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疫情高峰已成過去全球“缺芯”為何還未痊愈？

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疫情高峰已成過去全球“缺芯”為何還未痊愈？

來源:新浪科技

從新冠疫情暴發(fā)到現(xiàn)在，芯片短缺始終困擾著電子產(chǎn)品供應鏈。疫情引發(fā)行業(yè)動蕩已近兩年，作為多種科技產(chǎn)品的心臟，芯片依然嚴重短缺；游戲機、網(wǎng)絡設備、醫(yī)療器械、汽車等行業(yè)的制造商們仍飽受缺芯的摧殘。人們最初認為這個問題會自行解決——要么是廠商加大力度滿足需求，要么是需求自然降溫，但現(xiàn)在“缺芯”問題依然十分嚴重。
　　
　　芯片問題非但沒有得到緩解，反而越發(fā)難以控制。封城、全民居家隔離都已經(jīng)成為過去時，芯片短缺卻還是擺在眼前的大問題。
　　
　　由于造不出足夠多的汽車，一些汽車廠商銷量驟減、被迫停產(chǎn)。11月17日，大眾汽車就因供應鏈問題暫停在德國生產(chǎn)電動汽車。美聯(lián)社9月報道，受缺芯影響，通用、福特多家北美裝配廠一度停產(chǎn)；特斯拉CEO埃隆?馬斯克曾在員工內部郵件中提醒，特斯拉交付數(shù)量取決于全球芯片短缺狀況，而短缺仍然很嚴重。
　　
　　今年10月，蘋果將財務業(yè)績不佳的原因歸咎于芯片短缺，還有報道稱iPhone13因芯片短缺而將減產(chǎn)1000萬部；英特爾也警告稱，供不應求的局面可能持續(xù)到2023年。
　　
　　游戲硬件行業(yè)同樣也不好過，任天堂本月也宣布，受芯片緊缺等因素影響，不得不下調銷售預期。任天堂預計當前財年的總銷量為2400萬臺，這與此前設定的2550萬臺的銷售目標相比低了約6%。
　　
　　簡而言之，半導體供應鏈已經(jīng)以根深蒂固、難以解決的新方式延伸開來。需求的增長速度超過了芯片企業(yè)的能力范圍，尤其是使用廣泛的基礎元件，更是會因為巨大的需求波動帶來幾大的投資風險。
　　
　　半導體行業(yè)分析公司ICInsights市場研究副總裁布萊恩?馬塔斯（BrianMatas）表示：“全球經(jīng)濟因為疫情陷入停滯如此之久，供應鏈居然還沒恢復?！?br/>　　
　　芯片行業(yè)明明就處在技術進步的最前沿，可為什么還總是短缺，連買一臺PS5都會秒沒呢？
　　
　　芯片短缺之所以持續(xù)不斷，主要就是因為供不應求——芯片需求依然在激增，但要建設新的工廠并非一直一夕之事。此外，歷史上的那些暴漲暴跌的周期變化也令一些投資者望而卻步。
　　
　　需求漲得快建新廠沒那么快
　　
　　2020年，當新冠疫情的經(jīng)濟影響逐步顯現(xiàn)時，芯片行業(yè)已經(jīng)開始預計需求的增長。根據(jù)半導體行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，全球芯片銷售額在2019年下滑12%。但在2019年12月，該組織預計全球芯片行業(yè)將在2020和2021年分別增長5.9%和6.3%。
　　
　　最新數(shù)據(jù)顯示，2020年8月至2021年8月間的全球芯片銷售額增長了29.7%。需求受益于云計算和5G等技術的推動，而汽車和家電等各類產(chǎn)品也都在加大芯片的使用量。
　　
　　哈佛商學院教授、前英特爾董事大衛(wèi)?約菲（DavidYoffie）表示，居家辦公、居家娛樂和電子商務使得許多高科技產(chǎn)品的需求暴漲，這出乎許多人的意料。
　　
　　芯片廠商大約到一年前才意識到這種需求的持續(xù)力度，但轉向并非一朝一夕之事。新建芯片工廠需要耗費數(shù)十億美元，還要花費好幾年時間。約菲指出：“大約需要兩年時間才能建起一座新工廠。而且工廠規(guī)模越來越大，成本越來越高，也越來越復雜?！?br/>　　
