缺芯？解析芯片行业供应链有哪些特点？

芯片供应与制造是全球化分工与合作的结果。任何供给侧和需求侧的波动，都可能对整体芯片供应链上下游造成一系列的影响。而今持续受到关注的全球缺芯话题热度不减，一个“缺”字体现了供给不足的问题，那么供与需之间为什么出现这样的差异以至备受多行多业的瞩目？

目前众多关于缺芯的文章，基本从半导体产业链、经济环境及投资等多维度展开。这篇文章从供应链角度，先简要描述下缺芯的背景，然后说明下目前半导体行业的两大业务模式下，其供应链模型对应的特点，供同行友人参考，欢迎交流。

缺芯片？供需天平两端

需求端

从需求端来看，这里重点说明三点因素。

其一是，汽车业向智能化方向发展，新能源汽车也在崛起，芯片在智能汽车与新能源汽车配件中所占比例有所提高；其二，从2020年掀起的疫情导致居家办公的需求激增，全球开启线上办公、授课模式，这自然增加了个人PC端、显示器、智能手机、摄像头等等的需求增加。因此，疫情之下，半导体市场并没有遭受打击，反而迎来了激烈增长；其三，美国制裁等问题打破了全球芯片的需求供应节奏，不少企业选择大量备货芯片，这些囤积的芯片也增加了10%的芯片需求。

供应端

从供应端来看，众多所谓的不可抗力可谓给芯片制造厂商带来了诸多困难。

其一，疫情的影响虽带来市场需求暴增，但现有产能情况非但并未增加，反而受到疫情影响，芯片工厂及其上游产业常常不得不停工停产，以及受疫情管控影响带来的运输环节的断裂等。其二，半导体主要产地，比如美国的重要芯片产地遭遇了百年难遇的冰雪和风暴，导致该州晶圆厂停工，比如台湾遭遇了大旱天气，芯片制造工艺中需要大量干净水源，也造成供应链受阻，比如日本半导体巨头工厂遭遇火灾，部分设备受到损坏导致产能降低。其三，为应对需求端上涨，中长期的解决方案必然是要考虑如何增加产能，目前全球很多晶圆厂有了扩产的计划，在增加生产线，做设备投资、厂房扩张等。但是，从工厂建立到实现量产是个长周期项目，因此产能的爬坡过程将会持续面临供需不平衡的局面。另外，由此也可以看出，芯片产业链上游的设备也迎来客户需求的增长。

上述从稍宏观的角度概括了缺芯问题，当然供需这个动态过程的演变，一些因素的主次之间也会动态变化，但总体上，其集中体现了供需不平衡造成的全球半导体产业链上下游的震荡。那么，由此引申，企业运营过程中如何做好供应链设计、执行及改善？这个思考的很重要的一个出发点即为，这个供应链网络是要服务于企业的战略定位和核心价值定位的，基于此做拆解，那么，供应链各环节要实现的目标是什么？它的metrics即指标有哪些方面？这是企业供应链特性的基础，也是后续企业做供应链运营与改善的指南针。接下来以芯片行业中的两大业务模式对比角度解析下其供应链。

芯片行业两大业务模式

01IDM模式

以芯片行业来说，目前业内有两大方向的业务模式。

一种是IDM模式，即整合元件制造商，垂直整合的形式，从IC设计、IC制造到封装测试，一家公司覆盖全产业链，典型代表有Intel、三星、德州仪器等公司。 

核心价值定位

对于采用IDM模式的公司，公司全面把控，协同优化IC设计与IC制造两大环节，可充分发挥技术潜力、并积累技术优势、工艺经验，大部分都有了自己的知识产权，加上直接面向市场客户需求，经营自有品牌，其重点方向为品牌营销、技术创新做基石的高客户服务水平。

市场需求

既然直接面向客户可能的定制化需求，企业需具备应对需求波动的能力以保证完美订单满足率。一方面，需求计划的解耦点选择很关键，基本思路是从设计到制造工艺环节中，对前端的制造环节使用MTS(make to stock)即推式，对后端的客户定制环节使用MTO(make to order)即拉式，这样既可以减少客户订单交付周期，也可以降低成品库存水平；另一方面，IC设计与制造环节紧密配合，不需要进行硅验证、工艺对接问题等，自然加快了产品开发周期，提升迭代速度的同时保持定制化需求服务。

生产过程

IDM模式之下，芯片制造工艺复杂，涉及生产设备、测试设备等较大的固定资产投入，一是需要供应链具备效率导向型的特点以实现规模效应，这也与上述提及的计划解耦点选择息息相关，以保证规模效应的同时具备一定的应对市场需求的灵活性。二是需要提高固定资产利用率，做好生产计划的排产，减少准备周期，既保证设备产能充分利用，也对于制造过程中的半成品库存配置关键节点的storage location，通过监控各环节在制品库存水位保证物料流，以期促进产能的转化是面向客户的需求生产的，而不只是生产些成品库存在仓库里等待着订单。

可以说IDM模式是将市场需求的波动性和定制化要求，与生产过程的优化充分发挥与结合起来，一个企业的供应链可以直接触及上游的材料设备与下游的消费电子或汽车用户，其完整度、复杂性相较于垂直分工模式都更高。

02垂直分工模式

另一种是垂直分工模式（Fabless + Foundry + 封测），Fabless主要指无晶圆厂，IC设计环节的公司，业内典型代表有高通、英伟达、AMD等；Foundry指晶圆代工厂，比如台积电、中芯国际等；封测主要指对于加工后的晶圆做封装、测试的公司。

核心价值定位

对于Fabless企业而言，明显的一个特点就是其资产，那么其核心竞争力集中于IC设计能力，当然，从微笑曲线理论来说，开发设计和品牌营销也是产品附加值更高的领域。对于Foundry企业，其投资规模较大，但是不需要承担芯片设计缺陷问题这种风险，因此其价值定位即在于固定资产利用率、产能的充分发挥和工艺水平、工艺周期这些围绕生产制造的成本和流程上的优化。

市场需求

供应链本身的优化其实与一个公司的产品设计息息相关的，这也是另一种供应链模型，即包括开发链和制造链两个方面的整合（以后单独展开文章详述）。而这种Fabless 与Foundry模式分开之下，如上述价值定位的倾向可见，Foundry的供应链规划重点是产能的组合搭配、生产工艺、生产计划的优化，其次是一定程度的面向客户需求节点的灵活性。

生产过程

上述IDM模式下的生产过程本身对于Foundry企业总体适用，而且一些IDM公司本身也有因产能不足，建立生产线成本高，而选择将业务外包给Foundry的情况。毕竟，资产转起来，才会有现金流。而现今前文阐述的缺芯问题，也是全球各大晶圆代工厂，以及IDM厂商规划扩建产线来解决的方向。

至此，本文对于芯片行业的供需不平衡现象、对于业内垂直整合与垂直分工两个方向下的供应链特点做了介绍，欢迎同行交流讨论。