水平分工和反全球化，才是晶片短缺的罪魁禍首

本文來自微信公眾號： 旅日匠人（ID：gh_eb593d22a191） ，作者：李正光，原文標題：《同行前輩說：如此嚴重的全球半導體短缺，還是頭一遭。》，頭圖來自：視覺中國

一次史無前例的短缺

早在去年下半年，半導體行業就感受到供應短缺之苦，卻也承蒙半導體短缺之福。同行前輩說，入行三十年來，從未遇到如此嚴重的短缺現象。儘管晶片工廠晝夜不停地運轉，此時的世界半導體，卻依然時刻面臨著彈盡糧絕的險境。

不久的將來，這場關於半導體短缺的“狂歡”一定會散去，但此時此刻，行業的“腥風血雨”仍在繼續。身處半導體行業，筆者更親歷著行業之鉅變，如看一部部大片，跌宕起伏。

汽車半導體全球供應不足，各大車廠宣佈減產；晶片持續漲價，恐慌式搶購屢見不鮮。日本人把半導體稱為“工業之米”。連續的“缺芯”、“漲芯”，讓很多製造業切身體會到“巧婦難為無米之炊”的窘境。

關於晶片短缺，本文主要圍繞以下兩個問題，與大家探討 “變革中的半導體行業”：

1）半導體為何會出現全球短缺的現象？
2）晶片製造產業，謀求怎樣的突破與變革？

在我看來，解答上述兩個問題，離不開兩個核心詞彙： “過猶不及” 和 “反全球化”。

問題1：為何出現全球短缺的現象？

半導體供應不足，與供求平衡被打破息息相關。疫情期間，宅家電器 （例如任天堂遊戲機、智慧家電，智慧手機等） 需求增加，半導體晶片需求也隨之增加；日漸普及的電動汽車，單體汽車對半導體的需求更大；全球各大車廠，隨著疫情得到階段性控制，也將擴大生產列入日程。

然而，中美貿易戰的打響，打破了半導體全球供應鏈的穩定合作模式。近些年，美國政府對中國半導體行業進行封鎖，歐美乃至日本的半導體大廠，紛紛將代工生產商從中國大陸，遷移到中國臺灣以及其他地區。

晶片生產的產業結構和生產模式

為了弄清這場短缺危機的根源所在，我們先來簡單瞭解晶片生產的產業結構與生產模式。簡單來講，半導體晶片產業，由上游的設計開發和下游的生產封裝，檢測等組成。當今世界半導體制造商大致分為兩種模式：

一種是公司內部涵蓋設計開發部門，也有生產工廠的垂直型企業，又稱 （IDM模式） 。代表企業有因特爾 （美） 、瑞薩 （日） 、三星 （韓） 等。

另一種則各盡其職，設計開發企業 （Fabless） 、生產企業 （Foundry） 相互獨立，但又相互合作，形成水平分工模式， 又稱Fabless&Foundry模式。設計開發企業，美國處於絕對領先地位，代表型公司有博通（美）、英偉達 （美） 等，而生產企業 （Foundry） 的主力則集中在亞洲，特別是中國大陸及臺灣地區。代表企業有：中芯國際 （中國大陸） 以及臺積電 （臺灣地區） 。

垂直型半導體企業 VS 水平分工型企業

垂直經營型企業與水平分工型企業誰優誰劣，一直是產業爭論的話題。但近20多年的半導體世界， 水平分工型企業得到了長足的發展。 由於半導體應用產品的更新換代，開發設計與生產製造相互分離，更有利於領域專業化與經營靈活性。開放式創新 （Open Innovation） 理念，在半導體行業也深入人心。

2010年，全球半導體企業Top10排行榜上，水平分工型企業中僅有博通、高通兩家公司上榜，且榜單墊底，到了2020年，該榜單上，水平分工型企業已佔有半壁江山，且整體排名都年年上升。

2010年與2020年世界半導體廠銷售額排行榜對比，紅色表示廠家為Fabless（開發設計廠商）

因此，半導體行業的水平化發展， 促使下游代工生產企業 （Foundry） 的強勢崛起。 臺積電與中芯國際，作為其中代表，就肩負起全球半導體晶片前道工程的生產重任。

而半導體產業向水平分工的過度發展，正是半導體全球緊缺的危機根源！

越來越多的晶片企業，選擇更靈活的水平分工模式，將自己的主營重心，放在開發設計， 而生產封裝方面，則全權交給了亞洲。 中美貿易戰打響，歐美以及日本的主要半導體設計開發大廠， 將大批代工生產訂單， 從中國大陸轉移到中國臺灣地區，造成臺積電等生產企業產能嚴重不足， 這才造成了世界主要設計開發大廠才會“無貨可交”的局面。

在製造層面，美國不允許臺積電等代工企業為華為麒麟晶片加工，並將中芯國際 （中國最大晶片前道代工廠商：SMIC） 列入黑名單；在產品層面，斷供高階積體電路 （處理器、儲存器） ，在“得處理器，儲存器則得天下”的半導體世界，中國在此領域尚未有絕對自主的實力。

一方面，晶片前道工藝生產，過度集中在臺積電的產線上， 讓中國大陸的生產資源無法得到有效利用； 另一方面，中國部分核心晶片元件，又不得不依賴臺積電的生產，導致臺積電 （TSMC） 等代工生產巨頭一時執牛耳於世界。

