如此严重的全球半导体短缺，还是头一遭

早在去年下半年，半导体行业就感受到供应短缺之苦，却也承蒙半导体短缺之福。

同行前辈说，入行三十年来，从未遇到如此严重的短缺现象。尽管芯片工厂昼夜不停地运转，此时的世界半导体，却依然时刻面临着弹尽粮绝的险境。

不久的将来，这场关于半导体短缺的“狂欢”一定会散去，但此时此刻，行业的“腥风血雨”仍在继续。

身处半导体行业，笔者更亲历着行业之巨变，如看一部部大片，跌宕起伏。

汽车半导体全球供应不足，各大车厂宣布减产；芯片持续涨价，恐慌式抢购屡见不鲜。日本人把半导体称为“工业之米”。连续的“缺芯”、“涨芯”，让很多制造业切身体会到“巧妇难为无米之炊”的窘境。

关于芯片短缺，这篇文章想讲什么？

1）半导体为何会出现全球短缺的现象？

2）芯片制造产业，谋求怎样的突破与变革？

今天，围绕这些话题，笔者就从半导体芯片制造这个细分领域，与大家探讨 “变革中的半导体行业”。

在我看来，解答上述两个问题，离不开两个核心词汇：“过犹不及” 和 “反全球化”。

问题1：

为何出现全球短缺的现象？

半导体供应不足，与供求平衡被打破息息相关。疫情期间，宅家电器（例如任天堂游戏机、智能家电，智能手机等）需求增加，半导体芯片需求也随之增加；日渐普及的电动汽车，单体汽车对半导体的需求更大；全球各大车厂，随着疫情得到阶段性控制，也将扩大生产列入日程。

然而，中美贸易战的打响，打破了半导体全球供应链的稳定合作模式。近些年，美国政府对中国半导体行业进行封锁，欧美乃至日本的半导体大厂，纷纷将代工生产商从中国大陆，迁移到中国台湾以及其他地区。

芯片生产的产业结构和生产模式

为了弄清这场短缺危机的根源所在，我们先来简单了解芯片生产的产业结构与生产模式。

简单来讲，半导体芯片产业，由上游的设计开发和下游的生产封装，检测等组成。

当今世界半导体制造商大致分为两种模式：

一种是公司内部涵盖设计开发部门，也有生产工厂的垂直型企业，又称（IDM模式）。代表企业有因特尔（美）、瑞萨（日）、三星（韩）等。

另一种则各尽其职，设计开发企业（Fabless）、生产企业（Foundry）相互独立，但又相互合作，形成水平分工模式，又称Fabless&Foundry模式。设计开发企业，美国处于绝对领先地位，代表型公司有博通（美）、英伟达（美）等，而生产企业（Foundry）的主力则集中在亚洲，特别是中国大陆及台湾地区。代表企业有：中芯国际（中国大陆）以及台积电（台湾地区）。

垂直型半导体企业 VS 水平分工型企业

垂直经营型企业与水平分工型企业谁优谁劣，一直是产业争论的话题。但近20多年的半导体世界，水平分工型企业得到了长足的发展。

由于半导体应用产品的更新换代，开发设计与生产制造相互分离，更有利于领域专业化与经营灵活性。开放式创新（Open Innovation）理念，在半导体行业也深入人心。

2010年，全球半导体企业Top10排行榜上，水平分工型企业中仅有博通，高通两家公司上榜，且榜单垫底，到了2020年，该榜单上，水平分工型企业已占有半壁江山，且整体排名都年年上升。

2010年与2020年世界半导体厂销售额排行榜对比，红色表示厂家为Fabless（开发设计厂商）

因此，半导体行业的水平化发展，促使下游代工生产企业（Foundry）的强势崛起。台积电与中芯国际，作为其中代表，就肩负起全球半导体芯片前道工程的生产重任。

专注于生产制造的Foundry工厂例图

而半导体产业向水平分工的过度发展，正是半导体全球紧缺的危机根源！

越来越多的芯片企业，选择更灵活的水平分工模式，将自己的主营重心，放在开发设计，而生产封装方面，则全权交给了亚洲。中美贸易战打响，欧美以及日本的主要半导体设计开发大厂，将大批代工生产订单，从中国大陆转移到台湾地区，造成台积电等生产企业产能严重不足，这才造成了世界主要设计开发大厂才会“无货可交”的局面。

在制造层面，美国不允许台积电等代工企业为华为麒麟芯片加工，并将中芯国际（中国最大芯片前道代工厂商：SMIC）列入黑名单；在产品层面，断供高端集成电路（处理器、存储器），在“得处理器，存储器则得天下”的半导体世界，中国在此领域尚未有绝对自主的实力，因此在这场贸易战中，才痛感被“掐住了脖子”。

一方面，芯片前道工艺生产，过度集中在台积电的产线上，让中国大陆的生产资源无法得到有效利用；另一方面，中国部分核心芯片元件，又不得不依赖台积电的生产，导致台积电（TSMC）等代工生产巨头一时执牛耳于世界。

芯片制造又分前道工艺与后道工艺（封装）。在前道工艺上，中国仍有被掐脖子的环节。

小部分代工生产商，如今仿佛沙漠中的一根水龙头，慢慢滴水，半导体设计开发大厂，犹如排队等候的饥渴人群，起初排队等候；后来索性抬价购买；再到不耐烦了，恐慌式抢购来袭。

问题2：

芯片产业谋求怎样的突破与变革

芯片市场经此短缺危机之后，开始反思现在的生产模式。近20年来，开放式创新、水平化协作，让半导体人对半导体的全球化分工过度偏执。

连以垂直型半导体企业为主的日本，也时常感慨落后于时代。因为整个日本半导体芯片发展史，就是一部垂直型企业的衰落史。