芯片短缺将持续至后年：全球芯片短缺最重要一个原因是制造能力不足 ？

美国英特尔公司首席执行官帕特·格尔辛格说，芯片短缺时间比预期更长，将持续至2024年。美国《华尔街日报》28日援引格尔辛格的话报道：“我们现在认为(芯片)短缺将持续至2024年……因为设备短缺确实在拖累全行业的供货速度。现在的速度慢于我们早些时候的预期。”

他原先预期芯片短缺会持续至2023年。格尔辛格说，芯片制造商难以买到足够生产设备，因此无法提升产量以满足需求。不过，格尔辛格说，这些挑战不会改变他正在推进的扩大生产计划，包括今后数年间在美国和欧洲新建工厂。英特尔3月宣布，计划今后10年投资多达890亿美元，在欧洲构建完整芯片供应链。

英特尔当时说，计划先期斥资大约190亿美元，在德国新建两座芯片工厂。工厂选址在德国东北部城市马格德堡，预计明年开始施工，2027年开始运营。新建工厂将利用英特尔最先进的晶体管技术，为自己和代工客户供货。与此同时，英特尔正在筹备子公司“移动之眼”的首次公开募股(IPO)。英特尔几年前收购了这家开发自动驾驶系统的以色列企业。报道援引多名行业高管的预测说，全球芯片年销售额到2030年将翻一番，超过1万亿美元。

“我们相信整体半导体短缺现在将延续到2024 年，与我们之前对 2023 年的估计相比，因为设备短缺确实在拖累全行业的供货速度，现在的速度慢于我们早些时候的预期，其中一些工厂的产能将面临更大的挑战。”

“芯片短缺”是一种复杂的、不断演变的情况，不会每次都影响到每一种芯片。随着事情的发展，一些行业和某些类型的零件受到的打击比其他行业更严重。事实上，英特尔自己的芯片做得相当不错。Gelsinger在公司2022 年第一季度财报电话会议上表示，“多年来，英特尔晶圆厂和基板供应首次接近满足客户的需求。”

Digitimes最近报道称，芯片制造设备供应商的支持时间已超过 18 个月，而去年仅为 6 个月。CPU、GPU和游戏设备是最受关注的受到芯片短缺影响的项目，但供需似乎已经开始趋于平衡。不过网络芯片供应商仍处于严重的芯片短缺之中，Gelsinger认为它已经减缓了 PC的出货量。

不错值得一提的是，英特尔将客户计算部门(主要负责处理消费者处理器等)本季度下降 13% 的原因归因于“苹果CPU和调制解调器业务的下滑”和“OEM 库存消耗”以及“消费者和教育需求下降”——也就是学校购买的 Chromebook 减少了，而苹果几乎完全脱离了英特尔转而采用自研M1系列处理器，这让英特尔笔记本电脑面临前所未有的尴尬局面。

为了应对芯片短缺，英特尔大力投资新生产线，在俄亥俄州、亚利桑那州和德国建立了新的晶圆厂，尽管目前的时间表表明，在芯片短缺结束之前，这些新晶圆厂都不会上线。位于亚利桑那州的第一批新晶圆厂计划要到2024年才能开始运转。尽管在2021年下半年，便有车企指出2022年的芯片短缺问题将得到改善，不过整车厂加大采购及彼此之间的博弈心态，再加上拥有成熟车规级芯片生产能力的供应商仍处于扩充产能阶段，目前全球市场受到缺芯影响的态势依旧严重。

如今回头去看2020年底开始的缺芯潮，疫情爆发无疑是影响汽车芯片供需不平衡的主因。虽然粗略分析全球MCU(微控制器)芯片的应用结构，从2019年到2020年，MCU在汽车电子应用的分配都占据着下游应用市场33%的分配，但相较于可以远程线上办公的上游芯片设计人员而言，芯片的代工厂与封测企业却受到了疫情停工等问题的严重影响。

隶属于劳动密集型产业的芯片制造厂在2020年呈现出严重的人手不足、资金周转不力状况，上游芯片设计在转化车企需求后，迟迟无法全面排产，致使了芯片最终难以交付至整车厂手中，进而导致整车产能不足的状况出现。

去年8月，意法半导体马来西亚麻坡Muar工厂受新冠疫情影响，被迫关停部分工厂，而停工直接导致了博世ESP/IPB、VCU、TCU等系统的芯片供应处于较长时间断供状态。

