令人担忧的芯片短缺：危机爆发时半导体的未来在哪里

疫情导致几家公司关闭，其影响是产量减少和供应链改变。在科技界，硅微芯片是所有电子产品的核心，原材料短缺成为新产品创造和开发的障碍。

在封锁期间，一些必要的工人被要求呆在家里，这意味着芯片制造将在几个月内无法使用。到解除封锁、世界拥抱新常态时，对消费和商业电子产品不断增长的需求足以波及供应链。

下面，我们讨论了与当前芯片短缺相关的挑战、未来的预期以及克服供应链限制所需的可能干预措施。

当前芯片短缺带来的挑战

随着技术和快速创新席卷各行各业，半导体芯片已成为制造业的重要组成部分——从开关、无线路由器、计算机和汽车等设备到基本的家用电器。

要了解和量化这种芯片短缺对整个行业造成的影响，我们需要看看一些受影响最严重的行业。以下是过去 18 个月中事情发展的快速细分。

汽车行业

现代车辆依靠微芯片来执行多项重要功能。据《华盛顿邮报》报道，由于缺乏计算机芯片，北美和欧洲近 17 家汽车制造商已经放缓或停止生产。特斯拉、福特、宝马和通用汽车等主要汽车制造商都受到了影响。主要影响是，到 2021 年底，全球汽车行业的汽车产量将比之前的计划减少 400 万辆，平均损失 1100 亿美元的收入。

消费类电子产品

由于学生转向虚拟学习和远程工作的兴起，台式电脑和智能手机等消费电子产品的需求在整个大流行期间都有所上升。在大流行开始时，几家汽车制造商在放弃开放的半导体芯片订单之前大幅下调了汽车产量预测。虽然消费电子行业介入并抢购了大部分微芯片，但供应无法满足需求。

数据中心

在大流行期间，三星代工厂、格芯和台积电等大多数芯片制造公司都优先考虑来自 PC 和数据中心客户的高利润订单。虽然这给数据中心带来了竞争优势，但这并不是说数据中心没有受到全球芯片短缺的影响。

数据中心难以采购的一些组件包括组装数据中心交换系统所需的组件。其中包括 BMC 芯片、电容器、电阻器、电路板等。另一个挑战是由于晶圆和基板短缺导致的交货时间延长，以及组装能力降低。

LED照明

大多数显示屏中常见的 LED 背光由难以找到的半导体芯片供电。由于原材料短缺和市场需求增加，现在具有 LED 照明功能的小工具价格居高不下。预计这种情况将持续到 2022 年初。

可再生能源——太阳能和涡轮机

可再生能源系统，特别是太阳能和涡轮机，依赖于半导体和传感器来运行。全球供应链的限制对行业造成了伤害，甚至迫使像Enphase Energy这样的一些能源解决方案制造商遭受份额损失。

半导体趋势：展望未来

为应对全球芯片短缺，几家零部件制造商已提高产量以帮助缓解短缺。然而，顶级电子和半导体制造商表示，紧缩只会在好转之前恶化。这些行业领导者中的大多数推测，半导体短缺可能会持续到 2023 年。

基于持续的中断和供应链波动，多位分析师在最近的 CNBC 文章和彭博社采访中回应了他们的观点，许多人相信来年将充满挑战。以下是一些关键要点：

英特尔公司首席执行官 Pat Gelsinger 在 2021 年 4 月指出，芯片短缺将在几年后恢复。

DigiTimes 报告发现，英特尔和 AMD 服务器 IC 和数据中心的交货期已延长至 45 至 66 周。

全球第三大 EMS 和 OEM 供应商 Flex Ltd. 预计全球半导体短缺将持续到 2023 年。

2021 年 5 月，第四大合同半导体制造商 Global Foundries 与 AMD 签署了一项价值 16 亿美元、为期 3 年的硅供应协议，并于 6 月下旬在新加坡推出了价值 40 亿美元的新 300 毫米晶圆工厂。然而，该公司表示，其产能最早要到 2023 年才会增加零部件产量。

台积电是业内领先的纯代工厂之一，它表示要到 2023 年才会有意义地增加组件产量。但是，乐观地认为，该公司将在年底前将汽车微控制器的制造量提高 60% 2021 年。

从上面的行业洞察来看，尽管主要厂商为解决全球芯片短缺问题付出了很多努力，但瓶颈可能会持续到 2022 年。

此外，一些行业观察人士认为，亚马逊、微软和谷歌等大型科技公司为云和数据中心业务设计自己的芯片可能会加剧芯片短缺危机和半导体行业面临的其他问题。

在最近彭博商业周刊的一篇文章中，作者暗示微软、亚马逊和谷歌进入芯片设计市场将是该行业的一个转折点。这些科技巨头拥有自己设计优质且具有成本效益的芯片的资源，而英特尔等大多数芯片设计师所拥有的资源比例有限。

由于这些科技巨头将变得独立，每个人都将寻求创建组件库存以忍受长时间的等待并满足库存更新之间的生产需求。同样，这将进一步加剧现有的芯片短缺。

可能的解决方案

为了保持领先地位，芯片设计商和制造商等主要行业参与者以及许多受影响的行业已采取多项措施来减轻芯片短缺的影响。

对于许多芯片制造商来说，扩大产能已经是明显的反应。某些地区的其他供应商决定囤积并限制出口，以更好地应对市场波动和政治压力。

同样，提高产量或增加由硅晶片制造的芯片数量是许多制造商投资的领域，以在一定程度上提高芯片供应。

以下是公司不得不采用的其他可能的解决方案：

拥抱灵活性，以适应可能不是“最先进”但仍比没有强的旧芯片技术。

利用智能压缩和编译等软件解决方案构建高效的 AI 模型，帮助解锁硬件功能。

概括

最新的全球芯片短缺导致半导体供应链遭受严重冲击，影响汽车、消费电子、数据中心、LED 和可再生能源等多个行业。

行业思想领袖认为，尽管目前缓解措施有所增加，但短缺仍将持续到 2023 年。虽然短期内不会出现全面复苏，但一些芯片制造商乐观地认为，他们将加大制造力度以遏制汽车客户的需求。

也就是说，保持领先地位是一场空前的斗争，因为这是一个影响每个行业参与者的问题，无论规模或市场地位如何。扩大生产能力、适应旧芯片技术以及利用软件解决方案来解锁硬件功能是一些很有前景的解决方案。

审核编辑 黄昊宇