誰(shuí)偷走了科技企業(yè)的芯片？

哈佛大學(xué)教授史兆威（Willy Shih）在近兩小時(shí)的專(zhuān)訪(fǎng)中，全方位解析了全球芯片短缺對汽車(chē)、手機、家電等消費品生產(chǎn)、生存的影響。

編譯| 渣渣輝   排版| Sybil

出品 | 科技智谷

自COVID-19（新冠疫情）爆發(fā)以來(lái)，全球對芯片的需求已經(jīng)遠遠超過(guò)了供應，芯片荒給與微電子有所交集的行業(yè)都造成了不小的困擾。例如，近一段時(shí)間以來(lái)一部分主流汽車(chē)制造商選擇將有未完成的汽車(chē)在停車(chē)場(chǎng)等待安裝芯片，而PS5和Xbox系列的游戲機也是一機難求，甚至像微波爐和冰箱等僅包含簡(jiǎn)單控制器的家電也受到影響紛紛漲價(jià)……

是什么導致了芯片短缺？為什么會(huì )發(fā)生這種情況？我們該如何擺脫它的負面影響？知名科技媒體The Verge近期邀請到了哈佛商學(xué)院教授，前IBM、Silicon Graphics芯片和半導體供應鏈專(zhuān)家——史兆威（Willy Shih），為我們全方位解析為什么此次全球芯片短缺的蝴蝶效應能夠傳導至消費者？

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問(wèn)題一：持續的芯片短缺似乎不會(huì )很快結束，而且似乎沒(méi)有人能預測它什么時(shí)候結束，那么影響如此巨大的芯片短缺指是什么？以及芯片短缺后發(fā)生了什么？

當我們談?wù)撔酒瑫r(shí)，實(shí)際上有很多不同的芯片。從用于筆記本電腦的微處理器芯片到用于手機的芯片或用于索尼 PlayStation 游戲機、電視機、汽車(chē)、冰箱或其他任何東西的芯片，芯片無(wú)處不在?，F在人們傾向于認為，在我的手機中只有內存和處理器這兩個(gè)芯片，實(shí)際上手機中有幾十個(gè)芯片（例如電容芯片）。而在現代汽車(chē)也需要100多個(gè)不同的芯片來(lái)控制如引擎、儀表板、控制臺、導航系統等等，甚至像電動(dòng)車(chē)窗這樣的東西也會(huì )有微處理器芯片，因為用芯片來(lái)做它們比用機械連接和類(lèi)似的東西做更便宜。

然后當你看到一個(gè)復雜的產(chǎn)品，比如一輛汽車(chē)，你可以在這輛車(chē)上消耗100多個(gè)控制器芯片和各種其他芯片，你現在面臨的問(wèn)題是，我只需要缺一個(gè)這些芯片，然后我無(wú)法制造車(chē)輛，這才是真正的問(wèn)題所在。而這一些芯片是否短缺取決于一天中的時(shí)間、一周、一個(gè)月等等，以及其他人在購買(mǎi)什么。所以這就是問(wèn)題所在，我們遇到的這些短缺阻礙了制造商制造產(chǎn)品。如果您是產(chǎn)品制造商，您經(jīng)常會(huì )談到這個(gè)產(chǎn)品是否訂單明確？我們是否擁有制造它所需的所有組件？這就是我們現在看到的麻煩所在，因為一個(gè)芯片或幾個(gè)芯片都不夠。

前幾天有一個(gè)故事，關(guān)于福特在制造卡車(chē)時(shí)去掉了一些芯片，把它們放在停車(chē)場(chǎng)等待，然后重新安裝芯片，因為他們可能只是想運行工廠(chǎng)。

因為汽車(chē)廠(chǎng)是非常昂貴的資產(chǎn)，你有數億美元被捆綁在其中，而你想要做的是讓它繼續運行。如果你是汽車(chē)制造商，例如底特律的三巨頭之一，通常這些生產(chǎn)線(xiàn)每分鐘生產(chǎn)一輛，但你卻沒(méi)有零件。我認為最近一輛汽車(chē)的平均售價(jià)超過(guò)了 4萬(wàn)美元，這意味著(zhù)他們每分鐘都會(huì )損失 4萬(wàn)美元的銷(xiāo)售額，所以他們所做的是把這些車(chē)輛拿出來(lái)停在某個(gè)地方，希望當芯片進(jìn)來(lái)視，他們可以迅速把它們放回去，但是這樣做時(shí)后面你必須把它們帶回來(lái)把它們送回工廠(chǎng)，有時(shí)你將不得不拆卸一些東西來(lái)把芯片放進(jìn)去，所以這又增加了很多額外的工作。

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問(wèn)題二：我們談?wù)撔酒瑫r(shí)，會(huì )面對很多不同種類(lèi)、晶圓廠(chǎng)、供應商、工藝節點(diǎn)的芯片，但如果只是在基本層面上來(lái)看芯片是如何制造的？它們來(lái)自哪里？以及供應鏈是怎樣的？