　　索尼和臺積電近日宣布，將投資70億美元在日本建設一座能夠生產(chǎn)舊元件的芯片工廠，但要到2024年底才能投產(chǎn)。英特爾也在投資建設幾座技術先進的新工廠，但也得2024年才會上線。
　　
　　約菲指出，只有荷蘭ASML公司（全球最大的半導體設備制造商之一）能夠供應生產(chǎn)尖端芯片所需的極紫外光刻機，售價高達1.2億美元。但ASML無法加快供應速度，滿足暴增的需求。
　　
　　設備和材料短缺
　　
　　生產(chǎn)半導體所需的許多物品也很短缺。制作印刷電路板的基片，也就是固定芯片的表面，一直以來都很難采購。
　　
　　這些電流板是芯片之間相互通訊的關鍵。康奈爾大學納米科學與技術研究中心運營總監(jiān)羅恩?奧爾森（RonOlson）還指出，與制造過程相關的某些復雜物品，例如個人防護用品和天然氣管，現(xiàn)在也出現(xiàn)延遲交貨。
　　
　　建設新工廠和擴大現(xiàn)有工廠的產(chǎn)能，也對半導體生產(chǎn)設備供應鏈構成壓力?！拔覀兺鶗P注芯片工廠，但芯片工廠需要一整套東西才能成為芯片工廠，這些東西現(xiàn)在也出問題了。”康奈爾大學材料工程教授克里斯?奧博（ChrisOber）說，“如果大家都想生產(chǎn)芯片，那就會搶購同樣的設備?！?br/>　　
　　高度專業(yè)化的半導體設備生產(chǎn)商數(shù)量有限，交貨周期很長。此外，在工廠安裝和測試這些設備的可靠性同樣要耗費很多時間。
　　
　　“買設備要花半年到一年，然后還要進行各種工藝開發(fā)和設備鑒定。”奧爾森說，“這都要花時間?！?br/>　　
　　勞動力短缺
　　
　　要滿足日益增長的芯片需求，除了得建更多芯片廠之外，還得招更多的人。半導體貿易組織IPC9月末發(fā)布報告稱，將近4/5的制造商難以招到合適的工人，歐洲和北美的問題尤其嚴峻。
　　
　　要處理芯片生產(chǎn)過程中使用的有毒化學物質，員工得接受專門的培訓，這就給增加用工量帶來了又一個瓶頸。企業(yè)現(xiàn)在都在靠更高的薪資、更靈活的工作時間還有培訓和教育機會來吸引新員工。
　　
　　美國《俄勒岡人報》報道稱，英特爾甚至在在電視和廣播上投放了“求助”（helpwanted）廣告，專門招募勤工儉學的大學生。
　　
　　資源向尖端芯片傾斜老式芯片“難產(chǎn)”
　　
　　資源不足的進一步影響在這時就體現(xiàn)出來了——并非所有芯片都“生而平等”。
　　
　　電源控制芯片、微控芯片和傳感器等簡單半導體元件成為主要的短缺來源。這些設備的復雜度遠不及智能手機和游戲機使用的CPU和GPU，使用的制造工藝也不算復雜。但它們的應用范圍極其廣泛，從微波爐到醫(yī)療設備，再到玩具，幾乎所有產(chǎn)品都會用到這種電子元件。
　　
　　電子元件平臺Sourceability副總裁約什?普希（JoshPucci）表示，許多產(chǎn)品中使用的電源控制芯片曾經(jīng)只要1美元，但如今卻暴漲到150美元。ICInsights表示，這類元件的交付周期已經(jīng)從4-8周延長到24-52周。老式芯片生產(chǎn)設備如今難以找到，而這些產(chǎn)品的短缺推升此類設備需求。
　　
　　市場研究公司Gartner預計，2021年第二季度的全球芯片工廠產(chǎn)能利用率達到95.6%，而2019年第二季度僅為76.5%。Gartner分析師高拉夫?古普塔（GauravGupta）表示，這表明工廠已經(jīng)滿負荷運行，因為有些生產(chǎn)線需要停機維護。
　　
　　芯片代工企業(yè)GlobalFoundries的CEO湯姆?考菲爾德（TomCaulfield）今年10月表示，他的公司產(chǎn)能已經(jīng)預訂到2023年。AnalogDevices的部分產(chǎn)品面臨極高的需求，該公司CFO今年8月對投資者表示，訂單已經(jīng)排到本月開始的下一財年。
