“缺的，是什么“芯”？”

这次芯片短缺反映了深刻的矛盾问题。

最近，“筹码不足”就像“蝶泳效应”一样激烈。 除了前几天德克萨斯州的暴风雪和日本地震外，最近日本瑞萨的工厂火灾也暴露出了芯片不足的问题。

从传导链来说，首先是诉说爆炸，然后是供给不足。 之后，随着“核心不足”，芯片涨价了。 那么，让我们来问问到底最缺什么芯片。 是什么原因导致了芯的缺失？

事实上，迄今为止媒体也报道过，最缺乏的是两种芯片，一种是8位mcu芯片。 其缺货将直接导致汽车系统的两个模块——esp (电子稳定控制系统)和ECU ( ECU )电子控制模块)无法生产。 而IGBT ( IGBT )是汽车芯片中的功率半导体，被称为汽车电子的“cpu”，是电动汽车等能量转换和传输的核心器件。

正好3月26日，未来( nio )由于芯片不足，合肥江淮将不得不来到制造厂，从3月29日开始暂停5天的生产。 虽然他没有明确将来会缺少哪个芯片，但是以“3合1电驱动”为核心部件，igbt缺少的只是大致的比例。 毕竟，纯电动汽车的mcu很少。

日前，研究机构ihs markit发布了《管理the 2021 Automotive Chipfamine》，在报告中指出:“此次危机在汽车制造商、tier1供应商、半导体供应商及其晶片制造商之间引发了生产能力和采购。 短期内，只有全领域的合作才能有助于减少这种影响。 ”。从现在来看，情况比这个预期要严重得多。

为什么缺少MCU呢？

我们先来谈谈mcu的作用。 实际上，mcu在整车上，包括动力系统(发动机ecu、变速器ecu )、底盘)气囊ecu、防抱死制动系统( ABS ) /电子稳定控制) ESC )、车身)车门ecu、车身控制模块

根据ihs的调查，奥迪q7、雪佛兰equinox、本田雅阁的mcu采购，表明了不同行业对不同mcu供应商的广泛依赖。

例如，相对于本田雅阁的MCU(7家供应商、20MCU )，奥迪q7使用的是7家供应商的38MCU。 其中，语域使用两片英飞凌mcu； 机箱和安全域分别采用4个文艺复兴mcu、4个nxp mcu、2个microchip以及texas和英飞凌各1个； adas和娱乐域也用得很多。

由于mcu适用于所有领域，以及ic的小型化和高频诉求，mcu需要40nm以下的工艺，但大部分idm都外包给了芯片生产台湾积体电路制造( tsmc )等代工厂，因此目前的台湾积体电路制造tmsc生产出货量为全汽车mcu

ihs markit的供应链和技术团队自去年4月以来一直在跟踪芯片的形势。 其半导体和组件高级首席执行官phil amsrud表示:“由于微控制器单元( mcu )的交付周期在26周以上，供应链短缺可能至少持续到今年第三季度。”

在这里我先说一句，据统计，中国车规级mcu市场超过全球市场份额的30%，但大部分依赖进口。 与国外芯片制造商相比，国内在芯片和电子元器件方面有一定的产业基础，但差距主要是芯片设计、晶片制造和封装的一环。 一句话，因为是系统整体的差别，所以会被人束缚。

另外，业界专家朱玉龙的解体表明，从供给风险到ai芯片、soc、gpu芯片(目前这种计算能力高的芯片只能依赖英特尔、三星、台湾积体电路制造三家公司)，到mcu，这些工序都要求使用。 初级cmos芯片还在)、其他内存、模拟、功率分立设备、mcu

mcu的缺货，让顶级的大众也有点受不了。 1月下旬，大众中国首席执行官冯思翰在接受媒体采访时表示，大众因核心不足无法生产esp，约1.5万辆汽车面临减产。 2月，我们从联合会的报告中可以看到柯达的批发台数下降到了800台。 “本来0也可以，但为了不那么难看。 ’公社告诉记者。 冯思翰当时表示，群众核心不足的问题将持续到今年第一季度。

随着缺货，mcu的价格也水涨船高，个别机型上涨了4、5倍。 例如，st意大利半导体的stm32系列mcu比过去的mlcc和dram更折磨下游市场。 st从1月1日开始涨价，类似stm32f072c8t6这种机型的mcu，从6.x元的水平上升到了最高30元以上。 太惊人了。

