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美國商務部發布半導體RFI提報結果:供需嚴重失衡、庫存僅5天、特定節點需求

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發佈於 2022年1月26日
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圖1、全球半導體典型生產模式

跨區域性龐大且複雜性的全球半導體典型生產模式 (如圖1),難以因應COVID-19疫情導致全球半導體供應鏈中斷,影響許多行業產品生產,甚至進而影響工人就業及經貿發展。自去年 (2021) 春天以來,美國商務部舉辦了半導體行業會議以促進合作,成立了供應鏈中斷工作組以促進整個政府解決問題的方法,並啟動了早期警報系統以監控半導體行業的生產中斷。接著,美國商務部要求半導體供應鏈的所有廠商約全球150家,從生產商、消費者和中間商,自願性填報RFI分享有關庫存、需求和交付動態的信息。 

美國占全球半導體製造能力僅11% 遠低於1990年的40%

雖然,美國半導體行業一直主導著全球半導體供應鏈的許多環節,例如研發 (R&D)、晶片設計和製造。然而,近幾年美國在全球半導體行業的地位面臨諸多挑戰。2019年,美國占全球半導體製造能力的11%,低於2015年的13%,並從1990年的40%持續長期下降。反而,海外半導體製造能力在台灣 (以台積電為首)、韓國 (由三星領導),以及越來越多的中國。
 
填報RFI 受訪者全球約150多家

根據美國商務部,對半導體供應鏈風險公眾意見徵詢的回應,填報RFI 受訪者全球約150多家,按供應鏈中的角色細分,對於半導體消費者而言,按行業細分。


圖2、RFI受訪者分布
資料來源:美國商務部,2021年9月調查

半導體RFI結果主要發現

自去年 (2021) 春天以來,政府舉辦了半導體行業會議以促進合作,成立了供應鏈中斷工作組以促進整個政府解決問題的方法,並啟動了早期警報系統以監控半導體行業的生產中斷。接著,美國商務部要求半導體供應鏈的所有廠商約全球150家,從生產商、消費者和中間商,自願性填報RFI分享有關庫存、需求和交付動態的信息。

2022年1月25日,美國商務部公佈了2021年9月發布的《半導體供應鏈風險》 (Risks in the Semiconductor Supply Chain) 信息要求 (RFI) 填報後盤點的結果,發現:
  • 買家強調的晶片需求中位數在2021年比2019年高出17%,但買家並未收到供應量相應增加,造成嚴重的供需失衡。
  • 大多數半導體製造設施的利用率都在90%或以上,這意味著在不建設新設施的情況下,可以在線生產的額外供應有限。
  • 短缺瓶頸主要集中在特定的半導體輸入和應用,包括傳統邏輯晶片 (用於汽車、醫療設備和其他產品)、模擬晶片 (用於電源管理、圖像感測器和射頻) 和光電子晶片 (包括用於感測器和開關)。
  • 受訪者指出的主要瓶頸是需要額外的晶圓廠產能。受訪者發現的其他瓶頸包括半導體及其所需組裝電子設備其他零組件缺乏原材料投入。
  • 買家強調的半導體產品庫存中位數已從2019年的40天下降到2021年的不到5天。可能因此從海外半導體工廠,進而影響並有可能關閉美國的製造工廠,使美國工人及其家人處於危險之中。
  • RFI查明供需不匹配最嚴重的特定奈米節點 (node-specific),美政府將努力推進與行業合作,以解決這些節點的瓶頸。從RFI結果,確定存在嚴重半導體供需不匹配的特定類型的產品及關鍵行業 (包括醫療設備、通訊和汽車),包括:
    • 主要由傳統邏輯晶片製成的微控制器,包括例如40、90、150、180和250 nm節點
    • 模擬晶片包括,例如,40、130、160、180 和800 nm節點;和
    • 包括例如65、110和180 nm節點的光電子晶片。
  • 全面的主要瓶頸似乎是晶圓產能,這需要一個長期的解決方案。
美國商務部長Gina M. Raimondo表示,接下來,商務部將利用這些新信息讓行業參與解決節點特定問題,還將調查有關這些節點異常高價格的說法。

RFI結果清楚地表明:美國需要生產更多的半導體。國會必須為國內半導體生產提供資金,強調了拜登總統提出的 520 億美元國內半導體生產的必要性,例如美國創新和競爭法,以解決美國的長​​期供應挑戰。


圖3、半導體產品庫存中位數
資料來源:美國商務部,2021年9月調查
 
商務部將尋求外部對該RFI計劃的總體意見

2022年1月24日,商務部發布了RFI並尋求外部對該計劃的潛在總體意見,特別是以下主題:
  • 一項半導體財政援助計劃,將通過競爭程序向私營實體、私營實體財團或公私財團提供資金,以激勵半導體製造設施和配套基礎設施的建立、擴展或現代化。
  • 建立一個國家半導體技術中心 (National Semiconductor Technology Center),作為人才、知識、投資、設備和工具集的中心。
  • 一種先進的封裝製造計劃,專注於將脆弱的計算機晶片嵌入到結合多個系統的非常小的配置中的挑戰,從而優化包括降低成本、增加功能和提高能源效率。
  • 半導體行業當前和未來的勞動力發展需求。
商務部可能會舉辦研討會以更詳細地探討RFI中提出的問題,向美國內外所有相關方尋求意見,包括半導體製造商;與半導體行業相關或支持半導體行業的行業,例如材料供應商、設備供應商、製造商和設計師;行業協會、教育機構和政府實體;原始設備製造商;半導體買家;半導體行業投資者;和任何其他利益相關者。(1660字;圖3)


參考資料: 
Commerce Department Requests Information on Supporting a Strong U.S. Semiconductor Industry. U.S. Department of Commerce, 2022/1/24. 
Results from Semiconductor Supply Chain Request for Information. U.S. Department of Commerce, 2022/1/25. 


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