半導(dǎo)體公司的新機(jī)會(huì)，如何把握？
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來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察
僅從數(shù)字來看，現(xiàn)在似乎是半導(dǎo)體公司發(fā)展的理想時(shí)機(jī)。隨著芯片需求的飆升，2020 年的年收入增長(zhǎng)了9%，2021年增長(zhǎng)了23%，遠(yuǎn)高于2019年報(bào)告的 5%。甚至在疫情之前，資本市場(chǎng)就已經(jīng)在獎(jiǎng)勵(lì)該行業(yè)飆升的盈利能力，半導(dǎo)體公司的年均收入增長(zhǎng)從 2015 年底到 2019 年底，股東總回報(bào) (TSR) 占 25%。去年，隨著遠(yuǎn)程工作成為常態(tài)，消費(fèi)者和企業(yè)增加了技術(shù)購(gòu)買，幫助加速了數(shù)字革命，股東們看到了更高的回報(bào)，平均每年50%。
然而，當(dāng)今的半導(dǎo)體公司正面臨著諸多挑戰(zhàn)。即使工廠滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，他們也無法滿足需求，導(dǎo)致產(chǎn)品交付周期為六個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間。持續(xù)的半導(dǎo)體短缺現(xiàn)在經(jīng)常成為頭條新聞，尤其是當(dāng)它迫使汽車原始設(shè)備制造商推遲汽車生產(chǎn)時(shí)。更重要的是，半導(dǎo)體公司正在努力應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)復(fù)雜性增加、人才短缺以及與流行病相關(guān)的問題，這些問題正在破壞連接不同市場(chǎng)參與者的復(fù)雜全球供應(yīng)鏈。這種短缺現(xiàn)在令人擔(dān)憂，以至于促使更多大型科技公司和主要汽車原始設(shè)備制造商將芯片設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)部——這一趨勢(shì)可能對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生重大影響。
在其他行業(yè)，制造商通常通過增加產(chǎn)能來應(yīng)對(duì)短缺。但是，半導(dǎo)體的晶圓廠建設(shè)和產(chǎn)能提升極其昂貴且耗時(shí)，通常需要一年的時(shí)間進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)張，或者需要三年以上的時(shí)間才能建造新設(shè)施，這使得快速增加半導(dǎo)體產(chǎn)能讓你更變得困難。雖然增加產(chǎn)能有時(shí)可能會(huì)有所幫助，但它不會(huì)立即產(chǎn)生效果，并且通常需要多年的大量投資才能出現(xiàn)額外的收入（如果有的話）。
為了幫助半導(dǎo)體公司制定全面的成功計(jì)劃，我們量化了產(chǎn)能擴(kuò)張的好處，以確定何時(shí)可以進(jìn)行建設(shè)。我們還確定了可以幫助半導(dǎo)體公司提高生產(chǎn)力和收入的其他策略，例如增加對(duì)前沿芯片的關(guān)注，追求超越節(jié)點(diǎn)規(guī)模的創(chuàng)新，進(jìn)行大膽的長(zhǎng)期投資，發(fā)展更大的彈性，改善人才管道，并在半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)開展合作。
了解半導(dǎo)體行業(yè)
盡管有關(guān)半導(dǎo)體短缺的頭條新聞經(jīng)?；\統(tǒng)地討論這種情況，但該行業(yè)包括許多不同的領(lǐng)域：存儲(chǔ)器、邏輯、模擬、分立、光學(xué)元件和傳感器。個(gè)別半導(dǎo)體公司及其制造基地傾向于專注于特定領(lǐng)域。相比之下，他們的最終客戶通常需要來自所有半導(dǎo)體領(lǐng)域的產(chǎn)品，因此依賴多個(gè)供應(yīng)商。即使所有其他組件都可用，缺少單個(gè)專用芯片也會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品的制造停止。
