本輪芯片短缺的真相：來自於美國對芯片產業鏈的干擾_風聞

2020年至今，在多重因素的疊加下，全球爆發了新一輪的芯片價格上漲和產能荒。但最大的原因來自於美國對芯片產業的各種干擾。

一：首先説硅料：

硅料生產需要耗費大量的電能，而現在全球電能生產最充沛、供應最穩定，且價格最低的是中國西部，因此，全球硅料巨頭大量聚集在中國的西部，如新疆、陝西和甘肅這一帶。中國在2010年前後逐漸解決了硅料生產的設備國有化問題，原來曾佔據全球硅料設備產能前5的海外公司目前僅有一家存活。而正因為解決了生產所有技術和設備的國產化，使得中國的硅料在國際市場上具有非常強大的價格和質量競爭力。

數據顯示，連續4年中國的硅料出口佔據全球的比例已經超過70%。在純度要求沒半導體級硅那麼“變態”的光伏單晶硅和多晶硅市場上，中國的硅料和硅片出口，已經佔據全球市場的90%。

2020年下半年以來，一方面中國政府在推進節能減排，很多地方對於用電大户的硅料生產企業進行了產能上的限制，無形中降低了中國出口的硅料數量；另一方面，原本可以通過技術升級達到節能減排效果的中國硅料生產企業，卻因美國禁止中國企業使用EDA設計軟件等相關的工業設計程序，因而不得不尋找替代品，延緩了技術發展的步伐。　　

“業內皆知最賺錢的是半導體級硅料，去年上半年各家企業都卯足了勁想在這方面進行大規模的投入。沒想到美國對中國的限制政策出來之後，EDA設計軟件就突然被封鎖了，我們自己研發中心做的新硅料爐設計過半了，但如今卻推進不下去了。”某國內硅料生產企業副總裁陳光對透露。　　

在他看來，這種情況至少會延緩中國硅料企業大規模提供半導體級硅料半年到8個月的時間，“我們現在已經在測試國產的EDA軟件，但由於兩種軟件的格式並不相同，這就意味着我們的設計師和工程師需要把原本的平面和實驗室中達到的結論，在新的軟件中重新畫出來。”　　

他認為美國這種無謂的封鎖，給整個芯片行業帶來的影響會非常巨大，“這是一個全球供應鏈參與的行業，沒有哪個國家能保證自己100%完成芯片的生產。”　　

在“外臨封鎖，內遭限電”的情況下，硅料的供給量有所下降，進而導致了其價格上升。3月1日，來自於中國有色金屬工業協會硅業分會的最新消息，國內硅料的出廠價已經上漲到10萬元一噸。而在2020年上半年硅料價格跌到谷底的時候，曾經達到過6萬元一噸。

而在8英寸及以下半導體級單晶硅生產上，最近兩年中國的年增速就超過40%，這部分市場的自有率已經達到了6成到7成。硅料短缺，導致這些工廠也開工不足，而全球芯片的大頭還是在8寸片，直接導致了普通芯片也開始短缺。

二：再説蝕刻機

與眾人都知道的光刻機不一樣，其實在芯片生產的過程中蝕刻機的重要性一點不比光刻機弱。　　

分為幹刻蝕和濕刻蝕：幹刻蝕是利用等離子體撞擊晶片表面所產生的物理或化學反應，或者兩者的複合作用完成蝕刻；濕刻蝕則是利用化學溶液和被刻蝕物質之間的化學反應，最終將被刻蝕物質剝離下來。

在蝕刻機生產的過程中，有一家中國企業是無法被跨越的——中微半導體，這是一家全球知名的蝕刻機生產巨頭。　　

在2015年之前，美國商務部已經對中國等離子體蝕刻機實施出口管制多年。但2015年，美方解除了這一出口管制，因為中微半導體自主研發的等離子體蝕刻機，已經得到一線客户的廣泛應用，美國的出口管制已經起不到任何作用。

