關鍵芯片庫存不足5天 美國商務部發文警告:無力解決短期瓶頸問題

還記得去年9月,美國商務部要求半導體供應鏈的參與者們自願共享有關庫存、需求和交付動態的信息嗎?這一要求當時在全球科技圈引起轟動。
如今,美國商務部公開了這些半導體供應鏈信息的部分分析總結。
芯東西1月26日報道,美國當地時間1月25日,美國商務部發布了2021年9月發布的《半導體供應鏈信息徵詢風險報告》(RFI)的結果。

關鍵芯片庫存不足5天 美國商務部發文警告:無力解決短期瓶頸問題

其報告提供了有關半導體短缺深度的數據驅動信息,為複雜的全球半導體供應鏈提供了新的視角。美國商務部收到了150多份回復,幾乎覆蓋所有主要半導體生產商和多個消費行業的公司。

報告顯示,半導體供應鏈仍然脆弱。需求繼續遠遠超過供應,汽車製造商、醫療設備製造商等芯片買家持有的庫存中值已從2019年的40天降至2021年的不到5天,關鍵行業的庫存甚至更少,全球半導體短缺將至少持續到今年下半年。

美國商務部長吉娜·雷蒙多在博客中寫道,儘管他們預計奧密克戎不會導致供應鏈長期中斷,但任何中斷,如新冠肺炎疫情的爆發、自然災害或政治不穩定導致外國半導體工廠中斷,哪怕只是幾周,都會造成連鎖反應,可能導致美國製造工廠關閉,致使美國工人及其家人處於危險之中。

此外,雷蒙多還提到美國商務部正調查某些芯片價格“異常高”的情況。

01

報告中的重要發現:

缺芯至少持續到今年下半年

美國商務部收到了150多家公司的回復,包括幾乎所有主要半導體生產商和多個消費行業的公司,並評價這些信息的數量和質量都很高。

▲按供應鏈中角色和半導體消費者按行業分列的RFI回應者分佈情況

▲按供應鏈中角色和半導體消費者按行業分列的RFI回應者分佈情況

該部門認為這些信息將幫助確定全球半導體供應鏈中的瓶頸。其中一些重要發現如下:

1、芯片供需存在顯著且持續的不匹配,受訪者認為這一問題至少將持續到未來6個月後。2021年半導體需求中值比2019年高出17%,而買家並未看到他們收到的供應出現相應的增長。

2、買家持有的半導體產品庫存中值已從2019年的40天降至2021年的不到5天。在關鍵行業,這些庫存甚至更少。這意味着海外半導體工廠可能停產2-3周,如果美國工廠的庫存只有3-5天,則可能導致工廠停產,工人被迫休假。

▲響應RFI的芯片買家們面臨最大挑戰的半導體產品消費者庫存中值(來源:就回應RFI的信息分析)

▲響應RFI的芯片買家們面臨最大挑戰的半導體產品消費者庫存中值(來源:就回應RFI的信息分析)

3、當前大部分半導體生產設施的利用率都在90%以上,因此,如果不建設新生產設施,就無法增加供應。

4、RFI受訪公司的瓶頸主要集中在幾種特定類型的半導體輸入和應用中,包括傳統邏輯芯片(用於汽車、醫療設備和其他產品)、模擬芯片(用於電源管理、圖像傳感器和射頻)和光電子芯片(用於傳感器和開關)。

5、主要瓶頸是需要增加晶圓廠的產能。受訪公司也將材料、組裝、測試和封裝能力等視為瓶頸。

美國商務部的報告幾乎承認美國政府在解決瓶頸方面無能為力,沒有顯著措施能立即緩解短缺。

根據雷蒙多的博客,一些公司提到,通過第三方經銷商銷售的半導體價格異常高。美國商務部正在調查這個問題。

02

為什麼要提高全供應鏈透明度

要注意,半導體有很多不同類型。像汽車這樣的終端產品需要幾個不同的、特定的半導體節點。

這意味着,不要把半導體看作是擁有一條通用供應鏈的一種產品,而應該把它看作是許多不同產品的集合,每一種產品都有自己的供應鏈,它們可能存在或多或少嚴重的供需不匹配。

此外,不同的終端產品有不同的約束(如芯片設計的約束、更長的產品生命周期)。

美國商務部認為存在嚴重的半導體供需不匹配的特定類型產品被用於醫療設備、寬帶和汽車等關鍵行業:微控制器主要由傳統邏輯芯片組成,例如40、90、150、180和250nm節點;模擬芯片包括40、130、160、180和800nm等節點;光電子芯片包括65、110和180nm等節點。