此外，2021年，地震、火灾等自然灾害的伴发也导致部分厂商在短期内无法进行生产。去年2月，地震导致全球主要芯片供应商之一日本瑞萨电子造成重创，而在3月，刚刚复工的Naka工厂又因为火灾停工超过一个月之久。

车企对于车载芯片需求的判断失误，再加上上游晶圆厂为了保证材料的成本消费保障将车载芯片产能转换成了消费类芯片，导致车用芯片与主流电子产品重合度最高的MCU与CIS (CMOS图像传感器)出现严重紧缺。

从技术角度看，传统汽车半导体器件至少有40种以上，单车使用总量在500-600个，其中主要包含MCU、功率半导体(IGBT、MOSFET等)、传感器和各类模拟器件，自动驾驶汽车还会用到如ADAS辅助类芯片、CIS、AI处理器、激光雷达、毫米波雷达和MEMS等一系列产品。

根据整车需求数量划分，本次缺芯危机中受到影响最大的，便是一辆传统汽车需要用到70颗以上的MCU芯片，而车用MCU正是ESP(电子稳定程序系统)与ECU(车用主控芯片)的主要元件。以去年开始长城多次给出的哈弗H6下滑主因为例，长城表示H6多个月份的严重销量下滑正是因为其采用的博世ESP供货不足。此前热销的欧拉黑猫和白猫也同样因为ESP断供、芯片涨价影响等问题，于今年3月宣布暂时停产。

芯片短缺是产业界密切关注的大事，倘若芯片制造企业没有产能，那么即使设计公司有再好的设计和再多的订单，恐怕也只是无米之炊。采购不到芯片，电子产品自然无法付诸生产。新冠肺炎疫情期间，汽车产业由于缺少芯片，2021年产量大幅减少。本文作者基于理性的观察，分析了芯片短缺问题的根源，并对汽车与集成电路产业未来的发展趋势给出了自己的见解。

2020年的冬天，新冠病毒对全球造成了很大的冲击，但是，消费电子行业的反应和汽车行业有很大的差别。汽车行业大幅削减了芯片订单，消费电子行业则保持乐观，期待着从远程办公的增长中分一杯羹。汽车制造商预计需求会降低，但却没有预测到这一低潮只是暂时的：由于新冠病毒的肆虐，人们希望能够在不接触他人的情况下从A地旅行到B地。错误估计的结果是汽车行业大范围呈现半导体芯片短缺的局面。

所谓的“芯片短缺”，不是指低端芯片，世界上有很多国家可以自行制造低端芯片，我国也不例外，而真正短缺的是高端芯片，比如14nm、7nm、5nm等等，就连大名鼎鼎的华为麒麟芯片，空有5nm设计能力，却无法生产这类芯片，而国内缺少制造5nm芯片的设备和技术，拥有设备和技术的外国企业受限于制裁规则， 也无法为华为提供服务。

所以，导致全球芯片短缺最重要的一个原因是制造能力不足，华为虽然是特例，但藉此可以断定，芯片制造业有非常高的门槛，制造能力不足、供应不足是导致芯片短缺的主要原因。

说到需求，不得不提一下“新冠病毒”，全世界所有国家中，只有中国算是遏制住了病毒的传播，但好巧不巧的是，中国并没有芯片制造能力，而疫情导致全世界大多数人们不能像往常一样外出、工作，只能蜗居家中，躲避病毒，而这加重了人们对信息化设备、载体的需求，生产这类设备最需要的就是芯片，在供应量不变的情况，芯片需求量增加，自然就会出现芯片短缺的现象。

提到芯片设计能力，这还不算太难，但要说的芯片制造，就不得不提到光刻机，尤其是荷兰的ASML光刻机，每一台光刻机都需要多个国家的顶尖技术才能制造出来，而现有的每一台光刻机的产生都是有限的，全世界需求芯片的企业和厂商有很多，现有的光刻机生产份额几乎被这些厂商所瓜分，而这意味着被制造出来的芯片已经被预订了，但需求芯片的国家和厂商还有很多，最终就导致供应量不足的情况，这才出现了短缺。

此外，制造芯片需要晶圆，它是制作硅半导体电路所用的硅晶片。除了需求量增大、供应量减少，以及产能限制之外，受限于疫情影响，晶圆的产能也大不如从前，而晶圆是制造芯片的主要材料，也会直接影响芯片的产量。疫情来临之后，导致芯片的供需关系失衡、产业链也受到了波及，自然就会出现短缺的现象。