2021年6月8日，在Seeking Alpha的一篇題為“半導(dǎo)體芯片Vs.設(shè)備庫存：長期投資者的洞察力”的文章中，介紹了從2013年開始的半導(dǎo)體設(shè)備計(jì)費(fèi)范式轉(zhuǎn)變的分析，文章同時(shí)還指出，設(shè)備收入隨著IC尺寸減小而需要更先進(jìn)的設(shè)備而增加。這種制造設(shè)備復(fù)雜性和價(jià)格的范式轉(zhuǎn)變增加了資本密集度，從而增加了設(shè)備庫存。

根據(jù)The Information Network題為“全球半導(dǎo)體設(shè)備：市場、市場份額、市場預(yù)測”的報(bào)告，圖1顯示了該文章中半導(dǎo)體在1995年至2021年之間的半導(dǎo)體設(shè)備月度銷售額?！钡牵诒疚闹?，我想討論圖表中紅色橢圓突出顯示的歷史部分，以及它在2023年可能會(huì)如何重復(fù)。換而言之，現(xiàn)在的半導(dǎo)體熱度，會(huì)在2023年崩盤。

圖1

1998年10月，Gartner（當(dāng)時(shí)的 Dataquest）發(fā)表了一個(gè)當(dāng)時(shí)幾乎所有行業(yè)期刊頭條的新聞，在題為“Dataquest：預(yù)計(jì)2000年DRAM短缺”的文章中，他們對DRAM的預(yù)計(jì)短缺的原因解釋是半導(dǎo)體資本支出的削減。他們在文章中指出：

“在世紀(jì)之交，需求將點(diǎn)燃資本支出。Fuhs預(yù)測晶圓制造設(shè)備市場將在2000年達(dá)到236億美元，2001年將達(dá)到353億美元，2002年將達(dá)到394億美元?！?/span>

但事實(shí)上，F(xiàn)uhs預(yù)測的2000年為236億美元，設(shè)備收入達(dá)到592億美元。設(shè)備市場并沒有在2002年增至394億美元，而是跌至248億美元。

回到DRAM產(chǎn)業(yè)本身呢？2001年6月21日，我們有另一個(gè)標(biāo)題：2001年世界歷史上最糟糕的DRAM年。根據(jù)當(dāng)時(shí)的文章報(bào)道：

“對于DRAM制造商來說，這是一個(gè)糟糕的一年（但對客戶來說是個(gè)好消息），2001 年到目前為止，DRAM價(jià)格下跌了 80%。事實(shí)上，情況比糟糕還要糟糕：2001年DRAM市場將產(chǎn)生價(jià)值140億美元的銷售額——這還不到2000 年的一半，這就使其成為自時(shí)間黎明以來內(nèi)存銷售最糟糕的一年?；蛘咧??！?/span>

到2001年6月，文章中引用了另一位Dataquest“分析師”安德魯·諾伍德的報(bào)道：

“只有一件事可以使DRAM行業(yè)免于經(jīng)歷2001年有史以來最糟糕的一年——那就是主要制造商的減產(chǎn)。”

在2002年一次討論危機(jī)后果的采訪中，Avnet Israel ( AVT) 聯(lián)合董事總經(jīng)理 Dani Koren 被引述說：

“2000年，分析師繼續(xù)對2001年做出樂觀的預(yù)測，整個(gè)行業(yè)預(yù)計(jì)2001年和 2002年都將持續(xù)快速增長。他們預(yù)計(jì)只有2003年才會(huì)有更溫和的增長。

在這種情況下，隨著未來一年的訂單，公司開始囤積大型零部件庫存。簡而言之，ECI、Alvarion、Gilat Satellite、Orbotech等公司購買的原材料占其營業(yè)額的 30-35%，而他們的倉庫已被填滿。

然后，到2000年底，當(dāng)繁榮達(dá)到頂峰時(shí)，開始出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)機(jī)的最初跡象。就好像一列時(shí)速300公里的火車突然急剎車。一切都突然停滯，高科技公司不知所措，開始恐慌地取消訂單。”

