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choi baccarat:假紧缺变成了真紧缺 美国禁令的锅

admin2021-03-0619

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【TechWeb】2021年3月5日,上个月由于北极寒流的影响,德克萨斯州要求奥斯汀所有芯片制造商住手生产,这就让全球本不富足的晶圆厂产能雪上加霜。而约莫就在2020年第三季度时晶圆厂产能就更先变得紧缺,其中8英寸晶圆的产能比起12英寸晶圆的产能更为紧缺。那么是什么造成了这种产能紧缺的情形呢?

单从手艺上说,12英寸晶圆比8英寸晶圆更为先进。8英寸晶圆的镌汰和12英寸晶圆的生长是历史的一定。然则市场追求的并不是更先进的术,而是更大的盈利,因此8英寸晶圆在一段时间内仍然会有市场。但这个市场是懦弱的,突如其来的 *** 就会让市场供应变得杂乱,好比美国的禁令。在禁令后华为大量囤积芯片,这个行为本应只会造成短期内的晶圆供应重要。但其它厂商看到了华为囤货也随着屯起货来,最终假紧缺变成了真紧缺。

一个从二十年前更先的故事

约莫二十年前,2000年半导体行业景气大好,各半导体厂基于成本思量更先纷纷提出12英寸晶圆厂兴建设计。虽然在项目早期遇到了许多手艺问题,但大多数从业者照样以为12英寸晶圆在未来取代8英寸晶圆是大趋势。8英寸晶圆就是现在产能最紧缺的谁人。

几年后手艺逐渐成熟,2002年英特尔与IBM首先建成12英寸生产线,12英寸晶圆对市场的征伐更先了。

2004年,硅晶圆制造商信越半导体公司设计在日本及美国投资至少2000亿日元,在数年内将12英寸硅晶圆每月产量提升一倍,至70万片。信越希望通过这项设计争取全球12英寸硅晶圆一半以上的市场,那时信越约有30%的市占率。

又过了几年,大局已定。

数据泉源:公然资料整理

数据泉源:公然资料整理

以2014年至2017年的数据为例,12寸晶圆早已占有了市场的主要职位,而且另有着逐年增进的趋势。6英寸晶圆退出市场的趋势已出,在2010至2016年间,约跨越20座6英寸晶圆厂关闭。而8英寸晶圆的市场则泛起了萎缩的趋势。

关于晶圆

为了利便人人明白之后的故事,我们先谈谈晶圆吧。

什么是晶圆?在制造芯片的最更先步骤中,我们需要将硅质料提纯成SGS(半导体级硅),然后将硅制成晶棒(硅锭),之后将晶棒切片,这样我们就能获得一片一片的晶圆了。这些晶圆之后还需要通过蚀刻、掺杂等步骤把电路刻上去,最终经由一系列处置成为我们生涯中的芯片。

若是简朴注释,芯片是屋子,晶圆则是盖屋子的土地。土地是盖屋子的基础,没有土地就盖不了屋子,同样的,没有晶圆也就做不了芯片。

晶圆还会按尺寸分类,晶圆尺寸越大,那么一片晶圆就能造出更多的芯片。也因此整个行业都在逐步向12英寸晶圆转型。

晶圆尺寸

在许多其它文章中可能会提到,例如12英寸芯片主要用于制作高端先进制程的芯片、而8英寸及6英寸晶圆主要用于制作低端成熟制程的芯片以及半导体器件。值得说明的是,这种分类只是一种业界习惯。单从手艺角度来说,晶圆就是晶圆,好比像MOSFET和IG *** ,按业界习惯是8英寸或者6英寸制造,但在手艺上也可以由12英寸晶圆制造。

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现在晶圆产能紧缺的故事

根据之前的剧本,12英寸晶圆在之后逐渐一统天下,这个故事也就竣事了,但这个故事确实没有这么简朴竣事。

之前有3个打工人,分别是通俗的6英寸晶圆、优异的8英寸晶圆和优良的12英寸晶圆。论事情能力12英寸晶圆最强,但他的人为也更高。

这时候公司更先实行末尾镌汰制,6英寸晶圆事情能力最差,以是他就像那些被逐渐关停的6英寸晶圆厂, 6英寸晶圆退休了。然则公司业务量并没有削减啊,因此6英寸晶圆原本的事情任务转到8英寸晶圆头上。那么这时候8英寸晶圆事情忙就变得异常合理了,这也就是我们说的8英寸晶圆产能紧缺。

