缺芯风暴:自救与求生

36氪袁斯来2021-04-16 16:38事业线
手机、电脑、IoT、汽车芯片全线急缺,甚至从前供货充足的中小容量内存芯片,2021年也出现紧缺。

莫俊在凌晨一点接到供应商电话时,他已经很久没能睡个好觉了。

听筒里的女声倒是听不出倦意,在套路化的道歉后,她带来了一个并不意外的坏消息:芯片缺货,产品无法交货。最近,身为某IoT产品负责人的莫俊已经听到太多这样的说辞,他敷衍几句,挂上电话,把这个供应商拉入了黑名单。

莫俊当然知道现在市场紧俏到何种地步,他心想是不是该找到一个更强势的销售,能别人嘴里抢到货的那种,来缓解一下眼前的焦虑。他负责供应链的同事很早就跑去南方,蹲在零部件厂家门口“抢食”。每天早上,看到负责人上班就凑上去打探:今天能够供多少?什么时候到货?是从日本、越南、韩国、菲律宾还是从上海来货?

莫俊他们不得不一次次更改设计,以适应眼下的困境,甚至一些马上要量产的产品,也要能推翻重来,换上能供上货的零部件。从前还要挑挑拣拣的芯片,现在能用即用,有货就上。

业内开始流传着各种躲避采购们夺命连环call的故事:供应商关机、不回邮件、釜底抽薪的跳单,或者干脆玩消失。

缺货,已经不是莫俊他们一个品类的焦灼了。手机、电脑、IoT、汽车芯片全线急缺,甚至从前供货充足的中小容量内存芯片,2021年也出现紧缺。

大厂们也在劫难逃:三星推迟了note新品更新,iPhone面临缺货,福特暂时关闭了肯塔基州的SUV工厂,奥迪1万名员工无事可做……

大佬们都在诉苦:小米集团副总裁卢伟冰发微博称:”今年芯片太缺了,不是缺,是极缺”;高通CEO接受采访称,自己因为缺芯片彻夜难眠。

犹如多米诺骨牌,小小晶圆的短缺最终给庞大的全球消费电子市场蒙上阴影。这场“缺芯”风暴是怎样发生的?产业链条上焦虑、无助的人们,又是如何背水一战?

告急

半导体行业,以前远离大众的视野,这个行业实际相等于为TMT产业提供“血液”,有三种运作模式:只负责设计的Fabless(无工厂)模式,如高通、联发科;从设计到生产全包的IDM(Integrated Device Manufacture)模式,如三星、因特尔和德州仪器;最后是台积电、力积电、中芯国际这样的Foundry(代工厂)。

这次芯片全球短缺正是卡在Foundry和IDM的制造环节。

力积电董事长黄崇仁在去年末的法人说明会上,给出了足以证明“芯片业供需已经极度失衡”的数据:过去五年,除了台积电、三星等积极扩充先进制程产能外,其它晶圆代工厂的成熟制程的产能增加很少,成长率不到5% 。但是2020-2021年的全球晶圆产能需求增长率却达到30~35%。

芯片由不同尺寸的晶圆切割而成,适用范围最广的是8英寸晶圆, 5G射频芯片、汽车控制芯片、指纹识别芯片都由它制成。但最近几年,厂商开始青睐12英寸晶圆,它们能用在制程更小、更先进的芯片上,8英寸晶圆厂陆续关停。疫情又加剧了8英寸晶圆减产,但12英寸晶圆刚刚起步,产能受限,根本无法填补8英寸减产的空缺。

实际上代工厂早就在满负荷工作。今年第一季度,全球十大晶圆代工厂总营收增长高达20%。因为实在无法应对涌来的订单,三星已经着手扩大了电脑通用芯片的外包。力积电的两座8英寸晶圆厂和3座12英寸晶圆厂产能已经达到100%。

黄崇仁表示,现在12英寸晶圆产能有10万片,产能负荷满到连两三百片的余量都挤不出来,这自然会让客户们感到“恐慌”。

因为客户们需要更充盈的“血液”满足他们的飞速生长。

“包括5G的发展,还有疫情带来网通产品大规模增长:电视、机顶盒、面板,包括5G手机。它不光是一个数量方面的增长,每一个整机产品上所搭配的内存的容量也是翻倍或者增加的。”华邦电子(苏州)产品营销处处长朱迪告诉36氪。

尤其是手机行业,在头部公司失速后,去年下半年手机市场忽然多出了一大块空白。

“但走了一个,来了三个,”在手机公司工作的李维这样告诉36氪。这个行业反而充满了久违的激情,大伙摩拳擦掌,要抓住难得的窗口机会。

原本他们都习惯物料一直处于微缺状态。但在2020年8月17日那个周一,美国对出口管理条例规则再度更新,华为不仅不能自己生产芯片,也无法从联发科、高通等第三方厂商买货。

