成本在可控的范围内,这就使得台积电获取的利润越来越高,竞争力越来越强。在这种“马太效应”下,芯片的市场份额逐渐向核心的几家大企业集中。

而在这些核心企业中,各家比拼的是如何在同样大小的硅片上制作更多数量的芯片,或者在相同面积大小的硅片上增加晶体管的密度,从而提升芯片的效果和能力。这两个竞争点,已经将“摩尔定律”逐渐演变成“极致的芯片纳米数竞争”。

在年,三星和台积电先后宣布攻破7纳米向5纳米转型生产线的难题,高通、华为和三星等消费类芯片巨头紧接着就推出基于5纳米技术生产的相关芯片。

这也就有了被华为消费电子掌门人余承东称作“华为芯片绝响”的麒麟,即便高通紧接着就面世了,但麒麟迄今仍被多数人认定是5纳米手机类芯片里面的第一名。

当然,台积电和三星进入到5纳米芯片生产竞争领域,投入的研发成本、设备采购成本以及生产成本都远超7纳米的生产线。

曾在中芯国际任职工程师的李明对「探客Tanker」表示,根据他的了解,ASML能完成5纳米生产的光刻机,比7纳米的光刻机贵近一倍,“这还不算每生产一个芯片都要用的光刻胶,生产5纳米必须使用日本东京应化和信越化学所提供的顶级的两款光刻胶才能进行。”

在他看来,当生产量上升到一定级数之后,5纳米芯片的生产成本要比7纳米芯片贵出至少50%,“更别提5纳米芯片的良品率还不理想,虽然台积电声称自己5纳米芯片的良品率超过90%,但通过它给高通代工芯片耗能‘翻车’的事情可以看出,台积电5纳米芯片的良品率应该还没达到这一个目标。”

这也就意味着有大量的芯片会因为出现瑕疵而被客户放弃,而这些被放弃的芯片也要算到最终芯片的成本中。

所以,如何降低5纳米芯片生产的成本,这是代工厂商台积电和三星特别

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