實(shí)際上有兩個(gè)部分。一個(gè)是設計部分，設計部分涉及工程師布置電路，該電路將具有晶體管，并且它將以特定方式連接許多其他組件，他們通常使用計算機軟件設計芯片，然后將設計文件交送給制造商。

現在，這種設計可以從相對簡(jiǎn)單的設計（如今有成百上千個(gè)晶體管）發(fā)展到最復雜的設計（單個(gè)芯片設計中將包含 120 億個(gè)晶體管）。因此，當您涉及到那些更復雜的設計方面時(shí)，還有一個(gè)與之相關(guān)的供應鏈。因為如果您要設計具有 120 億個(gè)晶體管的芯片，坦率地說(shuō)，第一次將每個(gè)晶體管都連接到正確位置的可能性為零。所以現在人們在現代芯片設計中所做的是，他們使用稱(chēng)為知識產(chǎn)權塊或 IP 塊的預先設計的塊，這些塊是已知的。所以你決定，“我想制造一個(gè)控制器芯片?！彼阅銖挠?ARM 之類(lèi)的公司那里購買(mǎi)了一個(gè)處理單元設計，他們很受歡迎，然后你可能需要 USB 接口，所以你得到了一個(gè) USB IP 塊，你獲得了許可。軟件工具供應商擁有所有這些庫，允許您將芯片與已知的良好邏輯塊拼接在一起，然后您設計需要定制的東西。然后你把它送到要制造這個(gè)芯片的代工廠(chǎng)或工廠(chǎng)。所以這實(shí)際上也是一個(gè)非常復雜的供應鏈，需要你有一個(gè)工具制造商，還需要 IP 塊和類(lèi)似的東西，這就是設計部分。

圖片源于A(yíng)SML官網(wǎng)

實(shí)際的制造是從硅片開(kāi)始的。在這里，你所擁有的是某人在一個(gè)巨大的硅錠中制造的單晶硅，然后他們把它切成最先進(jìn)的是300毫米直徑（大約12英寸直徑）的硅片，當他們切開(kāi)它并拋光這些硅片時(shí)，它們是一個(gè)完美的晶體。然后他們要做的是在晶圓上制作晶體管和互連的圖案?，F在，這個(gè)供應鏈也是相當復雜的。你有一個(gè)制造硅錠的人，然后把它切成晶圓。然后這些晶圓被送到這些巨型工廠(chǎng)（制造芯片的工廠(chǎng)）。

在工廠(chǎng)內，制造商將首先在硅上鋪設晶體管的圖案。他們要做的是多步驟的光刻、蝕刻和沉積。他們將使用一系列復雜的步驟來(lái)建立一層又一層的晶體管。他們將使用多層來(lái)建立它。然后他們會(huì )鋪設一個(gè)由小銅線(xiàn)組成的互連網(wǎng)絡(luò )，他們也在上面打印，以連接所有這些晶體管?，F在，在舊技術(shù)中，這經(jīng)常是350個(gè)步驟，這可能需要45至60天才能從頭到尾完成。而一些較新的技術(shù)，如最先進(jìn)的芯片，進(jìn)入你的新臺式電腦、筆記本電腦或你的iPhone等等，這些將使用多達700多個(gè)步驟。 

但是，如果你通過(guò)700個(gè)步驟獲得99%的產(chǎn)量，當你完成時(shí)，你將在最后沒(méi)有得到任何可行的東西。所以你真的需要在每一步都有99.99%以上的收益率?，F在，當您考慮一個(gè)有 700 個(gè)步驟的流程時(shí)，您需要以非常高的產(chǎn)量執行每個(gè)步驟。因為如果第一步的收益率為 99%，第二步的收益率為 99%，你和我會(huì )想，“哇，這很好，對吧？”但是，如果您通過(guò) 700 個(gè)步驟獲得 99% 的收益，那么當您完成時(shí)，您最終將一無(wú)所獲，這是可能的。所以你真的需要每一步都有 99.99% 以上的收益率。因為當你走到第690步時(shí)，如果你有一個(gè)低收益的步驟，你就不得不把之前的所有東西都扔掉，這真的是一個(gè)阻力。因此，這是一個(gè)非常嚴格的過(guò)程，需要很多步驟，這將需要60天或更多的時(shí)間，才能讓晶圓全部通過(guò)。