　　
　　芯片廠商面臨的部分挑戰(zhàn)在于，有些客戶可能出現(xiàn)“加倍預訂”的情況，即為了防止供應不足故意超量采購，從而導致未來的需求趨勢難以預測?！凹颖额A訂導致的現(xiàn)貨短缺令情況更加糟糕?！惫鹕虒W院教授威利?施（WillyShih）說。
　　
　　今年6月，馬斯克也曾在Twitter中戲稱“由于擔心不夠用，每家公司都超量訂購，這種情況就像廁紙短缺一樣，只是規(guī)模巨大。”
　　
　　分析師認為，能夠生產(chǎn)這些芯片的企業(yè)可能不愿投資建新廠，因為這類芯片利潤微薄，半導體行業(yè)的周期屬性又很強，經(jīng)常出現(xiàn)需求暴漲暴跌的情況。他們擔心未來的芯片供過于求會壓低產(chǎn)品價格。
　　
　　“回顧一下半導體行業(yè)的歷史，會發(fā)現(xiàn)利潤和價格暴漲之后，都會出現(xiàn)一個嚴重的下滑周期?！惫鹕虒W院的約菲說，“我們根本不知道當前的需求增長能否延續(xù)?！?br/>　　
　　雖然有許多新的芯片產(chǎn)能，但多數(shù)都會用來滿足尖端產(chǎn)品。Gartner今年1月發(fā)布的報告預計，芯片制造商今年將投資1460億新建產(chǎn)能，較2019年增長50%，但其中只有很少一部分用于較常見的老式芯片。
　　
　　從理論上講，增加尖端芯片產(chǎn)能可以讓更多工廠有空閑來生產(chǎn)老式芯片，但在供不應求時不會出現(xiàn)這種情況。Sourceability的普希表示，雖然企業(yè)最近開始針對老式芯片投資建設產(chǎn)能，但必須讓客戶承諾兩年的訂單，才考慮動工。
　　
　　從中國臺灣缺水和美國得州極端天氣對生產(chǎn)的影響來看，這些元件及其供應鏈面臨的壓力顯而易見?！皫字艿膸齑?，可以說是沒有任何空間來消化這些影響?！逼障Ｕf。
　　
　　“疫情似乎已經(jīng)過去了‘肆虐’的階段。”賓夕法尼亞大學沃頓商學院教授蓋德?艾倫（GadAllon）說，“但受到疫情影響的芯片行業(yè)，仍在水深火熱之中?！?br/>　　
　　芯片要缺到什么時候？
　　
　　ASML首席執(zhí)行官彼得?溫尼克（PeterWennink）最近解釋道：“去年因為疫情，客戶們都很謹慎。但回過頭來看，他們似乎謹慎過度，把需求壓得太小?，F(xiàn)在需求猛增，我們肯定要花費一段時間才能實現(xiàn)產(chǎn)能爬坡?！痹谒磥?，需要等到2022年才能滿足如今的產(chǎn)出需求。
　　
　　英特爾CEO帕特?基辛格（PatGelsinger）表示，新冠疫情期間的在線活動激增引發(fā)了“半導體的爆發(fā)式增長周期”。他補充道：“雖然行業(yè)已經(jīng)采取一些措施解決近期的緊張局面，但整個生態(tài)系統(tǒng)還需要兩年時間才能解決芯片、基片和元件短缺問題。”
　　
　　臺積電董事長劉德音對其滿足需求的能力持樂觀態(tài)度。去年他曾表示：“我們目前認為……我們可以在（2020年）6月底之前滿足客戶的最低要求?！钡缢f，這并不意味著短缺會很快消失。“會有延遲。尤其是汽車芯片，這個行業(yè)的供應鏈又長又復雜。供應時間需要七八個月?！彼a充道。
　　
　　半導體需求顯然會繼續(xù)增長，溫尼克說：“我們堅信目前的產(chǎn)能無法支撐增長。因此，我們需要通過縮短生產(chǎn)周期、增加人手、機器和建筑面積來加快生產(chǎn)速度，從而擴大產(chǎn)能。”
　　
　　“根本趨勢在于數(shù)字化轉型，”溫尼克總結道，“這還需要許多年才能實現(xiàn)?！?/span>

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