是什么導致了全球芯片短缺？
自大流行以來，我們都聽說過或經歷過供應鏈問題如何影響企業。 然而，其中一個問題，即全球芯片短缺，甚至在大流行之前就已經開始了。 當美國在 2019 年對華為實施出口禁令時，一些中國公司開始囤積芯片，因為他們害怕面臨被列入美國實體清單的類似挑戰。
2021 年第 1 季度全球半導體銷售額比 2020 年第 1 季度增長 18%，2021 年第 2 季度比 2020 年第 2 季度增長 29%，2021 年第 3 季度比 2020 年第 3 季度增長 28%。需求創歷史新高。政府強制實施的封鎖迫使幾家晶圓廠暫時關閉。
一些好消息：需求上升
大流行導致更多的人在家工作。大量公司購買了筆記本電腦、耳機、麥克風等，因此增加了消費電子產品的需求。隨著每個人都在家工作，網絡/基礎設施服務必須擴展。服務器被購買或“咆哮”（AWS、Azure、GCP），這導致所有主要的數據中心和在本地運行的公司購買更多的服務器硬件。
為什么汽車行業受到重創
由于 COVID-19 導致需求前景悲觀，汽車制造商決定在 2020 年第 1 季度和 2020 年第 2 季度取消芯片訂單。隨著該行業的需求猛增，代工廠和 IDM 的這種“釋放”的晶圓產能很快被消費電子公司的訂單填滿。當汽車需求增長快于預期時，汽車制造商很快就會用完芯片，因為他們的即時供應鏈模式通常會試圖避免庫存。這種情況只會加劇全球芯片短缺。
前端和后端制造依賴于數百種不同的化學品和材料。缺乏一種化學品會在整個價值鏈中產生多米諾骨牌效應，并可能中斷整個制造過程。
擴大現有晶圓廠（后端或前端）的產能比建造新晶圓廠要快得多。這可以在 18 個月而不是 3 年內完成）。然而，某些類型的制造設備的供應限制確實對短期產能擴張構成挑戰。
德克薩斯州極端天氣的影響
2021年2月，三星、恩智浦和英飛凌因特大暴風雪導致德克薩斯州奧斯汀停電，不得不暫停工廠運營數周，導致生產損失和數億美元的收入損失。
停電不僅損壞了制造設備，還損壞了設施基礎設施中的組件，這些組件預計將持續設施的使用壽命。由于以下原因，半導體行業已經很容易受到影響：
- 高度分工（高度專業化）。
- 高資本投資/進入壁壘（5nm 制造為 20B 美元）。
- 利用率高。一旦你開始制造，你需要讓它大量運行以賺錢，切換/來回切換是非常糟糕/昂貴的。
- 半導體制造是研發支出最高的行業之一。
- 制造時間長。一個芯片有 1500 個步驟，包含數百個變量（從開始到結束大約需要 20 周）。
- 跨國性。所有上述和材料/供應品分布在許多國家。
- 強大的供應商鎖定。
全球芯片短缺的多重因素
總之，造成全球芯片短缺的原因是多方面的。從一開始，一些中國公司就出于對美國外交政策和關系的擔憂，開始囤積芯片。然后，當大流行開始并帶來在家工作的轉變時，對消費電子產品和服務器硬件的需求大幅增加。
與此同時，許多工廠被迫關閉以防止疾病傳播。由于汽車需求的恢復速度快于預期，供應無法跟上，特別是因為新設施可能需要長達 3 年的時間才能建成。最后，由于暴風雪導致德克薩斯州停電，美國的工廠運營暫停了數周。這甚至沒有捕捉到起作用的因素的程度，但它確實開始描繪出一個為效率而不是彈性而構建的大規模復雜系統如何難以從如此集中的壓力中恢復過來。幸運的是，需求仍在上升，IBM 等公司正在通過建造更多設施來應對。