在這篇文章中，我提出了一項(xiàng)分析，表明階段已經(jīng)確定，車輪正在運(yùn)轉(zhuǎn)，以在2023年重復(fù)2000年發(fā)生的事情。

2000年半導(dǎo)體設(shè)備收入同比增長74%，圖1中的大峰值證明了這一點(diǎn)。2021 年，設(shè)備收入已比2020年增長41%。

在圖2中，我繪制了北美供應(yīng)商2020年和2021年年初至今的設(shè)備賬單以及 1999、2000和2001年的歷史賬單，即圖表 1 中峰值之前、期間和之后的一年。

圖二

注意與數(shù)據(jù)的相似性：

• 2021 年和 2000 年——除了曲線的幅度（2021 年為 925 億美元，2000 年為 592 億美元）外，它們驚人地相似。同時(shí)，它們與任何其他年份都截然不同。

• 2020 年和 1999 年——2000 年峰值前一年，1999 年曲線（“藍(lán)色”）與去年的 2020 年曲線（“綠色”）非常相似。

• 2001 年——在 2000 年峰值之后的一年，我們看到 2001 年的賬單曲線（“灰色”）大幅下降。

• 2002 年——在 2000 年峰值之后的兩年，我們看到 2002 年的賬單（“黃色”）全年都很低且持平。

1998 年，對DRAM短缺的錯(cuò)誤預(yù)測導(dǎo)致半導(dǎo)體制造商通過購買加工設(shè)備來增加產(chǎn)能以制造更多芯片。如上所述，公司購買的芯片數(shù)量超過了確保分配所需的數(shù)量，從而加劇了短缺。
不幸的是，半導(dǎo)體制造商并不知道這一點(diǎn)，并認(rèn)為短缺情況比實(shí)際情況更糟。他們所做的是購買更多設(shè)備以增加生產(chǎn)更多芯片的能力。最終結(jié)果是大約 100 億美元的芯片庫存需要數(shù)年時(shí)間才能解決。因此，在峰值之后的幾年里，資本密集度有所下降——芯片從過剩的庫存中出售，而無需購買新設(shè)備。
2021年，我們將再次見證“芯片短缺”。盡管在 Marketplace 的四篇系列文章中，我僅將微控制器確定為短缺芯片（汽車 MOSFET 也可能是我正在研究的產(chǎn)品），但媒體繼續(xù)報(bào)道該主題。
更重要的是，對這個(gè)問題的反應(yīng)反映了 1998 年 Gartner 預(yù)測不佳所導(dǎo)致的結(jié)果。
據(jù)行業(yè)聯(lián)盟 SEMI 稱，全球半導(dǎo)體制造商將在今年年底前開始建設(shè) 19 座新的大批量晶圓廠，并在 2022 年再開工建設(shè) 10 座，以滿足包括通信在內(nèi)的廣泛市場對芯片的加速需求、計(jì)算、醫(yī)療保健、在線服務(wù)和汽車。
這 29 座晶圓廠每月可生產(chǎn)多達(dá) 260 萬片晶圓：

• 15 座晶圓廠是晶圓代工廠，月產(chǎn)能從 30,000 至 220,000 片晶圓不等。

• 4 座是內(nèi)存晶圓廠，產(chǎn)能較高，每月可生產(chǎn) 100,000 至 400,000 片晶圓。

“資本密集度”被定義為晶圓前端 (WFE) 設(shè)備銷售額占半導(dǎo)體銷售額的百分比。在我上面引用的 2021 年 6 月 8 日的文章中，我展示了 2012 年至 2022 年之間的資本密集度圖表。我注意到資本密集度在 2021 年達(dá)到峰值之前相對持平。

下面的圖表 3 顯示了 1997-2004 年期間的資本密集度。在這里，我們看到 2001 年達(dá)到 29.4% 的峰值，并且在 2001 年之前的四年中資本密集度也有相似之處。