所以，這就是晶圓廠(chǎng)所做的工作?，F在你有一個(gè)晶片，如果它是一個(gè)微處理器，上面可能有大約 500 個(gè)芯片。如果它是汽車(chē)控制器之類(lèi)的東西，你可能會(huì )在上面安裝 4000 個(gè)芯片，因為它們不會(huì )占用太多空間。那么他們所做的就是將晶圓拿走，通常將其運往東南亞或中國。還有一些稱(chēng)為外包組裝和測試工廠(chǎng)的公司，他們會(huì )將這些小探針?lè )旁诿總€(gè)芯片上并測試哪些是好的，以確保它們是好的。然后把好的他們記錄在電腦里，他們會(huì )記住，然后他們會(huì )把它們分開(kāi)，然后把它們打包。所以，這是另一組這樣做的公司。其中很多在馬來(lái)西亞和越南。我今天早上剛聽(tīng)說(shuō)越南將對 COVID-19 進(jìn)行嚴格的封鎖。因此，這將影響那里的許多包裝工廠(chǎng)。

在這些芯片被封裝后，它們會(huì )被送到其他人那里，后者會(huì )將它們放在電路板上，有時(shí)會(huì )一直組裝成成品。有時(shí)它會(huì )交給將它們放在電路板上的人，然后他將電路板發(fā)送給其他人。因此，您在供應鏈中有多個(gè)層次，從原始硅片、設計、晶圓廠(chǎng)、組裝和測試以及封裝到電路板等等。這是一個(gè)跨越許多國界的漫長(cháng)、連續的過(guò)程。當遇到 COVID-19之類(lèi)的疾病時(shí)，任何一個(gè)環(huán)節出錯后果都將被放大數倍。 

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問(wèn)題三：硅錠是一個(gè)巨大的硅塊被切成片？就像字面意思一樣，一塊巨大的石頭進(jìn)入工廠(chǎng)的一側，然后硅片從另一側出來(lái)，被變成芯片？

首先他們要做的是融化它。所以他們有這個(gè)巨大的熔融硅桶，然后他們在這個(gè)桿上取一個(gè)晶體，然后他們拉出一個(gè)看起來(lái)像魚(yú)雷的東西。但這將是一個(gè)巨大的錠，直徑大約為一英尺，直徑為 300 毫米。有很多這些高科技制造工藝令人難以置信，人們從未見(jiàn)過(guò)，但這就是他們對硅錠所做的。

如果你想看到一些非常瘋狂的東西，就像你和我現在正在看著(zhù)對方的平板顯示器，它們由半毫米厚的玻璃板制成，通常有一張大床那么大，而這些都是在一個(gè)單一的、光學(xué)上完美的板材中鑄造的?？祵帉@種熔融玻璃有一種工藝，它從槽的兩側溢出，從槽溢出，在槽下方熔化，然后作為光學(xué)完美的薄片冷卻，厚度為 0.5 毫米，相當于一張特大號床的寬度，然后一個(gè)機器人在它冷卻時(shí)抓住它并用金剛石切割機將其切掉。

在硅制造過(guò)程中，對于一個(gè)工廠(chǎng)內最先進(jìn)的工具，通常你會(huì )有數百個(gè)不同的工具。實(shí)際上，在大型晶圓廠(chǎng)中，例如您可能會(huì )在臺積電（臺灣半導體制造公司）看到的晶圓廠(chǎng)，您將擁有數以千計的此類(lèi)工具。這些工具是處理這些晶圓并做各種事情的大型機器。大多數工具的成本從幾百萬(wàn)美元開(kāi)始，最昂貴的工具超過(guò) 1.5 億歐元。因此，一臺機器的成本遠遠超過(guò)1.5億美元。這是在晶圓上實(shí)際打印圖案的光刻機，最先進(jìn)的光刻機，例如，如果你正在看你的iPhone的芯片，它使用臺積電最先進(jìn)的工藝，那些有所謂的極紫外光光刻系統。

為了得到這種極紫外光，他們所做的是，用激光蒸發(fā)錫，即金屬。然后當汽化的錫掉落時(shí)，他們用另一個(gè)激光器擊中錫滴，并產(chǎn)生這種等離子體，從而****出這種極紫外光。這很瘋狂。然后它穿過(guò)這個(gè)鏡子系統，因為你不能用鏡頭來(lái)照射極紫外光。你必須使用鏡子將其聚焦到這些小的狹窄圖案中。我實(shí)際上去過(guò)他們制造這些鏡子的工廠(chǎng)，鏡子的表面光滑到一個(gè)原子的水平。所以當我看著(zhù)這些鏡子時(shí)，制造鏡子的人說(shuō)："如果我們把這個(gè)系統對準月球，當那束光到達月球時(shí)，其寬度也僅有20厘米寬。" 

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問(wèn)題四：你所描述的是一個(gè)異常復雜的系統，其中嵌入了許多異常復雜的技術(shù)，我也與很多消費品 CEO 交談過(guò)，他們有的認為芯片短缺是因為疫情導致工廠(chǎng)停工所致。難道只是因為工廠(chǎng)停止生產(chǎn)，做出重新啟動(dòng)的決定需要很長(cháng)時(shí)間？是消費者對PS5的需求猛增嗎？究竟是什么原因導致了芯片短缺？

