澳大利亞《對(duì)話》網(wǎng)站近日發(fā)文稱，全球半導(dǎo)體短缺突顯出一個(gè)令人關(guān)注的趨勢(shì)：美國(guó)本土制造的芯片數(shù)量在全球市場(chǎng)所占份額僅為12％，而且還在不斷減少。美國(guó)總統(tǒng)拜登已發(fā)布行政令，要求對(duì)關(guān)鍵產(chǎn)品的供應(yīng)鏈進(jìn)行審查，這引起人們對(duì)美國(guó)本土半導(dǎo)體制造能力數(shù)十年來(lái)下降的關(guān)注。

　　美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)2020年9月的報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，全球芯片制造75％的產(chǎn)能已轉(zhuǎn)移到東亞地區(qū)。美國(guó)在全球半導(dǎo)體制造市場(chǎng)的份額已從1990年的37％下降到如今的12％。美國(guó)工業(yè)（包括汽車和國(guó)防工業(yè)）使用的半導(dǎo)體芯片有88％是在美國(guó)以外生產(chǎn)的。

　　美國(guó)制造能力減弱，政府投入不足

　　美國(guó)芯片公司越來(lái)越依賴國(guó)際合作伙伴來(lái)制造其設(shè)計(jì)的芯片，這反映了美國(guó)芯片制造能力的減弱。

　　雖然美國(guó)半導(dǎo)體公司擁有全球芯片銷售市場(chǎng)47％的份額，但只有12％是在美國(guó)本土制造的。要滿足人們對(duì)更快、更智能電子產(chǎn)品的期望，就需要?jiǎng)?chuàng)新芯片設(shè)計(jì)，而這反過(guò)來(lái)又依賴于現(xiàn)有的最先進(jìn)的制造技術(shù)。

　　半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步基于每平方毫米晶體管的數(shù)量，晶體管是芯片中最小的電子元件。擁有最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)和設(shè)備的晶圓廠，目前可生產(chǎn)5納米芯片。這個(gè)數(shù)字指的是工藝，而不是任何特定的芯片功能。一般來(lái)說(shuō)，納米額定值越小，每平方毫米容納的晶體管就越多。

　　韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)目前正在籌建3納米晶圓廠，而美國(guó)甚至還沒(méi)有7納米晶圓廠。美國(guó)英特爾公司宣布，其7納米晶圓廠要到2022年末或2023年初才能投產(chǎn)。這阻擋了美國(guó)制造最先進(jìn)芯片的步伐。

　　文章稱，韓國(guó)、新加坡和中國(guó)每年都在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上投資高達(dá)數(shù)百億美元。這些投資不僅包括設(shè)備本身，還包括為向下一代晶圓廠轉(zhuǎn)移所必需的研發(fā)和工具開(kāi)發(fā)。相比之下，美國(guó)的激勵(lì)措施明顯不足。

　　全球需求旺盛，美國(guó)陷入困境

　　隨著新冠肺炎疫情的蔓延，公眾對(duì)手機(jī)、筆記本電腦和其他居家辦公設(shè)備的需求以及互聯(lián)網(wǎng)使用量增加，芯片需求隨之水漲船高，這給晶圓廠帶來(lái)了產(chǎn)能壓力。

　　全球汽車行業(yè)預(yù)測(cè)，疫情大流行期間對(duì)汽車的需求有所下降，因此減少了用于車輛安全、控制、排放和駕駛員信息系統(tǒng)的半導(dǎo)體芯片的訂單。然而需求的下降只是暫時(shí)的，2020年末，新車銷售量開(kāi)始迅速回升，車用半導(dǎo)體芯片的嚴(yán)重短缺突然成了各大新聞媒體的標(biāo)題新聞。

　　造成半導(dǎo)體芯片產(chǎn)能不足窘境的原因之一是，進(jìn)入半導(dǎo)體制造業(yè)的門檻高得驚人。一家半導(dǎo)體代工廠的建立需要滿足一個(gè)十分陡峭的學(xué)習(xí)曲線：首先需要100億—120億美元的前期投資，然后至少3年才能投入生產(chǎn)。即使到那時(shí)，也不能保證一家新晶圓廠的芯片產(chǎn)量能與現(xiàn)有的芯片產(chǎn)量相匹敵。芯片會(huì)迅速迭代，價(jià)格壓力是科技行業(yè)的一個(gè)主要問(wèn)題，因此盈利能力面臨著很多風(fēng)險(xiǎn)。

　　2021年初比特幣價(jià)格的大幅上漲，也增加了傳統(tǒng)上用于挖掘數(shù)字貨幣的圖形處理單元的需求，進(jìn)一步加劇了半導(dǎo)體供應(yīng)的問(wèn)題。

　　所有這些都足以導(dǎo)致一些廠商產(chǎn)能耗盡，并大幅延遲完成訂單的交貨期，從而導(dǎo)致我們今天看到的半導(dǎo)體供應(yīng)的“旱情”。

　　最近，美國(guó)8個(gè)州的州長(zhǎng)敦促拜登向半導(dǎo)體公司施壓，要求暫時(shí)將當(dāng)前全球產(chǎn)能的一小部分重新分配，以解決全球汽車芯片短缺的問(wèn)題。不過(guò)，文章認(rèn)為，這種重新分配不可能在不造成其他地方短缺的情況下完成，而且也不可能很快完成。

　　文章認(rèn)為，盡管拜登總統(tǒng)盡了最大努力，但由于芯片業(yè)存在的準(zhǔn)入障礙和各種供應(yīng)鏈的系統(tǒng)性問(wèn)題，未來(lái)3年內(nèi)美國(guó)的情況不太可能會(huì)改善。

　　（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)    張佳欣）