从去年下半年开始，全球芯片短缺成为半导体行业面临的最大问题，然后蔓延到其他相关行业。其实每隔三到四年左右，芯片供应就会出现短缺。与过去相比，短缺期更长，持续了近一年，未来何时缓解也没有明确的时间表。有机构预测是2022年，悲观者甚至认为可能是2023年。
如果你想探究这种芯片短缺的原因，目前业界有几个主要原因：
一是新冠肺炎疫情加快了全社会数字化进程，同时叠加了5G、新能源汽车等应用场景。
第二，贸易冲突打乱了半导体产业链的节奏，不确定性增加了各个环节的库存需求。
三是部分企业恐慌通过渠道下单和炒货，加剧产能不足。
在这一轮芯片短缺中，汽车行业是受影响最大的行业。根据国际咨询公司AlixPartners的评估，由于半导体短缺，2021年汽车行业收入损失将达到1100亿美元；在产量方面，全球汽车制造商今年将减少390万辆，高于4个月前220万辆的预测。
其中，第二季度将是汽车企业最痛苦的时刻。中国汽车工业协会表示，芯片短缺的情况非常复杂，目前的短缺也非常大，娱乐芯片的供应更加紧张，很难确定芯片短缺问题何时能够得到解决。从目前的情况来看，第四季度可能会有所缓解，明年第一季度可能就真的解决了。
半导体行业在这场全球芯片短缺浪潮中表现如何？有什么新特点？半导体企业的季度报告可能会回答一些问题。
第一，芯片短缺会持续到2023年？
查阅半导体企业季报后发现，强业绩是一个比较贴切的词。根据WSTS数据，2020年Q1全球半导体销售额达到1231亿美元，同比增长3.6%，同比增长17.8%。
而且这不仅仅是由几个子行业带动的，整个半导体行业都呈现出了超高的繁荣，企业在封装测试、设计、设备、材料、IDM等行业的业绩大幅提升，很多企业的营收都达到了历史新高。
据TF证券统计，从a股来看，第一季度设计、设备、材料的收入增长相对较高，分别为70%、68%和48%；包装和测试板以及分立器件分别同比增长31%和32%。从归属于母公司的净利润来看，设备、封装测试和集成电路设计行业的增长率超过100%，分别达到198%、148%和134%，分立器件和半导体材料的增长率也分别同比增长91%和89%。
当然，在这种芯片短缺的情况下，代工领域是最受关注的，也是供需矛盾的核心环节。从2020年下半年开始，晶圆制造商的产能利用率将保持在较高水平。在Q1 2021年，全球制造产能利用率将保持满负荷。
产能长期短缺必然会带来一个问题：价格上涨。据了解，从2020年下半年开始，一些晶圆代工厂开始将新订单的价格提高10%至20%。进入2021年后，代工将再次上调2%至3%。接下来，业界普遍预期晶圆代工厂会涨价，必然会推高半导体产业链的采购成本。
在短缺、价格上涨和新需求的背景下，铸造企业的绩效得到了很大的提高。其中，TSMC仍然是唯一的一个。财报显示，2021年第一季度，TSMC营收同比增长16.7%，达到3624.1亿新台币(合129.2亿美元)，创下新纪录；净利润增长19.4%，达到1397亿新台币(49亿美元)，超过市场预期的1340亿新台币。
与此同时，UMC、SMIC和华虹半导体也表现出色。从收入来看，UMC和SMIC的收入分别为16.5亿美元和11亿美元，同比分别增长11.4%和22%。华虹半导体收入3.05亿美元，同比增长50.3%。由此可以看出，华虹半导体虽然成交量较小，但一季度增速最高。
从净利润来说，他们的表现更为光明。UMC净利润104.28亿新台币(3.73亿美元)，同比增长372%；SMIC净利润1.59亿美元，同比增长145%；华虹半导体净利润2090万美元，同比增长662%。
值得一提的是，与大多数人的认知不同，产能短缺不仅发生在先进工艺中，也发生在成熟工艺中。这不仅给TSMC和三星带来了巨大的利益，也提高了UMC和SMIC的业绩，代工公司赚了不少钱。
财务报告显示，第一季度，TSMC 5纳米出货量占晶圆总收入的14%，7纳米出货量占晶圆总收入的35%。这也意味着只有5纳米和7纳米的先进工艺贡献了TSMC近一半的收入。
同时，UMC和SMIC主要基于成熟的流程，表现良好。UMC 28纳米的收入比上一季度增长了18%，占其总收入的20%，40
