如今,最前辈的芯片在300mm晶圆上制造。过去的几十年,制造商一贯在提升标准晶圆的尺寸,从100mm到150mm再到200mm和300mm。长期以来,人们一贯认为300mm晶圆要优于200mm晶圆,由于更大的晶圆尺寸可以减少摧残浪费蹂躏,常日还可以提高晶圆代工厂的日产量。
现在没有多少代工厂致力于150mm或更小尺寸的晶圆,但许多代工厂仍在运行200mm的生产线,台积电、三星,以及许多二线代工厂都供应这一节点。GlobalFoundries、中芯国际、联华电子、高塔半导体和SkyWater都有200mm生产线。
许多IoT和5G芯片,以及一些仿照芯片、MEMS芯片和RF办理方案都采取200mm晶圆。

图片由Semico Research供应,2018年
须要指出,关注度比较高的产品,像台式机和移动设备的GPU、CPU,高端蜂窝调制解调器芯片以及其它类似产品,只是一个设备中少数的几个芯片,还有许多是通过较为成熟的工艺和更低的本钱制造。
200mm的晶圆本应随着300mm晶圆的利用而逐渐减少,在2007年至2014年期间,情形确实如此,但此后趋势逆转了。缘故原由是200mm的生产线非常成熟且本钱很低。其余,许多客户迁移到更大的晶圆并没有得到太多好处,他们希望利用已有的成熟设计。这也是许多物联网传感器和产品都利用相对成熟节点的缘故原由。
随着对这些产品需求的增长,新冠大盛行之前,许多工厂的200mm晶圆的利用率就已经很高,而像台积电这样的大型代工厂在新增200mm晶圆产能方面的进展缓慢,让200mm晶圆变得紧俏。
这张旧图描述了450mm晶圆的占比,还显示了剖析师估量200mm晶圆出货量的变革。2015年之后,对200mm的需求再次开始增长,而从未投放过450mm的晶圆。
不过,这并不虞味着每个有200mm晶圆产线的代工厂的利用率都很高。在某些情形下,一家公司将一款新品的设计移植到新的晶圆厂可能须要大量的韶光和金钱。也便是说,如果一家公司为代工厂A的生产线设计的芯片,要转移到代工厂B进行生产,这可能会带来巨大的本钱。
新冠大盛行给许多行业带来了寻衅,半导体家当的表现是一大亮点。居家办公有电子产品的销量是一大利好,这意味着对各种芯片有额外需求,当然也给供应链带来了压力。
“今年的情形很有趣。不仅200mm晶圆需求增加,最新的和分外的产品需求也显著增加,包括电源、CMOS图像传感器、RF射频等产品。” VLSI研究部总裁Risto Puhakka见告SemiEngineering。“如果是像TI、恩智浦这样的仿照芯片IDM,那么2020年将是困难的。工业、汽车和电力市场一贯受冠大盛行影响处于困难田地。但与此同时,代工厂正在办理消费市场的问题。”
市场的情形是,对Wi-Fi和蓝牙芯片需求的激增,导致这两种芯片都很短缺。其余,汽车电子产品的需求增长也快于预期。
至此,就能够在一定程度上解答文章开头提出的现在一些电子产品比较难买到的问题了。这不仅仅由于新冠大盛行扰乱了供应链,同时,须要新的条记本电脑来知足远程学习和办公需求,加上备受期待的新款GPU的发布,还有华为的提前备货,以及现在200mm晶圆的普遍短缺,都是芯片普遍缺货的缘故原由。
估量到2021年,将新增每月22万片(wpm)的200mm晶圆产能,到时环球的总产能将超过640万wpm。雷锋网
雷锋网编译,原文链接:https://www.extremetech.com/computing/318554-a-massive-chip-shortage-is-hitting-the-entire-semiconductor-industry 雷锋网