海思一颗料暴涨7倍,全球芯片缺貨真相:原厂38颗MCU掌控汽車產業链
2020年一場史无前例的疫情劫难囊括全世界，作為全世界化分工最明白的半导體财產首當其冲，自2020年Q3起头的芯片缺貨怒潮，一向延续到现在，讓2021年的芯片下流市場处于缺貨涨價停產的危機中，从根本物料到各种IC物料都存在库存消光、供给欠缺、交期延后、列队出產的环境，乃至呈现下流厂老板德律風抢单，上遊原厂董事长批便条放貨、元器件代辦署理商摇号抢貨、原厂涨價函不绝發、網红型号代價飙升、方案商断貨、下流整機厂狂拉供给链.......全世界半导體财產链更是喊出汗青级此外缺貨缺料！在這些元器件當中，以汽車芯片為首的IC受灾最紧张，出格是車规级别產物，因為ECU(電子節制单位)和ESP(電子不乱節制體系)内置的MCU紧张欠缺，車用MCU市場份额几近全数由海外几大芯片原厂盘踞，交期延后数月，車用8位单片機暴涨乃至呈现1美元1片還难求的环境，對全世界汽車财產造成庞大丧失，也讓全世界经济的苏醒覆盖一层乌云。那末到底哪些物料履历過和正在履历缺貨？下流厂商面临芯片危機的库存采购计谋若何？估计此次汗青性子的芯片缺貨季将延续多久？现实上，芯片缺貨危機的起头要从海思提及...
现实上2020年6月海内疫情方才不乱，安防供给链就暴發了一次紧张的芯片缺貨危機，業内传出“3559A涨到3500RMB了！很将近断貨了！我如今必需找到替换方案，不然盒子无法出了！”，那時，全部做安防邊沿智能硬件方案的厂商都在為海思Hi3559A這颗料忧愁。
以前，海思在邊沿最高真個芯片3559A的市場代價正常在500RMB摆布，在客岁6月初起代價飙涨，對付本錢敏感的厂商已没法作為焦點芯片去做整機產物了，而對付不在意硬件本錢的厂家，也要面临几個月后断貨的地步。一切的原由都是美國對华為的禁令，短期内，台积電和中芯國际都没法给海思芯片代工芯片。
圖：海思芯片Hi3559A，功耗3W，可无電扇散热
海思芯单方面临断貨是一件肯定的事變，至公司一般會提前做一年的备貨，他们也更易获得海思的貨源支撑。而一些自己就经由過程代辦署理商拿貨没有获得海思直接支撑又没有資金气力大量备貨的小公司就左支右绌了。特别對付用海思3559A芯片做邊沿计较盒的厂商来讲，根基是最快面對涨價與断貨，由于盒子装备產物一般单個厂商出貨量不大，對海思来讲，根基都属于小客户。
在华為被美國制裁前，海思的3559A芯片都是AI邊沿计较盒市場的首選，這种安防盒子必要芯片具有壮大的视频解码能力和算力，来對4-16多路摄像头举行人脸辨認的快速处置。海思3559A此前市美白牙膏推薦,場代價大要500RMB，做一個盒子產物搭配分歧的内存、接口和外壳设计，本錢大要在2000-4000摆布。硬件產物搭载软件公司的算法，構成云平台辦理Paas或Saas體系，然后打包总體解决方案提供应终端用户，最后的產物會翻倍乃至有些特别場景會以上万代價提供应终端用户。
此前，不少云端芯片厂商供给了雷同16路乃至更多32路解码能力芯片，搭配更高算力，本錢一般會远高于3559A，而且功耗较高，必要電扇散热，以是在总體4-16的邊沿算市場仍是3559A根基独有了邊沿计较盒市場。
因為海思3559A芯片快速上涨到3500元一颗，方案商已无利润可言，而寒武纪得MLU220、比特大陸SM5代價昂扬，算力壮大可是解码能力比力弱，這种云端芯片只在32路等高端產物少许利用。截止今朝，从安防市場来看，主如果采纳地平线的朝阳系列和瑞芯微的RK系列替换，瑞芯微近来几年转做AI解码，一般以零丁的终端芯片出售给IDH和整機厂商，今朝瑞芯微的方案能做到1500元之内，算力也加强很多，已有安防厂商起头出貨。