當(dāng)考慮到所有的生產(chǎn)階段時(shí)，整個(gè)過程從材料采購(gòu)延伸到后端制造(圖1)。(有些人可能會(huì)選擇狹隘的觀點(diǎn)，價(jià)值鏈從設(shè)計(jì)階段開始。)對(duì)于每個(gè)產(chǎn)品部門，大多數(shù)公司專門從事三個(gè)或更少的步驟，并可能將一些活動(dòng)外包給合作伙伴，如印制電路板組裝。在后端制造之后，半導(dǎo)體成為電子產(chǎn)品價(jià)值鏈的一部分。
圖1：半導(dǎo)體價(jià)值鏈從材料采購(gòu)延伸到后端制造。在過去的20年里，該行業(yè)在許多價(jià)值鏈環(huán)節(jié)中變得越來越整合，并且在每個(gè)領(lǐng)域都出現(xiàn)了一些冠軍（圖2）。因此，專業(yè)知識(shí)通常集中在某些市場(chǎng)（例如，美國(guó)擁有最多的無晶圓廠參與者，即僅芯片設(shè)計(jì)和設(shè)備制造）。沒有一個(gè)本地市場(chǎng)具備端到端半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制造所需的全部能力，專業(yè)知識(shí)的集中在價(jià)值鏈上形成了一個(gè)相互依賴的網(wǎng)絡(luò)（圖3）。
圖2專業(yè)知識(shí)的集中帶來了一些優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗ǔＴ试S公司共享資源，例如電源，即使它們是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，這有助于降低成本。擁有合適技能的員工也可能會(huì)被專業(yè)集群所吸引，從而形成強(qiáng)大的人才庫(kù)。但相互依存關(guān)系也意味著本地沖擊可能會(huì)產(chǎn)生全球影響，例如 2011 年泰國(guó)的洪水導(dǎo)致該國(guó)多個(gè)內(nèi)存后端工廠停止生產(chǎn)，并將內(nèi)存芯片的價(jià)格推高 30%。
圖3：沒有一個(gè)本地市場(chǎng)或公司具有端-端半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制造所需的所有能力。半導(dǎo)體短缺背后的因素
在疫情之前，半導(dǎo)體工廠已經(jīng)接近滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)樗鼈冊(cè)噲D避免投資超出滿足客戶需求所需的新資本設(shè)備。不確定的貿(mào)易動(dòng)態(tài)也促使一些參與者增加其半導(dǎo)體庫(kù)存水平以確保供應(yīng)。這場(chǎng)流行病刺激了人們購(gòu)買計(jì)算機(jī)和其他遠(yuǎn)程工作設(shè)備，然后將需求推向了更高的高度。
對(duì)于汽車OEM和其他公司來說，一種反應(yīng)是偏離他們典型的“及時(shí)”訂購(gòu)。相反，他們已經(jīng)開始訂購(gòu)比需要更多的芯片，這樣他們就可以建立庫(kù)存并擁有手頭的儲(chǔ)備。然而，在短期內(nèi)，這一舉措放大了供需之間的差距。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，一些公司可能會(huì)考慮要求簽訂具有約束力的“接受或支付”合同，在合同中他們可以接受一定數(shù)量的籌碼，或者如果他們拒絕接受則支付費(fèi)用。這種安排有助于公司更準(zhǔn)確地將芯片需求與制造能力保持一致。
客戶還可以考慮與半導(dǎo)體公司共同投資旨在提高晶圓廠產(chǎn)能的項(xiàng)目。此類項(xiàng)目可以讓半導(dǎo)體公司減少前期投資，緩解潛在的資本支出限制。但鑒于晶圓廠建設(shè)和產(chǎn)能提升的時(shí)間很長(zhǎng)，共同投資不會(huì)立即改善半導(dǎo)體短缺問題。
實(shí)現(xiàn)并保持在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先地位
