马斯克推高比特币另有目的?汽车缺芯怪挖矿?

2021-04-05 22:44:20 作者:郭睿

  【太平洋汽车网 行业频道】这是一个奇怪的逻辑线:自去年下旬开始,全球汽车产业面临的“缺芯”问题不断加剧,坊间长期传闻加密货币的流行助推了挖矿产业爆发,波及全球芯片的供需。而就在今年年初,马斯克“带货”比特币、狗狗币,让加密货币再次爆发式增长,一枚比特币的价格甚至首次超越了一公斤黄金的价格。所以,马斯克是助推全球汽车产业“缺芯”的幕后黑手?

马斯克推高比特币另有目的?汽车缺芯怪挖矿?

  不过,作为全球智能汽车的领头品牌,特斯拉也遭遇了芯片短缺的问题。据报道,特斯拉Fremont工厂从2月22日至3月7日因零部件部件短缺而停产,问题可能出在德克萨斯暴风雪导致的半导体工厂停产,为特斯拉FSD芯片代工的三芯片工厂就位于德克萨斯。而3月底,投资机构分析认为芯片短缺影响了特斯拉一季度销量表现,这一消息也直接影响了特斯拉股价。

马斯克推高比特币另有目的?汽车缺芯怪挖矿?

 
 
要点速读
1
挖矿影响了显卡价格,但对整个芯片产业影响有限
2
疫情影响了芯片上游原材料供应致芯片吃紧
3
汽车芯片主流的8英寸晶圆技术相对落后,产能被更新的12英寸晶圆取代,致使汽车芯片产能受限
4
严苛的车规级验证等限制了汽车芯片迭代速度
5
全球芯片产业链多项关键技术被少数国家、企业垄断,在类似疫情这样的“黑天鹅”事件中十分脆弱
“挖矿”导致汽车缺芯?

  从去年年底开始,显卡市场变得异常疯狂,3070显卡已经从去年10月的4000/张左右上涨到9000元/张以上,即便这样仍然一卡难求。

  作为挖矿的核心部件,显卡遭遇了严重的供需失衡。三星、台积电等芯片制造企业已经开足马力生产8nm制成的显卡芯片,仍然难以满足市场的需求。

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  一方面,半导体产业链本身存在供应不足,英伟达和AMD两大芯片巨头曾官方回应称:产品遇到供应链紧张的问题,除晶圆和硅芯片量不足,还有一些原因来自基板材料和元件的短缺。同时,疫情之下全球电子产品销量的暴增也加剧了芯片的供不应求。

  不过同时,挖矿确实加剧了显卡市场的短缺,英伟达甚至强制设定RTX 3060显卡挖矿效率降低 50% 来保障玩家能够买到显卡。

  虽然并没有直接的公开数据显示挖矿在芯片销量上的占比,各大厂商也对此讳莫如深。英伟达创始人黄仁勋曾表示,挖矿对集团的利润贡献仅有1-3亿,占比有限。不过游戏显卡仍然是英伟达芯片销量的大头,其中有多少进入了挖矿产业并不为人所知。

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  同时英伟达还推出了600美元左右的NVIDIA CMP专用矿卡,预计将会在今年5月份交付。

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  有数据显示,在上一次比特币牛市期间,用于挖矿的芯片产量占据了台积电全部销量的十分之一。在新一轮的比特币牛市中,挖矿抢占了一定量的芯片产能也并非空穴来风,尤其是对游戏显卡等的影响尤为显著。不过要说挖矿是“芯片荒”的主要原因,尤其是汽车芯片短缺,就难免有些被高估了。

直接原因:“黑天鹅”冲击芯片产业

  去年下旬,南北大众率先曝出“缺芯”困局时,让刚刚经历过“华为事件”的国人捏了一把汗。不过事件主角是大众在华合资公司,而非自主品牌,显然这次“缺芯”事件的起因与中兴、华为被美国制裁不同。

  很快,汽车产业芯片荒蔓延至全球,奔驰福特通用丰田本田等一众跨国巨头纷纷因为芯片短缺停工停产。当然自主品牌也并未能幸免,长安广汽等表示已经出现部分芯片供应不足,3月29日起,合肥江淮蔚来制造工厂因芯片短缺暂停生产5个工作日。

华为是怎么做到霸占奔驰S级中控屏的?

