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芯片产能正在全球多点重建,而不是集中在一处

德州仪器2024年10月24日说,日本会津工厂已经开始生产氮化镓功率芯片。加上达拉斯原有的产线,公司在美国和日本的氮化镓自有产能翻了两番。同一周,一场飓风让人看到供应链上某些环节有多窄。

科技分析王雅琴发布: 2026年9月27日7 分钟阅读资料来源 6
芯片产能正在全球多点重建,而不是集中在一处

德州仪器很少因为多开一条产线而上新闻。这次值得多看一眼。这家达拉斯公司2024年10月24日说,日本会津工厂已开始生产氮化镓功率半导体。加上达拉斯现有的氮化镓产线,公司自有氮化镓产能翻了两番。公告发在德州仪器自己的新闻室。

这是一条产能新闻,也是一条供应链新闻。它说明芯片制造商把风险放在哪里。

德州仪器说,会津的200毫米氮化镓工艺已经通过量产认证。公司负责技术与制造的高级副总裁Mohammad Yunus在新闻稿里说,到2030年内部制造比例要超过95%,同时仍从德州仪器的多个据点采购。氮化镓是功率芯片里硅的替代品,用在适配器、电机、服务器电源上。德州仪器还说,当年早些时候已经在300毫米晶圆上试做氮化镓工艺开发,氮化镓工艺可以完全转移到300毫米,这是公司自己说的扩产路径。这些都不是消费级产品的数字。它们重要,是因为功率芯片压在数据中心、汽车和空调底下,也因为德州仪器有意把这块活收回自己做。

与此同时,北卡罗来纳州的一条路

2024年10月1日,Tom's Hardware报道,飓风海伦袭击了北卡罗来纳州Spruce Pine。那里有供应半导体行业的高纯度石英矿。报道说,风暴给这个镇带来超过两英尺的降雨,道路通行被切断,居民断电。两家矿业公司Sibelco North America和The Quartz Corp的损失一时难以评估。同一篇报道说,The Quartz Corp对The Verge表示,现在判断高纯度石英生产设施是否受影响还太早。Tom's Hardware写道,Sibelco已确认暂停运营,但电话服务中断,该媒体联系不上公司。

石英坩埚在硅被拉制成锭时盛放熔融硅。石英必须纯净,杂质会迁移进熔体。Spruce Pine正是大部分纯料的来源地。

但“所有芯片制造都依赖Spruce Pine”这个被广泛转发的说法太绝对。Brian Potter在2024年11月8日的Construction Physics上梳理了工艺和替代方案。这篇文章说,Spruce Pine估计每年生产18万到20万吨高纯度石英,当地两家矿商是Covia(原Unimin,比利时集团Sibelco的子公司)和挪威的Quartz Corp。切断供应不会让半导体完全停摆,但会拉低良率、推高成本。Potter写道,高纯度石英每吨约1万美元,一个坩埚要几千美元,能用约400小时,他引用的一篇论文估计坩埚占单晶硅锭制造成本的30%。

这才是更有用的框架。蓝岭山脉里的一个小镇不等于整个行业。它只是一种替代品很少的投入品,而替代品正在被开发。Potter指出,新的坩埚材料会是件大事,不只是因为它能消除瓶颈,还因为石英总体上制约着硅锭生产的效率。

印度开出更大的支票

西方的芯片政策一直是想把晶圆厂搬回本国,印度最新的动作则同时盯着规模和深度。TechCrunch在2026年7月15日报道,新德里推出了一项价值6250亿卢比的手机制造计划,约合65亿美元,为期五年。合格销售额可获2.25%到5%的激励,在印度采购关键零部件和子组件再加1.5%。该报道还说,政府又承诺1.28万亿卢比,约合133亿美元,用于本土半导体制造,扩大2021年启动的100亿美元芯片激励计划,并加大对设备、材料、设计和研究的支持。

背景比标题数字更重要。TechCrunch引用Counterpoint Research的数据:2025年中国占全球智能手机产量的63%,印度占18%。苹果2017年开始在印度组装iPhone,目前约25%的iPhone在那里生产,供应商包括富士康和塔塔集团。手机计划持续到2031年3月。政府预计这一时期手机产量约39万亿卢比,约合4050亿美元,并创造约6万个直接就业岗位。IT部长Ashwini Vaishnaw在发布会上说,面向印度品牌的产品设计与研究,合格销售额还可再拿3%的额外激励。