晶片製造又分前道工藝與後道工藝（封裝）。在前道工藝上，中國仍有被掐脖子的環節。

小部分代工生產商，如今彷彿沙漠中的一根水龍頭，慢慢滴水，半導體設計開發大廠，猶如排隊等候的飢渴人群，起初排隊等候；後來索性抬價購買；再到不耐煩了，恐慌式搶購來襲。

問題2：晶片產業謀求怎樣的突破與變革

晶片市場經此短缺危機之後，開始反思現在的生產模式。近20年來，開放式創新、水平化協作，讓半導體人對半導體的全球化分工過度偏執。連以垂直型半導體企業為主的日本，也時常感慨落後於時代。 因為整個日本半導體晶片發展史，就是一部垂直型企業的衰落史。

這次疫情與中美貿易戰，正在打破半導體晶片行業從垂直經營向水平分工發展的邏輯。雖然水平分工的產業模式，有利於企業戰略轉型以及細分領域的深層創新，但真正遇到產能不足，全球化產業鏈斷裂的情況，自家設計，自家生產的模式，就凸顯其“主權優勢”。這也是中國半導體晶片企業未來能夠獨立於世界之林的一條必經之路。

中國國產積體電路市場規模在不斷擴大

水平分工、開放創新的的繁榮，必須建立在世界各國對全球化協作發展有強烈共識的基礎上，任何反全球化、本國優先以及單邊主義的抬頭，都在蠶食著半導體全球化供應鏈產生的豐碩成果。我想，未來半導體行業的產業結構，也將因此發生不可逆的改變。

上圖為2017年Diamond經濟的一份報告。當時預測到2020年，世界將迎來分享經濟模式，水平分工模式將得到升級化發展，但這次半導體短缺，也許會反向推進半導體企業部分產線垂直化經營改革。

半導體大廠做好兩手準備

曾經，不少半導體大廠將生產封裝部門當成負債，擺脫工廠沉重的負擔，他們如脫韁野馬一般在開發設計領域遊走。正如他們所聊，上游的開發設計，帶來巨大利潤的同時，還免去了工廠維護以及更新換代的沉重負擔。

垂直統合與水平分工孰優孰劣？

然而，史無前例的半導體短缺潮，讓更多半導體經營者清楚地認識到“過猶不及”的道理。一旦全球合作的秩序被打破，茫茫人海，我們還能依靠誰？ 唯有自主生產，才是王道。 但，正如孔子所言，過猶不及是中庸之道，不可偏廢。 完全自主生產，顯然是負重前行，很難在技術上有大膽突破，也潛存著轉型困難的風險。

若將核心技術掌握在手，實現核心晶片的開發-生產一體化，生產封裝本廠化、本土化，才是半導體廠商安身立命之本。受制於人，不如自強於林，半導體大廠未來一定會做好兩手準備。

第一手準備：代工生產封裝廠向本國遷徙

無論中國、美國，還是日本，半導體生產本土化，是解決半導體供應短缺的基礎，半導體供應鏈的斷裂，正說明了世界已經向反全球化的道路逐漸發展，且短時間內成不可逆的趨勢。

另外，如蘋果、華為等智慧手機巨頭，更是看到晶片短缺對整個產業的傷害，因此自主研發晶片，即使目前他們依然需要依賴代工生產，但電子運用廠商，在不久的將來，或許將實現獨立設計生產處理器等核心晶片的大構想。

第二手準備：在垂直統合與水平分工中找到平衡點

過猶不及，半導體廠商依然會考慮投資與收益比，從純商業角度來看，全球化協作的成本還是有很大優勢，各大半導體大廠，還是會繼續貫徹水平分工的生產模式，將部分外圍晶片的生產，繼續外包給代工封裝廠。

小結

這次半導體全球緊缺，史無前例，且影響深遠。它似乎深深刺痛了每個半導體人的神經。特別在日本，Just in time的供應鏈模式備受追捧，日本人行事謹慎，按需備庫存，從而降低了庫存壓力和成本。但這次半導體緊缺，徹底摧毀了日本企業的制度優越性。短缺、漫長交期，在沒有足夠半導體庫存的情況下，大多數企業都沉浸於“彈盡糧絕”的危機中。

而半導體大廠，即便開足馬力，晝夜不停地生產，也填補不了供給不足的巨大黑洞。這個時候，是半導體江湖的戰國時代，各大設計開發大廠，絞盡腦汁，試圖從代工巨頭分到量產允諾的一杯羹；而在背後，卻悄悄地尋找“代工備胎”，或者索性探索自主生產之路。而身處半導體行業的我們，也正經歷著這場沒有硝煙的“戰爭”。

半導體晶片的短缺，源於全球化供應體系的分崩離析，亂世中，誰主沉浮？看國際形勢，看產業政策，也看世道人心，大道至簡，過猶不及。完全全球化與反全球化，都不是正解。過猶不及，帶著對世界的信任，做兩手準備，半導體江湖才會走向平穩發展之路。

旅日匠人原創書法：過猶不及（孔子），日文：過ぎたるは及ばざるが如し

本文來自微信公眾號： 旅日匠人（ID：gh_eb593d22a191） ，作者：李正光（旅居日本12載，日本東京半導體行業從業8年，負責擔當領域：汽車CMOS Sensor）