2021，全球“缺芯”( 二 ) 图片来源@视觉中国文丨泡腾

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成熟制程新增供给有限，但下游应用市场却在近几年迎来快速发展。首先是消费电子的综合升级，虽然总出货量增长乏力，但随着智能手机往多摄、5G、屏幕升级、快充等方向升级，所使用的图像传感芯片、射频芯片、显示驱动芯片、电源管理芯片等均以成熟制程为主，周边配套例如5G基站、无线耳机、充电器等也是如此。以5G手机为例，一方面，其渗透率逐年提升，预计今明两年的出货量增速高于50%；另一方面，相比4G ， 5G手机需要2倍的电源管理芯片和功率放大器， 2.5倍的滤波器，单机所含成熟制程芯片数量也有所上升。
其次是物联网，智能家居、智能视听、可穿戴等丰富的下游应用驱动市场高速发展。综合多家机构的预测，过去五年，物联网连接总数的年化复合增速为23.5% ，未来五年则为13.2% 。具体看，芯片种类可分为计算、通信、传感三类，较大比例均采用晶圆代工模式，其中既有IDM企业将产品外包代工，例如MCU和MPU芯片，也包括原本就采取设计-代工分工模式的通信和传感芯片，这些芯片对性能要求不是很高，制程范围主要为28nm-0.15μm的成熟制程，且较多使用8英寸生产。

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最后是汽车芯片，新能源汽车以及智能汽车的渗透率逐年提高，而单车“含硅量”（芯片价值量占比）预计将在2030年提高至45% ，致使汽车芯片的重要性提高。这一过程中带来了很多增量芯片需求，包括功率半导体、SoC、MCU、传感器等，整体仍以IDM模式为主，代工比例约为20%-30% ，但分产品看， SoC、MCU、传感器等的代工比例较高，性能要求比消费电子和物联网略低，制程在40nm及以上。
与极致性能相比，这些应用需求总量大，更追求性价比，因此仍然选择成熟制程，而不转向先进制程。 28nm之后芯片设计成本增幅明显扩大，设计厂商负担更重；同时，建造晶圆厂的成本也迅速增加，例如前文提到的200亿美元/座的3nm晶圆厂，这部分成本也会转嫁到设计商头上。因此，成熟制程处于良好的性价比平衡点。此外，大部分成熟制程工厂已建立多年，折旧基本完成，进一步降低生产成本；同时，部分不单纯以性能衡量，主要应用于复杂场景的特种工艺，例如IGBT、DMOS、BiCMOS、BCD等，也集中于历史悠久的成熟制程平台之上。

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综上所述，成熟制程供给端近年来长期以缓慢节奏扩产，但需求端的5G、物联网、汽车等下游新兴市场却强势增长，性价比因素导致这些需求选择使用成熟制程，而不转向先进制程，最终导致供求不匹配，这是本轮芯片短缺的根本原因。虽然先进制程供求关系宽松，但是，由于终端产品里各品种芯片缺一不可， iPhone离不开电源管理芯片，特斯拉也少不了USB芯片，部分成熟制程芯片供不应求，导致全行业呈现出严重的芯片短缺情况。
02、看短期：多项扰动因素放大供求失衡形式
长期的产能错配为何在此时爆发，导火索离不开大洋彼岸曾经的“懂王” ，和已肆虐全球两年的新冠病毒。随之产生的三项主要扰动因素，放大了供求错配，点燃了缺芯狂潮。
扰动因素一是车企应对疫情的举措。 2020年上半年，新冠肺炎疫情自局部向全球蔓延，车企过度悲观，从而大幅缩减芯片订单。需特别指出，汽车芯片本身在晶圆代工企业中优先级偏后，例如在台积电营收中仅占5% ，主要因为其利润空间不大但生产标准严苛。于是，这部分空缺产能很快被其他爆发性增长的需求填满。随后，下半年汽车市场超预期恢复，车企尝试追加之前砍掉的订单，但代工厂已没有多余产能。一出一进，车企便挠破了头。