全球芯片行業(yè)流年不利：近日日本車(chē)載芯片制造商瑞薩電子因地震而停工，美國(guó)德州奧斯汀三星、恩智浦等芯片制造商的工廠因受到罕見(jiàn)暴風(fēng)雪影響而停電，使得本就嚴(yán)重短缺的芯片行業(yè)雪上加霜。

近日，美國(guó)德克薩斯州遭遇了史無(wú)前例的寒冷天氣，氣溫最低至 -22 C 至 -2 C，導(dǎo)致暖氣用電需求激增，整個(gè)電網(wǎng)負(fù)擔(dān)吃重而系統(tǒng)失靈。該州大面積停電，工廠關(guān)門(mén)、商店停業(yè)、超過(guò)300萬(wàn)家庭斷電。

德州的Corpus Christi，停電后，一家人擠在車(chē)?yán)?/p>

芯片生產(chǎn)遭遇停電

奧斯汀幾家主要芯片制造商的工廠，由于停電被迫關(guān)閉。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二，「三星」關(guān)閉了奧斯汀的工廠。

周三，NXP（恩智浦）關(guān)閉了奧斯汀的兩家工廠。

「英飛凌」也關(guān)閉了奧斯汀的工廠。

分析人士表示，像恩智浦這樣的汽車(chē)芯片工廠遭遇停電，可能會(huì)產(chǎn)生更大的影響，加劇本就嚴(yán)重的芯片短缺。

更嚴(yán)重的是，美國(guó)的暴風(fēng)雪及嚴(yán)寒天氣仍將持續(xù)數(shù)日。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家氣象局發(fā)布的「冬季風(fēng)暴預(yù)警」，當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月17日后還將迎來(lái)一次冬季風(fēng)暴，將先后波及美國(guó)南部、中西部和東北部多州，寒冷天氣和道路結(jié)冰狀況預(yù)計(jì)將持續(xù)數(shù)日。受影響人口約1.15億。

這也意味著，三星、恩智浦、英飛凌等芯片制造商在當(dāng)?shù)氐男酒圃於虝r(shí)間內(nèi)恐難以恢復(fù)。

日本地震，波及本土芯片制造

除了美國(guó)的暴風(fēng)雪對(duì)芯片制造的打擊外，日本的芯片制造商「瑞薩電子」也因地震而被迫暫停。

2月13日23時(shí)，日本福島東部海域發(fā)生7.3級(jí)強(qiáng)震，震源深度55公里，后續(xù)接連發(fā)生5級(jí)以上地震，強(qiáng)震的影響仍在持續(xù)。

此次地震給日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)了沖擊。

全球車(chē)載芯片市場(chǎng)份額排名「第三」的日本瑞薩電子，在與福島縣相鄰的茨城縣境內(nèi)有一家主力工廠，受地震影響一度「停電」。

雖然目前供電已經(jīng)恢復(fù)，廠區(qū)建筑也沒(méi)有受損，但為了確認(rèn)無(wú)塵車(chē)間內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備和芯片產(chǎn)品是否完好無(wú)損，瑞薩電子暫停了這家工廠的生產(chǎn)線。

這也使原本面臨芯片危機(jī)的日本車(chē)企雪上加霜。

芯片生產(chǎn)缺電意味著什么

此次德州遭遇暴風(fēng)雪襲擊，盡管一些工廠像三星和英飛凌都提前收到了停電通知，讓他們有一些準(zhǔn)備時(shí)間，盡可能將影響降至最低。

但是「停電」對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)造成的影響也是不可估量的。

據(jù)Tom‘s Hardware此前報(bào)道，三星電子在韓國(guó)平澤市的晶圓廠2018年遭逢30分鐘停電，這導(dǎo)致全球NAND Flash供給損失3%，足見(jiàn)停電對(duì)芯片廠的影響。

還有，2017年，臺(tái)灣省「815全臺(tái)大停電」，為了保護(hù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，當(dāng)?shù)卣畬?dāng)晚殘存的電力全都供給了三大科學(xué)園區(qū)的半導(dǎo)體工廠，這才使得臺(tái)積電在這次停電中「毫發(fā)無(wú)傷」。

芯片生產(chǎn)背后不是一般地「燒電」。

芯片制造每一個(gè)都需要經(jīng)過(guò)3000多道工序才能完成，而這其中需要用到大量的半導(dǎo)體設(shè)備，并一直維持「恒溫」、「高壓」等各種復(fù)雜環(huán)境，這一切都需要「電」，「制程」越先進(jìn)，用電量越高。

在眾多設(shè)備中，光刻機(jī)的耗電量尤為巨大。光刻機(jī)通過(guò)光線曝光，將掩膜板上的精密圖形印制在硅片之上。這就需要發(fā)電進(jìn)行照明，并且，這對(duì)光的要求很高。