“苹果将直接受益,”IDC副总裁Navkendar Singh对TechCrunch说。他还说,印度不断增强的制造和出口资历,可能让苹果更有信心从中国分散出去。

Counterpoint Research研究总监Tarun Pathak对同一家媒体说,存储价格达到历史新高,品牌希望在零部件采购上省下每一分钱。从长期看,卢比走弱推高进口成本,本地生产可能划算。两条评论指向同一件事:组装不是奖赏。

马来西亚的角度

马来西亚的说法不一样。该国第二财政部长Amir Hamzah Azizan在华盛顿举行的IMF春季会议期间对CNBC的Karen Tso说,半导体领域正处于上行周期,马来西亚会从中受益。这次采访发布于2024年4月18日。他说,马来西亚不把最大贸易伙伴中国视为对手:“我认为现实是,增长足够多,大家都有份。”他还说,马来西亚不会在美国正引入零部件的尖端领域正面硬碰,重点在于延伸价值链和规模经济。

CNBC文章引用马来西亚投资发展局的数据:马来西亚占全球芯片封装、组装和测试市场的13%。文章说这一数字来自2月18日的一份报告。这是后端工作,政府表示希望往上走。这位部长的论点是,终端用户的多元化是真实存在的,供应链连接性是值得推销的东西。与印度的说法相比,这是温和的主张,也许也是更诚实的一个。

自动化的问题

产能不只是厂房。IEEE Spectrum在2024年12月刊登了Jesse Aronstein写的一段历史,讲的是Project SWIFT。这是IBM从1970年开始的一项努力,由Bill Harding领导,目标是完全自动化晶圆制造,并在不到一天内生产出集成电路。这篇文章说,SWIFT完成工艺每一层平均用5小时,而现代最快的晶圆厂每层需要19小时,行业平均为36小时。今天的芯片层数更多、晶圆更大,这种比较并非同类相比,但差距大到足以引人注意。

Aronstein当时在场。他写道,他第一次见到Harding是在1962年,当时IBM正准备打造System/360。在他演示处理未封装半导体裸片时,Harding对他吼道:“那到底有什么用?”Harding在二战中巴顿的第三集团军里三次负伤。用Aronstein的话说,作为IBM的管理者,他有些粗鲁。文章说,这个项目的进步如今在自动化晶圆厂里已司空见惯,但它的周转时间从未被追平。

这个行业正在日本、印度、马来西亚和美国增加产能,而它每层的速度仍然慢于五十多年前在East Fishkill由一位粗鲁的中层管理者建起的那条线。产能竞赛是真的。生产率竞赛可能是更老的问题。

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资料来源

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  1. 01Texas Instruments expands internal manufacturing for gallium nitride (GaN) semiconductors, quadrupling capacityEN
  2. 02Hurricane Helene devastates quartz mines critical for worldwide semiconductor manufacturingEN
  3. 03Does All Semiconductor Manufacturing Depend on Spruce Pine Quartz?EN
  4. 04India bets billions on breaking China's grip on smartphone manufacturingEN
  5. 05Malaysia is unfazed by China, U.S. chip competition, minister saysEN
  6. 06The Forgotten Story of How IBM Invented the Automated FabEN

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王雅琴

王雅琴

人工智能、模型与技术

王雅琴负责FLASH24的人工智能、模型与技术报道,覆盖科技、人工智能与模型、媒体与互联网领域。她习惯直接查阅技术文档、模型卡与官方博客,而非依赖新闻稿,对未经核实的参数和跑分数据一概不放行。每篇报道前,她会逐项核对基准测试结果,对照论文原文与开源代码,确认版本号、数据集和评测条件是否一致。她常联系开发者与研究人员求证细节,也盯着各大厂商的发布会和论文截稿日期,横向比较同类模型的实际表现。私下她自建服务、折腾家庭网络,这让她对部署成本和真实算力需求有直观判断。她的原则是:没有可复现来源的数字,不写进稿子。

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