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芯東西2月18日消息,席卷美國德州的惡劣暴風雪和長時間寒流,致使德州電力設施癱瘓,數百萬人斷電,許多家庭擠在沒有暖氣的房子或車中,水管凍住或破裂、供水系統失靈、汽油短缺……

更糟糕的事,如果無法保證電源供需平衡,這種難以忍受的停電狀況可能會持續幾個月,乃至影響至德州數千萬人口。

憂心忡忡的不僅是當地居民,為了優先保障居民供電,奧斯丁能源公司已經要求該地區的所有半導體制造商減少或暫停運營,包括三星、恩智浦、英飛凌在內的幾家芯片制造廠被迫暫時關閉。

有報道認為,由于業務的規模和復雜性,即使是短時間內關閉一家價值數十億美元的芯片工廠,也可能會造成數百萬美元的損失。

這場突如其來的“黑天鵝事件”,不僅可能重創當地的芯片制造廠,也將進一步加劇全球半導體供應緊缺的局勢。

一、史無前例的斷電危機

這或許是美國德州人民以及多家大型半導體公司經歷的最凌冽的寒冬。

上周的這場來勢洶洶的歷史性風暴已在美國南部造成至少23人死亡,數百萬人斷電。珍貴的電力資源被優先供應給關鍵基礎設施。

德州電網受到的打擊尤其嚴重,一方面是創紀錄的嚴寒帶來的額外需求,另一方面是一些發電廠停產導致的供應減少。

美國電網分為三部分,一個覆蓋美國東部,一個覆蓋美國西部各州,然后是幾乎覆蓋整個德州的電網。

記者凱特·加爾布雷斯(Kate Galbraith)在2011年撰寫的一篇《德州講述者(Texplainer)》文章中指出,德州之所以能控制自己的電網,與德州歷史和公共政策中經常出現的一個主題有關:對聯邦政府干預的不信任。

通過避免跨州傳輸,德州的公用事業公司保留了自由,這種孤立政策避開了聯邦電力委員會的監管,但正如德州電力可靠性委員會(ERCOT)首席執行官比爾·馬格內斯(Bill Magness)所言,它成了“美國的一個電氣孤島”。

美國寒潮加劇缺芯危機!三星恩智浦英飛凌關閉德州芯片制造廠

過去幾天,惡劣的暴風雪天氣致使包括德州在內的美國中部大部分地區異常寒冷,電力和供暖需求飆升,而在如此寒冷的天氣下,天然氣、煤炭、風能和核設施都無法正常運轉。

由于嚴寒天氣仍在繼續,奧斯汀市長史蒂夫·阿德勒(Steve Adler)周二告訴德州首府的居民,即使有電,也要使用火炬和蠟燭。

面對大面積的停電,奧斯丁能源公司已經要求該地區的所有工業和半導體制造商減少或暫停運營,以優先考慮住宅和醫院用戶。

而位于該地區周邊的幾家高科技制造商,不得不暫時關閉其制造工廠。

這是一個罕見的舉動,停止生產可能會給這些公司帶來數百萬美元的損失,還可能導致一些產品因生產過程中斷而被毀。

“毫無疑問,這將對已嚴重短缺的芯片產生影響。”Creative Strategies分析師Ben Bajarin說。

二、三星確認關閉工廠,不影響先進芯片制造

該地區最大的半導體生產商之一三星電子,已經證實關閉其芯片制造廠的消息。

其位于奧斯汀東北部、價值數十億美元的芯片制造廠已于周二停止運營,目前還沒有恢復生產的明確時間表。

三星的大部分芯片生產都在韓國,其在奧斯汀的首座晶圓廠建于1996年,主要生產DRAM、NAND等存儲芯片和系統芯片,也為美國芯片商提供代工服務。

當前該晶圓廠的邏輯芯片主要工藝技術為14nm、28nm、32nm等,約占三星邏輯芯片總產能的28%。

根據Raymond James分析師克里斯·卡索(Chris Caso)的一份報告,該工廠是三星較老的工廠之一,不太可能為高通、英偉達等知名客戶生產芯片。

“由于德州最近的停電,三星奧斯汀半導體在2月16日下午1點左右按照奧斯汀能源的命令逐步停止運營。”三星發言人Michele Glaze稱,“在得到事先通知后,(我們)已對生產中的設備和晶圓采取適當措施。一旦電力供應恢復,生產將恢復,我們正與有關部門討論時機。”