只是一个mcu？

mcu的不足也严重影响了博世博世、洲际、登梭等第1级供应商。 他们的产品至少适用30个或越来越多不同的ecu。 证明了轴套和电装登山锯无一例外都不需要从外部购买的mcu和模拟ic (集成电路)。

就大陆集团而言，恩智浦nxp最大的客户，由于mcu缺货，大陆集团esp产品的客户大众、psa、雷诺日产、fca都受到了影响。

nxp自己有五家8英寸的晶片制造商，除了与台湾积体电路制造合资的新加坡外，其他四家都在美国。 其中有两家8英寸的晶片制造商位于美国德克萨斯州奥斯汀，主要生产mcu。 这次德克萨斯极寒天气造成的停电和断水，使这两家工厂停产，汽车领域的损失也很大。

另外，nxp的晶片工艺只达到90纳米级别，可以覆盖nxp的大部分功率元件和mcu产品，但不包括i.mx6、i.mx8系列等主要assp，I.MX rt 这些产品大多是28纳米，需要代工。 nxp的主要合作伙伴是台湾积体电路制造。

所以我绕了一圈才回来。 台湾积体电路制造在这里引起了“堵车”。 此前，大众集团的esp和ecu芯片由博世和大陆集团提供，但由于芯片供应中断，车型大量减产，外国媒体已有向大众、大陆提出索赔的报道

而且，在mcu的诉讼被限制后，实际上必须最终向台湾积体电路制造( tsmc )催促商品。 也就是说，在整个汽车领域，器件的影响看起来很小，但目前存在核心mcu和大功率芯片装在一个篮子里的情况，最终发生了“拖后腿”。

从交货时间来看，一般mcu需要12~16周才能完成内部生产，而目前积压的订单需要26~38周才能消化，目前大部分汽车芯片的交货时间延长了1~2个月。 然后，汽车芯片供应商于去年11月向ihs markit宣布，台湾积体电路制造将在2021年第三季度之前不接受交货订单。

另一个大问题是台湾积体电路制造缺水。 公社《台湾缺水恶化芯片短缺》也表示，由于季节性干旱，台湾积体电路制造和三星在台湾岛东侧的主要制造基地面临用水问题，将加剧全球汽车领域芯片供应的紧张。

从短缺地区来看，ihs认为中国大陆芯片供应量中断最为剧烈，根据现有消息，一季度的短缺可能接近25万辆。 一汽-大众、上汽大众、上汽通用和东风本田等汽车制造商的工厂受到影响，停产时间为5~14天。

实际上，去年出现了“芯不足”的苗头。 在去年11月的乌镇互联网大会汽车圆桌会议上，奇瑞汽车董事长尹同跃在发言中表示，“为了不影响徐博士(博世中国副总裁徐大全)”的生产，请多拿些芯片。 ”。 现在，无论大众投诉是否成功，“缺芯”都是一件很大的影响。

有变通的方法吗？

为什么会发生“满满一篮子鸡蛋太多”的情况呢？ 首先，汽车mcu芯片的市场也高度集中，根据ihs调查的数据，mcu供应商前7名所占份额达到98%，只有极少数意大利半导体维持着较高的垂直整合水平。

另外，在招聘方面，mcu (以及片上系统和asic )不容易从其他供应商那里二次购买组件。 mcu有自己的体系结构，从一个供应商迁移到另一个供应商并不容易。 mcu与存储器集成电路、分立和功率器件、标准模拟集成电路、传感器、执行器不兼容。

因此，在mcu的供给受到限制时，供应商需要增加生产能力，但大部分mcu由台湾积体电路制造进行。 这解释了为什么汽车企业和第1层供应商都会受到同样的影响。 不管他们有多少资源，对mcu来说，现在业界致力于的都是“满满一篮子鸡蛋太多”的状况。

芯片不足的另一个原因是，汽车芯片初期是用200mm晶片生产的，但是现在很多企业不愿意投资成熟的技术(担心沉没价格太高)，改用300mm晶片，汽车企业“fab-light”(轻型晶片，