盡管目前存在不確定性，但隨著越來越多的產(chǎn)品和服務(wù)越來越數(shù)字化，半導(dǎo)體行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)額外增長(zhǎng)。半導(dǎo)體行業(yè)當(dāng)前企業(yè)價(jià)值的一半以上基于盈利增長(zhǎng)預(yù)期，這反映在當(dāng)前估值中：假設(shè)最近的利潤(rùn)率軌跡，投資者預(yù)計(jì)長(zhǎng)期每年增長(zhǎng)7%至8%。
但是哪些策略可以幫助該行業(yè)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)呢？雖然答案可能會(huì)因公司的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)而有所不同，但所有半導(dǎo)體公司都可以通過在六個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域重新思考他們的方法而受益：技術(shù)領(lǐng)先、長(zhǎng)期研發(fā)、彈性、人才、生態(tài)系統(tǒng)能力和更大的能力。當(dāng)然，這里的最后一個(gè)領(lǐng)域不會(huì)帶來立竿見影的好處，但它可能是長(zhǎng)期戰(zhàn)略的重要組成部分。我們已經(jīng)量化了與不同規(guī)模的晶圓廠相關(guān)的成本，以幫助半導(dǎo)體公司確定產(chǎn)能擴(kuò)張是否適合他們。
根據(jù)最近對(duì)集成設(shè)備制造商 (IDM) 和Fabless廠商的分析，我們認(rèn)為所有半導(dǎo)體公司都有可能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，無論規(guī)模大小（圖4）。盡管最大的公司產(chǎn)生了最大的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，但也有一些小型的、具有高營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率的利基公司。
圖4：各種規(guī)模的半導(dǎo)體公司都有很高的營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率。技術(shù)領(lǐng)先
在所有產(chǎn)品領(lǐng)域，半導(dǎo)體公司都在努力創(chuàng)新，因?yàn)楦?、更?qiáng)大的芯片和先進(jìn)設(shè)備有助于在所有價(jià)值鏈領(lǐng)域產(chǎn)生更大的銷售額。擁有最獨(dú)特技術(shù)和產(chǎn)品的公司很可能成為全球冠軍。在跨行業(yè)分析中，半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)支出僅次于制****和生物技術(shù),按銷售額的百分比計(jì)算（圖表5）。當(dāng)我們檢查行業(yè)冠軍時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)他們通常通過將以下策略納入其研發(fā)計(jì)劃而取得成功。
圖5：半導(dǎo)體行業(yè)的平均研發(fā)支出非常高。
專注于尖端芯片和制造它們所需的機(jī)器。對(duì)于半導(dǎo)體制造商而言，傳統(tǒng)上創(chuàng)建更小的節(jié)點(diǎn)尺寸是成功的途徑。幾十年來，隨著半導(dǎo)體公司不斷縮小技術(shù)節(jié)點(diǎn)的尺寸，芯片上的晶體管數(shù)量每?jī)赡攴环?這是摩爾定律預(yù)測(cè)的速度。然而，近年來，由于技術(shù)挑戰(zhàn)隨著行業(yè)接近單個(gè)芯片上可包含的晶體管數(shù)量的物理極限而增加，因此翻倍的速度有所放緩。盡管如此，半導(dǎo)體公司仍將嘗試推動(dòng)該技術(shù)，因?yàn)榈?2025 年，對(duì)具有最小節(jié)點(diǎn)（7 納米 (nm) 及以下）的芯片的平均需求增長(zhǎng)將比供應(yīng)增長(zhǎng)高 4 個(gè)百分點(diǎn)。
