墨石智能算法团队论文被机器学习顶级会议ICML接收
06-18
当前半导体及IC封装短缺潮预计将持续至年内，但也有迹象表明供应最终可能赶上满足需求。
半导体和封装领域的产能、材料和设备也是如此。
在所有细分市场经历一段时期的短缺之后，目前的观点是，大多数芯片供应可能会在年中恢复相对正常，尽管汽车芯片等一些产品的短缺可能会持续一整年。
但这取决于几个经济因素，因此所有这一切都可能在一夜之间发生变化。
半导体行业经历了一段颠覆时期。
年初，生意看起来一片光明，但在 COVID-19 疫情爆发后，市场出现下滑。
全年各国采取了各种措施来缓解疫情，例如居家令和企业关闭。
经济动荡很快接踵而至。
到年中，随着居家经济推动对电脑、电视和其他消费电子产品的需求，IC 市场出现反弹。
消费类芯片和先进IC封装短缺。
随后，上半年汽车、智能手机和其他产品的需求激增，导致这些领域的芯片短缺。
如今，许多类型的芯片供应紧张且交货时间较长，而其他一些芯片则更容易获得。
这取决于芯片和供应商。
全球芯片制造产能也非常紧张，尤其是工艺较为成熟的8英寸晶圆厂。
8英寸晶圆厂产能已经售罄已有一段时间，预计这种情况不会很快改变。
现在，不少代工客户都在为新一轮的全面涨价做准备。
同时，在包装方面，部分包装类型将持续供不应求，许多领域的产能将紧张。
优质设备的交货时间很长。
半导体短缺的情况并不全是厄运和悲观。
IBS首席执行官Handel Jones在一份新报告中表示：“除部分产品外，供需状况预计将主要在上半年或下半年得到解决。
” “许多因素促成了半导体的强劲需求。
然而，由于市场饱和，一些过去推动需求增长的因素正在减弱。
消费者购买力将因刺激措施的减少和高通胀的影响而减弱。
”供应商方面也出现了一些不好的迹象。
IBS表示，产能过剩可能会出现在下半年或年内的某个时间，具体取决于产品。
不可能清楚地解释每个半导体产品或封装的情况。
每种产品都有自己的供需背景。
但有一些关键产品可以提供对这种情况的一些洞察。
其中包括应用处理器、MCU、PMIC 和 WiFi 芯片以及各种封装技术。
晶圆厂 多年来，集成电路行业经历了起起落落。
目前的复苏是近期记录中最大的复苏之一。
IBS预计，总体而言，年度半导体市场规模预计将达到5000万美元，同比增长21.62%。
IBS预测该市场预计每年增长7.13%。
据TEL称，晶圆制造设备(WFE)市场预计每年增长40%。
TEL总裁兼首席执行官Toshiki Kawai在演讲中表示：“由于对尖端逻辑芯片和存储器的需求急剧上升，WFE市场预计将大幅扩张。
”尽管如此，半导体行业仍设计和制造大量不同的芯片，例如模拟芯片、GPU、MCU、存储器、微处理器和功率半导体。
GPU、处理器和其他先进逻辑芯片在 12 英寸晶圆厂中使用从 16nm/14nm 到 5nm 节点的各种工艺技术生产。
从16nm/14nm到5nm，芯片制造商都依赖finFET。
泛林研究大学项目总监 Nerissa Draeger 表示：“与之前的平面晶体管相比，鳍片在三个侧面与栅极接触，从而可以更好地控制鳍片内形成的沟道。
”该12英寸晶圆厂还生产65纳米至28纳米成熟工艺节点的芯片。
与此同时，其他芯片是在较旧的 8 英寸晶圆厂使用 nm 至 90 nm 工艺制造的。
许多芯片也在晶圆厂中以较小的晶圆尺寸生产，例如6英寸、4英寸等。
目前，8英寸和12英寸晶圆厂的成熟工艺节点即使没有售完，也很紧张。
“过去几年，无论是传统CMOS、双极CMOS DMOS还是基于RF-SOI的工艺平台，对8英寸和成熟CMOS技术节点≥28nm制造的各种芯片的需求激增。
这些器件包括制造背照式 CMOS 图像传感器所需的 MCU、PMIC、数字显示驱动器 IC (DDIC)、RFIC 和图像信号处理 (ISP) 晶圆。
这种需求也得到了多个细分市场的技术趋势的支持。
” LamResearch 战略营销董事总经理 David Haynes 说道。
Haynes 表示：“汽车半导体的供应问题已得到充分记录，但与此同时，对消费产品、新型 5G 设备和显示应用的需求也在增加。