李维老板们的指示接二连三涌来:“马上盘点,需要多少东西,写需求。” 负责核心物料的员工没日没夜地熬,顶着黑眼圈到处打电话要货。偶尔的放松时间,就是去附近大排档吃个宵夜。

究竟厂商们加了多少单,说法不统一。李维了解到小米、OPPO、vivo都加了10%以上的订单,短期内增加了上千万台手机。但莫俊听说的消息是,小米直接加了一倍的量。

实际数据可能位于中间点。根据《日经亚洲》报道,小米召集供应商提供2021年手机零配件的计划,预计今年采购高达2.4亿台手机对应的配件,而小米2020年全球出货量是1.46亿台,照此说法小米2021年的芯片订单增加了70%。

“现在露出一个巨大的市场来,大家都在去抢,结果真抢不下来,相当于什么?这里三条狗,看着中间一个大骨头都想去弄,结果每根狗身上拴着链子,就是抢不到。”一位手机厂商的员工如此形容。话不好听,但传神。

芯片供应可能是最粗的一根链子。5G手机不仅对核心芯片的需求量大,其上搭配的逻辑器件,比如说电源管理芯片、驱动芯片等等,数量都比4G手机更多。

手机厂商挤占代了工厂产能,就会间接影响到“无工厂”模式(fabless)的同行,推倒“产能”这张骨牌,最终存储、电源、射频芯片都会告急。

实际上骨牌倒下的声音很多人早已经听到。

林飞在一家公司的IoT部门做电商策划。去年12月时,危机还没真正袭到眼前,因为下半年业务做得太好了,奖金高得让其他部门同事嫉妒,2021年,他们当然要再大干一场。但部门开会时,领导却开始警告大家:“明年可能很难搞,产能会不足。”

一向不露声色的领导开始不时泄露出焦灼。年底一次和产品部同事的跨部门横向沟通会上,快结束时,对方照例询问还有没有其它问题,领导砰砰砰拍了三下桌子,半是严肃半是玩笑地对屏幕那头的部门头头连说到:“库存、库存、库存。”

林飞比领导后知后觉,真正感觉到库存问题还是今年过年后。忽然之间,几乎每次例会领导都会反反复复强调供应问题,说急了,会对区域负责人发火:货都已经不足了,怎么你们还要挑?

显然情况比林飞知道的严峻许多。他最近很难见到领导——一周有一半时间,他都泡在深圳和人喝大酒,有时早上开会声音里还带着宿醉后的疲惫:“大家一定得重视缺货问题,我这喝酒喝到胃都要炸了。”

资源都倾斜到了毛利更高的产品和大代理商上,还是供不应求。“本来觉得很可能疫情逐渐缓和,然后到时候自然会有解决办法,产能可能会慢慢恢复,结果发现真的没有。”林飞说。

有意思的是,林飞他们的缺货“砒霜”成了半导体一些小代工厂的“蜜糖”。芯片短缺带动起来短暂而黄金的卖方市场,小厂借机进入大客户供应链的机会显现出来。

入秋后,莫俊就不得不启用从前看不上的一些供应商。同一颗物料,莫俊找了三家供应商,但其中一家总是交货不够。后来那家厂商的对手找到莫俊,在饭桌上撬对方的墙角:这家给你们供货供得少,给你们友商供货多,你找我们,我们可以满足你的需求。

莫俊找厂商对质,对方承认的确拨了一部分产能给友商,因为对方“下单更早”——这个说辞显然无法平息莫俊的不满。

对方不愿损失莫俊这个大客户,不停道歉,还要请吃饭赔礼,但非常时期的倒戈让莫俊难以释怀,“这叫达不到支持力度。”这句“官话”听起来平常,但往往是双方决裂的前奏。

在一家PC配件厂工作的夏云峰没有这么好的运气。他们的供应商明确站队,非常坚决地告诉他:不再接新的订单了,因为我们要保住原来的客户。

夏云峰从一家代工厂被踢到另一家,连经常合作的供应商也不敢承诺落单。最后一家生疏的厂商接下了烫手山芋,“真是雪中送炭”。他松了一口气。

但这口气只放松了不到24个小时。

第二天,那家供应商的车间遭遇大火停产。看到新闻的瞬间,他头又开始发紧,那时还存有侥幸:着火的是车用芯片,不会影响我们的。等对方高层过来,他才知道,自家芯片也在那间厂房生产。他们的交期延到了10月。这让夏云峰情绪差点奔溃,“觉得很没有希望。”