節(jié)點(diǎn)大小的重要性因設(shè)備類別而異，某些類別對(duì)前沿芯片的需求將比其他類別增長(zhǎng)得多得多。由于客戶期望在計(jì)算密集型應(yīng)用中獲得高性能，因此在最小可用技術(shù)節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)芯片的半導(dǎo)體公司可能在這些領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)。在其他細(xì)分市場(chǎng)，較大的節(jié)點(diǎn)通常是合適的，因?yàn)榭蛻魧?duì)當(dāng)前的芯片性能或要求特定的功能，如快速切換，并認(rèn)為移動(dòng)到較小的節(jié)點(diǎn)大小沒有什么優(yōu)勢(shì)。
設(shè)備制造商可以通過創(chuàng)造實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先創(chuàng)新所需的設(shè)備來獲得增長(zhǎng)。此外，他們可以創(chuàng)建包含先進(jìn)技術(shù)的設(shè)備，以優(yōu)化過程控制以及產(chǎn)量監(jiān)控和提高。
對(duì)特定成熟節(jié)點(diǎn)（40 至 65 nm）的需求也高于平均水平，因?yàn)樗鼈冇糜谄嚭推渌P(guān)鍵產(chǎn)品。然而，從歷史上看，它們的利潤(rùn)率往往較低，因此有時(shí)難以支持?jǐn)U大成熟節(jié)點(diǎn)容量的商業(yè)案例。如果新建晶圓廠，高昂的前期成本將意味著公司最初從這些晶圓廠獲得的利潤(rùn)將低于現(xiàn)有資產(chǎn)折舊晶圓廠的利潤(rùn)。為了確保長(zhǎng)期穩(wěn)定的回報(bào)，玩家可以努力從客戶那里得到堅(jiān)定的承諾，以保證新晶圓廠一旦上線就具有高利用率。
通過“超越摩爾”實(shí)現(xiàn)差異化。除了縮小結(jié)構(gòu)尺寸外，一些半導(dǎo)體公司還在追求“超越摩爾”的創(chuàng)新，以使其產(chǎn)品與眾不同。例如，一些人正在開發(fā)基于硅以外的材料的半導(dǎo)體。碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等化合物半導(dǎo)體材料特別適合需要高功率和高頻率的應(yīng)用，因?yàn)樗鼈兿拗屏四芰繐p失并允許創(chuàng)建更小的外形尺寸。
對(duì)提高可持續(xù)性和電氣化的推動(dòng)正在推動(dòng) SiC 和 GaN 功率器件的采用，預(yù)計(jì)這兩個(gè)類別的復(fù)合年增長(zhǎng)率 (CAGR) 將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過整個(gè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)預(yù)測(cè)的5%的增長(zhǎng)率（圖表6）。在基本情況下，SiC 器件的年市場(chǎng)增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為 23%，GaN 功率器件的年增長(zhǎng)率為 40%。
圖6：半導(dǎo)體行業(yè)專家們預(yù)計(jì)，氮化鎵和碳化硅功率器件的增長(zhǎng)率都將很高。設(shè)備制造商可以通過推出專門用于處理 SiC或GaN的設(shè)備來促進(jìn)創(chuàng)新并抓住新機(jī)遇。鑒于對(duì)這些機(jī)器的需求將低于對(duì)主流尖端設(shè)備的需求，制造商應(yīng)仔細(xì)審查開發(fā)這些最初利基產(chǎn)品的商業(yè)案例。代工廠可以為更廣泛的Fabless廠商提供基于 SiC 和 GaN 的創(chuàng)新。
對(duì)創(chuàng)新功能的關(guān)注在物聯(lián)網(wǎng)等高增長(zhǎng)領(lǐng)域可能特別有價(jià)值，因?yàn)樗兄趯a(chǎn)品與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手區(qū)分開來（例如，通過優(yōu)化多個(gè)射頻應(yīng)用所需的快速切換）。一些 IDM和代工廠已經(jīng)在成熟節(jié)點(diǎn)上開發(fā)此類產(chǎn)品。