” “许多 IDM 和制造这些芯片的代工厂生产的不是一种产品，而是多种产品，这一事实使情况变得更加复杂。
从历史上看，他们一直能够重新平衡晶圆厂产能，以满足某些产品类型的需求。
需求不断增长，但尽管最近有报道称某些设备类型（例如显示驱动器）的全球产能增加，但当如此多的产品需求同时激增时，以这种方式调整生产是很困难或不可能的。
这表明整个行业尚未达到这一目标。
供需之间达到平衡。
”总而言之，OEM产能紧张。
联电联席总裁Jason Wang表示：“展望第四季度，我们预计晶圆出货量和平均售价趋势将保持强劲。
8英寸和12英寸工厂的产能利用率将继续保持满负荷。
”无论是成熟工艺节点还是前沿节点，预计在可预见的未来晶圆厂产能将趋紧。
这取决于生产工艺和供应商。
台积电首席执行官魏哲家在最近的电话会议上表示：“虽然我们不排除库存调整的可能性，但我们预计台积电的产能在2020年乃至全年仍将非常紧张。
” Gartner分析师Samuel Wang在总结情况时表示：“大多数代工厂已在上半年预订了产能，部分代工厂已与无晶圆厂客户签署了3-4年的长期协议。
Gartner的假设是芯片库存将第二季度小型供应商的各种零部件短缺可能会持续更长时间。
”应用处理器问题 同时，无线是半导体领域最大的细分市场，占总业务的 40%，IBS 表示，在无线领域，5G 智能手机和相关基础设施是许多芯片的主要驱动力。
5G智能手机的年度出货量预计将从2018年的2.25亿部增长到5.78亿部。
虽然5G在许多地区都在增长，但中国的5G智能手机市场由各种芯片组成，例如应用处理器、CMOS图像传感器、内存、PMIC 和 RF 是在同一芯片上集成 CPU、图形和 AI 功能的尖端器件，苹果新 iPhone 13 采用的 A15 应用处理器的复杂性不断增加。
台积电 5nm 工艺的 1 亿个晶体管设计，许多其他手机都采用高通 Snapdragon 的 5nm SoC，这些芯片是由代工制造商生产的，目前台积电和三星是唯一能够制造 7nm 和 5nm 芯片的代工厂，而且都在开发 3nm 芯片。
。
最近重新进入代工业务的英特尔正在加大10纳米和7纳米的生产力度，并开发4纳米。
一段时间以来，对基于 5G 的领先应用处理器和芯片组的需求一直强劲。
但代工厂这些芯片的产能似乎略显不足。
IBS的琼斯表示：“晶圆产能短缺可能会持续到今年第四季度或今年第一季度。
”产能短缺会持续多久取决于几个因素。
Jones 表示：“苹果 A15 和高通 Snapdragon 等最新设计基于 5 纳米技术，并计划在 2020 年迁移到 3 纳米。
” “如果3纳米智能手机芯片在下半年推出，那么5纳米和7纳米产能可能会在今年第三季度或今年第四季度出现过剩。
”情况可能会改变。
分析师表示，苹果计划于 2020 年推出的 iPhone 14 应该会采用台积电的 3nm 工艺作为应用处理器。
不过，现在iPhone14有望采用4nm。
分析师称，苹果将于2020年推出的iPhone 15将采用3nm应用处理器。
也就是说，台积电的3nm营收增长已经推迟到明年。
总而言之，各方的3纳米产能提升是一个不断变化的目标。
“有迹象表明台积电和三星都在推迟增加 3nm 晶圆产量，”琼斯说。
这并不是苹果和其他智能手机供应商面临的唯一问题。
最近一个季度，由于芯片和制造能力的短缺，苹果公司的销售额出现了 60 亿美元的缺口。
问题不是无法获得尖端节点，而是缺乏成熟的工艺芯片。
据KeyBanc称，苹果的销售受到多个领域短缺的影响，其中包括OLED触摸屏控制器。
用于控制显示器的触摸屏控制器采用成熟的工艺制造。
其他成熟节点的芯片也供不应求，包括Wi-Fi6芯片。
Wi-Fi和部分射频芯片的生产工艺为28nm、22nm和16nm。
IBS称，Wi-Fi等射频芯片的短缺可能会持续到今年第二季度，甚至可能持续到今年第三季度。
用于智能手机和其他产品的 PMIC 也一直供不应求。
PMIC 用于控制电流和电流方向，采用 nm 至 40nm 工艺制造。
IBS表示，PMIC短缺预计将持续到今年第二季度或第三季度。
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