全球“芯片荒”加劇，藏在背后真相究竟是什么？

手機(jī)芯片緊缺的一個(gè)很重要的原因是，不僅是一個(gè)產(chǎn)業(yè)跟手機(jī)業(yè)搶“芯”。實(shí)際上，前段時(shí)間汽車(chē)的缺芯問(wèn)題屢見(jiàn)報(bào)端。這其實(shí)就反映出來(lái)一個(gè)大的背景，越來(lái)越多的智能設(shè)備都在增加對(duì)于芯片的需求量。高通芯片交期延長(zhǎng)至30周以上?

由于芯片短缺問(wèn)題日益加重，導(dǎo)致“芯片荒”持續(xù)蔓延。作為半導(dǎo)體芯片用量最大的市場(chǎng)，手機(jī)芯片正在處于“全面缺貨”狀態(tài)。

對(duì)此，有網(wǎng)友擔(dān)心，今年的手機(jī)會(huì)不會(huì)更難買(mǎi)了?3月1日消息，據(jù)手機(jī)供應(yīng)鏈人士表示，高通全系列物料交期延長(zhǎng)至30周以上，CSR藍(lán)牙音頻芯片交付周期已達(dá)33周以上。此外，包括華為、OPPO以及vivo、一加在內(nèi)的手機(jī)廠商都在加大手機(jī)產(chǎn)品的備貨數(shù)量，這無(wú)疑加大了芯片供需的不平衡。

日本三菱UFJ摩根士丹利證券有限公司預(yù)測(cè)，芯片短缺將導(dǎo)致約50萬(wàn)家日本汽車(chē)公司減產(chǎn)，占全球減產(chǎn)總額的三分之一。研究所IHSMarkit預(yù)測(cè)，汽車(chē)芯片的短缺可能導(dǎo)致第一季度全球近100萬(wàn)輛輕型汽車(chē)減產(chǎn)。咨詢(xún)公司AlixPartners認(rèn)為，由于芯片短缺，2021年汽車(chē)行業(yè)可能損失610億美元。

中國(guó)作為世界上最大的新車(chē)生產(chǎn)和銷(xiāo)售市場(chǎng)，也面臨著汽車(chē)芯片短缺的問(wèn)題。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，中國(guó)1月份汽車(chē)銷(xiāo)量較2020年12月下降15.9%，乘用車(chē)產(chǎn)量降幅高達(dá)18.1%。中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)表示，1月份汽車(chē)產(chǎn)量較前一個(gè)月迅速下降，這已經(jīng)反映出汽車(chē)芯片的短缺影響了企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏。

眾所周知，芯片生產(chǎn)是一個(gè)極其復(fù)雜的高精尖生產(chǎn)工藝流程，大概有2000多道工藝。在2019年至2020年，三星、臺(tái)積電這兩家全球頂尖的芯片生產(chǎn)代工企業(yè)，展開(kāi)了一輪“攻破芯片生產(chǎn)最小納米數(shù)”的競(jìng)爭(zhēng)，這是“芯片荒”出現(xiàn)的重要前提。

事實(shí)上，當(dāng)材料的面積增大了，必然會(huì)容納下更多的單個(gè)芯片，也使得每次所生產(chǎn)出來(lái)芯片的數(shù)量增加超過(guò)30%。但目前各家面臨的難題是——硅料價(jià)格猛漲，進(jìn)一步抬升了材料成本，這背后的原因是什么?

需知，在7納米以前的時(shí)代，絕大多數(shù)的代工廠商最先進(jìn)的生產(chǎn)線(xiàn)都是8寸晶圓生產(chǎn)線(xiàn)，原因就在于8寸在整個(gè)半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生產(chǎn)中是一個(gè)主要尺寸。但進(jìn)入5納米之后，為了降低生產(chǎn)成本，三星和臺(tái)積電紛紛上了12寸晶圓的生產(chǎn)線(xiàn)。

這也使得自2020年6月份開(kāi)始，在國(guó)際半導(dǎo)體級(jí)單晶硅市場(chǎng)，迎來(lái)了一波從8英寸向12英寸直徑轉(zhuǎn)型的浪潮。

北京理工大學(xué)材料學(xué)院副研究員常帥在接受《科技日?qǐng)?bào)》采訪時(shí)表示，半導(dǎo)體行業(yè)所用的硅材料，其主要來(lái)源并不是河沙，而是各種含硅的礦石，如脈石英、石英礫石等。這些礦石在地球的儲(chǔ)量非常大，而且半導(dǎo)體這種高精尖化產(chǎn)業(yè)對(duì)硅材料的消耗量遠(yuǎn)小于建筑行業(yè)。

