芯片短缺为啥这么严重

芯片短缺为啥这么严重

自2020年下半年以来，全球掀起了一股 汽车 供应链的“芯片荒”，且愈演愈烈。3月29日，w来 汽车 决定自当天起，合肥江淮w来制造工厂暂停生产5个工作日。3月25日f特 汽车 宣布俄亥俄州一家商用车工厂停产，并削减了肯塔基一家卡车工厂的产量。3月24日，通用 汽车 将北美的减产计划延长。

而所有减产的原因，均是 芯片短缺 。除了 汽车 业，手机、 游戏 机、安防摄像头等行业同样陷入了“缺芯”困局。苹果公司表示，部分新款高端iPhone的销售受到零部件短缺的限制。与此同时，各大芯片生产商则纷纷宣布调价。

小小的芯片为何影响如此巨大？ 芯片为何如此重要？

指甲盖大小的芯片是智能手机或电脑的“大脑”，上面有数不清的晶体管。芯片，是半导体元件产品的统称。

作为绝大多数电子设备的核心组成部分，芯片被誉为“工业粮食”。它不仅在智能手机、电视机、计算机、 汽车 等电子设备方面被广泛应用，在军事、通信、遥控等方面也不可或缺，对5G、人工智能、物联网、自动驾驶等都是必不可少的基础。

在 汽车 领域，以往传统燃油车的功能芯片仅适用于发动机控制、电池管理、 娱乐 控制等局部功能，还不能满足高数据量的智能驾驶相关运算。

而如今，智能 汽车 越来越多， 汽车 芯片的要求也越来越高，全球芯片巨头推出了具备AI计算能力的主控芯片，担当自动驾驶 汽车 的“大脑”功能。

是什么造成芯片短缺？ 造成芯片短缺的原因是多方面的。

1. 汽车 行业与消费电子行业同步超预期复苏需求大

新冠疫情曾一度导致 汽车 销量下滑， 汽车 业高层取消了 汽车 芯片订单。但是，随后意外的销售反d让车厂以及芯片商措手不及。

与此同时2020年以来，以5G手机、台式电脑、平板电脑、笔记本电脑为代表的电子产品出货量较往年显著增长。根据IDC和Digitimes的数据，2020年，全球5G智能手机出货量达到全球出货量的19％，同比大幅提升，全球PC出货量达3.03亿台，同比增长13.47%，全球平板电脑出货量达1.64亿台，同比增长13.88%，全球笔记本电脑出货量达2.01亿台，同比增长26.89%，增速均较往年大幅提升，导致芯片需求量的大幅上涨。

2.芯片制造工艺日趋复杂 成本攀升

芯片生产周期也比较长，需要经过数千道工序，平均周期达26周。领先的芯片公司数量。近年来，芯片业盛传“摩尔第二定律”，即芯片工厂的成本每四年翻一番。因此，能够制造高端芯片的晶圆厂越来越少。

3.芯片制造业产能不足

受到新冠疫情影响，此前制造商在增加产能方面相对比较保守。而近期，包括台积电、联电、世界先进、力积电等业内主流晶圆代工厂的先进制程及成熟制程产能均已处于满产状态，但仍无法满足市场需求。

为增加产能，近期多家公司表示将增加投资、开设新厂、增加新生产线。3月24日，英特尔宣布将投资200亿美元在美国亚利桑那州新建两个芯片制造厂。4月1日，台积电表示将在未来3年投资1000亿美元以增加产能，并将在全球选址盖新厂。另外，三星也制定了一份总支出约为1160亿美元的十年规划，并考虑扩大其在得克萨斯州的半导体制造业务。

但是这些措施短时间内不能转化为产能。当前设备交期部分已经长达一年，从投产到真正形成生产力尚需时日。

4.供应链受损导致整个行业受影响

半导体产业链

半导体产业链是全球化程度z高的产业链，必须以合作的方式才能完成。供应链一旦受损，整个行业都会受影响。

2020年10月，意法半导t位于欧洲的几个工厂发起大b工。自2021年2月中旬以来，日本福岛县附近海域发生地震，导致瑞萨的车用芯片晶圆厂受到波及。2021年2月美国得州因为暴风雪影响被迫大规模停电，直接冲击了包括三星电子、英飞凌、恩智浦等半导体企业。3月日本瑞萨发生火灾，虽然过火面积仅500 ，但由于设备损坏严重，预计恢复周期在4~6个月。

而2020年下半年以来，中国大陆zui大的芯片代工厂中芯国际被美国持续制裁，则更进一步加剧了全球芯片的产能紧张。

小小一块芯片，从来都不简单。有机构预测，世界范围内的芯片短缺现象预计还会持续三四个季度，很可能要到2022年，行业才会恢复正常。

在某些情况下，例如 汽车 行业，生产线使用的是较旧的芯片技术。这造成了供应链问题，其中芯片制造商专注于生产更新的芯片，如 SOC（片上系统）。在其他情况下，恶劣的天气条件、工厂火灾、新冠工厂停工、美国对华为的制裁以及消费电子市场的芯片热潮等因素共同导致芯片供不应求。

美国购买了全球47%的芯片，但只制造了12%的芯片，消费电子级别芯片制造已成为一个迫在眉睫的问题——以至于拜登政府已经提出了 370 亿美元的资金用于这一努力。听起来很多钱，但是制造设备比如光刻机是很昂贵的。

此外，这些价值数十亿美元的“晶圆厂”或制造工厂价值数十亿美元，可能需要数年时间才能建成。从芯片销售中收回投资也需要时间，因为完成整个芯片制造运行可能需要三个多月的时间。

芯片制造过程采用硅晶片，并在使用数百万美元机器的昂贵、无尘的洁净室中将它们转化为数十亿个晶体管。我们国家提供补贴以支持晶圆厂设施建设。欧盟半导体公司也要求政府提供同样的帮助。如果它想在自己的芯片供应的直接生产中发挥更大的作用，那么在美国也可能是这种情况。

芯片制造商们正在相互合作。 AMD与台积电合作，NVIDIA与三星合作。这些半导体竞争对手聚集在一起，共同分享芯片生产的代工厂和成本。英特尔还斥资200亿美元在亚利桑那州新建了两家晶圆厂，目的是寻找可以分享其晶圆代工厂能力和成本的合作伙伴。 虽然在理想的世界中，芯片制造商的愿望可能是拥有自己的专用制造设施，通过共享制造设施，甚至与竞争对手合作，是降低制造成本和风险，保持芯片在供应链中流动的一种方法，并获得营收利润。

2021年5月，IBM与英特尔和台积电一起预测了快速解决当前芯片短缺的悲观前景。“我们将不得不考虑重用、延长某些类型计算技术的使用寿命，以及加快对这些 “制造工厂”的投资，以便能够尽快获得更多的在线容量，” IBM说吉姆怀特赫斯特总统在一篇文章中。

难怪 汽车 公司在 汽车 中提供高端技术时正在缩减规模，其他行业很可能会效仿。

然而，在未来，这可能是个好消息。更多的芯片制造能力需要上线，但也可能需要更新以适应行业和消费者需要的新型芯片。现在是我们采取行动的时候了。

虽然各国政府和各大芯片制造公司都意识都芯片短缺的危机，也都采取了相应的解决措施，但是短期之内短缺的问题是不会被解决的，这需要一段时间来建立挖掘资源，建立工厂等。

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