2022年,芯片短缺仍在影響汽車行業,而且這不是短期能解決的問題,大大小小的汽車制造商仍然受到嚴重缺乏半導體的影響。近日的俄烏戰爭,因涉及半導體工業所需的重要原材料,如氖氣、氪氣、氙氣等電子特氣及鈀等貴金屬,對全球芯片價格及供應鏈的穩定造成了一定影響。
市場調研機構AutoForecast Solutions最新數據顯示,截至2月13日,由于芯片短缺,今年全球汽車市場累計減產量約為52.74萬輛,截至2月6日累計減產量(37.05萬輛)大幅增長42%。其中,中國汽車市場累計減產量保持不變,仍為5.11萬輛,占全球汽車市場累計減產量的10%。
近日,美國半導體行業協會(SIA)發布數據顯示,2021年全球芯片銷售額激增26.2%,至創紀錄的5559億美元,而2020年為4404億美元。2021年的出貨量也達到創紀錄的1.15萬億片,因為在2020年新冠疫情干擾供應鏈并使芯片制造能力不堪負荷后,芯片制造商努力滿足飆升的需求。
芯片短缺,對于全球半導體企業而言,可以說既是機遇,也是一次挑戰,如果能夠利用好這一機遇,很有可能會實現更大的發展。
英特爾CEO帕特·蓋爾辛格(Pat Gelsinger)曾預測,到2030年,芯片將占高端汽車物料清單(BOM)的20%以上,比2019年的4%增長5倍,與此同時全球各行業對芯片需求也在持續增長;到2030年,汽車芯片的總體市場規模增長將超過一倍,達到1150億美元,約占整個芯片市場的11%。
2月18日,全球芯片巨頭英特爾在2022年投資者大會上宣布,IFS(Intel Foundry Services,英特爾代工服務事業部)正在組建一個專門的汽車團隊,為汽車制造商提供完整的解決方案。除了晶圓及芯片封裝代工,還將為汽車制造商提供設計服務和英特爾的IP。意味著英特爾成為全球首家直接面向汽車制造商,從IP、設計服務、晶圓及芯片封裝代工的全鏈條汽車芯片“新玩家”。
2022年1月,英特爾公布了2021年全年財務業績。雖然全年收入為747億美元,同比增長2%,營收創新記錄,但英特爾仍然讓出了頭把交椅。同期三星電子在存儲業務的推動下,營收同比增長29%,達到782.9億美元。這已經是1992年以來三星電子第三次超過了英特爾,英特爾亟需新的突破來扭轉局勢。
英特爾執行副總裁CFO戴維·辛斯耐(David Zinsner )提供了2022年業績展望:2022年全年營收為760億美元;非美國通用會計準則(NON-GAAP)毛利率為52%;非美國通用會計準則的EPS為3.50美元;全年資本支出約為270億美元。隨著公司加大投資以加速長期增長,經調整后的自由現金流預計將為-10億-20億美元。
提供汽車芯片全面解決方案
過去兩年席卷全球的汽車行業芯荒荒,也讓不少芯片產業鏈巨頭開始憧憬汽車芯片的美好未來。這些企業依靠自身在通訊、電子等多個領域的技術、供應鏈、制造及資本積累,希望借助電動化、智能化的浪潮,重構全新的汽車行業Tier1模式。
英特爾IFS總裁蘭迪爾·塔庫爾(Randhir Thakur)在投資者大會上宣布,“汽車正在向自動化和電氣化過渡,為了服務這個市場,IFS內部將建立一個專門的汽車團隊。”該部門將為汽車制造商提供完整的解決方案,未來IFS將優先專注于三個重點:開放式中心運算架構、車用級代工平臺、協助汽車芯片制造商向先進技術過渡。
首先,IFS將開發一個高性能、開放的汽車計算平臺,幫助汽車OEM廠商建立下一代體驗和解決方案。這個開放的計算架構將利用基于小芯片(chiplet-based)的構建模塊,以及英特爾的先進封裝技術,為構建針對技術節點、算法、軟件和應用的優化解決方案提供顯著的靈活性,以滿足下一代自動駕駛汽車的計算需求。
其次,IFS的目標是打造車用級代工平臺針對微控制器和獨特的汽車需求,將先進制程和技術優化與先進封裝相結合,以幫助客戶設計多種類型的汽車半導體芯片。IFS此前已經與英特爾旗下子公司、高級駕駛輔助系統解決商Mobileye合作,后者在車用級產品方面擁有豐富的經驗,能夠為IFS在汽車領域提供前沿技術節點。
