2021-04-30
晶片荒擴散！從汽車蔓延至家電，半導體漲價30倍恐觸發通脹升溫！
自今年初起，全球汽車廠商就飽受車用晶片短缺之苦，無奈要減產或停工。業界起初以為這只是暫時性的問題，但隨著各地晶片廠接連遭受暴雪、火災、旱象的侵襲，讓各界擔心晶片產量可能會進一步減少。這樣不僅對汽車業造成衝擊，甚至連家電製造業也要遭殃。高盛（Goldman Sachs）估計，假如情況繼續惡化，或會導致疫後經濟增長放緩，並增加通脹壓力。究竟晶片荒怎樣從汽車蔓延至家電產品？半導體業者又有甚麼對策應對此困局？
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家電晶片供需機制面臨崩潰
全球產業供應鏈正瀰漫著一股晶片荒，先前已有很多汽車大廠叫苦連天，如今家電廠商也要付出更高價格，才可買到生產家電所需的晶片。以韓國家電製造業為例，原本每顆只售1美元的家電用晶片，現已狂漲至32美元，價格暴增30倍以上，令供需機制面臨崩潰。
就算是三星（Samsung）、LG等大企業要取得面板驅動晶片（DDI），或電源管理晶片（PMIC）也不容易，以致要削減電視機與其他家電的產量10%至20%以上。韓國晶圓代工廠商DB HiTek指出，除智能手機與平板電腦外，家電用晶片訂單數量已遠遠超過其產能，當中以DDI、PMIC，以及影像感測晶片（CIS）的缺貨情況最為嚴重，這些大多是28奈米成熟製程產品。
有鑑於此，三星電子影像顯示事業部部長韓宗熙剛於4月中緊急出差到台灣，拜訪DDI供應商聯發科（MediaTek）與聯詠（Novatek），要求穩定供貨。韓宗熙坦言，如果晶片荒繼續下去，三星恐怕難以生產電視機，所以要跑到台灣搶料固樁。
正因為晶片荒帶來的衝擊，已從汽車業蔓延至家電製造業，所以華爾街投行高盛預估，晶片短缺將轉化為通貨膨脹壓力，受影響的產品價格或會上漲3%，使到2021年通脹率升高0.4％。
三星為全球智能電視的龍頭，2020年市佔率接近20%。為繼續保持領先位置，三星電子影像顯示事業部負責人韓宗熙遂奔赴台灣，會見聯發科與聯詠，確保晶片供貨無虞。（圖片來源：三星官網）
天災擾亂晶片生產造成恐慌
晶片荒之所以擴散開去，很大程度上是因為業界普遍認為晶片供應的前景不明朗，尤其是接連發生多宗干擾晶片生產的天災與意外事故後，業者對晶片短缺的恐懼感更進一步惡化。2021年2月，美國德州受暴風雪侵襲，導致大規模停電：三星被迫關閉德州奧斯汀的2家晶片廠，佔三星總產能約28%；汽車晶片供應商英飛凌（Infineon）與恩智浦（NXP），亦要暫停或縮減奧斯汀的工廠業務。
2021年3月，日本車用晶片廠商瑞薩（Renesas）位於茨城縣的那珂廠發生火災，被迫停工，使車用晶片短缺情況雪上加霜。同月，全球晶圓代工龍頭台積電（TSMC）所在的台灣，遭遇數十年來最嚴峻的乾旱，由於晶片製造過程需要大量用水，若旱象持續，業界擔心會引致晶片產量進一步降低。
在晶片吃緊的陰霾下，再加上地緣政治的緊張局勢，電子製造業開始出現恐慌性備貨：業者害怕沒有充足庫存，於是不惜以正常價格20至30倍的水平搶購晶片，並將庫存期從原先的3至6個月，延長到6個月至1年；有些廠商擔憂訂不到足夠晶片，更會向同一晶圓廠重複下單，甚或向多家晶圓廠同步下訂單。
瑞薩的那珂廠12吋晶圓廠房「N3棟」於2021年3月19日發生火災，被迫停工約一個月，之後已於4月17日復工，惟復工進度卻略為落後。瑞薩現正積極調升產能，務求在5月跟上進度。（圖片來源：瑞薩官網）
廠商囤貨重複下單致晶片荒
這波由業界恐慌而觸發的晶片囤積與重複下單風潮，正是造成近期晶片荒的主因之一。台積電董事長劉德音認為，真實市場需求不如想像般大，以28奈米製程晶片為例，目前看似供不應求，其實只是客戶重複下單造成的假象，全球實際產能依然大於真實市場需求。他表示，台積電會針對整體市場進行需求分析，以了解哪個產業是有真正需求，哪個產業可能只是在囤積庫存，從而採取應對措施。
劉德音又指出，新冠疫情加速全球數碼轉型，在家上班、遠距授課等疫後新生活形態逐漸普及，使到智能手機、筆記簿型電腦等電子消費品的銷量大增，進而刺激對晶片的需求。他強調，「這是基本面的增長」，台積電本身有足夠的時間與財力來支持這方面的晶片需求。
