車載半導体不足は2021年第3四半期から緩和か

台湾のTSMC、UMCの生産能力増加が供給を拡大へ

車載半導体不足は2021年第3四半期から緩和か
"Tesla Robot Dance"by jurvetson is licensed under CC BY 2.0

要点

世界最大の半導体委託製造メーカーである台湾積体電路製造(TSMC)は、今後数週間で自動車メーカーへのチップ供給が急激に増加すると予想し、世界的な供給不足が最も深刻な段階を過ぎた可能性を示唆した。


TSMCは、2021年の上半期において、カーエレクトロニクスに使用される重要な部品であるマイクロコントロールユニット(MCU)の生産量を、前年同期比で30%増加させたと、7月15日の決算説明会で投資家に説明した。

同社CEOのC. C. Weiは第2四半期のアーニングコールで「今年の上半期には、自動車用半導体製品の主要部品の一つであるMCUの生産量を2020年上半期比で約30%増加させることに成功した。通期では、MCUの生産量を2020年比で60%近く増加させることを見込んでおり、これはパンデミック前の2018年比でも約30%の増加となる」と述べた。

TSMCのライバルである台湾のユナイテッド・マイクロエレクトロニクス(UMC)は、自動車用チップの製造に最も重要なノードの1つである28ナノメートルの製造能力を大幅に拡張することを決定した。

UMCは20,000 WPM(月当たりのウエハー生産量)の生産能力を拡大する予定で、より高い生産能力を持つファウンドリを使って28nm 有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ駆動ドライバIC(DDI)などを生産することを目指している。同社は23億ドルの費用を負担することになるが、サムスン電子やクアルコムのような顧客数社が保証金を前払いし、一定の注文を固定価格で保証することを約束する契約を交わしている。

OEM側でも調整が進行している。最近、半導体の供給不足に耐えられなくなった自動車やITセットメーカーが、製品の設計変更によって半導体の使用量を減らす計画を立てている。設計変更とは、製品1台あたりのMCUチップ数を減らすことだ。

具体的には、現在、需給バランスが著しく悪化している55nm以上のプロセスを用いたMCU製品を複数集積することで、20nm以下のプロセスを用いたDCU(Domain Control Unit)に変更しようとしている。今後は、値上げを恐れて在庫を増やしていた自動車用半導体メーカーの在庫が大量に市場に出てくる可能性が高くなる。

システムの処理機能を担うMCUは、CPUやメモリーなどの複数の部品を同一チップ上に集積している。MCUには、4ビット、8ビット、16ビット、32ビットの構成がある。用途は構成によって異なる。自動車に使われているのは、32ビットのMCUだ。

「自動車のサプライチェーンは長く複雑で、独自の在庫管理が行われている。チップの生産から自動車の生産まで、いくつかの階層のサプライヤーを挟んで、自動車メーカーに届くまでに少なくとも6ヵ月はかかる」とC. C. Weiは語っている。

列の後ろで待ちぼうけ

2020年初頭、ICベンダーはCOVID-19パンデミックの発生で需要が減少した。2020年半ばには、市場は回復した。仕事・教育・家庭の経済がコンピュータやテレビの需要を促進し、チップの需要が急増したのだ。一部のチップでは品不足が発生した。この勢いは2021年前半にも引き継がれ、新たな動きが出てきた。自動車分野で深刻なチップ不足が顕在化し、スマートフォンなどにも波及している。

チップ業界でチップ不足が広まっている理由は他にもある。高いレベルでの好循環の中にあり、需要が供給を上回っていること。そして、需要を満たすだけのチップ製造能力がないことだ。各社は大規模な投資を明言しているものの、工場の建設とラインの立ち上げには時間がかかる。台湾のファウンドリーでは、少なくとも2022年半ばまでは生産能力が不足しているとアナリストは述べている。

2021年初頭には、自動車ビジネスは回復したが、自動車メーカーは需要に見合うだけのチップを調達できなかった。自動車メーカーは注文を復活させようとしたが、製造の列の後ろに並んでいる。ファウンドリの生産能力は、ノートブック、デスクトップ、タブレット、サーバーなどの販売増加に対応するためにすでに割り当てられていた。それが、2020年後半のスマートフォンの新製品発売と重なった。

JPモルガンのアナリストは、半導体不足に関連した世界の自動車メーカーの減産は、第2四半期の190万台に対し、第3四半期は39万9千台に減少すると推定している。

半導体業界メディアSemi Engineeringによると、半導体業界調査会社Semico社のJim Feldhanは、「MCUの不足は続いている。MCUの需要は、2020年の後半に向けて増加し始めた。それ以降、MCUの平均販売価格(ASP)は四半期ごとに上昇している。2021年第2四半期は、ユニットが1%減少する一方で、ASPは5%近く上昇すると予想している。供給が最も厳しいのは32ビットMCUで、ASPは過去1年間で20%以上上昇している」と述べている。

インテルのゲルシンガーCEOは7月22日、半導体業界の適正な需給バランスを取り戻すには、1~2年かかる可能性があると、同社が木曜日に第2四半期の業績を発表した後のインタビューで語った。「我々はまだ長い道のりを歩んでいる」「製造能力の構築には長い時間がかかる」。

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