提高全球芯片产量需要面临哪些问题

英特尔和台积电希望在需求旺盛的情况下提高芯片产量，但要让设备做到这一点需要增加耐心

芯片供应的干旱已经打击了汽车生产、电子产品价格上涨并引发了全球各国首都对供应链的担忧，这带来了一个新的痛点：制造芯片的机器所需的芯片缺乏，行业高管说。近几个月来，获得芯片制造机器（世界上最复杂、最精密的制造类型之一）所需的等待时间已经延长。在大流行初期，从下订单到收到设备需要几个月的时间。根据芯片制造和设备高管的说法，在某些情况下，这个时间框架已经延长到两三年。高管们表示，之前下订单的交付也将延迟。因此，随着全球芯片短缺进入第三个年头，迅速克服全球芯片短缺的希望正在减弱。一开始是大流行时代对笔记本电脑和其他芯片密集型设备的过度需求的失常，现已演变成该行业的结构性问题。现在很多芯片高管表示，这个问题会持续到2023年和2024年，甚至更长时间。

“有一种一厢情愿的想法，即到2022年底，供需将达到平衡，”合同芯片制造商GlobalFoundries Inc.的首席执行官Tom Caulfield 表示，“我只是看不到它。”Advantest America Inc.的首席执行官Doug Lefever表示，他公司用于测试新制造的芯片是否正常工作的机器的典型交货时间已经增加了一倍或更多。该公司的测试机使用了大约250，000个零件，而少量的供应中断可能会导致延误。“我认为，在我们完全恢复到标准交货时间之前，我们已经经历了很长一段时间，”Lefever先生说。Microchip Technology首席执行官 Ganesh MoorthyInc. 是一家处理各种电子设备（包括芯片制造设备）数据的微控制器芯片制造商，该公司表示，他的公司现在将芯片设备供应商视为优先客户，这与它对待医疗设备制造商的方式不同。“我们采取的态度是，如果任何设备制造商发现某个特定的Microchip产品对他们来说是一个瓶颈，它就会直接排在我们优先级列表的首位，”他说。芯片公司迫切要求这种优惠待遇，认为如果优先向半导体制造商供货，短缺将更快缓解。

最近的一份行业白皮书论证了这种“乘数效应”的好处。分析称，一个复杂的测试工具需要80个可以在生产后重新编程的专业芯片，但随后有助于每年生产320，000个相同的芯片。工具并不是唯一令人头疼的问题。芯片制造商指出，招聘人员在新工厂工作的挑战、基本化学品的供应链中断以及将芯片连接到电路板的所谓基板的短缺加剧了半导体的相对匮乏。与此同时，需求几乎没有减弱的迹象。去年芯片行业销售额首次突破5000亿美元，到本世纪末应该会翻一番。芯片交付的交货时间仍处于历史高位。根据 Susquehanna Financial Group 的估计，4月份的平均时间超过6个月，几乎是上一个繁荣时期高峰期的两倍。贝恩公司 （Bain & Co） 专注于芯片技术的合伙人彼得汉伯里 （Peter Hanbury） 表示，今年某些行业领域的痛苦可能会缓解。随着新工厂的投产，这些工厂生产的老一代芯片一直是汽车制造商和其他公司的难题，供应他说，那里的限制可能会解除，尽管他预计作为更先进电子产品核心的尖端芯片的供应将保持紧张。

ASML控股NV 是一家荷兰公司，生产一些世界上最先进和最昂贵的芯片制造设备，其首席执行官彼得·温宁克最近表示，预计需求将在“很长一段时间内”超过供应。该公司正在与供应商合作，看看是否可以制造更多工具来满足需求，但这要到2025年才能实现。即使它们交付，芯片制造商也需要时间来充分利用它们。设备交付问题已经影响了一些公司的销售。全球最大的芯片设备公司之一Lam Research Corp.的首席执行官蒂姆·阿彻 （Tim Archer）在4月份表示，零部件短缺意味着该公司无法从强劲的需求中充分受益。中断发生之际，对芯片生产工具的需求正在燃烧，芯片制造商开始着手扩张计划。全球最大的代工芯片制造商台积电去年表示，计划到2024年斥资1000亿美元来提高其制造能力。

按销售额计算，美国最大的芯片制造商英特尔公司正在亚利桑那州、俄亥俄州和德国建造工厂，未来十年可能耗资数千亿美元。英特尔CEO Pat Gelsinger 最近表示，该公司已将任何供需平衡的希望推迟到2024年，比他几个月前的预期晚了一年。“设备短缺确实影响了整个行业以我们之前认为的速度增加供应的能力，”他说。不过，他表示，英特尔的新工厂计划保持不变。这种情况正在促使高管们制定更长期的计划。

总部位于北卡罗来纳州的芯片制造商Wolfspeed Inc. 的首席执行官 Gregg Lowe表示，他的公司最近在纽约开设了工厂，其目标是比最初计划更快地扩大产能，以满足对电动汽车充电系统的需求，因为那里的芯片很流行。他说，以目前的等待时间，Wolfspeed将不得不更早地就未来的扩张做出决定。根据行业组织SEMI的数据，预计2020年至2024年间，全球将有90多家芯片工厂开始生产——在单个制造工具可能花费数千万美元的行业中，这是一个庞大的数字。SEMI估计，即使存在供应问题，今年全球设备销售额预计仍将超过 1000亿美元，许多行业资深人士认为需要更长的时间才能超越这一门槛。

“五六年前，我会说750亿美元是一个延伸，”SEMI 副总裁桑杰·马尔霍特拉 （Sanjay Malhotra） 说，他在最大的芯片设备制造商应用材料公司工作了25年。尽管大流行期间的需求高峰已经缓解，通胀上升正在给消费者支出带来压力，但芯片高管表示，长期的市场变化，例如转向电动汽车、工业自动化程度的提高以及智能设备的普及，正在使工厂订单满员并延长芯片短缺。Microchip 的Moorthy先生说：“需求还没有达到让我们有机会走出困境的地步。” “这个洞每季度都会变得更深。”