换言之，传统汽车企业的广告主要盯着供应链上的第1层、第2层，芯片端仅限于供应保证。 由于该芯片制造商在工艺方面的战略没有受到汽车企业的关注，所以这次芯片短缺反映了深刻的矛盾问题。

另一个不足的原因是，与业界的预想相反，各种成本高昂的电子产品仍在使用200mm晶圆，因此这一指控实际上在增加。 例如，近年来发展迅速的5g智能手机包括越来越多的射频( rf )功率放大器、cmos图像传感器和电源管理ic。 这也导致了生产能力的紧张，从年底开始就发生了冲突。

ihs认为，由于供需不平衡，mcu价格上涨10~15%是合理的。 其结果与生产线停产或连续生产线的开、关相比，影响有限。 而且，在未来几个季度，合作所有的汽车企业和第一级供应商都可以得到一点点的mcu。 不是一个少数人得到想要的mcu，其他人什么也得不到。 最后，芯片短缺、covid-19的流行以及过去十年发生的其他事情有助于提高车企和第1层供应商对风险监测和管理重要性的认识。

扩展是否顺利？ [/s2/]

根据处理问题的意愿，将来缺少中心的状况会得到缓和。 前几天，通用电气CFO Paul Jacobson在沃尔夫研究会议上表示:“这几周我们一直在谈论芯片短缺的问题，但现实情况有所好转。” 问题是，现在“缺芯”的情况越来越激烈。

目前，在纯晶片的代理商中，台湾积体电路制造、三星、中芯国际、力积电均公布了增产计划，仅次于中芯国际的中国彩虹半导体也在计划增产。 此外，知名idm模特制造商美光、铠侠、英飞凌、博世也公布了增产计划。

在众多晶圆厂和idm厂相继提出扩大生产计划的情况下，芯片制造产业链的上下游也在动。 例如，据日经报道，日本信越化学将投资300亿日元(约2.85亿美元，17.98亿元人民币)，扩大euv抗蚀剂、arf抗蚀剂、提高尺寸精度的多层抗蚀剂的生产能力。

芯片贴纸的领军人物日月也投资了940亿新台币，在高雄第三园区内建成了全球首个5g mmwave公司专用的网络智能工厂。 但是，芯片产业链全面扩大生产，是否能填补芯片使用量的差距还不清楚。

首先，作为晶片制造的一环，生产线从投资到建设，时间是首要因素。 其次，这次芯片供应的制约，正如文艺复兴电子集团总裁、首席执行官柴田英利先生前面所说，缺乏材料。 “我们不认为此时有必要扩大生产能力。 因为现在材料供应非常紧张，上游供应商的供应受到限制，所以这不仅仅是芯片生产的问题。 如果没有足够的材料，光提高生产能力是没有用的。 ”

实际上，从去年下半年的10月开始，作为芯片上游重要材料的硅片供应紧张。 台湾硅片“双雄”环球结晶、台胜科生产能力全部满载。 台科今年1月表示，一季度12英寸和8英寸晶圆订单爆满，8英寸晶圆产能最为紧张。

目前，ihs将q1全球减产辆数的估算提高到100万辆。 此外，长期以来，市场对芯片使用量的诉求持续上升，晶片生产能力持续疲软。 紫光集团联合总裁陈南翔认为，到2030年，全球集成电路产业规模有望达到1万亿美元，按年计算，2030年的产能必须达到2~2.6倍，才能满足诉求的快速发展，2026年的年产能将翻倍。

国内晶片代理、中芯国际全球销售和市场高级副总裁彭进对媒体表示，随着市场化价格的上涨，晶片代理工厂的生产扩大需要更加慎重。 投资的扩大需要根据市场和顾客的诉求进行评价，要保证一年后产能出来时有足够的市场来填充产能。 不仅需要扩大生产能力，还需要人才、时间、ip的积累等。 一句话，生产能力也不能随便开发。

在中新社2021主论坛上，长电科技首席执行官兼董事郑力表示:“此次汽车产业“核心不足”的浪潮，汽车产业和芯片产业已经形成了前所未有的紧密关系，我们彼此都是如此。

郑力表示，九成以上的汽车产业创新基于芯片，芯片也在向高性能、高集成度、高可靠性的方向快速发展。 我们不管这个数据怎么来，只要吸取这次“缺少芯”的教训，就会发现所有人都在一条船上，需要更加慎重地面对未来。