全球芯片短缺何时结束?

经过一年多的全球短缺,芯片行业出现了一个具有讽刺意味的问题:并没有足够的芯片来制造世界迫切需要的芯片所需的机器和工具。

制造微处理器所需的复杂、昂贵工具的一些最大制造商最近开始讨论如果无法获得足够的芯片和其他组件的应急计划。一些公司不得不降低对明年的财务预测或限制增长预期,并透露芯片和组件短缺是罪魁祸首。

具体来说,芯片设备制造商需要称为现场可编程门阵列的可编程处理器,由英特尔的 Altera 部门和赛灵思等公司制造,以及其他组件。与专为特定功能设计的芯片相比,FPGA 的功能往往不那么强大,但对于 5G 基础设施、大数据中心内的某些组件和芯片制造机器等新兴技术非常有用——而定制芯片尚不存在。

“我们的 FPGA 芯片用于许多半导体设备,”英特尔逻辑技术开发联席总经理 Sanjay Natarajan 告诉 Protocol。“我们将与 [工具制造商] 进行讨论,制造商说,’我们想要这个设备,’然后制造商又说,’我们想要一些 FPGA。’”

没有足够的组件来让芯片工具制造商提高产量这一事实正在延长短缺,这只是解决问题和预测问题何时结束的复杂性的一个例子。供应链的长度、所需材料的范围,甚至是不可预测的事件——例如日本瑞萨电子拥有的汽车芯片工厂3 月份发生火灾,或者德克萨斯州的极端寒冷天气导致工厂停工——意味着所有赌注都没有了.

部分问题是数据。埃森哲全球半导体主管 Syed Alam 表示,为了确定工具公司何时能够重新获得充足的组件和芯片供应,行业分析师需要更多数据。

“我不确定我是否有数据点来连接这些点,说 X% 的芯片短缺是因为工具不可用,”Alam 告诉 Protocol。“因为短缺可能有很多原因。你没有这种原材料,没有基材,没有准备好设备,没有人员,没有完成[工厂]扩建。”

设备制造商在 2022 年面临的麻烦只是一个更大的问题。在大流行对芯片制造造成巨大冲击之后,对微芯片的需求也大大增加。

根据富国银行分析师 Aaron Rakers 及其团队的预测,半导体市场可能在五年内翻一番,达到 1 万亿美元,而今年的规模约为一半。

该行业的转型步伐意味着即使是美国的高级官员也不愿意尝试确定短缺何时结束。为帮助推动 520 亿美元的政府补贴计划以帮助缓解短缺,商务部副部长唐格雷夫斯出席了 12 月在旧金山举行的名为 Semicon West 的芯片会议。

但在演讲结束后的电话采访中,格雷夫斯说即使是他也无法预测结局:“我不知道我可以给你一个准确的预测。”

凌乱的预测
德勤供应链专家克里斯理查德表示,2008 年的金融危机可能会为当前的短缺将持续多久提供一些指导。当时,科技和消费电子公司削减订单并烧毁库存,就像汽车制造商和其他公司在大流行的最初几个月所做的那样。当经济开始复苏时,随着公司试图重建库存,订单加速。

“直到 2010 年,我们的一些客户和半导体公司才恢复正常,客户并没有因为他们的 [生产] 线停机而对他们大喊大叫,”理查德说。

由于有数十种类型的芯片是为各种市场制造的,从不需要非常先进的处理器的家用电器到需要最新芯片的高性能计算,因此讨论短缺问题变得更加复杂。因此,不同的行业将在不同的时间表上运作,因为某些芯片可能比其他芯片更容易获得。

例如,数据中心芯片的购买者并不遵循与消费者相同的模式。可能没有足够的半导体或设备来满足 AWS、Facebook、谷歌或微软等大型数据中心运营商的需求,但这些公司通常与必要的供应商有密切的关系,并制定容量计划来考虑他们可以获得的任何芯片他们的手。

华尔街分析师和投资者经常要求芯片公司做出预测,因为他们正试图确定历史周期性行业何时会再次看到供求关系,或者他们是否会走得太远而发现自己供过于求存货。如果说芯片巨头之间有一个简单的共识,那就是短缺将持续到 2022 年;除此之外是任何人的猜测。

为了缓解短缺,英特尔已承诺斥资 200 亿美元在亚利桑那州新建两家工厂,并承诺斥资35 亿美元扩大其在新墨西哥州的封装工厂的产能。该公司的高管长期以来一直指出,2023 年是缓解短缺的最短时间框架,部分原因是建造新工厂并确保它们正常运行需要花费大量时间。

英特尔首席财务官乔治戴维斯在最近的一次投资者会议上表示:“但可能总共需要一年半的时间,因为你考虑解决大部分问题并在系统中增加必要的容量真正需要多长时间。” “所以我认为这不会很快结束。如果你从周期性的角度来看它,问题是,我们会超调吗?或者我们将拥有在 2023 年正常化所需的一切?”

英特尔的竞争对手台积电是全球最大的代工芯片制造商,其收入的很大一部分来自销售采用最新技术制造的计算机和智能手机中的先进处理器。那里的高管对其目前的情况守口如瓶,但它已承诺在三年内投入 1000 亿美元的资本支出来扩大产能,并且在 10 月与投资者的电话会议上,首席执行官 CC Wei 给出了他的预测版本。

“让我说,虽然我们不排除库存调整的可能性,但我们预计台积电的产能在 2021 年和整个 2022 年仍将非常紧张,”他说。“这是因为我们的技术领先地位。”

据埃森哲的 Alam 称,公司在过去一年开始建设更多产能,他预计这些产能将在未来 9 到 12 个月内开始上线。此外,他所描述的膨胀的需求将在那个时候开始下降;公司一直在订购比实际需要更多的芯片,希望他们能够获得制造产品所需的实际数量。

“我认为这种重复计算和重复排序的情况将开始缓解,”他说。“就膨胀的需求而言,将会出现修正。”

解决方案

不幸的是,德勤的理查德表示,该行业并没有从之前的短缺和周期性波动中学到很多东西。他表示,该行业可以通过建立更多过剩产能来更好地应对未来整个芯片供应链的短缺,如果一家公司依赖芯片,则持有更多库存。它们都是昂贵的选择。

解决过度订购问题也可能有所帮助。由于目前不存在供应链各个部分之间的实时信息交换,因此来自不同层级的信号在从苹果等芯片买家传输到台积电等芯片制造商时,往往会通过多个中介机构进行放大。寻找获得有关真实需求的更准确信号的方法可能会抑制批量订购的本能。

很明显,大流行推动了对各种形状和尺寸的芯片的需求,尽管这很难计算,但已经有了显着的增长。

富国银行的团队写道:“半导体作为加速数字化(从企业到消费者)的基础支柱的重要性将在后 COVID 世界继续发挥作用。” “从我们消费商品和服务的方式到我们的工作方式(虚拟;混合动力),以及越来越多的我们驾驶的车辆,我们认为 COVID 大流行和供应链受限的复苏将继续。

根据格雷夫斯的说法,商务部感兴趣的部分原因是该行业由数百家专注于盈利的公司组成,并且没有花太多时间考虑包括经济和国家安全在内的国家视角。除了现金,联邦政府还可以使用其他机制来确保在未来几年和几十年有足够的人才来运营新的芯片工厂。

“我们需要确保我们的劳动力发展系统、我们的社区学院或大学能够为未来几年和几十年提供所需的人才,”格雷夫斯说。“当然是处于前沿的博士,但也是供应链上下游的工程师或训练有素的技术人员。”

来源:Protocol

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