儘管自2021年初以來取得了進展,但半導體短缺仍然存在。其中部分原因是半導體供應鏈的複雜性。生產商並不總是有清晰的需求意識,芯片買家也不總是知道他們需要的芯片來自哪裡。這些障礙使得開發解決方案變得更加困難。

因此美國政府把整個行業聚集在一起,鼓勵提高整個供應鏈的透明度。美國商務部稱,要求半導體供應鏈的參與者們自願共享信息,即是作為這一努力的最新舉措。

▲半導體供應鏈的全局和複雜性質的說明性表示(圖源:2020年10月發布的《半導體:美國工業、全球競爭和聯邦政策》報告)

▲半導體供應鏈的全局和複雜性質的說明性表示(圖源:2020年10月發布的《半導體:美國工業、全球競爭和聯邦政策》報告)

03

2021年進展:芯片公司砸錢擴產能

美國商務部的報告也總結了自2021年初以來的一些進展。

(1)利用率:自2020年半導體短缺開始以來,半導體企業大幅提高了現有產能的利用率。

具體來說,從2020年第二季度到2021年,半導體晶圓廠的利用率超過90%,這對於需要定期維護和非常高能源的生產過程來說是難以置信的高。

▲自半導體短缺開始以來,半導體生產利用率一直遠高於典型水平(圖源:《2021年美國半導體行業報告》)

▲自半導體短缺開始以來,半導體生產利用率一直遠高於典型水平(圖源:《2021年美國半導體行業報告》)

(2)投資:半導體公司投入了更多的資金,而且比以往任何時候都要快,以擴大產能。

在其2021年報告中,美國半導體行業協會預測,半導體行業的資本支出(capex)將在2021年接近1500億美元,2022年超過1500億美元。相比之下,在2021年之前,油氣行業每年的資本支出從未超過1150億美元。

英特爾等頂級芯片製造商正在建設新半導體工廠,但這些投資需要時間才能轉化為產量的增加。此前宣布的一些投資預計最早將於2022年下半年上線。

(3)新的供應鏈夥伴關係:半導體生產商正以前所未有的創新方式與半導體客戶進行合作。在白宮領導的行業會議之後,福特和格芯最近宣布了一項合作夥伴關係,以確定他們可以共同創新芯片來滿足未來汽車的需求。去年11月,通用汽車宣布與7家不同的半導體生產商建立類似的合作關係。這些公告表明,芯片消費者和生產商正攜手為供應鏈問題尋找創造性的解決方案。

(4)新冠病毒監測:2021年,與新冠病毒相關的半導體生產中斷很普遍。因此,美國政府在世界各地建立了與新冠疫情相關的微電子製造業關閉早期警報系統。該系統建立在三個支柱之上:早期發現、增強參與和透明度。

美國商務部、國務院、美國疾病控制與預防中心繼續密切合作,積極監測通過該系統標記的關鍵製造設施,並與盟友和合作夥伴合作,實施安全協議,幫助限制病毒的傳播,並將對其人員和全球供應鏈的破壞降至最低。

最後,疫苗接種是最大限度地減少與大流行有關的破壞的最好方法,美國政府承諾分享12億劑安全、有效的疫苗。迄今為止,美國已向112個國家運送了3.85億劑疫苗。

04

結語:美國加強本土供應鏈勢在必行

美國商務部表示它將利用RFI提供的新信息,在未來幾周讓行業參與到具體節點的問題解決工作中來,並將繼續使用早期預警系統,對與大流行相關的供應鏈中斷進行監測並採取行動。

此外,美國商務部正在與那些沒有對RFI做出回應的公司以及那些回應不如同行那麼全面的公司進行接觸,以確保能夠最準確地了解是什麼導致了供應鏈瓶頸。

總體而言,提高晶圓生產能力在短期內沒有明顯的解法,半導體供應鏈仍然脆弱,資金籌措迫在眉睫。雷蒙多稱,美國商務部將繼續支持美國總統拜登提議的520億美元半導體激勵,振興美國製造業,並在未來幾十年裡加強其本土供應鏈。

來源:美國商務部

(芯東西)