夏云峰只能回到从前的供应商那里,好说歹说,让他们分点现货,“能给多少给多少。”当然,价格翻倍也行。

乱局

第一张骨牌倒下,整个事态就已无可挽回。

芯片行业存在滞后性。一般来说,代工厂会保留三个月甚至六个月的库存,库存耗完之后要再次采购时,已经是半年后的事了。“普通的台积电芯片都要13周(差不多3个月的时间),像汽车芯片可能提货周期至少要6个月,这样一来就产生了问题。” 做高端晶圆衬底Soitec 中国区战略发展总监张万鹏对36氪说。

供应链的预警机制很容易失灵。这个行业中,很多公司都无法对未来的需求和供应做出稍微准确一些的计划。

硬之城创始人李六七记得,不缺芯片时,超过12周的等待都会显得太长。大家习惯了这个链条的顺滑运行,似乎按时供货是理所应当的事情。一旦突发事件发生,整个行业立刻会陷入连锁式恐慌。

夏云峰和林飞的领导一样,实际上很早就察觉到那个链条的运行开始出现滞涩:去年6月,夏云峰发现自己负责的产品出货在成倍地增长,但供应端产能没有跟着提升。他预感到,这样下去,芯片产能必然会吃紧。

内部开会时,他告诉大家:我们应该去找能保证供应的供应商,价格贵点也没关系。但同事们不以为然,眼下还没有感觉到缺货,拿到低价更重要。

“我觉得缺芯更大的原因是整个行业对产能,或者是规划、风险控制做得不够理想。” 张万鹏告诉36氪。

最典型的是汽车行业——汽车也是这次缺芯的重灾区。根据伯恩斯坦研究机构的报告,2021年因为芯片问题,全球汽车产量将减少200 - 450 万辆,大约占到一年产量的2-5%。

汽车行业的这次震荡很大程度上源于对全球疫情的过度恐惧,以及对市场弹性的误判。

一家明星电动车企业的中层很清楚地记得,去年年初其实芯片还有库存。到了4月,全球疫情还不见好转,车企对整车的销售预期跌入悲观的谷底,全球第一和第二大汽车零部件供应商博世和大陆也纷纷砍单,直接导致芯片代工厂也跟进缩减订单。

产能缩减加上当时欧洲基本停摆,无法封装测试,物流也基本停运,对下游厂家来说,缺货,是未来数月大概率的事件。

但厂商们很快发现,汽车销量并没有预想那么糟糕。但他们再想加单已经晚了,产线重启非一朝一夕,而且,多余的晶圆早就拿去做手机和其他品类的芯片了。

“一砍单,8寸晶圆线就被抢走了,也抢不回来。有些产品周期要6个月,拿刀逼都没用。”这位中层说。

即便是汽车大厂也很难要求芯片工厂在短期内扩大产能。华邦在法人说明会上表示,他们的月产能从去年的5.4万片提升到5.7万片,虽然只有百分之几的增长。华邦在高雄投了130亿新台币扩产,但到2022年上半年才能开始试生产,量产时间要等到2022年下半年。

行业陷入混乱,恐慌式抢购蔓延,很多客户双倍、三倍重复下单。泡沫泛滥,鱼龙混杂的投机者大肆炒作,一颗料从出厂到最终交易,价格能翻十倍。

但代工大厂反而心存顾虑,有千亿美元扩产计划的台积电也表现出审慎,董事长刘德音在接受采访时说:“28纳米现在看似供不应求,但其实全球产能仍大于需求。”

一座工厂投资动辄百亿,在需求的水分没有挤干净前,即使是代工巨头也不敢贸然出手,一旦供需周期错配,节奏出乱,巨量的沉没成本很可能拖垮整个企业。

而对于泡沫和潮水的流向,就是高超的弄潮人也常常难以辨识。去年年中,产能的制约其实已经有所缓解,那时不少厂家们开始愁闷自己芯片没地方卖。莫俊天天会接到厂家约饭局的电话,“请客”的诚意让人难以招架。哪怕在公司食堂吃饭,对方的销售也会坐在对面,“甩都甩不掉。”

让莫俊不爽的是,他定下对方的货,没过多久厂商却告诉他:“我们没货了,建议你去找找XXX”——那是对方的竞争对手。

原来这家工厂在芯片业动荡不安的时候又有了新的算盘,它们在消费电子行业做不出头,一直想转型,正好汽车芯片短缺的态势更明确,他们干脆把晶圆全做成了汽车芯片,想趁此机会切入汽车市场。

莫俊不得不接受这样的结果,在商言商,非常时期的“言商”规则更直白:店大欺客,客大欺店。

夏云峰所在的PC配件工厂一直合作的二号供应商,之前一直找顶级代工厂生产,产能一吃紧,他们利润和优先级在对方那里都排不上号,自然成为被挤占的对象。最后二供只能去找其他替代,但生产了三次都以失败告终。

