到底是什么造成了芯片荒呢只是新冠疫情嗎

2021-06-11 17:12:41來源：中關村在線

日前，低調的藍色巨頭IBM宣布在芯片制造工藝上取得重大突破。

據他們說，已經打造出全球首個2nm芯片制造技術，與7nm芯片相比，計算速度快45%，能源效率搞75%，并且相比5nm芯片擁有更小的體積和更快的速度，有助于提升網絡連接和數據處理速度，并提升自動駕駛汽車檢測物體的反應時間。

但對于消費者而言，技術更先進只是個噱頭，畢竟只要沒有量產，談什么都是虛的。現在更現實的問題是：什么都漲價了，而且都缺貨。

無論是游戲玩家心心念念的游戲主機，還是搭載了AMD處理器的筆記本電腦，都是清一色的無貨，哪怕是自己有廠的英特爾，今年在芯片的供應上也略顯緊張。

那其他市場呢?也一樣不好過，汽車市場大家都心知肚明，畢竟芯片供應荒最早就是汽車產業，家電市場也是如此，冰箱空調等家電也迎來了一波漲價。

而最讓筆者苦笑不得的是，由于上游面板廠商漲價加上芯片供應不足，筆者前年買的顯示器居然硬生生漲了500左右，實實在在的多米諾骨牌效應已經爆發了。

與半導體有關的所有產品，短期內都不見有下調價格的勢頭。

那么，到底是什么造成了芯片荒呢?只是新冠疫情嗎?

在筆者看來，新冠疫情只是加劇了生產的難度，而造成這些的前提，正是越來越小的芯片制程。

眾所周知，制造芯片是一個極其復雜的流程，大致可以分為高純度單晶芯片生產-光刻-蝕刻-氣相沉積和離子植入-研磨切割-封測-交付用戶幾個階段。

所以，這一輪席卷全球的“芯片荒”的原因自然也要在芯片生產的過程中去尋找。

好巧不巧的是，2019年開始，三星和臺積電這兩家全球頂尖的芯片生產代工企業，展開了一輪“攻破芯片生產最小納米數”的競爭。

當然，這背后也有著精細的算盤：由于芯片是一個投入巨大但產出極不穩定的行業，原本從設計到生產都由一家公司完成的生產模式逐漸向芯片需求方提供設計，第三方接單生產的代工模式生產，做代工的自然想多賺錢。

那么對于臺積電這樣的企業來說，為了保證能在生產芯片作為自己帶來最多的優勢，購買的光刻機等先進設備能最大范圍的利用，從而把控成本。

自然就要想盡辦法在同樣大小的硅片上制作更多的芯片，或者在相同面積大小的硅片上增加晶體管的密度，從而提升芯片的效果和能力。

因此，各個芯片代工廠之間的競爭也從摩爾定律逐漸轉移為“極致的納米數競爭”。

也就是說，芯片制程的縮小，不僅是各家芯片工廠與代工廠之間的競爭，也是這次芯片荒的重要前提，因為在當時，恐怕沒人想到疫情會如此嚴重，也不會想到在材料上會出大問題。

是的，用于生產芯片的晶圓也出現了問題。

上文已經說過，臺積電等廠商更愿意把精力更多地放在面向7nm、5nm先進制程上，而這些先進制程使用的是12英寸晶圓，主要是為了降低成本。

在此之前，絕大多數代工廠最先進的生產線都是8英寸晶圓生產線，多用于做電源管理、邏輯芯片，例如家電、汽車等產業，但對代工廠來說，利潤率卻比較低。

代工廠打著做12英寸晶圓賺錢的小算盤，客觀上造成了消費電子、工業市場和汽車廠商需要的8英寸圓晶產能減少，模擬IC、存儲IC、PMIC、驅動IC、MOSFET等元器件的生產也隨之受到影響。

另一方面，由于12英寸半導體的單晶硅需要改良的工藝和更高純度的單晶硅材料，然而硅材料廠家中，能夠突破技術難題的并沒有多少，而且受限于產能，使得硅材料的供給量有所下降，進而導致了芯片的價格上升。

根據中國有色金屬工業協會硅業分會的消息，在3月份國內硅材料的出廠價格已經上漲到10萬元一噸，原料的漲價最終也影響到了芯片層面。

當然還有不得不提的新冠疫情，疫情導致了全球對電子產品需求激增，但廠商們對疫情后續需求預測保守，美國對部分國產企業的制裁引發大量備貨，對整個芯片產業鏈而言，延續時間不短，其他廠商填補空缺也同樣需要大量備貨。

每一家在產品中使用芯片的公司都在恐慌購買以支撐其庫存，多種因素交織下，造成芯片行業需求激增和滿負荷運轉，且沒有備用產能，最終也反噬到了芯片市場。

在這個生活中處處離不開半導體和芯片的時代，可以預見的是今年的芯片荒可能影響的是兩三年內半導體產品的價格，電子產品的漲價基本已是板上釘釘。

至于芯片荒還會持續到何時，到現在仍然是個未知數。

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