大規模芯片短缺已對整個半導體行業造成顯著影響
ExtremeTech報導稱,過去幾個月,許多消費電子產品都經歷了有錢也難買的異常。除了眾所周知的COVID-19大流行導致的經濟活動中斷,觀察人士還意識到了一些其它方面的問題,比如芯片良率、生產設備短缺、以及針對200mm晶圓的投入不足。
(圖via ExtremeTech)
過去幾十年,晶圓產線已努力從100mm、150mm、200mm 向300mm 以上發起衝刺。許多PC 發燒友認為,300mm 晶圓一定在各方面都優於200mm,尤其是能夠減少浪費和提升產量。
然而現實情況是,仍有許多工廠在維持150mm和200mm晶圓產線的運作。不僅是台積電和三星這樣的芯片代工巨頭,格羅方德、中芯國際、聯電、TowerJazz和SkyWater等“二線”企業,也都保留了200mm工廠。
更別提許多IoT 和5G 芯片都基於200mm 晶圓生產,以及某些模擬處理器、MEMS 設備、以及射頻解決方案。
2018 資料圖(來自:Semico Research)
ExtremeTech談論的芯片,涵蓋了GPU、台式機/移動CPU、高端手機基帶(調製解調器)等諸多細分領域。此外業內還有許多“三線小廠”在使用更加成熟、易於設計的舊設備來實現低成本生產。
按照2007 ~ 2014 年間都相對見效的傳統科技發展趨勢,200mm 晶圓產線本應隨著300mm 的普及而逐漸淡出。然而近年來的趨勢有所逆轉,不少客戶都更喜歡基於200mm 的產線進行生產。
究其原因,除了技術純熟和成本效益顯著,半導體行業向更精細製程升級的瓶頸也愈加明顯。客戶難以隨著工藝升級而獲太多的益處,乾脆盡量維持著現狀,結果被今年的疫情給打了個措手不及。
2015 年後,行業對200mm 的需求又再次迎來了增長,針對450mm 晶圓的投資卻進展緩慢。且早在COVID-19 大流行之前,許多工廠的200mm 產能利用率就已經維持在高位。