那么为什么这时候不把事情分摊给12英寸晶圆呢?既然效率那么高那应该很容易解决这个问题啊。实在分摊了,然则没有分摊那么多。

以全球IDM大厂的安森美为例,安森美在2019年收购了格芯在纽约的12英寸晶圆厂,这就工厂从2020年第三季度就更先生产安森美的Trench MOSFET(沟槽式金属氧化物半导体场效应管)产物,预计2021年将生产多种功率MOSFET和IG *** (绝缘栅双极型晶体管)产物。

然则业界又有若干IDM厂商呢?近些年没有晶圆厂的无厂模式芯片公司可是越来越多了,他们需要找晶圆代工厂生产自己设计的芯片。若是找晶圆厂的话订单是需要排期的,而12英寸产线的晶圆厂是不会把产能优先分配给MOSFET或者IG *** 。由于它们的经济效益是远不如CPU、GPU这些高端产物的。晶圆就像土地,那么同样一块土地盖楼房显著比盖小平房合算。

由于这些缘故原由,6英寸晶圆逐渐退出市场,相关需求又不能充实向12英寸晶圆转移,8英寸晶圆产能欠缺只是时间问题。不外为什么是现在?

为什么是此时晶圆欠缺

2020年5月,美国下发了对华为芯片管制升级令。对于时间所剩不多的华为来说,华为做出了决议,囤货。华为行使禁令缓冲期下单了大量芯片。

对于所有无厂模式芯片公司来说,芯片外包制造并不是立等可取的事情,一次等几个月是很正常的。另有一件事就是许多公司都喜欢缩短库存周期,生产出来的产物会很快卖出去,也因此正常情形下不会大量准备芯片存货。

大量下单也许只是一家公司的决议,但这就像蝴蝶扇动了几下同党,飓风照样刮了起来。

由于华为的大量下单使得其它厂商的芯片订单延期交付。若是芯片延期交付,对于库存周期短的厂商来说就意味终端产物缺货,好比显卡或者手机缺货,以及新能源汽车的停产。那么察觉到缺货风险的厂商也会更先下单大量芯片,而这也会进一步加剧晶圆的欠缺。而晶圆进一步欠缺后,又会有新一波的厂商察觉到缺货风险,之后又是下单和更严重的缺货。

1979年经济学家卡尼曼和特沃斯基提出了“远景理论”,根据远景理论的看法:损失和收益相比,人们更厌恶损失,对损失也更敏感。把这套理论套用在晶圆上就是:在华为下单之后,其它公司意识到未来晶圆可能会涨价(厥后也确实涨了),那么未来这种涨价就是一种成本上的损失。进而得出结论,现在下单芯片就是削减损失。而且就算下单多了,之后也总能用完。而且在连系近几年晶圆厂起火、停电等突发事件的不确定影响,下单更多芯片是一件值得做的事。

另一方面,由于疫情的关系许多人在家上网课或者远程办公,这确实拉升了消费电子的需求,这也是让终端厂商下单更多的芯片的缘故原由之一。

无解的问题也是无需解决的问题

从需求的角度看,8英寸晶圆芯片产物应用普遍,短期内这种需求不会降低。而且8英寸晶圆的装备和产线大多数都已经完成折旧,使用这些“二手”装备比起使用新装备会在财务报表上悦目许多。

从供应的角度看,许多8英寸的装备已经停产,不少厂商都是靠收购二手装备来扩展产能。二手装备确实性价比高,但这也同时意味着产能很难爬升许多。

综上所述,8英寸晶圆产能紧缺的问题看似无解。然则这内里实在有一个隐藏选项,那就是8英寸晶圆生产的芯片是可以迁移到12英寸晶圆产线生产的。同样的芯片若是用12英寸晶圆生产就能带来伟大的产能提升。但为什么这么做的厂商现在还比较少呢?由于“经济”上的思量,现在那些芯片用8英寸晶圆制造仍具有性价比。那么随着晶圆紧缺水平增添、晶圆涨价,这个“性价比”方案就会逐步变得不那么“经济”了。到时候他们自然会转入12英寸产线。由于现在18英寸晶圆研发阻滞,未来晶圆市场有可能泛起12英寸一统天下的事态。

至于18英寸晶圆怎么了?那就是另一个故事了。

(责任编辑:王治强 HF013)

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