其實(shí)，在疫情期間還發(fā)生了幾件事。讓我們從汽車(chē)行業(yè)開(kāi)始，因為我認為這已經(jīng)得到了很多的關(guān)注，因為那里的芯片短缺已經(jīng)削減了生產(chǎn)。所以讓我們先看看汽車(chē)行業(yè)，因為我認為它告訴你一個(gè)更廣泛的故事。

當我們想到汽車(chē)行業(yè)時(shí)，我們應該記住中國是世界上最大的汽車(chē)市場(chǎng)。中國通常每年生產(chǎn)和銷(xiāo)售約 2500 萬(wàn)輛汽車(chē)，而美國的產(chǎn)量通常在 1150 萬(wàn)輛左右，而美國則大量進(jìn)口汽車(chē)。所以中國市場(chǎng)比美國大得多。我之所以這么說(shuō)，是因為在 2020 年 1 月，中國汽車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)擺脫了兩年銷(xiāo)量下滑的局面，這是在疫情來(lái)襲之前。

然后疫情來(lái)了，中國汽車(chē)銷(xiāo)量在 2 月份下降了 82%，在 3 月份下降了 46%，而歐洲和美國有一個(gè)延遲的反應。在歐洲，2020 年 3 月和 4 月的汽車(chē)銷(xiāo)量分別下降了 46% 和 80%。在美國，3 月和 4 月分別下降了 39% 和 52%?，F在，我們必須回想那些時(shí)代并記住新聞報道是什么。汽車(chē)制造商，尤其是底特律的三巨頭，認為“我們不想破產(chǎn)?！逼?chē)銷(xiāo)量下降，他們正試圖節省現金，所以他們正在裁員、關(guān)閉工廠(chǎng)。

但與此同時(shí)，隨著(zhù)居家工作，我們看到了消費的巨大增長(cháng)：筆記本電腦、游戲系統、平板電視、健身器材、家用電器。當時(shí)我想買(mǎi)一個(gè)冰柜，我的經(jīng)銷(xiāo)商說(shuō)，“你在開(kāi)玩笑嗎？沒(méi)注意嗎？”這就像，“我幾個(gè)月來(lái)都無(wú)法存貨?！蹦鞘且驗槟切┮彩褂眯酒?。所以發(fā)生的事情是汽車(chē)制造商取消訂單或不訂購，因為他們說(shuō)，“我們不需要所有這些芯片?！比绻慊氐?2020 年 5 月，波士頓咨詢(xún)集團發(fā)布了這一預測，即在最有可能的情況下，2020 年全球汽車(chē)銷(xiāo)量總體上將下降 14% 至 22%，他們最樂(lè )觀(guān)的預測是下降 12%。

然后發(fā)生的事情是，隨著(zhù)世界開(kāi)始開(kāi)放，尤其是美國，我們看到這種繁榮始于夏季。當汽車(chē)制造商意識到時(shí)，“哦，哇。我們需要訂購更多的芯片?！彼羞@些容量，或者這些芯片的大部分容量，已經(jīng)被其他玩家占用了，所以這是一種動(dòng)態(tài)。

當時(shí)正在發(fā)生的另一種動(dòng)態(tài)，美國制裁了華為等多家中國企業(yè)。因此，中國公司在 2020 年夏天向這些工廠(chǎng)下了大量訂單，因為他們不知道什么時(shí)候會(huì )被切斷供應，當時(shí)中國公司非常依賴(lài)美國芯片，所以他們開(kāi)始儲存大量芯片，因為這讓他們能夠繼續經(jīng)營(yíng)下去。

然后發(fā)生的第三件事是我們遇到了一些真正的中斷。早在 2020 年 10 月，就有一家名為 Asahi Kasei Microsystems 的日本半導體公司 AKM。他們發(fā)生了一場(chǎng)工廠(chǎng)火災?，F在他們是一家專(zhuān)業(yè)的芯片制造商，生產(chǎn)模擬和數字轉換器之類(lèi)的東西，用于許多產(chǎn)品中。所以我們在那里發(fā)生了火災。我們在德克薩斯州遭遇寒冷天氣停工，這導致奧斯汀的恩智浦工廠(chǎng)和奧斯汀的三星工廠(chǎng)關(guān)閉。當你切斷電力并關(guān)閉這樣的晶圓廠(chǎng)時(shí)——它們消耗大量電力，你不能讓它們繼續使用發(fā)電機——重新啟動(dòng)需要幾個(gè)月的時(shí)間。那么我們就有了。然后在今年 3 月，日本瑞薩的晶圓廠(chǎng)發(fā)生火災，該晶圓廠(chǎng)生產(chǎn) 40% 的汽車(chē)微控制器。因此，在所有這些供需轉變的基礎上，你實(shí)際上在幾個(gè)小公司中拿出了很多產(chǎn)能。但同樣，如果你沒(méi)有這些特定的芯片，那么你就有麻煩了。

