自大流行以來，我們都聽說過或經(jīng)歷過供應鏈問題如何影響企業(yè)。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(jīng)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(zhàn)。

全球芯片短缺在大流行之前就開始了，然后當大流行開始并帶來在家工作的轉(zhuǎn)變時，對消費電子產(chǎn)品和服務器硬件的需求大幅增加。

2021 年第 1 季度全球半導體銷售額比 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%。需求創(chuàng)歷史新高。政府強制實施的封鎖迫使幾家晶圓廠暫時關(guān)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(chǎn)品的需求。隨著每個人都在家工作，網(wǎng)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(shù)據(jù)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(yè)受到重創(chuàng)

疫情導致需求前景悲觀，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(yè)的需求猛增，代工廠和 IDM 的這種“釋放”晶圓產(chǎn)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(shù)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(chǎn)生多米諾骨牌效應，并可能中斷整個制造過程。

擴大現(xiàn)有晶圓廠（后端或前端）的產(chǎn)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(nèi)完成）。然而，某些類型的制造設備的供應限制確實對短期產(chǎn)能擴張構(gòu)成挑戰(zhàn)。

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(shù)周，造成生產(chǎn)損失和數(shù)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，這些組件預計會持續(xù)設施的使用壽命。由于以下原因，半導體行業(yè)已經(jīng)很容易受到影響：

• 高度分工（高度專業(yè)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(fā)支出最高的行業(yè)之一。

• 制造時間長。一個芯片有 1500 個步驟，包含數(shù)百個變量（從開始到結(jié)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(guān)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(zhuǎn)變時，對消費電子產(chǎn)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(guān)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，尤其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(shù)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(gòu)建的大規(guī)模復雜系統(tǒng)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。