叫人意想不到的是，劉德音於2021年3月底才公開表示，28奈米產能大於真實市場需求，但在不到一個月後態度卻180度轉變，4月22日宣布豪擲28.87億美元（約225.19億港元）擴建南京廠房，以生產28奈米晶片。目標是2022年下半年投入生產，2023年中達成月產能4萬片晶圓，務求以最快速度供應28奈米晶片給全球客戶。如此一來，劉德音不是等於自打嘴巴嗎？為甚麼台積電認為28奈米供過於求，還要砸重金擴廠？
台積電董事長劉德音指出，中美貿易戰造成供應鏈變化，增加晶片供應的不確定性，於是電子製造業者傾向重複下單，確保晶片庫存充足。（圖片來源：台積電官網）
目前台積電南京廠負責生產16 / 12奈米製程，擴增28奈米生產線後，便會主要製造成熟製程產品，以迎合全球車用和家電用晶片短缺的迫切需求。（圖片來源：台積電官網）
成也28奈米，敗也28奈米
回顧公司歷史，台積電可說是「成也28奈米，敗也28奈米」。2009年，時任台積電執行長的張忠謀看好智能手機市場，無視金融海嘯後的經濟低迷，斥巨資研發28奈米製程，並於2011年量產，成為最賺錢的一個製程世代，更奠定日後稱霸手機市場的基礎。可是，後期因28奈米產能擴建過盛，又遭對手殺價搶客，致使產能閒置。外界評估，其28奈米產能利用率僅得8成，變成公司的最大負累。
近兩年來，台積電既積極遊說現有客戶移至28奈米製程，又找來多家生產家電、機頂盒的小企業來填補閒置產能，最後終於成功把產能填滿了，本以為萬事皆休，想不到Sony近日突然向台積電下單訂購28奈米產能。原來，Sony決定以28奈米製程生產，用於新款iPhone上的影像訊號處理器（ISP），訂貨量高達4萬片晶圓。
正所謂「瘦田無人耕，耕開有人爭」，本來閒置的28奈米生產線，忽然間變得供不應求，但台積電不想因招呼Sony這個大客戶，便要趕走當初辛苦招來的家電小企業，於是惟有擴建南京廠房，以滿足新增的28奈米需求。
根據拓墣產業研究院的資料，2020年第四季全球晶圓代工排名，居前三強者分別為台積電、三星，以及聯電。隨著聯電與台積電積極擴充28奈米產能，日後有望解決成熟製程晶片短缺問題。（圖片來源：聯電官網）
除擴建南京廠外，台積電也會斥資120億美元（約936億港元）在美國亞利桑那州新建5奈米晶圓廠，預計2024年投入生產。（圖片來源：台積電官網）
聯電獲客戶預付訂金擴產能
台灣另一晶圓代工大廠聯電（UMC）於2021年4月28日也突然宣布，斥資1,000億台幣（約278億港元），擴充台南科學園區P6廠區的產能，生產28奈米製程晶圓，目標是2023年第2季量產。有趣的是，今次聯電擴產的成本全數由客戶預付：客戶以預先支付訂金的方式，獲取P6廠區未來產能的長期保障，聯電則可取得訂金購買設備進行擴產計劃。
此舉既可減輕聯電的資金壓力，又可獲客戶承諾下單數年，以免日後經濟環境變化，出現產能閒置的危機，可說是雙贏策略。據悉，參與今次合作計劃的客戶包括：三星LSI、聯發科、聯詠、瑞昱（Realtek）、譜瑞-KY等，日後將可瓜分約3萬片28奈米晶圓。
一直以來，晶圓廠都會優先將產能分配給高利潤的先進製程（14奈米或以下），這類晶片通常用於智能手機、高端個人電腦或伺服器；適用於汽車或家電的成熟製程晶片（28奈米或以上），因利潤偏低，多年來已不再擴充產能，以致被延後生產。國際市調機構Gartner指出，2020年晶片製造設備開支中，27%用於先進製程的生產設備，僅有11%用於成熟製程的設備，支出比重不到前者的一半。
聯電的28奈米製程良率極高，獲得不少客戶青睞，就連三星手機的影像訊號處理器都是交由聯電代工生產，每月達到2萬片的數量。（圖片來源：聯電官網）
晶片荒可能延續到2022年
不過，隨著汽車電動化與家電智能化，加上新冠疫情帶來生活作息的轉變，市場對DDI、PMIC、CIS等成熟製程晶片的需求正不斷增加，終致晶片供需出現結構性失衡。台積電與聯電不約而同地擴充28奈米生產線，可說為市場失衡給出有力回應，但估計晶片荒可能還會持續一段時間。
聯電表示，目前廠方產能利用率已達100%，預計到2021年底產能仍會維持滿載，更有客戶提出要預訂2022年的產能。另外，早前傳出台積電向客戶發出通知信，告知2022年將暫停晶圓降價折扣，等同變相加價，意味其產能直至2022年底都會非常吃緊。由此視之，今年底前晶片短缺情況恐怕難以改善，更有可能延續到明年。
高盛的經濟學家Spencer Hill認為，當2021年底與2022年晶片供應增加後，通脹壓力應可獲得減緩，惟2021年主要電子產品依然會維持漲價狀態。
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