第三,IFS將為汽車制造商提供設計服務和英特爾的IP,使他們能夠利用英特爾從芯片到系統設計的專長。去年宣布的英特爾代工服務加速器計劃的汽車項目,旨在幫助汽車芯片制造商過渡到先進的制程工藝和封裝技術,并利用英特爾定制、基于行業標準的IP組合進行創新。未來,IFS將重點提供自動駕駛和輔助駕駛、射頻和傳感器、電源管理芯片等領域的汽車芯片。
政府政策導向與支持
目前,美國占全球芯片產量約12%,同期歐洲的份額下降到9%,在過去幾十年里,大部分芯片產能被轉移到亞洲。
最近,歐盟發布《歐盟芯片法案(The European Chips Act)》草案,美國眾議院通過《2022年美國競爭法案(America Competes Act of 2022)》。這兩項法案都在促進增加當地的芯片產能,將對芯片產業產生深遠的影響,未來的芯片產業將會發生更多并購與整合案例,世界芯片產業正呈現出新一輪分化重組的趨勢。
《歐盟芯片法案》擬投入430億歐元(約3125.4億元人民幣),計劃到2030年將歐盟區芯片產能全球占比提升至20%。
《2022美國競爭法案》旨在提高美國競爭力,并支持美國芯片產業與中國競爭,巨額投資項目包括幫助半導體行業的約520億美元撥款和補貼,以及加強高科技產品供應鏈的450億美元。
英特爾想要發力代工領域,也與產業發展的大背景以及美國政策步調相一致。一方面,自2020年下半年以來,全球產業面臨芯片短缺,晶圓廠產能一直不足,英特爾想要從中拿下更大的市場份額在情理之中。
另一方面,美國政府致力于加強本土芯片生產,進一步推動晶圓廠投資擴產計劃。在《2022美國競爭法案》中,美國政府將為芯片產業提供高達500多億美元的資助,這也是2.3萬億美元基建計劃的一部分。因此,英特爾打算與美國政府保持步調一致,利用“制造業回歸本土”的契機實現再增長。
英特爾CEO蓋爾辛格響應美國政府號召,公布了支持重振芯片制造的一系列計劃。加強美國和歐洲的芯片制造能力也成為了蓋爾辛格心頭的一件大事。蓋爾辛格前往華盛頓游說眾議院批準《2022美國競爭法案》,并去歐洲游說歐洲官員們提供類似補貼方案。
英特爾稱,將向汽車芯片相關的公司開放其現有的工廠網絡,以應對福特和通用汽車的生產線因芯片供應短缺而臨時中斷;并與芯片產業鏈的供應商商談,在未來短期內生產汽車芯片;最終目標,是帶領美國的芯片行業重回巔峰,并讓超過三分之一的半導體制造重新回到美國的土地上。
新任CEO的“復興計劃”
2月15日,闊別12年之后,年近六旬的技術派老將蓋爾辛格重返英特爾,接替財務出身的司博睿(Bob Swan)出任第8任CEO。作為英特爾曾經最年輕的副總裁、首位CTO,他18歲加入英特爾,效力30年后被迫離開,曾主導過80486等在英特爾發展史上有標志意義的產品的開發。
上任不久,蓋爾辛格就為英特爾制定了“復興計劃”,推出了一系列大刀闊斧的改革措施,推進英特爾從CPU公司向多體系結構XPU公司轉變,并多次表達過對汽車芯片業務的重視。在他看來,“汽車半導體需求持續增長的新時代,供應商需要更大膽的想法。”幫助汽車制造商打造芯片“生產線”,成為英特爾新的戰略目標。
2021年3月,英特爾在新的領導架構下推出了IDM 2.0新戰略,旨在將未來英特爾的制造變革為“英特爾工廠+第三方產能+代工服務”組合。這不僅英特爾短期內的改革重點,還是新掌門的一個決心,以彌補公司過去幾年戰略層面輸掉的薄弱環節。
IDM 2.0的重點包括:首先,維持內部工廠大規模生產的運營模式,通過梳理和升級自家工廠網絡,提升內部產品和供貨能力。
其次,是重啟晶圓代工業務。一方面擴大第三方晶圓代工的比例,下一代7nm制程的部分CPU晶片將于2023年正式委托臺積電代工。另一方面,宣布轉型成為晶圓代工的供應商,通過IFS進入芯片代工業務。
最后,英特爾宣布將斥資200億美元,在美國亞利桑那州新建兩家晶圓工廠。這兩家新工廠不僅承擔了英特爾自家產品,還將為IFS客戶提供生產晶圓所需的基礎產能。
