近期，關(guān)于芯片短缺的消息一個(gè)接一個(gè)。 汽車(chē)芯片告急、手機芯片極缺......幾乎所有用到芯片的行業(yè)都受到了沖擊，多家知名廠(chǎng)商因芯片供應不足被迫停工或減產(chǎn)，幾乎全世界都在鬧“芯”荒。

　　芯片短缺 “蝴蝶效應”不斷蔓延

　　3月25日，福特汽車(chē)宣布，由于芯片短缺，俄亥俄州一家商用車(chē)工廠(chǎng)停產(chǎn)，并削減了肯塔基一家卡車(chē)工廠(chǎng)的產(chǎn)量。公司預計，芯片短缺或使今年的利潤減少25億美元。

　　而就在一天前，另一家汽車(chē)巨頭通用汽車(chē)將北美的減產(chǎn)計劃延長(cháng)，原因同樣是由于芯片短缺。

　　

 

　　通用汽車(chē)首席執行官 巴拉：這是整個(gè)行業(yè)的問(wèn)題，我們每天都在和一個(gè)跨部門(mén)團隊研究如何把影響降到最低。

　　通用汽車(chē)發(fā)言人表示，停工減產(chǎn)可能使公司今年的利潤減少約20億美元。

　　自2020年下半年以來(lái)，全球掀起了一股汽車(chē)供應鏈的“芯片荒”，且愈演愈烈。

　　而芯片短缺的“蝴蝶效應”還在不斷蔓延。除了汽車(chē)業(yè)，手機、游戲機、安防攝像頭等行業(yè)同樣陷入了“缺芯”困局。蘋(píng)果公司表示，部分新款高端iPhone的銷(xiāo)售受到零部件短缺的限制。

　　芯片是絕大多數電子設備的核心組成部分，被譽(yù)為“工業(yè)糧食”。它不僅在智能手機、電視機、計算機、汽車(chē)等電子設備方面被廣泛應用，在軍事、通信、遙控等方面也不可或缺，對5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等都是必不可少的基礎。

　　

 

　　貿易政策分析師 西爾維亞·陳：我們今天看到的芯片短缺有很多原因，新冠疫情是一個(gè)重要因素，疫情改變了消費者的行為。我們購買(mǎi)新的個(gè)人電腦、新手機、新平板電腦、游戲機等，這樣我們能在封鎖令時(shí)在家辦公娛樂(lè )。

　　因為新冠疫情，汽車(chē)銷(xiāo)量下滑，汽車(chē)業(yè)高層取消了汽車(chē)芯片訂單。但是，隨后意外的銷(xiāo)售反彈讓車(chē)廠(chǎng)以及芯片商措手不及。

　　可以說(shuō)新冠疫情是導致芯片短缺的直接原因，而芯片的制造工藝日趨復雜，且高度依賴(lài)全球供應鏈，則是造成芯片短缺困境的深層原因。

　　指甲蓋大小的芯片是智能手機或電腦的“大腦”，上面有數不清的晶體管。

　　1947年，物理學(xué)家肖克利與人共同發(fā)明晶體管，被媒體和科學(xué)界稱(chēng)為“20世紀最重要的發(fā)明”。

　　

 

　　電子工程師 霍夫：晶體管的發(fā)明是一個(gè)重大進(jìn)步，它使電子設備更省電、體積更小。

　　數千萬(wàn)的晶體管集成在一張芯片上，晶體管越多，芯片的性能就越強大。

　　事實(shí)上，在晶體管被發(fā)明出來(lái)后，研究人員在不斷給它瘦身，如今已縮小到了納米級別，為的就是能在一張芯片上集成盡可能多的晶體管。

　　

 

　　硅是芯片最重要的基礎材料，是地球上第二豐富的資源，但更多以二氧化硅，也就是沙子的形態(tài)儲存在地球上。制造芯片，首先要從二氧化硅提煉出高純度的硅晶體，制成硅錠，再切割成薄脆的圓盤(pán)形狀，拋光后形成晶圓，相當于芯片的“地基”。

　　而接下來(lái)在晶圓片上進(jìn)行光刻，被視為芯片制造的最關(guān)鍵步驟之一。

　　

 

　　艾司摩爾公司副總裁 丹尼·布朗：半導體光刻技術(shù)是終極點(diǎn)金術(shù)，是它把沙子變成了金子。

　　以紫外光作為“畫(huà)筆”，光刻機把預先設計好的芯片電子線(xiàn)路書(shū)寫(xiě)到硅晶圓旋涂的光刻膠上，精度可以達到頭發(fā)絲的千分之一。

　　可以說(shuō)，光刻工藝直接決定了芯片中晶體管的尺寸和性能。

　　而半導體行業(yè)的發(fā)展，又遵循著(zhù)一個(gè)黃金定律：摩爾定律。

　　該定律預測，隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步，每隔18至24個(gè)月，芯片上能置入的晶體管數量就會(huì )翻一倍。芯片制程隨之縮小，性能也會(huì )隨之飛躍。

　　這就要求光刻機也必須隨著(zhù)摩爾定律，在芯片更新前，率先完成革新。如今，全球80%的光刻機都出自一家叫做阿斯麥的荷蘭公司。

　　近年來(lái)，芯片業(yè)還盛傳著(zhù)一種“摩爾第二定律”，那就是芯片工廠(chǎng)的成本每四年翻一番，正因此，能夠制造高端芯片的晶圓廠(chǎng)越來(lái)越少。