海思芯片危機没曩昔多久，進入2020年Q3，受全世界疫情影响，芯片供给链呈现大量不不乱身分，因為快充需乞降新能源需求暴發，海内多家MOSFET厂家陸续起头公布涨價10-20%，出格是高压MOSFET和AVX高端電容奇缺，車用IGBT也供给严重，海外原厂交期都广泛跨越了26周。随后不久，供给链传出ST的汽車用MCU、NXP的車用MCU、Microchip的車用MCU、Lumileds的汽車LED芯片等車用IC呈现交期耽误，缘由是全世界疫情的大暴發致使晶圆厂MCU產能投放占比低落，汽車零部件工場部門MCU库存耗光，全世界汽車财產出格是是新能源汽車呈现苏醒，原厂IC供给不上，全世界汽車供给链起头面對缺貨危機。
到2020年10月份，据日经报导，日本旭化成團體旗下从事半导體系體例造的旭化成微電子股份有限公司（简称：AKM）的LSI厂突發大火，延续91小時40分钟才被毁灭。大火事后，复工遥遥无期，供给链随即起头抢貨模式，AKM一度传出"部門晶振型号上涨 22 倍" 的动静。颠末一個多季度消化，截止今朝，AKM的工場還未复產，不外旭化成已拜托萨瑞的那珂8英寸工場出產，物料代價已规复不乱。
圖：AKM的LSI厂突發大火 （截圖自微博用户）
随后的11月份，ST（意法半导體）的欧洲的一处工場員工因疫情加薪问题呈现歇工，完全引爆了全世界車用MCU的缺貨潮。据领會，意法半导體从曾一块多美金定貨，上调至1月中旬的七块多美金，涨幅高达7倍，同時颁布發表對2021年的MCU產物线涨價；同時来自IC代辦署理厂商的动静，Microchip的2021年调價规划几近笼盖全產物线，涨幅在5%-10%不等，部門產物涨超10%。
现实上，自从客岁3月份以来，因為华為断供预先弥补库存，拉貨ST，市場上的ST单片機涨價声音一向不竭，一天一個代價，如STM8S003這块網红料。一些很是通用的型号，如STM32F103RCT6，STM32F103VCT6从1.5涨到3.3美金，STM32F103C8T6从0.85涨到1.25美金，STM32F030K6T6从0.4涨到1.1美金，STM32F030C8T6从0.6美金涨到2.2美金，STM32F072CBT6从1.4涨到4.5美金等。ST的单片機代價涨幅為2-3倍，交期耽误24-30周，分歧產物系列影响水平纷歧。
圖：STM中國峰會，ST仍是特斯拉SiCMOSFET独家供给商，這是特斯拉除FSD外里最贵的半导體元件，比传统的IGBT贵约莫2-3倍。ST也是Mobileye的EyeQ3/Q4独家供给商。
ST的MCU產物盘踞中國MCU市場超8%的份额，此中STM32和STM8系列主。STM32系列產物运用处景重要在物联網、工業節制、指纹辨認等利用場景中。在STM32紧缺的時辰，经典的STM8系列產物在一些電子產物、无线充等產物表示优异，是不错的替换產物。除此以外，相较于STM32系列单片機，STM8更具代價上風。32位单片機固然已被渐渐普及，但8位单片機仍具有可观的市場(2019年為40%）。
此外，NXP收购飞思卡此后，成為車用MCU市場的头名玩家，NXP的MCU早在客岁12月就已涨價，据供给链查询拜访，今朝，比力严重的車用MCU反而是NXP的產物，如 i.MXRT1170 MCU型号。英飞凌和三星半导體具有至多的產能，今朝他们有余力供给分歧型号的MCU举行替换。
圖：英飞凌汽車IC產能充分，今朝在Villach正在新建一座新的12英寸晶圆厂
截止今朝，除ST和MicroChip涨價外，瑞萨和NXP（飞思卡尔）也公布了MCU涨價通知，部門厂商的車规MCU產物的代價上调了20%-30%。因為MCU代價逆转，國產厂商顺航也公布了涨價函。有業内助士暗示，以前MCU都是贬價貨，如今成為了香饽饽，一些比力大的代辦署理商如贸泽，如今查一些MCU型号库存都没貨了，真是从業十几年第一见到。