半導(dǎo)體元件的先進(jìn)封裝。這些技術(shù)在操作過程中提供了更好的熱管理，使公司能夠?qū)雽?dǎo)體組件更緊密地放置在一起。這些芯片具有更多的連接點(diǎn)，可提供更高的數(shù)據(jù)傳輸率和更好的性能。此外，先進(jìn)封裝允許半導(dǎo)體公司將成熟和領(lǐng)先的芯片組合在一個(gè)集成系統(tǒng)中，用于需要這兩種類型的應(yīng)用，從而降低成本。這種稱為異構(gòu)集成的趨勢(shì)使公司能夠組合多個(gè)較小的芯片，而不是制造一個(gè)大芯片。較大的芯片通常具有較低的良率，下降通常會(huì)隨著芯片尺寸的增加而縮小，因此異構(gòu)集成可能會(huì)帶來巨大的成本優(yōu)勢(shì)。
2020 年，先進(jìn)封裝市場(chǎng)價(jià)值 200 億美元，預(yù)計(jì)到 2026 年這一數(shù)字將上升到 450 億美元，占封裝收入的 50% 左右。盡管領(lǐng)先的 IDM 和代工廠正在推動(dòng)封裝創(chuàng)新，但先進(jìn)技術(shù)也為整個(gè)價(jià)值鏈中的其他參與者創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，因?yàn)樗鼈兇龠M(jìn)了對(duì)新材料和新設(shè)備的需求。
專門的應(yīng)用程序。專用集成芯片 (ASIC) 將定義明確的算法和功能集成到其芯片設(shè)計(jì)中，并針對(duì)特定目的進(jìn)行定制，例如用于人工智能和云計(jì)算。該細(xì)分市場(chǎng)最近顯著增長(zhǎng)，可能為其他參與者提供良好的機(jī)會(huì)。想要專注于開發(fā)專用半導(dǎo)體的小公司仍然會(huì)發(fā)現(xiàn)他們的產(chǎn)品需求量很大，即使他們的客戶群相對(duì)較小。
ASIC 的客戶群包括許多不同的公司，例如汽車OEM和超大規(guī)模制造商，他們的需求會(huì)有所不同。一些客戶可能決定在內(nèi)部設(shè)計(jì)自己的ASIC，以改進(jìn)定制、區(qū)分他們的產(chǎn)品并縮短交貨時(shí)間。然后，他們將直接與代工廠合作以滿足他們的制造需求。其他參與者，通常是較小的參與者，更愿意讓 ASIC 合作伙伴負(fù)責(zé)從設(shè)計(jì)到最終產(chǎn)品所需的所有步驟，因?yàn)檫@需要許多專業(yè)能力。
大膽的長(zhǎng)期研發(fā)投資
半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)周期可能很長(zhǎng)，有時(shí)會(huì)超過十年，而且公司通常不會(huì)立即看到回報(bào)。從歷史上看，一些政府為此類工作提供了資金，因?yàn)榇蠖鄶?shù)上市公司并不總是對(duì)此類長(zhǎng)期投資有興趣。
盡管許多投資者可能對(duì)長(zhǎng)期提供資金持懷疑態(tài)度，但半導(dǎo)體公司已經(jīng)證明，大膽的長(zhǎng)期投資最終可以帶來可觀的回報(bào)。例如，ASML花了17年時(shí)間和大約 70 億美元開發(fā)其EUV光刻技術(shù)，包括批量生產(chǎn)該技術(shù)的能力。漫長(zhǎng)的研發(fā)時(shí)間是值得的，因?yàn)樵摴ぞ攥F(xiàn)在是 ASML 的主要收入來源。同樣，Arm 花了六年時(shí)間開發(fā) 64 位計(jì)算處理器，該處理器現(xiàn)在是公司收入的重要來源。
其他大量投資于長(zhǎng)期研發(fā)項(xiàng)目的公司可以幫助促進(jìn)技術(shù)飛躍，通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過節(jié)點(diǎn)的縮小，這有助于改善社會(huì)。例如，為量子計(jì)算創(chuàng)建專用芯片可以改善****物開發(fā)、可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃和其他跨行業(yè)的舉措。在大多數(shù)情況下，半導(dǎo)體公司都專注于在他們已經(jīng)很強(qiáng)大的領(lǐng)域增加投資，而不是擴(kuò)展到新的領(lǐng)域以進(jìn)一步擴(kuò)大他們的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