在台積電想轉型5納米芯片生產的過程中，只有中微半導體能提供對應的蝕刻機。“據我瞭解，中微半導體在這幾家有5納米芯片生產線的代工廠蝕刻機的佔有率超過50%。”陳光表示，他認為中微半導體是中國在芯片領域突破關鍵技術封鎖的第一個成功者。　　

“中微半導體對國內其他的芯片產業鏈企業有着非常積極的樣本意義。”他補充道。　　

但在2020年，中微半導體對海外的出貨也出現了一定的問題。與光刻機類似，蝕刻機也是一個利用全球產業鏈完成的產品。雖然中微半導體這兩年不遺餘力地推動國產化工作，而且蝕刻機的國產化率在芯片關鍵技術上已經高居榜首，但也不過20%-30%。　　

這使得在美國對中國芯片產業積極打壓的背景下，原本部分可以從美國獲得的相關產業鏈產品和技術目前都被喊停了。而這樣的狀況反饋到市場上，就是中微半導體對於海外高等級蝕刻機的出貨量受到較大影響。　　

“現在沒法評估這到底是有多大的一個數據，但據我瞭解，主要是對海外客户的交貨速度受到了影響。”陳光就此向「探客Tanker」表示，他覺得這也是一個新的機遇，在國家的協調下，去年下半年圍繞蝕刻機的全面國產化，正在進行攻關，“應該很快就能看到一些好消息”。

而這樣的情況也必然會傳導到芯片生產領域，使得台積電、三星等芯片代工企業擴充的新產能無法落地，空有光刻機，沒有蝕刻機，這就進一步助推了“芯片荒”的產生。

三：最後看封測

芯片生產過程中起到決定性因素的另一個環節是封測。從嚴格意義上講，芯片的生產過程可以分為三步：設計、生產和封測。　　

像台積電這樣的代工廠，最終形成的還是一個半成品，所有的晶圓被集成電路的線路所覆蓋，但還沒有形成單一的芯片。台積電生產出來的“半成品”需要由封測廠商對其進行切割，然後將芯片固定在基板上進行封裝，並對封裝好的芯片進行測試，保證100%完成設計公司的要求，這個過程就是“封測”。

2020年的數據顯示，在全球芯片封測市場上，中國國內的市場佔有率在全球排名第二。國內有三家企業都進入了全球封測市場份額前十排行榜，其中江蘇長點的份額是14.5%，排在了第三名，而通富微電則是5.9%，排在了第六名，天水華天的份額是4.7%，排在了第七名，三家企業加起來的市場份額達到了25.1%。全球最大的芯片封測巨頭日月光，其所有的封測業務也放在中國進行。“在嚴格意義上説，全球應該差不多一半以上的芯片封測是在中國完成的。”陳光表示，由於美國的貿易壁壘政策，使得很多涉美國生意的代工和芯片生產供應鏈企業客户，不得不停止與中國封測核心企業的合作，結果導致大量的芯片即使生產出來，也來不及封測，只能放在庫房等待。

“這肯定會推升單一芯片的生產成本。”陳光説道，他認為這也是此輪“芯片荒”爆發的重要原因之一。　　當然，在他看來，由於日本是主要生產芯片所用的化學藥品的國家，前一段時間的地震使得很多與生產芯片相關的藥品和光刻膠的企業紛紛停產，再加上美國德州的電力危機讓投資在那的幾個芯片巨頭損失慘重。在多重因素的疊加下，全球爆發了新一輪的芯片價格上漲和產能荒。

香港長期研究芯片上市企業的投行分析師林熙表示，這一輪的“芯片荒”其實是給全球的國家提了一個醒，“經歷漫長二三十年的國際合作和發展奠定的國際供應鏈分配格局，尤其是在高新技術產品的生產上，不能輕易去調整，否則各個國家都要受到反噬。”

林熙認為 “供應鏈被擾亂了以後，恢復常態也需要自我修復的時間，因此我通過分析數據認為，芯片荒很可能會持續到年底。”而從這個角度上説，當前在高科技芯片生產領域遇到的難題，其實是歐美政治家不遵循經濟學規律所引發的“全球性災難”。