  显然,汽车“芯片荒”是一次供需失衡的供应链安全问题,与“卡脖子”无关。最大问题出在半导体产业而不是汽车产业。

  2020年新冠疫情全球爆发是近年来最大的“黑天鹅”事件,全球主要经济体都受到了不同程度的影响,大量工厂停工停产。虽然在去年年底,海外疫情依然严重,不过多数企业已经恢复了生产。但对于半导体这种集中度较高的行业,各地复工复产的不同步带来的影响显著。而今年以来的一系列“黑天鹅”事件更是让本就不充裕的芯片供应雪上加霜。

  2月中旬,美国得克萨斯州暴风雪引发大面积停电,超过400万居民无电可用,同时三星、恩智浦、英飞凌等在德州的芯片工厂也陷入停滞。

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  3月19日凌晨,日本最大、全球排名第三的车载芯片厂商瑞萨电子(Renesas Electronics)的一家主力工厂发生火灾,导致部分生产线被迫停工。

  3月20日日本东北部宫城县发生里氏7.2级地震,东京电子、宫城尼康精机则制造LCD与IC生产用步进光刻机所需零件受到影响,信越化学等光刻胶工厂被迫关闭。

  上游原材料供给不足直接影响了芯片的供应,光刻胶甚至遭遇“疯抢”。

  根据伯恩斯坦咨询的预计,2021年全球范围内的汽车芯片短缺将造成200万至450万辆汽车产量的损失,相当于近十年以来全球汽车年产量的近5%,这一影响还将至少持续半年甚至三个季度。而刚刚宣布要造车的雷军在采访中表示,汽车芯片短缺可能会持续两年的时间。

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  当然,汽车产业也并不是说毫无问题。周期长、成本高的汽车长期以来对于库存都有着严格的把控,2020年新冠疫情爆发以来,主流车企纷纷调低了自己的年度销量目标,自然也会相应的调整芯片库存和订单需求,但市场的快速恢复打乱了企业的排产计划,临时新增的订单很难快速得到响应。

深层原因:产业升级的阵痛

  疫情对芯片产业的冲击影响显著,但为何汽车产业受冲击如此严重?

  当然,车企及供应商备货不足是其中之一,不过销量激增的电子产品反而没有像汽车这样供不应求,显然在产能分配上汽车芯片处于劣势。

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  目前,车规级芯片主要采用的是8英寸晶圆,而12英寸已经是当下主流的晶圆尺寸。在目前同等良率的情况下,12英寸晶圆较8英寸一片可以多生产出大约200块芯片,是8英寸的2倍,而同时生产成本并不会大幅的增加。

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  纵向来看,8英寸出厂量大约在2007年的时候达到顶峰。随着技术的不断迭代,此后8英寸晶圆出厂量逐年走低,部分8英寸设备停产,许多厂房陆续关闭或转型成12英寸厂。同时8英寸设备越来越难以取得,逐年老化的设备也限制了8英寸厂的产能。

  自摩尔定律被提出后,芯片就以每年性能提升一倍,价格降低一半的速度飞速发展至今,在消费级电子产品市场上芯片迭代速度非常之快。

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  但汽车上使用的芯片需要通过严苛的车规级验证,保证在极寒极热、风沙潮湿等恶劣环境下也能够正常工作,这也限制了车规级芯片的迭代速度。

  相比12英寸,8英寸晶圆产出数量较少,但对应消费端需求并不太高的产品仍然保持着需求,尤其是一些中小型芯片设计厂可能需要的量只有约几十片,重新设计对应12英寸晶圆显然并不划算。

中兴、华为的痛是否会在智能汽车上重演?

