缺芯潮走過一年多,“長短料”格局已經取代了最初的普遍缺貨,當下供應鏈內的幾個“斷點”格外顯眼,PMIC就是其中之一。
從IC交易網“創新指數”的統計來看,PMIC從去年開始的各個月份都列席熱搜榜單的前五名之內,能夠長期將其“壓制”的唯有MCU。最近這一周,PMIC的熱度仍高居前五之內,反映出市場需求仍然強烈。
【創新指數單周品類及品牌熱搜情況】
各品牌中,TI的TPS92、TPS61及LM等系列在PMIC中熱度最高,也正是因為PMIC帶來的巨大搜索量,TI在上周,并且是連續數周都高居品牌熱搜第一,蓋過所有品牌的光芒,包括ST。
【創新指數6種TI品牌PMIC周搜索量情況】
PMIC:有電源就要用到它,需求極大
PMIC全稱電源管理芯片(Power Manage IC),在電路系統中,各個芯片及器件的工作電壓各不相同,PMIC將電池或電源提供的固定電壓進行升壓、降壓、穩壓等處理,以滿足各個器件的工作條件。如果說主芯片是電路系統的“大腦”,那么PMIC就可比作電路系統的“心臟”。
隨著電子設備日益普及、包括工業產線及汽車等領域的電子化也日益加深,PMIC的需求與日俱增。特別是在2020年新冠疫情爆發后,線上辦公刺激PC、服務器等“宅經濟”需求攀升,外加環保浪潮造就的新能源產業,市場對PMIC的需求不論是數量還是性能方面,都達到了空前高度。
然而,2020年疫情爆發以來,多個原因導致PMIC供應困難,至今它仍是缺貨最嚴重的物料之一。PMIC與MCU、面板控制IC等成熟制程芯片儼然成為供應鏈中的“斷點”,影響到到很多電子產品的出貨節奏。
【主要PMIC廠商列舉 來源:CTIMES】
PMIC擴產不易,轉進12英寸是關鍵
根據集邦咨詢的調研,大部分PMIC基于8英寸0.18-0.11微米工藝制造。早在疫情之前,8英寸產能的緊缺就暴露了出來。2016前后,電動車等新應用刺激出大量包括PMIC在內的“小芯片”需求,讓本該被12英寸替代的8英寸產能落入緊缺。2020年缺芯潮爆發,加劇了這一結構性短缺,導致包括PMIC在內的一系列小芯片嚴重缺貨漲價。
面對巨大的供需缺口,眾多原廠和芯片代工廠自然是要擴產。但在12英寸晶圓主流化的今天,各廠對8英寸的擴產普遍力度不足。8英寸設備供不應求,使得芯片廠擴的實際成本并不低,并且12英寸晶圓主流化不可阻擋,此時擴產8英寸也要承擔巨大的機會成本。
后續幾年,芯片廠對于8英寸晶圓的擴產,主要是用“去瓶頸化”的方式增加少量產能。據集邦咨詢預測,2020至2025年全球前十大晶圓廠8英寸等效晶圓產能復合年增長率僅3.3%,相比之下12英寸的年增量是10%。由此可見,各廠擴產重心早就放在12英寸之上。
對中小IC設計廠來說,轉進12英寸產線成本太高,單位產能的提升并不能彌補重新開發、驗證及流片所花費的成本。眼下積極轉進12英寸產線的,還是以大廠為主。
集邦咨詢介紹,目前包括聯發科、高通及瑞昱等IC設計廠正陸續將部分PMIC轉移至12英寸90/55納米工藝生產。而在IDM廠之中,則是以TI和安森美等廠轉進12英寸最為積極。值得一提的是,PMIC正是TI的“主戰場”之一。因此,在IC交易網看來,TI的動向最值得充分關注。
大型IDM轉型12英寸,引領節奏
作為IDM域的頭號玩家,TI曾多次改變行業走向。本輪轉進12英寸風潮,TI在也是頗為積極主動。
去年7月,TI僅以9億美元收購了美光位于猶他州的一座12英寸晶圓廠,該廠編入TI麾下,成為其第四座12英寸廠。去年11月,TI宣布將在德克薩斯州謝爾曼新建最多四座12英寸芯片廠,其中兩座會在今年動工。如四座晶圓廠全部建成,總投資額將高達300億美元,而TI也將擁有高達8座12英寸晶圓廠,這在IDM廠之中無人能及。
TI轉型12英寸非一日之功,且早已從中獲益頗多。早在2017年,TI模擬收入中的一半以上就來自12英寸產線,使得TI整體的毛利率多年保持在60%以上。相比之下,其他IDM廠的毛利率一般處在40%-60%之間。據TI表述,12英寸晶圓相比8英寸,制造模擬IC可以讓未封裝芯片的成本優化40%,封測后芯片的成本降低20%,這顯然就是近年來TI的毛利率遙遙領先其他IDM廠的秘訣所在。
有TI“嘗鮮”在前,更多IDM廠也開始布局12英寸產線。2020年,安森美以低至4.3億美元的價格收購代工廠格芯的一座12英寸廠,從而躋身“12英寸俱樂部”。在這之前,ST、英飛凌等廠也都擁有了自己的12英寸廠,但上述這些廠商的布局跟TI相比,差距尚且遙遠。
以TI為首的IDM大廠布局12英寸產線,就是為了生產PMIC以及更多原先基于8英寸晶圓的“小芯片”。集邦咨詢預測業內主流產品轉入12英寸產線的時間在2023下半年至2024年,而這應該也是缺芯大開始潮褪去的時間點。
現在2022年快要走過一個季度,接下來的時間,就將是缺芯潮的“下半場”,后續芯片廠之間的競爭,將會圍繞12英寸產線的布局展開。在TI穩居高位之后,下一個強者將會是誰,IC交易網將與業內廣大朋友共同期待。