從該戰略發布至今,英特爾在制造方面動作頻頻,多次宣布要在歐美建造新廠,并通過并購快速擴大制造能力,希望能夠重新奪回在供應鏈中的地位。
代工服務加速器
2021年3月,英特爾在宣布將成立代工服務事業部——IFS,為其他廠商代工芯片。英特爾當時市值約為2250億美元,承諾投資逾200億美元,以擴大在美國的芯片制造設施。蓋爾辛格還稱,該公司將在國內外進行更多擴張。
然而,汽車芯片的要求和消費電子芯片差異較大。車規級半導體需要在以下工況環境中保證20年的質量:溫度為-40-175(200)攝氏度、濕度為95%、50G的激烈震動、15-25Kv的靜電,不良率僅為1ppm(百萬分之一)。相形之下,消費電子半導體僅僅是不良率就放寬到200ppm,抗震動標準要求只有車規級的1/10。
這就注定,車規級半導體和消費電子半導體在生產工藝要求和性能要求方面走了兩條路徑,不僅僅彼此之間會爭奪半導體供應商的原材料產能,同時一旦晶圓和芯片產線落定,由于制程工藝方面的差異,并不容易迅速調節。
2021年4月,英特爾的CEO蓋爾辛格在接受采訪時透露,他們正在同汽車芯片設計商接洽,將在6到9個月內開始制造汽車芯片。英特爾位于俄勒岡州、亞利桑那州、新墨西哥州、以色列和愛爾蘭的工廠,都可用于生產汽車芯片。
2021年9月,蓋爾辛格在2021年德國國際汽車及智慧出行博覽會上的演講中表示,計劃在歐洲新建至少兩個技術領先的半導體工廠,而未來十年的投資規劃預計將達到800億歐元,并宣布推出英特爾代工服務加速器(Intel Foundry Services Accelerator)計劃,幫助汽車芯片設計公司加速過渡到先進的制程工藝。
為此,英特爾要組建一個新的設計團隊,并提供定制和行業標準的知識產權(IP)授權,以支持汽車客戶的定制化需求。
同時,英特爾透露他們將協調愛爾蘭工廠的部分產能用于生產汽車芯片,他們已在內部啟動一個新的項目,協助工廠轉向生產汽車芯片。英特爾將用于制造汽車芯片的工藝,比目前大部分用于汽車的芯片工藝都要先進,英特爾的項目也得到了包括寶馬、大眾、戴姆勒、博世等汽車廠商和零部件供應商的支持。
2022年1月,英特爾宣布要在美國俄亥俄州投資200億美元打造全球最大的晶圓生產基地,在關于這筆投資的發布會上,蓋爾辛格進一步表示,要在未來十年投資1000億美元,最多新建8個晶圓廠。有望一舉建成“地球最大芯片制造基地”。
2022年2月,英特爾宣布設立一項 10 億美元(約 63.6 億元人民幣)新基金,用于扶持早期階段的初創公司和成熟公司,為代工生態系統構建顛覆性技術。作為2021年3月份推出的IDM2.0戰略的一部分,這是英特爾再度對外開放其晶圓代工服務的明確信號。
據了解,該基金由英特爾資本(Intel Capital)和英特爾代工服務事業部(IFS)合作設立,將優先投資能加速代工客戶產品上市時間的技術能力,涵蓋知識產權(IP)、軟件工具、創新芯片架構和先進封裝技術。
收購戰的失與得
由于半導體行業是個知識密集+資本密集的行業,研發既需要長時間鉆研,也需要龐大的資金支持,因此企業間的并購一直是巨頭們完善自身產品結構、拓展自身產品邊界及產能的主要方式之一。
很早以前,英特爾就通過收購介入了汽車芯片領域。如2015年6月英特爾斥資167億美元收購第二大FPGA廠商Altera,彌補了在異構計算中關鍵的一環。智能電動車是未來汽車行業的主流發展方向,可編程的FPGA在目前汽車攝像頭以及傳感器中已經得到成熟應用,并越來越多地用于ADAS和自動駕駛的人工智能系統中,實現不同功能的轉換。
2017年3月,英特爾斥資約153億美元收購以色列自動駕駛汽車技術公司Mobileye,在AI芯片的發展中占隊先機。如今這家子公司已經成為英特爾近兩年增速最快的業務板塊。2021年,Mobileye創造了13.6億美元的收入,同比增長超過40%,營業利潤達到4.71億美元。同時,還實現了交付第1億顆EyeQ SoC的里程碑。
對于英特爾來說,Mobileye的規模還不足以成為新戰略的強勁動力。2021年12月7日,英特爾首次對外宣布,計劃將Mobileye拆分上市,市場預計估值可能超過500億美元。