按照三星的回應,其奧斯汀工廠受到的影響應該能快速恢復,不會受到太大損失。而三星10nm及以下的先進芯片仍主要在韓國本土生產,亦不會受到德州斷電危機影響。

美國寒潮加劇缺芯危機!三星恩智浦英飛凌關閉德州芯片制造廠▲三星在奧斯汀東北部建設的工廠

據悉,三星多年來已在奧斯汀園區投資了約170億美元。

此前三星考慮斥資170億美元在奧斯汀新建一座生產3nm芯片的先進工廠,以擴張其在德州的制造規模,預計將在未來十年創造1800個工作機會。

該新工廠原本計劃在今年第二季度破土動工,最早預計在2023年第三季度投入運營。不知這一計劃是否會因斷電事件有所延誤。

根據三星提交給德州官員的文件,該公司正在尋求在20年內從特拉維斯縣和奧斯汀市獲得總計8.055億美元)的稅收減免及其他稅收優惠。

三、大型汽車芯片供應商工廠停運,或加劇缺芯危機

恩智浦和英飛凌是汽車行業的兩大主要供應商,他們也證實已經關閉了在奧斯汀的工廠。

恩智浦的五家內部芯片工廠中,有兩家位于奧斯汀,主要生產微控制器(MCU)、微處理器(MPU)、電源管理器件、RF收發器和放大器,以及各類傳感器。

這家公司自己通常承擔自己一半的芯片加工,將其余部分外包。它正警告客戶“可能出現供應中斷”,并保證其在德州以外的其他制造工廠仍在全面運轉。

“我們正在密切關注事態發展,并將盡快恢復我們在奧斯汀的工廠的運營。”該公司的運營執行副總裁戴維?里德(David Reed)說,“一旦運營重新開始,就可以提供高質量和可靠的供應。”

戴維?里德稱,在恢復必要的公用事業服務后,恩智浦運營團隊將能評估關閉的影響以及何時恢復全面生產。

去年英飛凌在奧斯汀收購了一家8英寸晶圓廠,作為其收購賽普洛斯半導體公司的一部分。

英飛凌稱,預先警告足以“讓工廠進入安全狀態,保護我們的生產庫存”。

“對于我們的關鍵安全系統,我們一直在使用應急發電機,”一位發言人說。“在接下來的24-48小時內,我們應該會對(這次危機的影響)有一個更好的了解。”

此外,應用材料、Qorvo、Flex、X-FAB等、德州儀器、Skorpios、TowerJazz等公司也在該州各地進行生產。

奧斯汀的制造商們只提前幾個小時接到通知,他們的高精密生產線即將斷電,而這些生產線通常每周7天、每天24小時運轉。

美國寒潮加劇缺芯危機!三星恩智浦英飛凌關閉德州芯片制造廠▲嚴寒天氣迫使工廠在停電前兩小時關閉(來源:彭博社)

在這些工廠關閉之際,由于全球電子零部件短缺,汽車制造商已被迫延遲生產。

根據調研機構IHS Markit最新報告,芯片短缺預計將導致今年第一季度全球近100萬輛輕型車輛延產。

盡管美國的芯片制造規模遠小于中國臺灣和韓國最大的幾家芯片廠,但本周工廠關閉的時機可能會對芯片短缺問題產生更大影響。

芯片制造業正在艱難地增加供應,以滿足復蘇的需求。芯片短缺已經導致全球汽車生產放緩,并有可能推遲智能手機等其他電子產品的生產。

花旗分析師周三上午在一份致客戶的報告中提及:“長期凍結導致的持續停電將影響(英飛凌的)內存芯片產量,并可能加劇(汽車半導體領域)更廣泛的受限局面。”

結語:何時恢復供電仍未知

“當前的能源危機比大多數人意識到的要大得多。這是一場全球危機,”研究機構Sankey Research石油分析師保羅·桑基(Paul Sankey)在一份報告中寫道,這是“美國歷史上最大的能源中斷”。

芯片工廠通常每天24小時運行,但前所未有的惡劣天氣致使德州的公用事業電網癱瘓,迫使大型半導體制造商將優先用電權讓渡給與生命安全息息相關的居民及醫療機構。

奧斯丁能源總經理Jackie Sargent對其大客戶配合關閉工廠的行為表達了謝意:“這并不一定是件容易的事。所以我們非常感謝他們在這種極端情況下提供幫助。”

棘手的問題依然存在,究竟多久能恢復供電,當地有關部門尚未給出明確的答案,這也意味著德州地區芯片生產的停滯恐怕會致使全球芯片短缺問題雪上加霜。

這并非近期自然災害影響芯片生產的個例。無獨有偶,上周日本福島市發生7.3 級地震殃及多家日本工廠,日本汽車芯片龍頭瑞薩電子宣布茨城工廠暫停生產,信越化工、三井化學等為芯片制造商供應原料的化工企業在福島地區的工廠也暫停生產。

這些工廠已陸續籌備重啟,但由地震造成的損失尚未評估完全。

從去年的新冠肺炎疫情,到近日日本地震和德州嚴寒天氣引發的斷電危機,多起突發事件不斷凸顯半導體供應鏈的薄弱環節,也一再例證防患于未然的重要性。

來源:英國金融時報,彭博社,Austin American-Statesman,CNN