因為車用IC認证坚苦，海内厂商根基没法做到國產替换，外洋原厂芯片涨價本錢只能向下转移给海内車厂。据悉，海内只有比亚迪汽車不受車用MCU芯片影响，是由于比亚迪半导體从2007年進入MCU范畴，最先起头研發的是工業级MCU。13年的成长，比亚迪有工業级通用MCU芯片、工業级三合一MCU芯片、車规级触控MCU芯片、車规级通用MCU芯片和電池辦理MCU芯片。除功率防疫茶,器件以外，這是比亚迪的又一突围。
其他車规级IC方面，受益于智能汽車成长，主动驾驶AI芯片國產厂商地平线已出貨10W+，本年方针是百万级出貨。國產MCU厂商近几年百花齐放，必定将受益于這次危機，會有愈来愈多國產IC加快進入車规级市場。
覆盖在汽車财產的MCU缺貨潮并未散去，因為全世界虚拟经济大突起，TWS和CIS芯片和5G射频芯片和電源IC和智能AI芯片和矿機芯片抢了大量產能，全世界芯片產能危機反而愈演愈烈，一場關于芯片的全世界通胀来了。
近期动静显示，英伟达显卡芯片缺貨，一块RTX 3080公版显卡订價5499元，而非公代價已被炒至快要1万3元，PC芯片也起头缺貨。
MLCC、TLCC滤波器等物料涨價，村田建造所的MLCC產物均匀交期已跨越112天，最长到达180天。
PCB、電阻、铝電、保险丝等根本器件交貨严重，NOR Falsh交貨严重，最廉價的LED芯片也呈现了短暂涨價。
手機芯片也缺貨，高通全系列物料交期耽误至30周以上，CSR蓝牙音频芯片交付周期已达33周以上。
面板和面板驱动IC也涨價，IC设计厂提價，紫光展锐将消费電子產物线代價总體上调10%~20%。封测厂全线提價，晶原厂估计本年下半年提價4%。CIS芯片近期有所回跌。
MOSFET產物方面，英飞凌、安森美、安世等供给商的低压MOSFET產物代價不乱，高压MOSFET產物代價有调解趋向，供貨周期广泛保持在15-30周之間，且交期也有耽误趋向，而MOSFET的正常的供貨周期一般在8周摆布。
海内的功率半导體方面，海内fabless重要在华虹宏力、朴直微電子、华润上华、中芯绍兴、上海先辈等厂商做晶圆代工，但海内晶圆代工產能远不克不及知足市場需求，是以，海内厂商只能不竭拓展韩國、台灣等地域的芯片代工供给渠道，部門厂商選择在台灣茂矽、和舰、韩國东部高科等厂商举行晶圆代工。
圖：晶圆代工尺寸對应的芯片利用，汽車MCU成熟工艺制造
而海内MCU厂商方面，根基在中芯國际、华虹宏力等代工場投片，而封测厂的產能比晶圆厂加倍难排，是以，广泛面對產能紧缺的问题。外洋方面，日企瑞萨電子新单多排到Q3，好比：89H12NT12G2ZCHLG, 89HT0832PZCBLG8型号。
据台媒报导，原厂向晶圆厂定单交貨日期已跑到Q4，出產根本半导體器件的6英寸厂也已满载到Q3，或延续一全年，而且業内存在很紧张的發急性备貨，部門定单约到2022年Q2。新的晶圆厂从创建到投入利用最少必要2年時候，包含装备到位及现場安装，技能工艺技能成熟。
截止今朝，海内芯片厂商中仅少许企業以晶圆厂、封测厂產能严重，原质料代價上涨等為由發出涨價通知，而大部門企業均处于张望状况，其实不肯定是不是會有涨價，也有部門企業明白暗示，為保客户，公司毫不涨價。
全世界半导體晶圆代工產能以三星為最，每個月出產310万片占比14.7%；台积電（台灣积體電路，TSMC）以每個月270万片的產能排名第二，占比13.1%。若是去除flash產能，台积電以200妹妹（8英寸）和300妹妹（12英寸）和150nn（6英寸如下）為主的代工產能盘踞全世界53.7%份额，更是在5-3纳米先辈制程上的產能一骑绝尘。
雄踞台灣半島的台积電俨然已成為全世界半导體代工霸主，是全世界半导體供给链的狂風眼，市值高达6265亿美元，折合人民币4万亿，是中國茅台酒厂市值的两倍。因為占比過高，全世界芯片供应已承受到台积電工場缺水断電的影响。台灣還处于多地动带，台积電大部門產能都集中在台灣本土，若是台灣地域產生强烈地动等天然灾难，全世界供给链可能宕機。