圖 3 顯示，隨著 WFE 相對于半導(dǎo)體需求的下降，資本密集度顯著下降。為什么？1999 年至 2001 年高峰期的產(chǎn)能過剩擴(kuò)張抵消了對設(shè)備的需求，因?yàn)檫^剩庫存已用完并出售。

基于 2000 年和 2021 年的顯著相似之處，我預(yù)計(jì)半導(dǎo)體資本強(qiáng)度可能會(huì)從 2023 年開始下降，就像 2002 年一樣，由于設(shè)備銷售的崩潰。

圖三

表 1 顯示了 2015 年至 2020 年間頂級公司的半導(dǎo)體設(shè)備收入。從收入來看，應(yīng)用材料 ( AMAT ) 可能受到的影響最大——在 2021 年和 2022 年受到正面影響，在 2023 年到 2026 年受到負(fù)面影響。

表 2 顯示了這些頂級公司和 2017 年至 2020 年間從設(shè)備銷售到代工廠產(chǎn)生的收入。請注意，如上所述，在 2021 年和 2022 年計(jì)劃建設(shè)的 29 座晶圓廠中，有 15 座是代工廠。

在這里我們看到，ASML在過去兩年中對代工廠的曝光度最大，主要向臺積電和三星銷售 EUV 設(shè)備。但這些光刻系統(tǒng)是高價(jià)項(xiàng)目，單機(jī)耗資 1.6 億歐元（1.9 億美元）。ASML 僅售出了 40 個(gè)這樣的系統(tǒng)，因此表 2 中顯示的收入是有偏差的。如果沒有這些銷售，AMAT 將再次主要受到預(yù)計(jì)未來幾年半導(dǎo)體供過于求的影響。

半導(dǎo)體“短缺”和對中國的制裁是導(dǎo)致 2023 年半導(dǎo)體供過于求和設(shè)備熔毀的催化劑。隨著現(xiàn)有晶圓廠的擴(kuò)張和新晶圓廠的規(guī)劃，半導(dǎo)體產(chǎn)能正在大幅擴(kuò)張。

拜登政府推動(dòng)在國內(nèi)制造設(shè)施上投資 500 億美元以提高美國的自給自足和減少對亞洲的依賴，這已經(jīng)啟動(dòng)了一個(gè)可能導(dǎo)致供過于求和產(chǎn)能擴(kuò)張的過程：

• 英特爾尋求美國政府的援助，正斥資 200 億美元在亞利桑那州新建兩家芯片工廠。

• 臺積電和三星都計(jì)劃與英特爾一起在美國建廠，英特爾正在投資 230 億美元在美國改善和建設(shè)設(shè)施。

• GlobalFoundries 將投資超過 40 億美元擴(kuò)大其新加坡業(yè)務(wù)，每年生產(chǎn)約 120 萬片晶圓，比目前的產(chǎn)能多 45 萬片。

• 歐盟計(jì)劃與 ST Microelectronics、NXP、Infineon 和 ASML 等歐盟公司結(jié)成聯(lián)盟，以遠(yuǎn)離外國。德國芯片制造公司博世最近開設(shè)了一家價(jià)值 12 億美元的工廠，希望這將有助于緩解汽車行業(yè)的半導(dǎo)體供應(yīng)限制。

• 韓國計(jì)劃斥資約 4500 億美元建設(shè)全球最大的芯片制造基地。

這種策略在正常時(shí)期運(yùn)作良好。但對 2000 年 DRAM 短缺和 2021 年半導(dǎo)體短缺的擔(dān)憂正在引起下意識的反應(yīng)，即在 2021-2023 年購買過多的設(shè)備，一旦所有設(shè)備都安裝完畢，將導(dǎo)致 2023 年供過于求.

正在建設(shè)新的晶圓廠，以努力建立個(gè)人的本土供應(yīng)，進(jìn)一步加劇了供過于求的情況。