纳米也占到20%，这是其最大的两个业务板块。此前的2017年，联电就决定不再追逐14纳米以下先进逻辑制程，转而专注在成熟与特殊制程的晶圆制造。中芯国际方面，90%以上的收入来自于成熟制程。财报显示，14/28nm先进节点为中芯国际贡献了6.9%的营收，较去年第四季度有所增长。40/45nm所贡献的营收正在稳步增长，55/65nm依旧是中芯国际营收的主要来源之一。
另一个备受关注的问题是，芯片短缺何时能够缓解，对此各家的预测有所不同。中芯国际CEO赵海军最为乐观，认为“缺芯”将持续到今年年底。相比之下，台积电总裁魏哲家和联电总经理王石则相对保守，认为短缺可能延续到2022年，甚至2023年。
二、设备板块“凶猛”
虽然半导体行业整体表现优异，但业绩增长最为“凶猛”的是设备板块。中银证券数据显示，2021年Q1，全球半导体设备龙头公司收入环比增长11.5%，同比增长45.1%，高于此前预期的39%。其中，阿斯麦（ASML）一季度的营收额为43.6亿欧元，同比增长78.8%，净利润13.3亿欧元，同比增长240%，均高于上季预期指引。
A 股半导体设备板方面，一季度营收同比增长 54.5%， 净利润同比增长 174.6%。其中，北方华创、晶盛机电是其中的代表，2021年Q1 营收为14.2亿元、9.1亿元，同比增长51.76%、27%；净利润约0.73亿元、2.8亿元，同比增长175%、110%。由此可见，国产设备企业虽然增长迅速，但与国际巨头之间的差距，依旧非常大。
在这高速增长背后，主要是芯片产能供不应求的情况下，晶圆厂商在资本开支方面大幅扩张：
台积电计划未来三年投资1000亿美金资本开支。其中，2021年达到300亿美金，远高于 2020 年 的172 亿美元。
三星计划在2021年进行35万亿韩元（约合310亿美元）的芯片资本支出，同比增加20%。
2021年3月，英特尔宣布投资200亿美元，在美国亚利桑那州建设两座晶圆厂，并重启晶圆代工业务。
根据VLSI的数据，全球半导体资本开支2021年将达到1330亿美元，晶圆制造设备销售额将达到780亿美元，同比增长22%。
这也符合半导体行业的发展规律。一般来讲，半导体上游设备对行业景气度最为敏感。因为晶圆代工产能扩建周期，多为 6 个月以上（老厂添置新设备需至少6个月，新厂建设到投产约2年左右），所以中游制造会提前一年下订单，从而造成设备板块的大幅增长。
不容忽视的是，资金大多砸向先进制程。据了解，台积电为扩张7nm和5nm产能，大幅提高2021年资本开支。Q1财务数据显示，7nm制程工艺占比从2019年Q1的22%提高到了2021年Q1的35%；5nm制程方面，2021Q1营收占比达到了14%。
三星方面，并未透露其晶圆代工部分的资本支出计划，但大概率是投向先进制程。此前，因为70%的最先进的极紫外光光刻机（EUV），被台积电取得，造成三星先进制程发展落后台积电。于是在2020年年底，三星电子副会长李在镕亲自飞赴ASML位于荷兰的总部进行拜访，意欲寻求供货更多EUV光刻机。
另一个不容忽视的情况是，大陆依然是全球最主要半导体设备市场之一。根据前六大半导体设备企业数据统计，2020 年中国大陆地区的半导体设备市场需求占全球的 27%，其次是中国台湾地区（23%）和韩国（ 22%）。
进入2021年一季度，ASML、KLA、Lam、TEL四大半导体设备公司数据显示，来自中国大陆的半导体设备销售收入为132 亿美元，占比为 23.4%，紧跟韩国（32.81%）和中国台湾地区（25.42%）。
目前，半导体行业正进入一个新的上升周期，随着产能的释放以及新需求的不断涌现，未来业绩还会不断提升。不过，在细分板块之间会有所差别，设备板块先行，随后制造环节会接力，最后则是材料。
另一方面，半导体是一个产业链分工极其成熟的产业，但在全球缺芯的影响下，各国都在思考如何加强半导体的自主可控，避免过度依赖进口。美国已经出台种种利好，一方面吸引台积电、三星等在美建厂，另一方面扶持本地半导体公司；德国、法国、西班牙等十几个欧盟国家签署联合声明，将大力投资处理器和半导体技术。未来的半导体产业链，势必要进行新的重组，以达到某种平衡。