圖源自IC Insights
据IC Insights陈述，2020年台积電每片晶圆营收為1634美元，创下汗青新高，比第二名纯代工場格罗方德超過跨過66%。2020年，有16家年营收跨越10亿美元IC设计厂列队采纳台积電的先辈工艺出產新產物，估计台积電2021年的本錢開支将到达280亿美元，用于新增產能和先辈制程研發，2022下半年量產3纳米。
据台媒报导，客岁Q4起头的汽車缺芯危機已起头减缓，台积電已加急挤出部門產能出產車用IC，代工代價有所上调10%到20%，不外加急出產的汽車芯片优先供给泰西日客户，可能與大陸客户无缘。而据欠缺區域来看，IHS認為，中國大陸的芯片供给間断水平最利害，按照现有信息，中國市場第一季度的欠缺可能靠近25万辆，受影响的主如果一汽-公共、上汽公共、上汽通用和春風本田等汽車制造商。
固然市場一向传出台灣代工巨擘台积電和联電都提價规划的噪音，不外台积電一向在否定涨價传说風闻，台积電若是不大面积涨價代工用度，半导體市場将规复安稳，受灾紧张的MCU和部門根本物料也會规复安稳。
圖源自 IHS Markit 各晶圆尺寸產能占比，12英寸（300妹妹）桂林一枝
今朝，除台积電在止鼾枕推薦,踊跃扩充常能外，中芯國际、联電等二线代工場商首席履行官赵水兵暗示，中芯國际的8英寸厂将扩展到4.5万片每個月。業内也認為缺貨風浪不會持久存在，車用IC大厂瑞萨電子近来在调研會上暗示，其实不會扩展8英寸厂產能，照旧會履行“轻”晶圆厂计谋，将MCU品类交由台积電代工。
那末，國际MCU厂商都在履行“fab-light”（轻晶圆厂）计谋，汽車芯片交期几回再三耽误，這場車用MCU的缺貨涨價将延续多久？
MCU芯片无处不在，是這個世界利用最遍及的芯片，2020年出貨快要235亿颗，到2023年MCU的出貨将初次冲破300亿颗每一年。此中，汽車電子利用已盘踞跨越1/3的MCU市場，而汽車主动化、電动化、智能化、網联化正在鞭策着汽車電子行業快速成长，這将大幅拉动高集成度MCU器件的需求。
按照总线或数据暂存器的宽度，MCU可以被划分為4位、8位、16位、32位和64位。此中，8位MCU事情频率在16-50MHz之間，夸大简略效能和低本錢利用。16位MCU，事情频率在24-100MHz之間。32位MCU事情频率大多在100-350MHz之間，其履行效能更佳，利用类型也至關多元，可说是MCU市場主流。
恰是因為32位MCU呈现并延续贬價及8位MCU简略耐用又廉價的低價上風，夹在中心的16位MCU市場一向在被挤压，成為出貨比例中最低的產物。今朝，8位单片機是MCU市場的主力，而32位单片機则成為全世界消费和工業電子產物的焦點。
从全世界来看，汽車電子是今朝利用最為遍及的范畴，今朝MCU市場占比约為33%，工控及醫疗范畴排名第二，占比為25%。
从市場款式看，泰西、日本和中國台灣厂商经由過程初期技能先發上風主导着全世界MCU市場，并構成三足鼎峙之势。此中泰西、日本均以高端（32位）MCU產物為主，包含汽車電子、工業節制、计较機與收集等范畴。而中國台灣企業则在消费電子、计较機與收集范畴有较强竞争气力。
按照IHS Markit最新供给链陈述显示，MCU的交付周期為26周或更长，供给链欠缺可能最少會延续到本年Q3。MCU必要40妹妹如下的制程，而大部門IDM都把芯片出產外包给了台积電等代工場，今朝台积電TMSC出產出貨量占所有汽車MCU约70％的市場份额，即使如斯，車用IC仍是只占台积電营收的2%。
圖源自 IHS Markit 國际MCU厂商都在履行“fab-light”（轻晶圆厂）计谋