　　

 

　　領(lǐng)先的芯片公司數量(數據來(lái)源：麥肯錫 《經(jīng)濟學(xué)家》雜志)

　　芯片生產(chǎn)周期也比較長(cháng)，平均周期達26周時(shí)間，要經(jīng)過(guò)數千道工序。

　　可以說(shuō)，半導體產(chǎn)業(yè)鏈是全球化程度最高的產(chǎn)業(yè)鏈，必須以合作的方式才能完成。供應鏈一旦受損，整個(gè)行業(yè)都會(huì )受影響。

　　2020年10月，意法半導體位于歐洲的幾個(gè)工廠(chǎng)發(fā)起大罷工。今年3月19日，汽車(chē)行業(yè)最大的芯片供應商日本瑞薩電子的工廠(chǎng)發(fā)生火災，令原本緊繃的供應鏈再遭重創(chuàng )。

　　

 

　　

 

　　2020年下半年以來(lái)，中國大陸最大的芯片代工廠(chǎng)中芯國際被美國持續制裁，則更進(jìn)一步加劇了全球芯片的產(chǎn)能緊張。

　　面臨困境 “芯片大戰”一觸即發(fā)

　　早在1989年，作家沃肖夫斯基就在《芯片大戰：明日世界之爭》一書(shū)中指出，這個(gè)世界的經(jīng)濟主導地位將屬于能夠制造更便宜、更快、更好芯片的國家。

　　

 

　　32年后，當全球遭遇“缺芯”困境時(shí)，芯片的重要性再次凸顯了出來(lái)。危機之中，一場(chǎng)由芯片短缺引發(fā)的“芯片大戰”也正在開(kāi)啟。

　　3月24日，英特爾宣布將投資200億美元在美國亞利桑那州新建兩個(gè)芯片制造廠(chǎng)。

　　多年來(lái)，有“牙膏廠(chǎng)”之稱(chēng)的英特爾憑借壟斷地位，一直不愿意迅速提高產(chǎn)品性能。

　　如今，在這場(chǎng)“芯片大戰”中，不得不加快更新速度。

　　而英特爾的主要對手AMD不僅僅在CPU性能上不斷超越，還是蘋(píng)果電腦顯卡以及索尼PS5游戲機芯片的主要供應商。

　　2020年6月23日，世界最大的芯片采購商蘋(píng)果公司宣布，Mac產(chǎn)品將不再使用英特爾芯片。

　　

 

　　蘋(píng)果公司首席執行官 庫克：在蘋(píng)果，硬件和軟件的集成是我們一切工作的基礎，而芯片則是硬件的核心。

　　蘋(píng)果公司CEO庫克表示，作出這一重大調整的目的只有一個(gè)，這樣能做出更好的產(chǎn)品。

　　這不由得使人想起當年喬布斯為了追求更好的性能，放棄IBM和摩托羅拉芯片，轉而和英特爾合作的場(chǎng)景。

　　三星也制定了一份總支出約為1160億美元的十年規劃，并考慮擴大其在得克薩斯州的半導體制造業(yè)務(wù)。

　　在美國政策分析家瑪格倫看來(lái)，今天的芯片大戰，更是一場(chǎng)國家層面類(lèi)似“太空競賽”的“豪賭”。

　　2月18日，美國商會(huì )、美國半導體工業(yè)協(xié)會(huì )和美國汽車(chē)制造創(chuàng )新聯(lián)盟等機構聯(lián)名致信美國政府，敦促政府以投資稅減免等舉措推動(dòng)在美國興建更多半導體生產(chǎn)廠(chǎng)。

　　

 

　　《經(jīng)濟學(xué)家》科技記者 克羅斯：美國一直處于科技領(lǐng)先地位，并將其視為一項重要的國家安全資產(chǎn)。美國軍隊實(shí)際上是硅谷芯片最早最大的買(mǎi)家之一，即使是當下， 和其它領(lǐng)域一樣，軍隊也正迅速數字化，而半導體對此至關(guān)重要。

　　美國總統拜登表示將尋求立法撥款370億美元，以加強美國芯片制造業(yè)的發(fā)展。

　　2月24日，他還簽署了一項行政令，要求對半導體芯片在內的四種關(guān)鍵產(chǎn)品的供應鏈進(jìn)行快速審查。

　　近年來(lái)，美國不斷發(fā)起對華科技戰，將半導體供應鏈“武器化”，切斷對一些中國公司的芯片供應，其目的就是遏制中國半導體業(yè)的發(fā)展。

　　

 

　　《經(jīng)濟學(xué)家》科技記者 克羅斯：美國將半導體視為一種戰略物資，所以很擔心中國建立國內產(chǎn)業(yè)。

　　2020年底，以德國、法國、荷蘭等為首的歐洲17個(gè)國家發(fā)表《歐洲半導體聯(lián)合聲明》，計劃將在未來(lái)兩三年內投入1450億歐元，建立一條不含美國科技的半導體產(chǎn)業(yè)鏈，希望擺脫對美國和亞洲芯片的依賴(lài)。

　　

 

　　小小一塊芯片，從來(lái)都不簡(jiǎn)單。它是工業(yè)的核心、產(chǎn)業(yè)的基礎，有人甚至將其稱(chēng)為“數字時(shí)代的石油”。

　　在未來(lái)世界，想要贏(yíng)得這場(chǎng)“芯”球大戰，建立自主的標準體系和強大的生態(tài)，具有重大的戰略意義。