为什么全球芯片短缺(芯片短缺的主要原因)

2022-06-24 10:14:20 admin 178

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自大流行以来,我们都听说过或经历过供应链问题如何影响企业。然而,其中一个问题,即全球芯片短缺,甚至在大流行之前就已经开始了。当美国在 2019 年对华为实施出口禁令时,一些中国公司开始囤积芯片,因为他们害怕面临被列入美国实体清单的类似挑战。

全球芯片短缺在大流行之前就开始了,然后当大流行开始并带来在家工作的转变时,对消费电子产品和服务器硬件的需求大幅增加。

2021 年第 1 季度全球半导体销售额比 2020 年第 1 季度高 18%,2021 年第 2 季度比 2020 年第 2 季度高 29%,2021 年第 3 季度比 3Q20 高 28%。需求创历史新高。政府强制实施的封锁迫使几家晶圆厂暂时关闭。

一些好消息:需求上升

大流行导致更多的人在家工作。大量公司购买了笔记本电脑、耳机、麦克风等,因此增加了消费电子产品的需求。随着每个人都在家工作,网络/基础设施服务必须扩展。服务器被购买或“咆哮”(AWS、Azure、GCP),这导致所有主要的数据中心和在本地运行的公司购买更多的服务器硬件。

为什么汽车行业受到重创

疫情导致需求前景悲观,汽车制造商决定在 2020 年第 1 季度和 2020 年第 2 季度取消芯片订单。随着该行业的需求猛增,代工厂和 IDM 的这种“释放”晶圆产能很快被消费电子公司的订单填满。当汽车需求增长快于预期时,汽车制造商很快就会用完芯片,因为他们的即时供应链模式通常会试图避免库存。这种情况只会加剧全球芯片短缺。

前端和后端制造依赖于数百种不同的化学品和材料。缺乏一种化学品会在整个价值链中产生多米诺骨牌效应,并可能中断整个制造过程。

扩大现有晶圆厂(后端或前端)的产能比建造新晶圆厂要快得多。这可以在 18 个月而不是 3 年内完成)。然而,某些类型的制造设备的供应限制确实对短期产能扩张构成挑战。


2021年2月,三星、恩智浦和英飞凌因特大暴风雪导致德克萨斯州奥斯汀停电,不得不暂停工厂运营数周,造成生产损失和数亿美元的收入损失。

停电不仅损坏了制造设备,还损坏了设施基础设施中的组件,这些组件预计会持续设施的使用寿命。由于以下原因,半导体行业已经很容易受到影响:

  • 高度分工(高度专业化)。

  • 高资本投资/进入壁垒(5nm 制造为 20B 美元)。

  • 利用率高。一旦你开始制造,你需要让它大量运行以赚钱,切换/来回切换是非常糟糕/昂贵的。

  • 半导体制造是研发支出最高的行业之一。

  • 制造时间长。一个芯片有 1500 个步骤,包含数百个变量(从开始到结束大约需要 20 周)。

  • 跨国性。所有上述和材料/供应品分布在许多国家。

  • 强大的供应商锁定。

全球芯片短缺的多重因素

总之,造成全球芯片短缺的原因是多方面的。从一开始,一些中国公司就出于对美国外交政策和关系的担忧,开始囤积芯片。然后,当大流行开始并带来在家工作的转变时,对消费电子产品 和 服务器硬件的需求大幅增加。

与此同时,许多工厂被迫关闭以防止疾病传播。由于汽车需求的恢复速度快于预期,供应无法跟上,尤其是因为新设施可能需要长达 3 年的时间才能建成。最后,由于暴风雪导致德克萨斯州停电,美国的工厂运营暂停了数周。这甚至没有捕捉到起作用的因素的程度,但它确实开始描绘出一个为效率而不是弹性而构建的大规模复杂系统如何难以从如此集中的压力中恢复过来。幸运的是,需求仍在上升,  IBM 等公司正在通过建造更多设施来应对。


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