  与手机行业单个品牌以亿计的年销量,汽车产业对芯片的需求可以说小巫见大巫。尤其是严苛的车规级验证也限制了汽车产业紧跟芯片产业步伐的速度。

  从2019年开始,8英寸晶圆代工产能就已经开始吃紧,并且这一趋势在不断加剧。而疫情的爆发只是让汽车缺芯的问题显现的原因之一。

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  与此同时,汽车产业也正在经历向智能化过渡的关键时期,随着智能座舱、自动驾驶等在汽车上日渐普及,高制成精度的芯片成为了汽车产业新的关注点,高通、特斯拉已经开始与手机同步推出5nm制成的最新芯片。

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  ESP、ECU、IGBT功率芯片等传统车规级芯片目前仍然拥有巨大的销量,但产业转型在即,晶圆代工厂显然不会为这些传统芯片以及落后的8英寸生产技术加开新的生产线。解决汽车芯片荒,还是依靠汽车产业内部的技术升级和调整。

根本原因:高度垄断的芯片产业其实很脆弱

  据媒体报道,截至2020年10月初,国内的芯片相关企业超过5万家。2020年新成立的芯片公司就超过1.2万家。在一年多的时间里,全国有6个百亿级半导体大项目先后停摆。可以说,至少在中国,芯片产业已经进入产能过剩的状态。

  但过剩的产能主要集中在了低附加值和低可靠性的产品上,据悉2020年,全球汽车芯片市场规模约3000亿元,我国自主汽车芯片产业规模仅约70亿元。从中兴、华为在高端芯片被“卡脖子”的事件也看得出,我国的芯片产业十分脆弱。

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  此次波及全球的汽车芯片短缺,主要集中在ESP芯片等中端芯片上。中低端芯片企业难以进入,而在台积电、三星等最大的芯片代工企业中却处于濒临淘汰的产能。

  在全球性的汽车“缺芯”背后,是全球芯片产业过度集中带来的风险,难以实现有效的市场调节。

  荷兰ASML独占全球光刻机市场91%;Synopsys、Cadence和Mentor Graphic三巨头占据了芯片设计软件EDA约64%的市场;台积电占据全球芯片代工超51%的市场份额......

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  而耗材方面,全球前五大光刻胶厂商就占据了市场87%的份额,其中日本东京应化、JSR、信越化学、富士胶片占据了72%的市场份额;而硅晶圆五大厂商:日本信越、日本胜高、台湾环球晶、德国世创(Siltronic)、韩国LG占据了全球92%的份额......

  3月20日日本东北部7.2级地震导致信越化学光刻胶工厂停产,就直接波及全球半导体市场。

  2017年8月,上海一家名叫上海界龙金属拉丝有限公司的小工厂因环保问题被有关部门责令停产。随后引发的连锁反应令人震惊,9月18日零部件供应商舍弗勒发出一份求助函,称界龙断供滚针将致国内49家整车厂200多个车型停产,调整至少需要3个月,产值损失预计会高达3000亿人民币。成为当年的一个大乌龙事件,也引发了对于汽车圈供应链安全的讨论。

华为是怎么做到霸占奔驰S级中控屏的?

  但在芯片方面,极高的技术门槛和技术垄断限制了新玩家的进入,新冠疫情这样的“黑天鹅”事件对芯片产业的影响也就变得尤为巨大。

  中兴、华为被“卡脖子”事件后,引发了国人对于高端芯片的关注,7nm、5nm制成等也成为了大家耳熟能详的词汇,大量资本开始涌入高端芯片制造领域,开始了长期布局。

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  但此次全球汽车产业“缺芯”事件让我们不得不对芯片产业重新思考,5nm先进制成的高端芯片固然极为重要,但我们不应该只盯在最先进制成这一个技术指标上,包括车规级芯片在内的细分市场中高端芯片或许是我们当下更应该发力的重点。比亚迪此前宣布进入IGBT功率半导体产业就是一个很好的开端。当然异构芯片、碳基芯片等未来芯片技术发展趋势也应该是我们关注的重点。

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  在芯片行业,我国也不是没有成功的例子。2016成立的合肥长鑫,在DRAM动态随机存取存储器领域取得突破。网上一直有一个梗:“自从合肥长鑫发布了光威国产内存,金士顿、三星的工厂突然就不着火了、不发大水了、员工不罢工了,产能也够了,价格突然就降了”......

  随着5G技术、人工智能等快速发展,芯片产业的市场规模也在快速的爆发,更多的新玩家进入,打破产业链垄断才是保障芯片供应链安全的根本解决之道。而国内企业入局芯片产业链竞争,对我国的芯片安全尤为重要。(文:太平洋汽车网 郭睿)

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