数据還显示，MCU供给商排名前7位所占的份额就到达了98％，只有少少数的意法半导體连结了较高的垂直整合程度。車用MCU一向是8英寸厂出產，原厂都是上市公司，财政不容许投資成熟制程，近几年不竭转向“fab-light”（轻晶圆厂）计谋，原厂MCU排单终极都是去台积電催貨。好比以前村田直接封闭低端MLCC工場，利基型被动件呈现大范围缺貨。
IHS的陈述也揭露了車用MCU市場的现况，英飞凌等原厂的38颗MCU料把握全部汽車财產链。经由過程對奥迪Q7(圖片|设置装备摆设|询價)和本田雅阁(圖片|设置装备摆设|询價)車用IC拆解，揭露了汽車整機厂采购對分歧MCU供给商的遍及依靠。
相對付本田雅阁的MCU（7個供给商，20個MCU），奥迪Q7用了7個供给商的38個MCU。此中，动力域采纳2枚英飞凌MCU；底盘和平安域利用4個瑞萨MCU、4個NXP MCU，2個Microchip、和Texas和英飞凌各1個；ADAS和文娱域這块，也用的不少。
圖源自 IHS Markit
最后，IHS認為，因為供需失衡，這类不服衡致使MCU有10~15%的代價上涨是公道的，這类成果和出產线的停產，和持续的產线開、關比拟，影响将是有限的。不外，将来几個季度，互助将使所有車企和供给商都能得到一些MCU，此次危機将帮忙提高車企和零部件供给商對供给链物料危害监控和辦理。
今朝，博世和英飞凌两座12英寸大厂将投入出產，ST的SiC出產线會扩產，估计2021年末車用IC紧缺征象将完全减缓。
對付我國而言，MCU利用最為遍及的范畴是消费電子，盘踞了36%的份额。别的，另有16%和14%别离来自于汽車電子和工控及醫疗。我國MCU厂商在全世界MCU市場中仍不存在太大竞争上風。得益于比年来家電等消费電子的成长，我國MCU本土厂商在8位MCU市場份额在2018年已靠近了50%，有着极强的气力。但是，16或32位MCU本土厂商真正唯一约20%的市場份额。也便是说我國在中高端MCU產物竞争方面不占任何上風。是以，我國MCU市場的成长将来仍有较大的晋升空間。
圖：國產MCU的领头羊兆易立异，部門產物已進入車规级
今朝，我國的MCU企業跨越40家，但真正能出產32位通用型MCU的企業寥寥可数。除兆易立异、灵动微電子、乐鑫科技以外，诸如华泰半导體、航顺和致象尔微電子等，也是只有若干种通用MCU芯片。剩下其他像中颖電子、东波载體之类的MCU企業，重要出產利用于较為低真個4位和8位MCU產物。
明显，我國MCU不管是市場份额仍是技能先辈性，如今都没法和外資厂商相比力。
是以，想跳出8位MCU、低端產物息争决去眼袋產品,方案的窘境，還必要本土厂商脚踏实地辦事好客户辦事好市場，踊跃研發32位MCU，進军中高端產物和成长通用性芯片才行。
作為采购商，元器件涨價缺貨压力是很是之庞大的，可能不少采购都被一天一個價逼疯了。以是作為采购商，必需斟酌供给及需求环境，找一些替换料先渡過危機，现阶段已有很多厂商發出扩產规划，上遊的硅晶圆缺貨涨價、短時間未扩產等环境也對器件的產出带来影响，别的原厂的市場计谋带来產物调配變革也将是首要身分，那末在需求激增的环境下，供需不服衡或将保持，供给链各方理當站在所处行業、需求、上遊變革等角度综合掂量，提早筹备，機动应答。
對有气力的代辦署理商而言，靠炒貨、囤貨捞一把是不实际的，由于危险了客户的分销商是很难做大做强的。实在，分销商应在缺貨時有更快速的反响能力，涨價是任何正常的市場不成防止的，给客户举荐一些替换方案，把握每一個原厂的同类產物的產能环境，展望物料的严重水平等，在客户群中找到本身的蓝海，如许才能连结足够的利润在原厂的束厄局促以外持久保存。
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