在動(dòng)蕩的世界中增強(qiáng)彈性
與其他企業(yè)一樣，半導(dǎo)體公司和其他行業(yè)利益相關(guān)者仍在嘗試制定新戰(zhàn)略，以應(yīng)對(duì) COVID-19 危機(jī)帶來的巨大破壞，包括供應(yīng)鏈問題和需求變化。有一點(diǎn)很清楚：疫情之后的世界可能會(huì)更加動(dòng)蕩，這將需要企業(yè)更大的韌性。
在當(dāng)?shù)毓┬鑷?yán)重不匹配的市場(chǎng)中，半導(dǎo)體公司可以考慮為最急需的節(jié)點(diǎn)提供更多產(chǎn)能，以提供一些短期緩解。例如，歐洲終端客戶主要需要節(jié)點(diǎn)大于 28 納米的半導(dǎo)體用于汽車和工業(yè)應(yīng)用，而美國(guó)客戶對(duì)節(jié)點(diǎn)小于 7 納米的半導(dǎo)體的需求要高得多。最好調(diào)整額外產(chǎn)能以滿足此類需求。除了幫助當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)外，這些舉措還將提高供應(yīng)鏈的彈性并減少市場(chǎng)間的依賴性。
半導(dǎo)體公司還可以通過提高敏捷性和響應(yīng)能力來幫助縮短交貨時(shí)間，例如擴(kuò)大供應(yīng)商基礎(chǔ)、加強(qiáng)定價(jià)策略、改善對(duì)客戶的芯片分配、與行業(yè)組織合作探索芯片短缺的解決方案以及邀請(qǐng)客戶共同投資在定制芯片的開發(fā)中。
當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)要求提高靈活性。雖然現(xiàn)在對(duì)半導(dǎo)體的需求強(qiáng)勁，但主要市場(chǎng)的低迷，可能需要新的戰(zhàn)略來最小化資本支出和最大化收入。例如，半導(dǎo)體公司可能會(huì)考慮修改其首付政策并預(yù)先向客戶收取專用產(chǎn)能，或者他們可能會(huì)要求客戶提前 18 個(gè)月以上提供具有約束力的需求預(yù)測(cè)。
強(qiáng)大的人才輸入
隨著半導(dǎo)體對(duì)產(chǎn)品差異化變得越來越重要，一些電子公司、汽車OEM和超大規(guī)模制造商正在內(nèi)部轉(zhuǎn)移芯片設(shè)計(jì)，以增加定制化并消除瓶頸。這些舉措使得本已稀缺的半導(dǎo)體人才的競(jìng)爭(zhēng)比以往更加激烈。同時(shí)，隨著半導(dǎo)體功能的擴(kuò)展，芯片設(shè)計(jì)也變得越來越復(fù)雜，需要更多的勞動(dòng)力。5nm 節(jié)點(diǎn)的勞動(dòng)力增加尤其高，這是最難設(shè)計(jì)且需要最多勞動(dòng)天數(shù)的節(jié)點(diǎn)（圖表 7）。
圖7：隨著半導(dǎo)體節(jié)點(diǎn)尺寸的減小，對(duì)成本和勞動(dòng)力的要求增加。隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，半導(dǎo)體公司將加大招聘人才的力度，包括具有工藝技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理專業(yè)知識(shí)的員工。但首先，他們必須解決形象問題。在最近的一項(xiàng)員工調(diào)查中，半導(dǎo)體行業(yè)在工作場(chǎng)所吸引力的多個(gè)維度上排名低于科技和汽車行業(yè)，包括工作與生活的平衡、職業(yè)機(jī)會(huì)以及多樣性和包容性（圖表 8）。公司可能希望審查自己的運(yùn)營(yíng)，以確保它們?cè)谶@些領(lǐng)域具有競(jìng)爭(zhēng)力。
圖8：在工作場(chǎng)所吸引力方面，半導(dǎo)體公司的排名低于其他行業(yè)。隨著半導(dǎo)體公司加大招聘力度，他們可能需要建立自己的品牌。通常，與終端產(chǎn)品相比，半導(dǎo)體產(chǎn)品受到的關(guān)注較少，未來的員工可能對(duì)該行業(yè)內(nèi)許多強(qiáng)大的創(chuàng)新公司知之甚少。公司可能還需要審查薪酬以及學(xué)習(xí)和發(fā)展機(jī)會(huì)，以確保它們與其他行業(yè)的企業(yè)相提并論。