全球多晶硅年產(chǎn)能約為64萬(wàn)噸，用于制造芯片的只有3萬(wàn)噸;半導(dǎo)體用硅材料，僅占全部硅材料總產(chǎn)量的5%。半導(dǎo)體行業(yè)用硅量非常小，即便沙子真不夠用，也很難引發(fā)原材料價(jià)格整體上漲。因此，“沙子不夠用”這一問(wèn)題，不會(huì)成為半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

我們順著芯片生產(chǎn)流程，從首先出現(xiàn)的材料價(jià)格上漲問(wèn)題，來(lái)到了芯片的光刻機(jī)與蝕刻機(jī)的使用，這其中發(fā)生的新?tīng)顩r也是導(dǎo)致“芯片荒”出現(xiàn)的重要一環(huán)。與眾人都知道的光刻機(jī)不一樣，其實(shí)在芯片生產(chǎn)的過(guò)程中蝕刻機(jī)的重要性一點(diǎn)不比光刻機(jī)弱。

“目前，全球汽車(chē)芯片一直短缺。半導(dǎo)體制造業(yè)的進(jìn)入門(mén)檻也高得離譜。建立一家半導(dǎo)體代工廠需要經(jīng)過(guò)一個(gè)陡峭的學(xué)習(xí)曲線(xiàn)，先期投資就高達(dá)100億到120億美元，還要至少三年時(shí)間才能正式投產(chǎn)。

即便如此，也不能保證一家新代工廠的芯片產(chǎn)量能與現(xiàn)有代工廠相匹敵。芯片很快就會(huì)過(guò)時(shí)，價(jià)格壓力是科技行業(yè)的一個(gè)重大問(wèn)題，因此盈利能力存在諸多風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)濟(jì)形勢(shì)如此嚴(yán)峻，因此只有少數(shù)巨頭投資于制造能力，并且將成本和風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)偟綌?shù)十萬(wàn)用戶(hù)身上才有意義。過(guò)去全球科技企業(yè)一直樂(lè)于將制造業(yè)的控制權(quán)交給臺(tái)積電和三星，而這反過(guò)來(lái)造成如今的全球芯片供應(yīng)鏈猶如空中樓閣。

缺的情況還會(huì)繼續(xù)，至少?gòu)牡谌径然虻谒募径乳_(kāi)始會(huì)有所緩解?！敝袊?guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)副總工程師徐海東告訴《中國(guó)新聞周刊》，“從目前的技術(shù)水平來(lái)看，國(guó)內(nèi)汽車(chē)芯片的替代可能要等到三五年后，需要不斷的研發(fā)?！?

不得不說(shuō)，在高尖科技領(lǐng)域和核心零部件上，我們跟發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距，要想縮短這種差距不被人掐脖子，就需要國(guó)家大力推進(jìn)這方面的科研力量的投入和中國(guó)企業(yè)家的格局以及對(duì)家國(guó)情懷的責(zé)任感，如果國(guó)家不提倡不推進(jìn)，然后一些有資源有資本的企業(yè)家只顧及自己的商業(yè)利益，沒(méi)有為國(guó)家為社會(huì)為人民做貢獻(xiàn)的使命感，那這種落后還會(huì)延遲。

在3月1日的國(guó)新辦新聞發(fā)布會(huì)上，工信部總工程師、新聞發(fā)言人田玉龍介紹，2020年我國(guó)集成電路銷(xiāo)售收入達(dá)到8848億元，平均增長(zhǎng)率達(dá)到20%，為同期全球產(chǎn)業(yè)增速的3倍。

田玉龍強(qiáng)調(diào)，中國(guó)政府高度重視芯片產(chǎn)業(yè)、集成電路產(chǎn)業(yè)，中國(guó)政府將在如下領(lǐng)域采取措施，在國(guó)家層面上給予大力扶持。

中國(guó)的人工智能研究比美國(guó)起步晚得多。雖然已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究,但與業(yè)界的知識(shí)交流仍然有限,借助與美國(guó)人工智能創(chuàng)新體系的深度融合,中國(guó)的人工智能公司反過(guò)來(lái)主要專(zhuān)注于抓住蓬勃發(fā)展的國(guó)內(nèi)大眾市場(chǎng)的人工智能應(yīng)用,在人工智能研究上的投資太少。

“危”與“機(jī)”總是并存的,雖說(shuō)面臨困境,但相信中國(guó)目前的科研力度,一定能破除危局,贏得未來(lái)全球人工智能市場(chǎng)發(fā)展的新機(jī)遇!