提高全球芯片產(chǎn)量需要面臨哪些問題

英特爾和臺積電希望在需求旺盛的情況下提高芯片產(chǎn)量，但要讓設(shè)備做到這一點需要增加耐心

芯片供應(yīng)的干旱已經(jīng)打擊了汽車生產(chǎn)、電子產(chǎn)品價格上漲并引發(fā)了全球各國首都對供應(yīng)鏈的擔(dān)憂，這帶來了一個新的痛點：制造芯片的機器所需的芯片缺乏，行業(yè)高管說。近幾個月來，獲得芯片制造機器（世界上最復(fù)雜、最精密的制造類型之一）所需的等待時間已經(jīng)延長。在大流行初期，從下訂單到收到設(shè)備需要幾個月的時間。根據(jù)芯片制造和設(shè)備高管的說法，在某些情況下，這個時間框架已經(jīng)延長到兩三年。高管們表示，之前下訂單的交付也將延遲。因此，隨著全球芯片短缺進入第三個年頭，迅速克服全球芯片短缺的希望正在減弱。一開始是大流行時代對筆記本電腦和其他芯片密集型設(shè)備的過度需求的失常，現(xiàn)已演變成該行業(yè)的結(jié)構(gòu)性問題?，F(xiàn)在很多芯片高管表示，這個問題會持續(xù)到2023年和2024年，甚至更長時間。

“有一種一廂情愿的想法，即到2022年底，供需將達到平衡，”合同芯片制造商GlobalFoundries Inc.的首席執(zhí)行官Tom Caulfield 表示，“我只是看不到它?！?a target="_blank">Advantest America Inc.的首席執(zhí)行官Doug Lefever表示，他公司用于測試新制造的芯片是否正常工作的機器的典型交貨時間已經(jīng)增加了一倍或更多。該公司的測試機使用了大約250，000個零件，而少量的供應(yīng)中斷可能會導(dǎo)致延誤。“我認為，在我們完全恢復(fù)到標準交貨時間之前，我們已經(jīng)經(jīng)歷了很長一段時間，”Lefever先生說。Microchip Technology首席執(zhí)行官 Ganesh MoorthyInc. 是一家處理各種電子設(shè)備（包括芯片制造設(shè)備）數(shù)據(jù)的微控制器芯片制造商，該公司表示，他的公司現(xiàn)在將芯片設(shè)備供應(yīng)商視為優(yōu)先客戶，這與它對待醫(yī)療設(shè)備制造商的方式不同?！拔覀儾扇〉膽B(tài)度是，如果任何設(shè)備制造商發(fā)現(xiàn)某個特定的Microchip產(chǎn)品對他們來說是一個瓶頸，它就會直接排在我們優(yōu)先級列表的首位，”他說。芯片公司迫切要求這種優(yōu)惠待遇，認為如果優(yōu)先向半導(dǎo)體制造商供貨，短缺將更快緩解。

最近的一份行業(yè)白皮書論證了這種“乘數(shù)效應(yīng)”的好處。分析稱，一個復(fù)雜的測試工具需要80個可以在生產(chǎn)后重新編程的專業(yè)芯片，但隨后有助于每年生產(chǎn)320，000個相同的芯片。工具并不是唯一令人頭疼的問題。芯片制造商指出，招聘人員在新工廠工作的挑戰(zhàn)、基本化學(xué)品的供應(yīng)鏈中斷以及將芯片連接到電路板的所謂基板的短缺加劇了半導(dǎo)體的相對匱乏。與此同時，需求幾乎沒有減弱的跡象。去年芯片行業(yè)銷售額首次突破5000億美元，到本世紀末應(yīng)該會翻一番。芯片交付的交貨時間仍處于歷史高位。根據(jù) Susquehanna Financial Group 的估計，4月份的平均時間超過6個月，幾乎是上一個繁榮時期高峰期的兩倍。貝恩公司 （Bain & Co） 專注于芯片技術(shù)的合伙人彼得漢伯里 （Peter Hanbury） 表示，今年某些行業(yè)領(lǐng)域的痛苦可能會緩解。隨著新工廠的投產(chǎn)，這些工廠生產(chǎn)的老一代芯片一直是汽車制造商和其他公司的難題，供應(yīng)他說，那里的限制可能會解除，盡管他預(yù)計作為更先進電子產(chǎn)品核心的尖端芯片的供應(yīng)將保持緊張。

ASML控股NV 是一家荷蘭公司，生產(chǎn)一些世界上最先進和最昂貴的芯片制造設(shè)備，其首席執(zhí)行官彼得·溫寧克最近表示，預(yù)計需求將在“很長一段時間內(nèi)”超過供應(yīng)。該公司正在與供應(yīng)商合作，看看是否可以制造更多工具來滿足需求，但這要到2025年才能實現(xiàn)。即使它們交付，芯片制造商也需要時間來充分利用它們。設(shè)備交付問題已經(jīng)影響了一些公司的銷售。全球最大的芯片設(shè)備公司之一Lam Research Corp.的首席執(zhí)行官蒂姆·阿徹 （Tim Archer）在4月份表示，零部件短缺意味著該公司無法從強勁的需求中充分受益。中斷發(fā)生之際，對芯片生產(chǎn)工具的需求正在燃燒，芯片制造商開始著手擴張計劃。全球最大的代工芯片制造商臺積電去年表示，計劃到2024年斥資1000億美元來提高其制造能力。

按銷售額計算，美國最大的芯片制造商英特爾公司正在亞利桑那州、俄亥俄州和德國建造工廠，未來十年可能耗資數(shù)千億美元。英特爾CEO Pat Gelsinger 最近表示，該公司已將任何供需平衡的希望推遲到2024年，比他幾個月前的預(yù)期晚了一年。“設(shè)備短缺確實影響了整個行業(yè)以我們之前認為的速度增加供應(yīng)的能力，”他說。不過，他表示，英特爾的新工廠計劃保持不變。這種情況正在促使高管們制定更長期的計劃。

總部位于北卡羅來納州的芯片制造商Wolfspeed Inc. 的首席執(zhí)行官 Gregg Lowe表示，他的公司最近在紐約開設(shè)了工廠，其目標是比最初計劃更快地擴大產(chǎn)能，以滿足對電動汽車充電系統(tǒng)的需求，因為那里的芯片很流行。他說，以目前的等待時間，Wolfspeed將不得不更早地就未來的擴張做出決定。根據(jù)行業(yè)組織SEMI的數(shù)據(jù)，預(yù)計2020年至2024年間，全球?qū)⒂?0多家芯片工廠開始生產(chǎn)——在單個制造工具可能花費數(shù)千萬美元的行業(yè)中，這是一個龐大的數(shù)字。SEMI估計，即使存在供應(yīng)問題，今年全球設(shè)備銷售額預(yù)計仍將超過 1000億美元，許多行業(yè)資深人士認為需要更長的時間才能超越這一門檻。

“五六年前，我會說750億美元是一個延伸，”SEMI 副總裁桑杰·馬爾霍特拉 （Sanjay Malhotra） 說，他在最大的芯片設(shè)備制造商應(yīng)用材料公司工作了25年。盡管大流行期間的需求高峰已經(jīng)緩解，通脹上升正在給消費者支出帶來壓力，但芯片高管表示，長期的市場變化，例如轉(zhuǎn)向電動汽車、工業(yè)自動化程度的提高以及智能設(shè)備的普及，正在使工廠訂單滿員并延長芯片短缺。Microchip 的Moorthy先生說：“需求還沒有達到讓我們有機會走出困境的地步。” “這個洞每季度都會變得更深?！?/p>