勞動(dòng)力短缺的一種可能解決方案可能涉及與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)建立合作伙伴關(guān)系，特別是在人才供應(yīng)非常短缺的市場(chǎng)。如果半導(dǎo)體公司考慮支持學(xué)習(xí)計(jì)劃，并可能為所提供的課程提供指導(dǎo)，那么畢業(yè)生更有可能具備在該行業(yè)工作所需的技能。
改善半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)作
芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜性增加，加上價(jià)值鏈的轉(zhuǎn)變和人才競(jìng)爭(zhēng)的加劇，增加了半導(dǎo)體行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的重要性。與客戶的合作伙伴關(guān)系已經(jīng)變得越來越普遍。例如，許多希望提高設(shè)計(jì)能力的汽車原始設(shè)備制造商現(xiàn)在正在與半導(dǎo)體公司合作，特別是在開發(fā)特定應(yīng)用的解決方案方面，例如用于自動(dòng)駕駛汽車的解決方案。
在另一種類型的合作中，公司可以創(chuàng)建生態(tài)系統(tǒng)，其中一個(gè)參與者開發(fā)許多客戶可以利用的知識(shí)產(chǎn)權(quán) (IP) 塊。例如，Arm 已經(jīng)為其他人可能許可的處理器開發(fā)了一種架構(gòu)。這一策略降低了所有相關(guān)人員的成本。一些公司還與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)建立了強(qiáng)大的知識(shí)產(chǎn)權(quán)合作伙伴關(guān)系。
主要的半導(dǎo)體廠商也長(zhǎng)期以來一直聯(lián)手開發(fā)和調(diào)整其技術(shù)塊，從而減少一個(gè)組織創(chuàng)造不適合價(jià)值鏈的技術(shù)的機(jī)會(huì)。同樣，行業(yè)協(xié)會(huì)可以在為長(zhǎng)期技術(shù)路線圖提供指導(dǎo)方面發(fā)揮重要作用，比利時(shí)的 Imec等專門的半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)可能會(huì)召集參與者在競(jìng)爭(zhēng)前研究期間進(jìn)行合作。
除了合作伙伴關(guān)系之外，隨著行業(yè)整合，半導(dǎo)體公司可能希望采取程序化并購(gòu)戰(zhàn)略——一種針對(duì)特定主題的小型收購(gòu)的連續(xù)方法。如果他們這樣做，他們可能會(huì)通過專注于收購(gòu)而受益，這些收購(gòu)將使他們能夠擴(kuò)展到鄰近領(lǐng)域、打開重要市場(chǎng)或增加對(duì)未來增長(zhǎng)和擴(kuò)大技術(shù)領(lǐng)先地位至關(guān)重要的能力。然而，目前目標(biāo)的稀缺性要求潛在的收購(gòu)方迅速調(diào)查和執(zhí)行合并。
與其他生態(tài)系統(tǒng)成員的合作也可以采取更非正式的形式。如果多家半導(dǎo)體公司同意建立或擴(kuò)大設(shè)計(jì)和制造中心，他們可能更容易吸引人才，并可能獲得其他好處，例如在 IP 開發(fā)方面進(jìn)行合作的能力。
更大的產(chǎn)能
對(duì)于一些半導(dǎo)體公司來說，產(chǎn)能擴(kuò)張可以帶來好處。但鑒于建設(shè)和設(shè)備所需的巨額資金，公司領(lǐng)導(dǎo)必須在繼續(xù)推進(jìn)之前仔細(xì)考慮工廠產(chǎn)能。以每 12 英寸掩模層為索引時(shí)，運(yùn)營(yíng)和建設(shè)成本會(huì)隨著產(chǎn)能的增加而下降。例如，對(duì)于每周開工 25萬層 (LSPW) 的晶圓廠來說，索引建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本都在 30 億美元左右。產(chǎn)能為 40萬LSPW 的晶圓廠的指數(shù)化建設(shè)成本降至 20 億至 30 億美元之間，之后將趨于平穩(wěn)。產(chǎn)能約為57.5萬 LSPW 的晶圓廠的運(yùn)營(yíng)成本達(dá)到穩(wěn)定水平。