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問(wèn)題五：火災發(fā)生的頻率如何？我覺(jué)得因為芯片短缺，我們不斷聽(tīng)到供應鏈中斷的消息。但在一個(gè)正常的年份，有多少這樣的中斷發(fā)生？

這是比較不尋常的?，F在，瑞薩晶圓廠(chǎng)與在 2011 年日本東北部地震和海嘯期間遭受大規模破壞的工廠(chǎng)相同。在那次中斷之后幾個(gè)月，我實(shí)際上訪(fǎng)問(wèn)了那家工廠(chǎng)。因為當那個(gè)在 2011 年倒閉時(shí)，它關(guān)閉了豐田、日產(chǎn)和本田，通用汽車(chē)的幾條生產(chǎn)線(xiàn)，我認為是歐洲的 PSA 生產(chǎn)線(xiàn)。他們召集了數以萬(wàn)計的人，讓該晶圓廠(chǎng)重新上線(xiàn)。但隨后像豐田這樣的公司說(shuō)，“哦，我們要從中吸取教訓?！彼麄冇懈嗟男酒瑤齑?。因此，直到最近，豐田還沒(méi)有像一些美國制造商那樣遭受同樣的命運。但總的來(lái)說(shuō)，這類(lèi)事件相對較少。

在消費者技術(shù)報道方面，我經(jīng)常思考的一件事是，我們在某種程度上被寵壞了，因為每年蘋(píng)果都會(huì )推出帶有新芯片的新iPhone。也許它只是一個(gè)不同的名字，但或許它真是一個(gè)新的芯片，而且其制程工藝往往更小。我認為消費科技界有一種信念，即每個(gè)新產(chǎn)品都包含新的芯片技術(shù)。我從這次談話(huà)中得到的是，有很多芯片只是靜態(tài)的，只是商品。通用汽車(chē)并沒(méi)有為電動(dòng)車(chē)窗控制器尋找下一個(gè)重要的工藝節點(diǎn)。他們已經(jīng)確定了他們從供應商那里得到的東西，并且正在為此而努力。 

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問(wèn)題六：你如何看待這個(gè)市場(chǎng)？有多少芯片市場(chǎng)是新東西的？

我認為您強調了一個(gè)非常重要的點(diǎn)：確實(shí)存在兩個(gè)不同的世界。如你所述，有一個(gè)領(lǐng)先的邊緣。這主要是進(jìn)入智能手機、計算機、數據中心的芯片，以及高性能芯片。世界上很大一部分地區使用舊的工藝技術(shù)。有時(shí)它們比你在蘋(píng)果手機中找到的東西要老五或六代。因此，這些芯片的制造成本要低得多，因為技術(shù)要求不高，設備已經(jīng)完全折舊了。它已經(jīng)被支付了。所以這些是更多的商品芯片。

現在，即使在您的 iPhone 中，您也將擁有諸如電源管理芯片或顯示驅動(dòng)器芯片之類(lèi)的商品芯片。在 iPhone 中它會(huì )有點(diǎn)不同，但你的電視機將使用顯示驅動(dòng)芯片?；蛘哂幸活?lèi)芯片在集成電路存在的時(shí)間就已經(jīng)存在，稱(chēng)為定時(shí)器計數器芯片。去年，我試圖為我們在哈佛商學(xué)院進(jìn)行的設計練習買(mǎi)一些。我每年都買(mǎi)，從來(lái)沒(méi)有遇到過(guò)購買(mǎi)難題。因此，很多采用舊技術(shù)的舊芯片都是常見(jiàn)的商品，有時(shí)一塊芯片只需 50 美分。但它也突出了一個(gè)問(wèn)題，很多人不區分這兩種芯片，兩種芯片是兩個(gè)截然不同的市場(chǎng)。

供應鏈中發(fā)生的另一件事是大量重復訂購或囤積?，F在，沒(méi)有人愿意承認他們正在這樣做，因為現在這樣做有點(diǎn)反社會(huì )。但是讓我們想想這個(gè)問(wèn)題。假設您正在制造筆記本電腦，并且您擁有大量芯片而您的競爭對手沒(méi)有。所以這意味著(zhù)你將獲得他們的市場(chǎng)份額。因此，如果您是競爭對手，他們會(huì )說(shuō)，“是的，我不可能將市場(chǎng)份額輸給那些小丑。訂購額外的籌碼?！彼悦總€(gè)人都非常清楚，“如果我有芯片，我就會(huì )獲得市場(chǎng)份額。如果我沒(méi)有芯片，我就會(huì )失去市場(chǎng)份額。我會(huì )確保我有額外的籌碼?！币虼?，當你有的人在供應緊張的情況下額外訂購，會(huì )發(fā)生什么？它使情況變得更糟。

