嚴重短缺的PMIC，要靠12英寸晶圓拯救？

缺芯潮走過一年多，“長短料”格局已經(jīng)取代了最初的普遍缺貨，當下供應(yīng)鏈內(nèi)的幾個“斷點”格外顯眼，PMIC就是其中之一。

從IC交易網(wǎng)“創(chuàng)新指數(shù)”的統(tǒng)計來看，PMIC從去年開始的各個月份都列席熱搜榜單的前五名之內(nèi)，能夠長期將其“壓制”的唯有MCU。最近這一周，PMIC的熱度仍高居前五之內(nèi)，反映出市場需求仍然強烈。

【創(chuàng)新指數(shù)單周品類及品牌熱搜情況】

各品牌中，TI的TPS92、TPS61及LM等系列在PMIC中熱度最高，也正是因為PMIC帶來的巨大搜索量，TI在上周，并且是連續(xù)數(shù)周都高居品牌熱搜第一，蓋過所有品牌的光芒，包括ST。

【創(chuàng)新指數(shù)6種TI品牌PMIC周搜索量情況】

PMIC：有電源就要用到它，需求極大

PMIC全稱電源管理芯片（Power Manage IC），在電路系統(tǒng)中，各個芯片及器件的工作電壓各不相同，PMIC將電池或電源提供的固定電壓進行升壓、降壓、穩(wěn)壓等處理，以滿足各個器件的工作條件。如果說主芯片是電路系統(tǒng)的“大腦”，那么PMIC就可比作電路系統(tǒng)的“心臟”。

隨著電子設(shè)備日益普及、包括工業(yè)產(chǎn)線及汽車等領(lǐng)域的電子化也日益加深，PMIC的需求與日俱增。特別是在2020年新冠疫情爆發(fā)后，線上辦公刺激PC、服務(wù)器等“宅經(jīng)濟”需求攀升，外加環(huán)保浪潮造就的新能源產(chǎn)業(yè)，市場對PMIC的需求不論是數(shù)量還是性能方面，都達到了空前高度。

然而，2020年疫情爆發(fā)以來，多個原因?qū)е?/span>PMIC供應(yīng)困難，至今它仍是缺貨最嚴重的物料之一。PMIC與MCU、面板控制IC等成熟制程芯片儼然成為供應(yīng)鏈中的“斷點”，影響到到很多電子產(chǎn)品的出貨節(jié)奏。

【主要PMIC廠商列舉 來源：CTIMES】

PMIC擴產(chǎn)不易，轉(zhuǎn)進12英寸是關(guān)鍵

根據(jù)集邦咨詢的調(diào)研，大部分PMIC基于8英寸0.18-0.11微米工藝制造。早在疫情之前，8英寸產(chǎn)能的緊缺就暴露了出來。2016前后，電動車等新應(yīng)用刺激出大量包括PMIC在內(nèi)的“小芯片”需求，讓本該被12英寸替代的8英寸產(chǎn)能落入緊缺。2020年缺芯潮爆發(fā)，加劇了這一結(jié)構(gòu)性短缺，導(dǎo)致包括PMIC在內(nèi)的一系列小芯片嚴重缺貨漲價。

面對巨大的供需缺口，眾多原廠和芯片代工廠自然是要擴產(chǎn)。但在12英寸晶圓主流化的今天，各廠對8英寸的擴產(chǎn)普遍力度不足。8英寸設(shè)備供不應(yīng)求，使得芯片廠擴的實際成本并不低，并且12英寸晶圓主流化不可阻擋，此時擴產(chǎn)8英寸也要承擔(dān)巨大的機會成本。

后續(xù)幾年，芯片廠對于8英寸晶圓的擴產(chǎn)，主要是用“去瓶頸化”的方式增加少量產(chǎn)能。據(jù)集邦咨詢預(yù)測，2020至2025年全球前十大晶圓廠8英寸等效晶圓產(chǎn)能復(fù)合年增長率僅3.3%，相比之下12英寸的年增量是10%。由此可見，各廠擴產(chǎn)重心早就放在12英寸之上。

對中小IC設(shè)計廠來說，轉(zhuǎn)進12英寸產(chǎn)線成本太高，單位產(chǎn)能的提升并不能彌補重新開發(fā)、驗證及流片所花費的成本。眼下積極轉(zhuǎn)進12英寸產(chǎn)線的，還是以大廠為主。

集邦咨詢介紹，目前包括聯(lián)發(fā)科、高通及瑞昱等IC設(shè)計廠正陸續(xù)將部分PMIC轉(zhuǎn)移至12英寸90/55納米工藝生產(chǎn)。而在IDM廠之中，則是以TI和安森美等廠轉(zhuǎn)進12英寸最為積極。值得一提的是，PMIC正是TI的“主戰(zhàn)場”之一。因此，在IC交易網(wǎng)看來，TI的動向最值得充分關(guān)注。

大型IDM轉(zhuǎn)型12英寸，引領(lǐng)節(jié)奏

作為IDM域的頭號玩家，TI曾多次改變行業(yè)走向。本輪轉(zhuǎn)進12英寸風(fēng)潮，TI在也是頗為積極主動。

去年7月，TI僅以9億美元收購了美光位于猶他州的一座12英寸晶圓廠，該廠編入TI麾下，成為其第四座12英寸廠。去年11月，TI宣布將在德克薩斯州謝爾曼新建最多四座12英寸芯片廠，其中兩座會在今年動工。如四座晶圓廠全部建成，總投資額將高達300億美元，而TI也將擁有高達8座12英寸晶圓廠，這在IDM廠之中無人能及。

TI轉(zhuǎn)型12英寸非一日之功，且早已從中獲益頗多。早在2017年，TI模擬收入中的一半以上就來自12英寸產(chǎn)線，使得TI整體的毛利率多年保持在60%以上。相比之下，其他IDM廠的毛利率一般處在40%-60%之間。據(jù)TI表述，12英寸晶圓相比8英寸，制造模擬IC可以讓未封裝芯片的成本優(yōu)化40%，封測后芯片的成本降低20%，這顯然就是近年來TI的毛利率遙遙領(lǐng)先其他IDM廠的秘訣所在。

有TI“嘗鮮”在前，更多IDM廠也開始布局12英寸產(chǎn)線。2020年，安森美以低至4.3億美元的價格收購代工廠格芯的一座12英寸廠，從而躋身“12英寸俱樂部”。在這之前，ST、英飛凌等廠也都擁有了自己的12英寸廠，但上述這些廠商的布局跟TI相比，差距尚且遙遠。

以TI為首的IDM大廠布局12英寸產(chǎn)線，就是為了生產(chǎn)PMIC以及更多原先基于8英寸晶圓的“小芯片”。集邦咨詢預(yù)測業(yè)內(nèi)主流產(chǎn)品轉(zhuǎn)入12英寸產(chǎn)線的時間在2023下半年至2024年，而這應(yīng)該也是缺芯大開始潮褪去的時間點。

現(xiàn)在2022年快要走過一個季度，接下來的時間，就將是缺芯潮的“下半場”，后續(xù)芯片廠之間的競爭，將會圍繞12英寸產(chǎn)線的布局展開。在TI穩(wěn)居高位之后，下一個強者將會是誰，IC交易網(wǎng)將與業(yè)內(nèi)廣大朋友共同期待。