全球芯片短缺的原因与解决之道

在过去的一两个月里，如果你浏览过新闻网站、看过电视或读过报纸，很容易就会发现，困扰半导体行业的芯片短缺情形已经成为主流新闻。当然，这个问题影响了整个供应链，从汽车到游戏机到消费电器等各个行业，这反过来又影响了很多人和工作。

现实世界中由于半导体短缺造成的数据是相当严酷的。例如，汽车行业今年的营收预计将损失高达1,100亿美元，而DRAM等零部件的交货期最长已延长至12个月。这给芯片设计师、设备工程师和其他参与设备的开发和制造的人带来了重大的限制和新的难题。

当然，长期参与科技行业的人士以前也看到过这种情况。不幸的是，半导体行业经常在供应不足和供应过剩之间摇摆不定。即使是现在，半导体行业中也有一些人对供应过剩的速度比预期更快以及芯片价格不可避免的快速下跌表示担忧。

然而，这一次由于各种不同的原因，情况有所不同。首先，我们已经实现了期待已久的“数字化”应用，因此，与以往相比，更多的芯片被用于更广泛的设备中。由于市场对智能和连接性的需求不断增加，设备开发商对能够实现这些功能的芯片的需求正在飙升。简而言之，物联网（IoT）终于真正到来了。

第二，疫情大流行带来了一些意想不到的变化。例如在家办公和混合工作趋势已导致个人电脑和相关外围设备出货量达到创纪录水平，而这些设备传统上是半导体供应的主要用户。与家庭娱乐相关的设备也出现了巨大增长，包括大屏幕电视、智能音箱和许多其他使用大量芯片的设备。

在更高层次上，疫情极大地加速了人们对一系列以技术为重点的产品和服务的接受和需求，有些人认为我们已经看到预估需时7年的技术采用率被压缩到了1年。事实上，大多数人最初预计疫情会产生完全相反的效果，因而导致大量芯片订单在18个月前大幅减少。

当然，行业并没有简单的办法来解决当前短缺问题。为了建造更多的晶圆厂有很多努力和声明，但业内人士知道，制造芯片涉及难以置信的成本和复杂性，这也意味着至少要到2023年才能感受到任何有意义的影响。

与此同时，各种类型和规模的组织都在努力找出既能在短期内克服这些挑战，同时又能思考长期解决方案的方法。不幸的是，在目前的一些情况下，比如某些车型，我们看到汽车公司决定简单地忽略他们无法获得的由芯片提供的功能。虽然这不是一个长期可行的选择，但至少允许某些产品发货。在其他情况下，Silicon Labs等芯片设计公司正在与整个供应链进行更深入的讨论，同时也与客户进行更多沟通，以确保他们能够满足需求。

我们也开始看到产品工程师、供应链专家、分销商和芯片供应商开始更有创意地思考他们可以用现有的芯片做什么。与疫情的许多方面一样，这种短缺正在推动思维和方法的巨大变化，半导体和产品设计行业以前可能不愿意考虑这些变化。最值得注意的是，企业更加关注在实现设计目标的同时可以做出哪些权衡，并开始有了更多的灵活性。常言道，需求是发明之母。

实际上，这将转换为寻找替代供应源，或调整需求以利用不同的半导体制程工艺节点、封装和配置选择。在某些情况下，它还会导致重新设计或至少对产品进行设计调整，以利用现有的芯片。这也大大推动了半导体供应链的讨论和沟通，有助于更贴近现实的预测。此外，在时间安排上也有更大的灵活性，越来越多的组织显示出快速调整的能力，以便利用其他公司生产计划的变化。

即使有了更多“开箱即用”的思维、更好的沟通和更大的灵活性，管理芯片供应链的复杂性也不会很快变得容易。至少现在，随着这些类型的对话被提升到各地区公司内部的管理层会议焦点和政府领导级别的讨论中，应对这些半导体行业挑战所需的资源应该更容易获得。

事实是，今天的半导体短缺问题仍将伴随我们一段时间，但有了新的想法，新的方法和增加的灵活性，企业将可以更聪明地利用可用的资源，以帮助实现他们的目标。