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問(wèn)題七：你認為人們在努力購買(mǎi)的 PS5 或 Xbox Series X 之間的分裂，與汽車(chē)制造商無(wú)法獲得芯片來(lái)完成他們的汽車(chē)之間的分歧，是否與同一根源問(wèn)題有關(guān)？或者它們是不同的因果關(guān)系？

您必須查看各個(gè)產(chǎn)品的構建材料和細節。所以我不能就具體細節發(fā)表權威意見(jiàn)，但我確實(shí)觀(guān)察到你在供應鏈中有這種分層。例如我是一家汽車(chē)制造商，我將從我的一級供應商，博世或大陸或類(lèi)似的人那里購買(mǎi)關(guān)鍵子系統，他們可能從其他人那里購買(mǎi)電路板，然后使用由恩智浦或英飛凌或德州儀器制造的芯片，他們可能自己制造芯片，或者他們可能去找像臺積電這樣的公司來(lái)制造芯片。

現在所面臨芯片短缺的是被稱(chēng)為 "輕型工廠(chǎng) "的公司。換句話(huà)說(shuō)，他們有一些自己的制造，但是他們將更先進(jìn)的制造外包給代工廠(chǎng)。而且我認為發(fā)生的事情是人們沒(méi)有意識到，當我一路走下來(lái)時(shí)，我可能會(huì )與我沒(méi)有意識到的另一個(gè)行業(yè)的某個(gè)人共享一家代工廠(chǎng)。好的。那么問(wèn)題來(lái)了，如果你是臺積電或其他代工廠(chǎng)之一，“我如何分配我的產(chǎn)能？”我不知道這是不是正在發(fā)生的事情，但我知道美國政府、德國人和許多其他國家都給臺積電打電話(huà)說(shuō)，“你必須為我們的汽車(chē)工業(yè)分配更多的產(chǎn)能，因為我有這么多人因為我們不能組裝汽車(chē)而失業(yè)?！迸_積電確實(shí)增加了他們向汽車(chē)行業(yè)發(fā)送的芯片數量。好的，那么問(wèn)題來(lái)了，還有誰(shuí)被做空了？

我看到的其中一件事是，我們與許多汽車(chē)公司的 CEO 就芯片問(wèn)題進(jìn)行了交談。福特的首席執行官表示：“我以前只是向我的一級供應商下訂單，現在福特從事直接購買(mǎi)芯片的業(yè)務(wù)，因為我不想再次陷入這種情況?！边@感覺(jué)就像是對供應鏈的重新排序，當最終組裝商說(shuō)：“我將開(kāi)始以一種我以前從未有過(guò)的方式直接購買(mǎi)組件?！边@是否會(huì )對整個(gè)芯片供應鏈的運作方式產(chǎn)生溢出效應，或者只是一個(gè)時(shí)刻？

我參加了一個(gè)活動(dòng)，其中一個(gè)大的代工廠(chǎng)正在宣布擴產(chǎn)，他們有來(lái)自汽車(chē)制造商的客人明確表示：“我們必須成為芯片制造商的戰略合作伙伴?！币簿褪钦f(shuō)，我將從歷史上與供應商的交易性和懲罰性關(guān)系轉變?yōu)榕c供應商的戰略性伙伴關(guān)系。我將觀(guān)察到的是，豐田一直采用這種方法，而且他們在疫情期間的表現要好得多。 

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問(wèn)題八：目前科技行業(yè)的主題之一是整合，芯片代工廠(chǎng)整合度很高，先進(jìn)的代工廠(chǎng)只有少數幾個(gè)，這種整合好不好？是不是要分裂了？有沒(méi)有一種感覺(jué)，也許世界的命運不應該掌握在三個(gè)代工公司的手中？

從創(chuàng )新的角度來(lái)看，較少的多樣化不一定是好的，因為你真正想要的是創(chuàng )新的新想法和創(chuàng )新的新設計脫穎而出。因此，如果您將它們整合到幾個(gè)供應商中，我不確定這將如何進(jìn)行。我們看到芯片整合肯定在進(jìn)行。其中很多是由如今成為制造商的資本和規模要求驅動(dòng)的。

如果您是汽車(chē)制造商，當您設計芯片并對其進(jìn)行鑒定時(shí)，您計劃在整個(gè)模型運行中使用該芯片。所以你不能在中間切換，除非你設計它的想法是“我將能夠容納兩個(gè)不同的部分或三個(gè)不同的部分，這樣我就可以在它們進(jìn)來(lái)時(shí)替換它們?！蔽覀冊诙倘逼陂g看到特斯拉重新設計了他們的一些零件以使用不同的芯片，因為他們無(wú)法獲得他們一直在使用的芯片。

