半导体行业因为每4、5年一个荣枯周期，背上了大起大落的恶名。目前晶圆制造大厂动辄千亿的扩张计划，更是加剧了周期担忧。然而，设备产能瓶颈与万物用芯的巨大需求将大大拉长这个繁荣周期，或许我们迎来了一个芯运长久的时代。
首先是半导体设备的产能紧张，不仅先进制程的设备紧张，成熟工艺的设备也很紧张，这导致晶圆制造商建厂速度减慢，芯片产能扩张速度相对温和。
近日， ASML的CEO彼得•温宁克表示，晶圆制造大厂们的扩张计划将受限于设备短缺，而且这种短缺是长期的，ASML的供应链无法通过提高生产效率来化解设备产能紧缺。
虽然ASML今年、明年的产能会持续增加，但增加的产能跟不上芯片扩产的增长，若要ASML满足市场，其产能要提高50%以上，这不是一朝一夕的事。
ASML拥有700家产品相关供应商，其中200家是关键供应商。如果提高效率，至少要这200多家企业一起提速。但由于很多部件是高度精密的设备，很难在短期内迅速扩大产能。按过往的经验，光刻机设备的产能很难在短时间里突然爆发，其产能紧张是常态。
目前ASML正与供应商一起评估如何增加产能。但是另外一个问题也困扰着设备生产商，ASML目前还没有晶圆制造商们明确投资规模。最近动辄爆出百亿美元的大项目，具体有哪些要确定落地，尚未有明确答案。
不仅先进制程设备紧缺，成熟工艺的设备也紧缺。以用于8吋的光刻设备为例。
ASML、佳能和尼康是8吋光刻系统的主要供应商，此类设备目前市场也很紧俏。目前所有的光刻设备商都在制造和翻新适应于8吋制程的光刻设备。就连市场上用于翻新8吋设备的工具也严重短缺。
不仅仅8吋的设备，在过去10年中，更成熟工艺的设备需求一直保持强劲并不断增长。今天的短缺不仅仅目前需求的回应，也是对几年前出现的短缺的补课。
为应对8吋设备的短缺，设备和原料供应商已经显著扩大制造能力。但依然不敷使用，目前晶圆制造和设计公司已经尝试将工艺和产品转移到自动化程度更高和产能更大的12吋产线。
其次，芯片需求绵绵无绝期。
芯片行业曾经只靠一两个关键产品的驱动，先是个人电脑再是智能手机。现在，人工智能的兴起使得芯片从工厂制造、汽车驾驶、再到家用电器的智能化，可谓万物用芯。智能设备的大幅增加，则需要更多的算力和数据来支撑，数据的存储和处理带来了更多的芯片需求。
结果，每台设备的半导体含量猛增。如果取平均值，到2025年，智能手机将包含价值 275 美元的芯片，而2015年智能手机中的芯片100美元。汽车芯片的增幅也与之类似。
芯片用量快速增加，但芯片产能并没有按同样的速率增加。由光刻机的产能原理就可以看出，让投资如此巨大，技术如此复杂的超长供应链，同步提速很难实现。
芯片需求也出现了多样化。芯片需求除了个人消费品，现在向其他领域扩展。除了我们熟知的制造业的智能化，服务业和政府需求也大幅出现。政府也是芯片需求大户，如机场、路政、治安、云上政务等等。所以目前国内互联网企业跃跃欲试，进入芯片领域，并不是它们跟风，而是它们作为新的基础平台有大量的芯片需求。
如此突然而强烈的需求，先进制程姑且不论，已经被一度冷落的成熟产能都出现紧缺。
前面提及的8吋晶圆厂自1990年代以来就已经存在。目前全球有200多家8吋晶圆厂采用成熟的工艺技术制造芯片。各种技术节点的工艺生产的芯片用于所有电子产品。
本来8吋晶圆厂已经被市场逐渐冷落，但从2015年开始，这种成熟工艺的芯片的需求激增，使得8吋晶圆厂利用率直逼100%，甚至出现产能短缺。尤其2021年以来汽车公司疯狂地订购芯片，现在许多汽车芯片在8吋晶圆厂中制造的。
芯片需求大爆发的趋势是如此强烈而持久，加之晶圆制造巨头的毛利很高，如此巨大的利益怎么不能引起混战，这才是各主要经济体争相扩产的主要原因。
综上所述，由于芯片制造供应链环节太多，芯片制造厂投资过于巨大，建设周期过长，导致晶圆制造新增产能的释放是一个缓慢而长期的过程。
试想，光刻设备要2、3年才能满足需求，建厂周期也要2、3年，即便这两个周期不完全叠加，但总归会让整个建设周期延后。尽管资金蜂拥建厂，但产能的兑现是缓慢的。
此外，需求的出现总是出人意表，譬如挖矿机，谁能想到它会成为台积电那样的巨头的大宗客户。谁也没料想到疫情会伴随着芯片的巨大需求一起到来。我们的世界不断有新事物、新需求出现，或许在人们为已经出现的需求建设产能时，新的需求又不断出现。所以今天的半导体产业扩产平缓而需求绵长，它不再是4、5年一调整的周期行业了。
本文转载自《国际电子商情》，原文发布于2022年4月16日。
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