2021年芯片短缺全麵爆發，造成供應鏈嚴(yan) 重斷裂，發展至今已經有所好轉，整個(ge) 產(chan) 業(ye) 的供應鏈也正在重新連接科技行業(ye) 。對於(yu) 汽車行業(ye) ，正如我們(men) 在分析芯片短缺的五張圖表中總結的那樣，汽車製造商正在努力獲取他們(men) 的娛樂(le) 和駕駛輔助係統所需的芯片。隨著芯片最終到達工廠車間，到 2022 年底，他們(men) 自身的製造能力已恢複到疫情前的水平。  

與(yu) 此同時，美國於(yu) 2022 年年中通過了 CHIPS 法案，產(chan) 生了數十億(yi) 美元的投資池，其中包含一些專(zhuan) 門用於(yu) 製造成熟芯片的工廠，許多行業(ye) （汽車和其他行業(ye) ）都依賴這些 芯片。2023 年 3 月，美國開始發放 CHIPS 法案資金，而歐盟也考慮加入這場芯片競爭(zheng) 遊戲中。  

華盛頓500億(yi) 美元支出的目的是為(wei) 了防止美國工業(ye) 在未來成為(wei) 類似半導體(ti) 供應鏈混亂(luan) 的犧牲品。歐盟的《芯片法案》立法也有類似的目標，其中最主要的是增強其成員國在麵對此類供應鏈中斷時的彈性。  

許多分析師一致認為(wei) ，最嚴(yan) 重的芯片短缺問題在 2021 年第三或第四季度已經開始緩解，盡管由此產(chan) 生的芯片可能需要 2022 年的大部分時間才能通過供應鏈到達產(chan) 品端。供應緩解並不是來自韓國、美國和歐洲對工廠的大規模國家投資，而是來自較老的芯片廠和代工廠，這些工廠和代工廠主要用來生產(chan) 成熟芯片，並且在相對較小的矽晶圓上運行。  

在我們(men) 探討芯片短缺如何結束之前，有必要總結一下它是如何開始的。隨著疫情、封鎖和普遍的不確定性席卷全球，汽車製造商取消了訂單。然而，這些條件意味著很大一部分勞動力需要在家裏重建辦公室，購買(mai) 電腦、顯示器和其他設備。與(yu) 此同時，整個(ge) 學校係統都轉向了通過筆記本電腦和平板電腦進行的線上學習(xi) 。更多的時間在家也意味著會(hui) 有更多的家庭娛樂(le) 支出，例如電視和遊戲機。不過5G 的推出以及雲(yun) 計算的持續增長也迅速吸收了汽車製造商釋放的芯片產(chan) 量。不過，當汽車製造商意識到人們(men) 仍然想購買(mai) 他們(men) 的產(chan) 品時，他們(men) 發現自己排在了新興(xing) 領域購買(mai) 隊伍的後麵。 

根據市場研究公司 IDC 的數據，汽車行業(ye) 的收入為(wei) 395 億(yi) 美元，占芯片需求的比例不到 9%。到 2025 年，這一數字將以每年約 10% 的速度增長。然而，汽車行業(ye) 在全球雇員超過 1000 萬(wan) 人，這是讓消費者和政治家都非常敏感的行業(ye) ，尤其是在美國和歐洲。

用於(yu) 汽車行業(ye) 的芯片是使用旨在滿足與(yu) 其他行業(ye) 不同的安全標準的工藝製造的。但它們(men) 仍然與(yu) 模擬 IC、電源管理芯片、顯示驅動器、微控製器和傳(chuan) 感器一樣在同一條生產(chan) 線上製造，然後這些都用於(yu) 其他所有領域。“這些工藝的共同點是采用的工藝技術為(wei) 40 納米或更早，” IDC 支持技術和半導體(ti) 副總裁Mario Morales說。  

根據 IDC 的數據，這種芯片製造技術在 15 年前或更早時處於(yu) 領先地位，在這些舊節點生產(chan) 芯片的生產(chan) 線占裝機容量的 54%。如今，這些舊節點通常用於(yu) 200 毫米矽晶圓。為(wei) 降低成本，該行業(ye) 於(yu) 2000 年開始轉向 300 毫米晶圓，但許多舊的 200 毫米基礎設施仍在繼續用於(yu) 生產(chan) 。 

盡管汽車行業(ye) 陷入困境，但並不急於(yu) 建造新的 200 毫米晶圓廠。“投資回報並沒有那麽(me) 快，”Morales說。更重要的是，中國已經有許多遺留節點工廠目前運營效率不高，但“在某個(ge) 時候，他們(men) 會(hui) 釋放出更多的產(chan) 能，”他說，這進一步降低了建設新晶圓廠的積極性。根據芯片製造設備行業(ye) 協會(hui) SEMI 的數據，200 毫米晶圓廠的數量從(cong) 2020 年的 212 家增加到 2022 年的 222 家，大約是利潤更高的 300 毫米晶圓廠預期增幅的一半。  

從(cong) 2020 年初到 2022 年底，有 40 多家公司每月增加超過 750,000 片晶圓的產(chan) 能。到 2024 年底的長期趨勢是 200 毫米設施的產(chan) 能增加17 %。SEMI 表示，這些晶圓廠的設備支出在 2020 年首次突破 30 億(yi) 美元大關(guan) 後，到 2021 年增至 46 億(yi) 美元。但到 2022 年，支出將回落至 40 億(yi) 美元。相比之下，裝備 300 毫米晶圓廠的支出預計到 2021 年達到 780 億(yi) 美元。  

芯片短缺與(yu) 國家和地區推動先進邏輯芯片製造的動作同時發生。 韓國宣布在十年內(nei) 投入 4500 億(yi) 美元，美國正在推動價(jia) 值 520 億(yi) 美元的立法，歐盟可能向其半導體(ti) 行業(ye) 投入高達 1600 億(yi) 美元。芯片製造商已經開始大舉(ju) 支出。根據 SEMI 的數據，到 2021 年 4 月，全球用於(yu) 半導體(ti) 生產(chan) 的資本設備同比增長 56%。SEMI 的 2021 年 6 月 3 日世界晶圓廠預測表明，10 座新的 300 毫米晶圓廠在 2021 年開始運營，2022 年還有 14 座。

運行中的200mm晶圓廠數量    

200mm晶圓廠資本設備支出  

SEMI 半導體(ti) 高級負責人克裏斯蒂安·格雷戈爾·迪塞爾多夫 (C hristian Gregor Dieseldorff) 表示：“全球 IC 產(chan) 能建設的推動勢必會(hui) 將當前十年的晶圓廠投資推向新高。” “我們(men) 希望在未來幾年看到創紀錄的支出和更多新的晶圓廠公告。”  

Semico Research 總裁吉姆費爾德漢 (Jim Feldhan) 表示，在結束短缺的道路上，一個(ge) 潛在的問題是，一些飆升的需求似乎來自於(yu) 重複訂購以增加庫存的客戶 。“我不知道有任何產(chan) 品需要兩(liang) 倍於(yu) 前一年的模擬量”，他說。但製造商“不希望 12 美分的部件支撐 4K 電視”，因此他們(men) 正在囤貨。  

全球戰略和管理谘詢公司科爾尼 (Kearney) 的美洲區首席合夥(huo) 人巴拉特·卡普爾 (Bharat Kapoor) 表示，汽車行業(ye) 需要做的不僅(jin) 僅(jin) 是儲(chu) 備。他說，為(wei) 了避免未來出現短缺，芯片行業(ye) 和汽車行業(ye) 的高管們(men) 需要在未來建立更直接的聯係，以便讓供需信號更加清晰。

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