從歷史上看，汽車(chē)制造商沒(méi)有這樣做，因為它的成本更高。他們想要做的是讓一個(gè)晶圓廠(chǎng)有資格制造一個(gè)零件。在汽車(chē)制造商使用 TSMC 的零件之前，晶圓廠(chǎng)必須經(jīng)過(guò)認證，并且該芯片必須經(jīng)過(guò)認證，然后您將在整個(gè)模型運行中使用它。所以我真的不相信它會(huì )改變那么多，因為從某種意義上說(shuō)，他們已經(jīng)被鎖定了。

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問(wèn)題九：你說(shuō)建造晶圓廠(chǎng)需要很長(cháng)時(shí)間和很多錢(qián)。那具體是多久？多少錢(qián)？

因此，首先他們必須建造建筑物，然后您必須將所有設備搬進(jìn)來(lái)，您必須使其清潔、合格并啟動(dòng)并運行。在亞洲，他們將在一年內建造這些東西。他們將在第二年搬入設備，在年底前使其合格并運行。在美國或西方，需要更長(cháng)的時(shí)間，因為我們的心態(tài)與亞洲不同。我們將做所有的許可，所有的聽(tīng)證會(huì )，以及所有這些事情。因此，如果它花費的時(shí)間延長(cháng) 50% 到兩倍，我也不會(huì )感到驚訝。

現在的現代工廠(chǎng)，一個(gè)接近前沿的工廠(chǎng)，最小的有效規模將花費你100多億美元，而一個(gè)真正有效的規?？赡軐⒒ㄙM你接近200億美元。想想這能產(chǎn)生多少折舊。在亞洲，人們的心態(tài)是每一天，每一個(gè)小時(shí)，這個(gè)東西不運行，就會(huì )讓我損失幾萬(wàn)，幾十萬(wàn)，有時(shí)是幾百萬(wàn)美元。我在圣誕節期間去過(guò)亞洲，那里的人拿著(zhù)千斤頂和澆筑混凝土，因為他們認為，"伙計，這件事每早完成一分鐘，我們就可以早一點(diǎn)賺錢(qián)。"我們在西方?jīng)]有這種心態(tài)。

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問(wèn)題十：我們不會(huì )在文化上改變這種心態(tài)，但是否可以通過(guò)政策來(lái)克服這種心態(tài)，讓它走得更快？

如果我們所做的是比通常情況下更快地獲得許可，這會(huì )有所幫助。GlobalFoundries在紐約馬耳他建造的工廠(chǎng)，速度相對較快。他們得到了紐約州的大量補貼。我忘記了獲得所有許可證和進(jìn)行施工到底花了多長(cháng)時(shí)間，但它比較慢。這些天有更多的緊迫感，但我們仍然沒(méi)有這種心態(tài)。而不是批評，政府談的是好的工會(huì )建筑工作，所以他們的成本更高。因此，你只需要將其折合到成本中，最終你必須在現金流中收回。

現在，拜登計劃給予芯片 500 億或 520 億美元的激勵、補貼，這夠嗎？這是第一次付款嗎？這是需要繼續在美國開(kāi)始制造更多芯片的事情嗎？

我想說(shuō)，對于首付來(lái)說(shuō)這還算不錯。華盛頓內部有人給我打電話(huà)，問(wèn)我需要多少錢(qián)才能趕上臺積電。我剛剛去過(guò)紐約馬耳他的GlobalFoundries工廠(chǎng)，他們花了150億美元來(lái)修建每月產(chǎn)能3萬(wàn)片的14納米晶圓工廠(chǎng)，而臺積電12號晶圓廠(chǎng)的產(chǎn)能為每月25萬(wàn)塊晶圓，14號廠(chǎng)有大約25萬(wàn)個(gè)，臺積電15號、18號有大約25萬(wàn)片。所以我告訴這個(gè)人，"哦，我不知道。你可能要花10倍于GlobalFoundries在紐約馬耳他的花費。"我可以聽(tīng)到他從椅子上摔下來(lái)。

等他回過(guò)神來(lái)，他說(shuō)：“你說(shuō)什么？”我說(shuō)，“我不知道，10 倍，1500 億美元。也許不是1500億美元，也許是 1400 億美元，但你必須意識到臺積電今年將花費超過(guò) 300 億美元，而這只是一家公司。他們去年花費了 20 多億美元，在過(guò)去十年中，他們每年花費 10 到 200 億美元。在此之前的十年里，他們每年的支出大約為 5 到 100 億美元，他們已經(jīng)為此投入了 35 年的資金。因此當造芯被炒得沸沸揚揚的時(shí)候，我擔心它究竟能帶來(lái)多大的變化？

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問(wèn)題十一：雖然臺積電顯然花了很多錢(qián)，但他們是最前沿的晶圓廠(chǎng)，他們擁有最復雜的流程節點(diǎn)，他們制造最復雜的芯片。而在美國確實(shí)有像英特爾這樣的公司正試圖轉向提供這些類(lèi)型的服務(wù)，這是一個(gè)具有爆炸性需求的業(yè)務(wù)，擁有巨大口袋的客戶(hù)，可為什么英特爾不直接說(shuō)，"我們要做一個(gè)資本籌集，花這筆錢(qián)？"