EUV光刻機(jī)重量達(dá)180噸，體積十分龐大，需要0.125萬(wàn)千瓦的電力，來(lái)維持250瓦的功率。據(jù)悉臺(tái)積電目前擁有30臺(tái)EUV光刻機(jī)，簡(jiǎn)單計(jì)算一下，30臺(tái)EUV光刻機(jī)一天耗電就是90萬(wàn)千瓦。

除此之外，為了防止溫度過(guò)高，還需要設(shè)置龐大的水冷系統(tǒng)。

而且，制造芯片對(duì)環(huán)境的要求極為苛刻，芯片制造需要常年保持22度的恒溫，還要保持超凈的環(huán)境，據(jù)悉，晶圓制造比手術(shù)室干凈十萬(wàn)倍，這就需要將水與空氣進(jìn)行多級(jí)的過(guò)濾。

如此一來(lái)，都有大量的電在不知不覺(jué)中被消耗。

全球缺芯，誰(shuí)將是最大玩家

不管是恩智浦還是瑞薩電子，出現(xiàn)自然因素導(dǎo)致的不可抗力都會(huì)使原本就出現(xiàn)嚴(yán)重短缺的汽車(chē)芯片行業(yè)雪上加霜。

由于芯片短缺，今年全球汽車(chē)行業(yè)銷(xiāo)售額損失或?qū)⑦_(dá)到610億美元。今年一季度100萬(wàn)輛汽車(chē)的生產(chǎn)也將面臨推遲。

不僅是汽車(chē)，從手機(jī)到游戲機(jī)等一系列芯片密集型產(chǎn)品都可能出現(xiàn)芯片短缺或價(jià)格上漲。

蘋(píng)果等電子產(chǎn)品制造商表示，他們的增長(zhǎng)受到零部件缺乏的限制，從新冠導(dǎo)致的大規(guī)模經(jīng)濟(jì)衰退中恢復(fù)過(guò)來(lái)后，需求的反彈速度比此前預(yù)期的要快。

臺(tái)積電和三星這兩個(gè)亞洲芯片巨頭正在大舉投資，鞏固自己的主導(dǎo)地位： 臺(tái)積電將其2021年的預(yù)期資本支出從一年前創(chuàng)紀(jì)錄的170億美元提高到了280億美元，而三星投資了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)10年的項(xiàng)目，撥款約1160億美元，以追趕臺(tái)積電。

資料顯示，三星電子位于奧斯汀的首座芯片廠建于1996年，主要生產(chǎn)DRAM 存儲(chǔ)芯片和NAND Flash芯片。2007年追加第二座（2017年擴(kuò)產(chǎn)）工廠，從事晶圓代工業(yè)務(wù)。

目前，三星奧斯汀芯片廠的邏輯芯片主要工藝技術(shù)為14nm、28nm、32nm 等，約占三星邏輯芯片總產(chǎn)能的28%。

自從臺(tái)積電在 2020 年宣布赴美國(guó)亞利桑那州設(shè)立 5nm 晶圓廠，投資 120 億美元，預(yù)計(jì) 2024 年該晶圓廠進(jìn)入量產(chǎn);

長(zhǎng)年把臺(tái)積電視為死敵的三星當(dāng)然有所行動(dòng)，有意斥資 170 億美元在奧斯汀投資高端工藝的晶圓廠，地點(diǎn)就位于現(xiàn)有舊工廠的旁邊。

總體而言，由于其在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，三星被看作是一家規(guī)模更大的芯片制造商。

三星正削尖了腦袋往上鉆，正在改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)等多方面努力，業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)為它是臺(tái)積電之外的最佳選擇。

像高通和英偉達(dá)等越來(lái)越多地轉(zhuǎn)向三星。

英特爾是芯片行業(yè)最后一家美國(guó)冠軍企業(yè)，其收入仍然高于其它任何芯片制造商，但其市場(chǎng)高度集中在計(jì)算機(jī)處理器領(lǐng)域，生產(chǎn)延誤使其容易受到競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的影響，而他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手普遍采用了臺(tái)積電供貨。

再來(lái)看看國(guó)內(nèi)的情況，中國(guó)也正在努力追趕，多年中國(guó)一直努力在技術(shù)尤其是芯片方面減少對(duì)美國(guó)的依賴(lài)。

川普政府對(duì)華為實(shí)施芯片斷供，阻止美國(guó)投資中芯國(guó)際和小米等數(shù)十家公司就是明證。

目前我國(guó)政府已將芯片制造列為國(guó)家經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖中最重要的優(yōu)先事項(xiàng)之一，并承諾投資逾1400億美元，在國(guó)內(nèi)建設(shè)世界級(jí)的半導(dǎo)體行業(yè)。

但這還有很長(zhǎng)的路要走。例如，在汽車(chē)行業(yè)，中國(guó)近年來(lái)出現(xiàn)了大量的芯片設(shè)計(jì)公司，但是他們?nèi)匀徊荒苌a(chǎn)當(dāng)今汽車(chē)所需的先進(jìn)芯片。
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