我們的分析表明，產(chǎn)能至少為 60萬 LSPW 的晶圓廠成本最高（圖表 9）。這相當(dāng)于每周啟動(dòng) 12,000 到 20,000 個(gè)晶圓，具體取決于產(chǎn)品。正在生產(chǎn)的芯片類型將顯著影響成本，成本會(huì)隨著節(jié)點(diǎn)尺寸的縮小而呈指數(shù)增長(zhǎng)。建造一個(gè)產(chǎn)能至少為 60萬LSPW 的 40 納米制造廠可能需要大約 50 億美元，其中約 80% 的投資用于設(shè)備支出。但生產(chǎn)最小節(jié)點(diǎn)尺寸的前沿晶圓廠可能要花費(fèi) 100 億美元或更多。
圖9：隨著產(chǎn)能增加，晶圓廠的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本下降，達(dá)到每產(chǎn)能60萬LSPW 左右的平穩(wěn)水平。半導(dǎo)體公司可能能夠通過在已經(jīng)有類似業(yè)務(wù)集群的地區(qū)建立晶圓廠來獲得一些成本優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@可能有助于確保足夠的人才供應(yīng)和資源（例如土地、能源和水）。在另一個(gè)節(jié)省成本的舉措中，玩家可以嘗試改進(jìn)工具連接和升級(jí)，以更快地收回投資成本。他們的努力可能涉及與設(shè)備制造商建立合作伙伴關(guān)系，以應(yīng)用提高產(chǎn)量的高級(jí)分析。例如，通過高級(jí)組合學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)的建?？赡軙?huì)在整個(gè)制造周期中取代物理測(cè)試的某些元素，從而降低成本和上市時(shí)間。再比如，公司可以使用數(shù)據(jù)從物理計(jì)量轉(zhuǎn)向虛擬計(jì)量。
在芯片需求超過當(dāng)?shù)毓?yīng)的市場(chǎng)中，一些政府官員也在考慮提高當(dāng)?shù)厍岸酥圃炷芰Φ牟呗?，特別是因?yàn)樽罱蟮墓?yīng)鏈中斷和地緣政治問題使貿(mào)易變得復(fù)雜。在某些情況下，他們可能會(huì)補(bǔ)貼晶圓廠建設(shè)，研究表明這可以幫助公司更快地收回投資。但許多政府官員可能沒有意識(shí)到他們?cè)谂s上領(lǐng)先市場(chǎng)時(shí)將面臨的所有挑戰(zhàn)。
由于半導(dǎo)體價(jià)值鏈如此復(fù)雜和專業(yè)化，在可預(yù)見的未來，該行業(yè)可能仍將是一個(gè)高度相互依存的全球網(wǎng)絡(luò)。由于沒有一個(gè)市場(chǎng)擁有擁有整個(gè)端到端價(jià)值鏈所需的所有能力的公司，因此每家公司都應(yīng)專注于加強(qiáng)其在目前處于領(lǐng)先地位的領(lǐng)域的地位。這一戰(zhàn)略將幫助市場(chǎng)在最新的半導(dǎo)體時(shí)代保持相關(guān)性。
雖然它們可能隱藏在設(shè)備中，但半導(dǎo)體現(xiàn)在在每個(gè)人的生活中發(fā)揮著比以往任何時(shí)候都更加重要的作用，從學(xué)童到療養(yǎng)院的病人。當(dāng)前的半導(dǎo)體短缺凸顯了這一事實(shí)，并使該行業(yè)對(duì)運(yùn)作良好的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的依賴非常明顯。一些最令人興奮的趨勢(shì)，包括與自動(dòng)駕駛、汽車電氣化和人工智能相關(guān)的趨勢(shì)，都依賴于半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和穩(wěn)定的芯片供應(yīng)。
我們相信，如果利益相關(guān)者現(xiàn)在準(zhǔn)備好抓住未來的機(jī)遇，這些趨勢(shì)可能會(huì)將未來十年變成“黃金半導(dǎo)體十年”。
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