我認為英特爾在新任 CEO 帕特·基辛格（Pat Gelsinger）的領(lǐng)導下會(huì )花錢(qián)。他們已經(jīng)承諾為位于亞利桑那州和新墨西哥州的兩個(gè)新工廠(chǎng)提供200多億美元?；粮裨谠L(fǎng)問(wèn)法國和歐洲時(shí)也一直表示，"如果為我們提供補貼，也許我們會(huì )在歐洲建造更多的工廠(chǎng)"。英特爾在愛(ài)爾蘭已經(jīng)有一個(gè)大型工廠(chǎng)，他們在以色列也有一個(gè)大型的、非常重要的工廠(chǎng)。因此，英特爾確實(shí)有一個(gè)全球足跡。我認為英特爾是為了試圖重新爬上頂峰。英特爾確實(shí)有很多能力。我認為所有的大公司，英特爾、臺積電以及三星面臨的挑戰是，如今做出錯誤技術(shù)選擇的風(fēng)險真的非常大。

所以他們可能不會(huì )像他們需要的那樣冒險，盡管我認為英特爾現在似乎表現出愿意承擔一些風(fēng)險的跡象。例如，有人可能會(huì )爭辯說(shuō)，英特爾多年來(lái)一直處于領(lǐng)先地位，但后來(lái)他們對極端紫外線(xiàn)持保守態(tài)度。他們忍住了，沒(méi)有像臺積電那樣投資大量制造能力。這就是沒(méi)有承擔足夠風(fēng)險、更加規避風(fēng)險的例子之一。臺積電押對了。英特爾在這方面沒(méi)有下注，因此他們有點(diǎn)落后。這并不意味著(zhù)他們無(wú)法通過(guò)承擔一些風(fēng)險，將大量投資投入到基礎研發(fā)中來(lái)趕上。

再來(lái)說(shuō)說(shuō)臺積電，他們是一家什么樣的公司？當人們考慮到芯片短缺的問(wèn)題，而臺積電就在其中，他們應該如何考慮臺積電？

他們應該把臺積電看成一個(gè)頑固的人。臺積電于 1980 年代從臺灣工業(yè)技術(shù)研究院 ITRI 分拆出來(lái)。追求這種代工模式，他們真正創(chuàng )造了代工模式，即把你的設計發(fā)給我，我為你制造。在那些日子里，這是大多數芯片制造商不想做的工作，因為它是資本密集型的，而且是一項艱苦的工作。在整個(gè) 80 年代和 90 年代以及 2000 年代初期，臺積電一直在堅持不懈地改進(jìn)他們的產(chǎn)品，并成為一家非常以服務(wù)為導向的公司。換句話(huà)說(shuō)，他們的角色是滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。

美國的很多人看著(zhù)它，說(shuō)，好吧，他們愿意做這個(gè)。這不是一個(gè)非常有利可圖的生意，他們可以比我做得更好。那么我為什么要做呢？

現在在這個(gè)過(guò)程中實(shí)際發(fā)生的事情是他們學(xué)習并非常擅長(cháng)，他們獲得了規模，他們能夠在多個(gè)客戶(hù)之間聚合規模。在半導體業(yè)務(wù)中，規模非常重要，因為你如何獲得良品率、如何改進(jìn)工藝是通過(guò)制造芯片、將它們銷(xiāo)售給人們，并學(xué)習如何更有效地做到這一點(diǎn)。因此，他們能夠在多個(gè)不同的客戶(hù)之間聚合規模，許多美國無(wú)晶圓廠(chǎng)公司和政策制定者認為這是不可能的，但他們做到了。他們頑強地投資。當 GlobalFoundries 成立時(shí)，他們認為這是一個(gè)致命的威脅。然后他們瘋狂地投資以領(lǐng)先于他們。所以你必須以最大的尊重來(lái)看待他們的所作所為。

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問(wèn)題十二：我們問(wèn)了很多CEO，你認為芯片短缺什么時(shí)候會(huì )結束？他們認為仍然會(huì )持續很長(cháng)時(shí)間而且永遠都不確定。你認為什么時(shí)候會(huì )結束？你認為它會(huì )結束嗎？

它不會(huì )像終點(diǎn)線(xiàn)處的膠帶斷裂一樣，讓芯片短缺這件事戛然而止。相反，供應增加會(huì )將需求穩定在更合理的水平，屆時(shí)人們將有大量庫存需要處理，我想出現這一現象的時(shí)間節點(diǎn)會(huì )出現在2022年年中。

原文：《WHY THE GLOBAL CHIP SHORTAGE IS MAKING IT SO HARD TO BUY A PS5》