夏云峰焦头烂额,因为连头部公司都亲自下场争夺资源。Top3级别的PC大厂会直接派人驻场,见到货就会抢下,不给“友商”丝毫可趁之机。

夏云峰公司的供应链总监不断约重点供应商吃饭喝酒,再加上私人感情轰炸,对方终于松口,同意给点现货,多少缓解一下他们当下的危机。

在这个时节,公司要求原材料要降价多少多少OKR早成了空文,私下里大家都清楚,今年这种情形,有货,能按时交期就不错了,根本没办法考虑价格。

1月时,台积电等代工厂考虑再次提高汽车芯片代工价格,其中台积电持有大量股份的世界先进考虑最高提价15%。

这在行业里叫super hot run(SHR,超级急件),代工厂会转移部分产能,应对订单的紧急情况,但是要加价大概20%左右。

“现在碰到一个芯片,就算涨了100倍的,也要买,没办法。”一位造车新势力的高管也很无奈。

应对

非常时期,很多公司不得不进入零库存生产模式。

在一家跨国大型车载芯片公司工作的王全升告诉36氪,他从来没有经历过这样的资源匮乏。王全升眼看着库存数字从几万,一点点变成几千,最后变成“0”。几个月前,他们开始零库存生产。

零库存生产实际上是互联网和大数据时代制造业未来的方向,可能让制造业效率和成本出现颠覆性的变革。

但这场芯片争夺的战事让“未来”提前到来,很多企业猝不及防。

王全升他们的生产计划必须非常细致,每周开会,领导都会提前预告下一批货品时间线,几号到总部、几号能到国内。

芯片运输时间压缩到从前的三分之一,时间要精确到小时。过去芯片运输走海运,从起航到运到国内,最快要三天。卸货后会先送到王全升所在的厂区检测,之后才会送去做PCBA(Printed Circuit Board +Assembly)加工,整个流程最少需要5天。

现在的芯片全部采用空运,费用比海运翻了三倍,一次几千美金,哪怕只有一盘芯片也照飞不误。

被制成电影胶卷状的圆盘运上货机,从国外机场起飞时,一般是凌晨2点,到达国内海关刚刚天明。如果运气好没被抽检,那么会在3、4个小时后运出海关大门,装上早已等候在门口的物流卡车。黄昏时,芯片会进入PCBA车间,工厂预检测的环节省略了,芯片直接进PCBA产线,第二天傍晚PCBA板送到王全升公司的工厂,连夜制作成芯片成品。

这样,他们方能保证把交付时间从5天缩短到2天。

王全升负责生产调配,对接销售和供应链。习惯了外企不加班的他,不得不开始“996”。

这对于王全升和他们公司来说,都是一场新的考验,他们的每一个环节必须进入精细化管理,环节之间的衔接绷紧到极致。航班延误、海关抽检、高峰期堵车都会影响整个生产流程。

四、五个小时的延误还能补救,王全升会联系物流,从海关出发后,一辆卡车配备两个司机,不间断开车。如果芯片迟到6个小时以上,就要调整产线,安排加班到深夜,或者增加班次。

王全升记得最长的延误是一整个白天。那天早上7点过,王全升就接到同事电话:整批货物都被抽检。接下来,他们不停打电话,询问什么时候能出关。直到傍晚,那批芯片才抽检完毕,因为延迟太久,产线还是停摆了。成品出厂后,他们为卡车配置两个司机,连续开了三天送到南方客户手里。

要操心的不止是运输延误,世界各地的天灾人祸也足以让他们心惊肉跳。

全球第三大车用芯片厂商瑞萨(Renesas)在茨城县的那珂晶圆厂2月因为地震停产半个月后,3月又因为火灾停产,瑞萨的客户包括本田、丰田、日产,野村证券做出评估,4-6月,日本汽车大厂产量或将减少120万辆。而美国德州暴雪又导致三星、英飞凌、恩智浦和Skorpios 5家代工厂关闭,其中有3座都是8英寸晶圆的代工厂。

这场愈演愈烈的芯片争夺战事何时告一段落,众说纷纭,王全升和同事聊起,认为缺芯会持续到年底。夏云峰没那么乐观,他觉得要熬到2022年,他意识到在不确定性充斥周围的时候,也许持有这样的观点更加有利:短期内,不能对情况好转抱任何幻想。

其实,这场行业大震荡的草蛇灰线早已藏在那里,周期波动本来是每个行业的常态,无法未雨绸缪就可能一次次重复慌乱,这次震荡结束后,也许更多的企业能学会更好管理供需,更有远见,更乐观地预判未来。

具体到芯片产业,“大的代工厂已经开始和主要客户有更紧密的合作,推动定制的工艺、做未来产能的评估,这样可以有效地防止出现芯片的供应不稳定。”张万鹏说。

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  • 王昕玮

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