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全球芯片产业现状:大企业造芯 缺芯仍在继续 俄乌冲突影响原料
发布时间: 2022-03-29     |     552 次浏览

当年乔布斯曾告诉苹果高管:不管智能手机和计算机的内部怎样变化,消费者只关心产品和体验。乔布斯称之为“魔法”。

而“魔法”的呈现,很大程度上依赖芯片。正因如此,苹果才会自己开发处理器。第一代iPad推出时,苹果搭载了自有处理器,直到2020年苹果处理器全线替代英特尔,将M1芯片装入Mac,它的处理器大业才算真正完成。

对于大型科技公司来说,造芯似乎成了一种时尚。今天不造芯,都不好意思称自己为科技企业。那么,企业造芯的逻辑是什么?近期芯片为什么会短缺?芯片产业面临哪些挑战?让我们一探究竟。

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大企业造芯

在过去几年里,苹果处理器性能突飞猛进,让竞争对手紧张。紧接着苹果又推出两个版本的M1处理器,最近苹果又将两颗M1芯片装入高价工作站,帮创作者编辑视频。

除了苹果,很多大型科技公司都在开发自有处理器,比如谷歌AI处理器(TPU)、亚马逊AWS Graviton数据中心处理器,华为的一系列处理器等。行业正在悄悄发生变化,谷歌TPU已经成为ASIC王者,特斯拉AI芯片可以让无人驾驶更卓越。

芯片行业本来很复杂,但现在供应链简单多了,企业进入更容易。例如苹果,它引入ARM架构,优化之后交给台积电生产。如果大企业能够将芯片与其它先进技术整合,就能获得竞争优势,削弱传统芯片制造商的竞争力。

整合的形式很多。例如,AWS芯片由Annapurna设计实验室设计,设计完后马上就能生产。苹果应用在自有处理器上跑得更快,因为芯片与软件调校更好。

谷歌研究人员认为,由于缩小芯片尺寸获得的收益起来越小,如果想让性能大幅提升,最好是让硬件、软件、神经网络实现协同设计,也就是一家企业垂直整合将所有事都做了。

再看Nvidia,它依靠GPU成为全球市值最高的芯片企业,现在GPU不只应用于视频游戏,还可以处理机器学习算法。苹果将最新的M1芯片与Nvidia顶级GPU对比,显得相当自信。AWS也曾宣称它开发的第二代Trainium芯片比Nvidia芯片更好。

从企业角度看,大型科技企业正在开发自有处理器。从行业角度看,现在缺芯仍然严重。从国家角度看,芯片已经成为大国竞争的重要战场。

缺芯仍在继续

缺芯的后果是严重的,福特因为缺芯汽车减产,苹果2021年四季度因为缺芯损失60亿美元营收,现在很多产品因为缺芯交货延迟几个月甚至几年。

为什么会这样呢?因为过去几年芯片需求大大增加,但产能增长却很缓慢,短时间内改变供需矛盾并不是很容易的事。

欧盟已经通过立法,准备提升芯片制造能力。美国也有相似的举措,它似乎比欧盟还紧张还积极。

还有一点要注意,现在虽然缺少芯片,但Forrester在报告中指出,缺少的主要是“节点成熟”的芯片,也就是老芯片。汽车需要的就是老芯片,因为它们更可靠,价格更低。

目前全球80%的芯片都在亚洲生产,建一座芯片厂可能要100亿美元,耗时2年建成,还要花几个月时间认证。完了吗?没有,之后还要花3个月或者更多时间试产。所以想在短时间解决产能问题,绝非易事。

俄乌冲突影响

就在芯片缺货之时,俄乌冲突爆发。

俄罗斯与乌克兰是氖气和金属钯的主要出口国,生产芯片需要这两种原材料。将激光打印到硅上需要氖气,制造阶段需要金属钯。

全球约有四分之一到一半的半导体级氖气来自俄罗斯和乌克兰,约三分之一的金属钯来自俄罗斯。

台积电声称它们已经有氖气替代供应商,供应没有问题。英飞凌(主要提供汽车芯片)则说生产不会受到影响,供应商有替代选择,公司已经增加了受影响原材料和惰性气体的库存。

当然这只是企业的说法,市场会验证对错的,风险仍然存在,企业不能大意。Linx Consulting分析师认为,芯片厂在冲突爆发前的确库存了大量氖气,但这些库存只能维持六个月;库存用完之后氖的价格就会攀升,正如2014年克里米亚冲突爆发时一样;到时现货的价格会从25美分一升暴涨到5美元一升。

Bernstein分析师Stacy Rasgon认为,即使氖的价格上涨10倍,对整个半导体产业的成本影响也不会太大。照估计,每年半导体级氖气市场的规模约为1亿美元,全球芯片市场的规模却是5000亿美元。