如果說英特爾前幾年的收購是為了完善產品結構,而最近的收購則是為了擴展產能。2021年7月,外媒援引知情人士消息稱,英特爾正尋求斥資300億美元收購世界第四大芯片制造商格芯(GlobalFoundries)。
格芯是全球最大的專業芯片生產公司之一。市場研究公司TrendForce的數據顯示,格芯擁有約7%的芯片代工市場份額。但隨后這一消息遭到格芯否認。
2022年2月15日,英特爾宣布以54億美元、全現金的方式收購以色列半導體制造公司高塔半導體(Tower Semiconductor Ltd.)。英特爾的出價是每股53美元,溢價達到60%,這引起了高塔半導體的外圍市場上股價大幅彈升。
英特爾表示,預計將在大約12個月內完成這筆收購。交易結束時,英特爾希望讓這兩個組織成為完全一體化的公司。
高塔半導體成立于1993年,并于1994年在美國納斯達克和以色列特拉維夫證券交易所上市。自成立以來,高塔半導體相繼收購了美國國家半導體、美光、Maxim Integrated Products等公司的晶圓廠,并于2008年收購了Jazz Semiconductor公司。
根據市場咨詢公司TrendForce的數據,高塔半導體是2021年第三季度全球排名第九的晶圓代工廠商,全球市場份額1.4%。2021年第三季度,高塔半導體營收為3.87億美元(約合24億元人民幣),同比增長60%。目前其市值為35.94億美元。
高塔半導體主要生產模擬芯片、CMOS、分立器件、MEMS(微機電系統)等產品,在射頻、顯示器、電源管理、工業傳感器等專業技術方面具備專長,進行移動、汽車和電源等市場跨區域經營代工業務,用于汽車、移動、醫療和航空航天等領域,而這些領域也是目前半導體供應鏈中最短缺的產品。
當前,高塔半導體在以色列、美國、意大利等地都擁有8英寸/12英寸晶圓廠。此外,高塔半導體還與松下半導體(現名為Nuvoton Technology Corporation Japan)合作創辦了日本TPSCo,并持有該公司51%的股權。TPSCo在日本建有3座晶圓廠。
在客戶擴容、市場需求不斷增長之下,英特爾面臨的是產能跟不上和芯片供應的巨大缺口。作為極少數能夠獨立完成芯片的設計、制造和封測所有工序的半導體企業,英特爾收購成熟的芯片制造公司高塔,一方面,將有助于推進英特爾的IDM2.0戰略,迅速擴大英特爾的制造產能;另一方面,并購可將高塔在射頻、工業傳感器等領域的經驗,與英特爾桌面及云計算領域的優勢形成良好互補,在當下需求最大、增速最快的模擬半導體等市場,實現全球布局及技術組合,以滿足前所未有的行業需求。
蓋爾辛格稱,這次收購英特爾看重的是高塔半導體的“專業技術組合、地理覆蓋范圍、深厚的客戶關系和以服務質量為優先考慮的運營方式”,可以讓英特爾獲得更多的代工基因(Foundry DNA),并獲得提供更多的代工產品組合的能力。
英特爾執行副總裁、CFO辛斯耐表示,對高塔半導體的這筆收購,將使2026年代工市場規模達1400億美元。
汽車行業目前正在經歷一場深刻的轉變。英特爾知道,不完整的供應鏈和傳統制程工藝技術將無法為日益增長的需求,以及向更多計算密集型應用的過渡提供支持。
在蓋爾辛格的未來版圖中,已經計劃將英特爾重新定位為半導體代工的市場領導者之一,從芯片設計到制造代工,以抗衡臺積電、三星近年來從消費電子及汽車等行業獲得的持續訂單。
蓋爾辛格也指出,由于目前全球芯片產能匱乏,使得行業過分專注于制造,導致競爭對手將芯片設計與制造分離,但英特爾作為半導體產業的領導廠商,希望能通過新建工廠來擴大產線維持產能之外,將產能掌握在自家手中,不受代工廠或供應鏈中斷影響,并將多余產能對外提供給專注設計的芯片廠商。
同時為了滿足汽車行業對芯片先進工藝的要求快速提高,英特爾希望將Intel 16工藝將率先用于汽車行業,然后轉向Intel 3和18A等下一代技術,到2025年在晶體管的性能效率上再度領先業界。
來源:汽車商業評論