那些你不得不知道的芯片缺货的故事

半导体，也称为微芯片和集成电路 (IC)，是每个电子产品中必不可少的组件，无论是用于更改电视频道的简单遥控器，还是用于模拟天气模式的超级计算机。虽然芯片本身具有弹性，可以应对极端温度、振动和其他外部冲击，但全球半导体供应链相对脆弱，容易受到自然和人为冲击的破坏。芯片的供应不能用开关打开和关闭。价值数十亿美元的晶圆制造厂经过精心调整，每年 365 天、每天 24/7 运行。更换新芯片产品的生产线可能需要数周甚至数月的时间，而增加大量新的晶圆制造能力可能需要数年和数十亿美元。 Covid-19 大流行已经给供应链带来了巨大压力，特别是对于笔记本电脑、视频游戏机和智能手机等消费电子产品，因为它迫使世界各地的人们寻找新的工作和娱乐方式。工厂关闭后汽车行业的反弹速度快于预期——当公司在错误地预测今年剩余时间因大流行而导致需求下降后取消芯片订单时——导致半导体供应陷入螺旋式下降，造成微型电子产品短缺涉及广泛的行业。

IC 的稀缺性预计不会很快结束。

专家表示，恢复供需平衡可能还需要两年时间。这是您需要了解的有关半导体短缺的所有信息。

是什么造成了短缺？ 2020年春季，当疫情从中国蔓延到欧洲和美国时，通用汽车、福特汽车和大众汽车等汽车制造商被迫暂时关闭生产线。预计市场放缓将持续数月，他们取消了用于汽车电子系统（如驾驶员辅助和导航控制）的芯片订单。台积电 (TSMC) 等芯片代工厂将当年剩余时间的闲置产能重新分配给生产智能手机、笔记本电脑和游戏设备的公司，这些公司在疫情封锁期间需求激增。

去年第三季度汽车销量反弹速度快于预期，汽车制造商试图再次提高产量时，由于安排订单所需的交货时间较长，芯片工厂的反应速度不够快。半导体的匮乏随后迅速蔓延到其他行业，例如消费电子和家用电器，这些行业的销售额因大流行的“宅在家里”效应而飙升，但突然发现自己无法获得足够的供应来满足不断增长的需求. 囤货起到了什么作用？直到去年，该行业最大的芯片买家之一是中国电信巨头华为技术有限公司。由于预计将被列入美国贸易黑名单，该公司从 2019 年开始囤积芯片，这导致华为主要代工供应商台积电的产能紧张。急于确保库存的芯片买家的“双重预订”加剧了短缺，这本身就是美中科技战造成的供应链不确定性的结果。不过，台积电董事长刘晓波近日在接受媒体采访时表示，代工厂可以从双订中分辨出“真实”订单的区别，优先考虑那些急需的芯片客户。是第一次缺货吗？以准时制模式运作的芯片行业周期性地受到自然灾害或人为事件引发的短缺的打击。上一次类似的供应链冲击袭击汽车制造商是在 10 年前，当时福岛地震破坏了第三大汽车芯片供应商瑞萨电子的晶圆厂运营。 1997年夏天，一个不寻常的现象引发了全球芯片短缺。就在那时，Tamagotchi 数字宠物——一种由日本公司 Bandai 制造的钥匙链计算设备——在世界各地的年轻人中大受欢迎。对蛋形小工具的巨大而突然的需求吸收了台湾的半导体产能，引发了短缺和延误，并蔓延到其他行业。目前的短缺有什么影响？汽车行业最先受到冲击，通用、福特和大众等汽车制造商警告称，这种情况将影响今年的销售和产量。根据研究公司 IHS Markit 的数据，芯片的不可用将影响今年第一季度全球 130 万辆汽车和货车的产量。据报道，3 月份日本瑞萨电子芯片厂发生火灾，以及德克萨斯州冬季严寒天气导致芯片工厂中断，将加剧短缺。上个月，英国汽车制造商 Mini 表示，由于芯片短缺，其生产线暂停了三天，而福特最近警告称，这一短缺将使其今年的产量减少 110 万辆。

其他哪些行业和产品受短缺影响最大？

去年底，芯片短缺蔓延到消费电子产品，对笔记本电脑、下一代游戏机等设备的强劲需求已经使库存趋紧。领先的图形处理单元 (GPU) 供应商 Nvidia 的首席财务官 Colette Kress 在 4 月 12 日的公司年度投资者日上表示：“整体需求仍然非常强劲，并且继续超过供应，而我们的渠道库存仍然非常稀少。”预计今年大部分时间需求将继续超过供应。” 苹果上个月报告称，短缺将在截至 6 月的第三季度财务中产生 30 亿美元至 40 亿美元的成本，其中对 Mac 和 iPad 产品的影响最大。彭博社后来报道称，由于在家工作的强劲需求以及零部件短缺，新款高端 iPad Pro 的交付量正在下滑至 7 月。除了消费电子产品，短缺已开始影响中国的家电制造业。全球最大的冰箱、洗衣机和空调等白色家电制造商美的集团表示，随着全球短缺的持续，用于家电的芯片价格将上涨。据路透社报道，家电制造商惠而浦中国表示，3 月份芯片交付量比订单少约 10%。中国智能手机巨头小米公司最近提高了部分电视型号的价格，理由是关键部件价格上涨，而韩国三星电子和日本索尼也提高了一系列产品的价格。芯片供应商正在做些什么来缓解这个问题？台积电负责生产约 80% 的汽车微控制器芯片，该公司表示将投资 28.7 亿美元扩大其位于中国南京的晶圆厂的成熟产能。新增产能预计将于 2022 年下半年开始量产。

南京的扩张计划也是台积电在上个月与分析师的电话会议上宣布的未来三年 1000 亿美元投资计划的一部分。美国最大的芯片制造商英特尔公司也计划将其部分产能分配给汽车，这是它以前没有关注的市场，据 CBS 新闻节目 60 分钟节目的首席执行官帕特·盖尔辛格 (Pat Gelsinger) 称。另外，英特尔在 5 月初宣布，除了在亚利桑那州、俄勒冈州、爱尔兰和以色列的工厂投资数十亿美元之外，还将投资 35 亿美元扩建其在美国新墨西哥州的晶圆厂。欧洲芯片制造商恩智浦半导体为博世等一级汽车零部件供应商提供集成电路，但其芯片由台积电等代工厂生产，该公司表示正在与汽车公司直接合作，以了解未来的需求情况。恩智浦首席执行官库尔特·西弗斯（Kurt Sievers）表示，从当前情况中最大的教训之一是提高供应链订单增加的透明度。 “了解我们的客户在接下来的两个季度如何规划（生产）对我们来说太短了，因为我们的制造周期只有一到两个季度，”他说。英伟达通过恢复旧版本解决了 GPU 的短缺问题，这些版本基于旧工艺节点，无需竞争代工厂的领先产能。美的表示，其于 2018 年成立的芯片部门 MR Semiconductor 帮助抵消了当前供应紧张的部分影响。

它会持续多久？

没有人认为今年短缺会结束，许多人预计短缺会持续到 2023 年。您怎么看呢？