從PlayStation到保時捷，許多消費產品都受到芯片短缺的打擊，這種短缺從 2020 年開始便扼殺全球經濟，并一直持續到今天。
“我們甚至到現在還沒有走出困境，”美國商務部長吉娜·雷蒙多上個月在推特上寫道。“半導體供應鏈非常脆弱，在我們能夠增加芯片產量之前，它會一直保持這種狀態。” 她接著指出。
作為“美國競爭”法案的一部分，國會準備資助一項 520 億美元的芯片激勵計劃，旨在增加美國的半導體制造業——而歐盟上周概述了他們自己的430 億歐元的芯片短缺緩解計劃。
欣賞芯片供應網的廣闊
根據全球半導體聯盟2020 年的一份報告，在芯片最終到達其最終客戶之前，半導體中的組件可以行駛 50,000 多公里并跨越 70 多個國際邊界。“供應鏈的比喻在這里根本不適用，”紐約史蒂文斯理工學院漢隆金融系統中心主任George Calhoun說。“這是一個極其復雜的全球生態系統，該網絡中的某些點至關重要。” 一個關鍵的脆弱點是荷蘭，那里的光刻領導者ASML Holding NV生產了唯一的極紫外 (EUV)世界上的光刻機。另一個是中國臺灣，那里的三家公司生產超過 90% 的世界最先進（5 納米和 7 納米）半導體。
然而，根據半導體行業協會 (SIA)的2021 年報告，全球化本身并不是一件壞事。它估計，轉向自給自足的本地半導體供應鏈可能需要十年時間，花費一萬億美元，并將半導體價格提高多達 65%。
認識到晶圓廠產能不足——早于芯片短缺
半導體行業一直是周期性的，跟隨個人電腦市場，然后是家用電子產品和智能手機市場，隨著全球經濟的潮起潮落而出現供過于求和供不應求的局面。但即使在 2020 年初 COVID-19 大流行爆發之前，就有跡象表明“市場非常非常緊張”， IEEE USA政府關系主管 Russell Harrison 說. 半導體工廠（又名制造設施或晶圓廠）通常以大約 80% 的額定產能運行，從而有時間進行維護、升級和人員變動。早在 2019 年夏天，全行業的晶圓廠利用率就已經接近 90%。Calhoun說，這反映了人們對聯網家用電器和日益復雜的自動駕駛功能和汽車數字連接的需求不斷增長。據 SIA 稱，自 2020 年夏季以來，利用率并未低于 90%。
揭示丟失的庫存積壓
正如對半導體的需求開始超過供應一樣，大流行使其成為一場完美風暴。供應生態系統的每個部分都受到了沖擊，從原材料采購到復雜的全球物流，用于移動組件并將成品芯片交付給客戶。
上個月，美國商務部發布了一份來自對半導體供應鏈中 150 多家公司的調查報告，其中包括幾乎所有主要芯片制造商，以及谷歌、福特和威瑞森等消費者。報告指出，半導體產品的庫存中位數從 2019 年的 40 天下降到 2021 年的不到 5 天，即使是最輕微的額外挫折也很容易受到影響。“這可能是一個虛假的平均值，”Calhoun說。“這就像那句老話，河水平均有六英寸深，但你仍然可以淹死在它的中間。” 最深的水下是那些依賴嚴重中斷的“傳統節點”的設備：不是筆記本電腦中的尖端硬件，而是較舊的、不太復雜的模擬芯片，它們對醫療設備、寬帶和汽車來說仍然至關重要。“那些芯片沒有那么有利可圖，當然也沒有那么有聲望。
比較美國和中國的制造和研發數據
美國商務部長雷蒙多去年秋天表示：“如果我們想在全球競爭，我們就需要在國內進行投資，特別是振興半導體行業。”她同時指出，美國在全球芯片生產中的份額已從 1990 年代的 40% 下降到去年的12%——現在遠遠落后于中國。“我們等待的每一天都是我們落后的一天，”她補充道。然而，對于世界其他地區來說，美國半導體產業似乎絕非垂死掙扎。雖然美國的晶圓廠確實比中國少（而且比臺灣少很多），但它繼續在半導體行業最有價值的部分占據主導地位——例如新半導體的設計和開發以及制造它們的機器。與此同時，中國仍然是半導體的凈進口國，主要來自美國。
將美國競爭法中的半導體激勵措施背景化
如果美國在半導體領域已經是一個健康盈利的全球領導者，它是否需要《競爭法案》為半導體預留的 520 億美元——一個比 2009 年通用汽車救助更大的激勵方案？“顯然，它不會解決短期問題，”哈里森說，因為晶圓廠需要數年時間才能建立和運轉。“但如果公司正在尋找世界各地的工廠，我認為這會有所幫助。” 即使沒有這些資金，一些最大的半導體公司也已經在計劃在美國建立大型晶圓廠。英特爾、三星、德州儀器和臺灣“純”晶圓廠公司臺積電最近宣布了在德克薩斯州、俄亥俄州和亞利桑那州的晶圓廠項目，總金額達 990 億美元。英特爾暗示其俄亥俄州工廠的投資可能增長到1000 億美元在接下來的十年里——但前提是它得到了政府的援助。
Calhoun 估計，在全球范圍內，私營部門的投資將帶來超過 8500 億美元的資金來應對未來幾年的芯片短缺問題。“這是一個巨大的數字，即使投資完美，520 億美元看起來也只是多出一點，而不是像你想象的那樣，以一種不完全有效的方式從政府的香腸機器中出來，”他說。
