TechInsights关于2021年芯片短缺的经验

我们询问了我们的团队对芯片短缺和供应链问题的看法，以及这些问题如何影响了他们今年的工作。以下是他们的一些想法。

Linley Gwennap，首席分析师

Linley Gwennap在2021年12月13日的微处理器报告中贡献了社论:汽车制造商崩溃芯片派对-芯片买家寻求对短缺供应的更多控制。下面是那篇文章的一部分。订阅用户可以阅读全文．

人们一直问我为什么芯片短缺。尽管在疫情初期出现了生产问题，今年早些时候又因天气原因停产，但芯片出货量并没有下降。事实上，最近一个季度全球半导体销售额超过1,440亿美元，创历史新高，较疫情前水平增长31%。

问题是芯片需求的增长速度更快。笔记本电脑的出货量在2020年大幅上升，今年进一步上升，因为用户升级了Zoom会议和在家办公(WFH)的性能。WFH趋势还增加了对云服务的需求，导致超规模企业购买更多的服务器。许多这些服务现在依赖神经网络，因此人工智能加速器的销售额在2020年和2021年猛增。由于时间充裕，玩家开始寻找新的GPU卡;尽管长期短缺，但出货量较2019年增长了50%以上。尽管出货量持平，但如今的汽车对芯片的需求远高于前几年，尤其是在安全系统和电力传动系统方面。

因此，这种短缺是一个简单的需求超过供应的例子，尽管阴谋论与此相反。虽然在零售层面(如汽车和显卡)出现了一些价格哄抬，但芯片价格只小幅上涨。这些价格通常由合同确定，防止任何快速变化。上述收入增长主要是由于芯片供应商将有限的供应转向高端产品，而不是低成本产品。

无晶圆厂芯片供应商将受到晶圆厂涨价的影响。尾部节点(如45nm)的晶圆价格上涨，阻碍了微控制器和其他低成本芯片的供应商。在前导节点上，这种影响要小得多。但晶圆价格通常会在节点引入后的头几年下降，因此这实际上是一种上涨。为了省钱，更愿意留在N-1节点的芯片供应商可能需要等待更长的时间才能转移到下一个节点。

一旦供过于求，代工价格将恢复正常。虽然世界各地的晶圆厂都在进行渐进式的改革以提高产量，但让一个全新的晶圆厂上线大约需要两年时间。许多公司正在投资数十亿美元建设将于2022年上线的新产能，以缓解短缺。尽管芯片制造商通常建造领先的晶圆厂，但其中一些投资正进入较老的节点，最近晶圆价格的上涨使这种建设有利可图。

半导体行业经历了许多繁荣与萧条的周期，由于建造新晶圆厂所需的时间，每次繁荣通常持续两到三年。尽管这些周期在过去十年中已趋于平静，但流行病驱动的需求激增引发了突然的繁荣，导致了普遍的短缺。从那以后，芯片制造商一直在加班加点地改善供应，2022年的新晶圆厂应该会解决大部分短缺问题。下一个担忧将是避免泡沫破裂，但在建晶圆厂的数量似乎与市场需求非常匹配。如果没有任何突然的需求下降，到2023年，芯片市场应该会回到供应刚刚好的“金发姑娘区”。

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Chris Pawlowicz，研发总监

“从实验室/设备的角度来看，我们肯定看到了供应链问题的影响:

• 对于我们实验室里的100多件设备的标准维修和维护，我们看到更换部件过去几天就能完成，现在有时需要几周甚至几个月。我们正在增加我们的“内部”备件储备，而且经常同时从几个来源订购，因为交货时间非常不可靠
• 看看新设备，我们看到(在某些情况下)大型项目的交货时间更长了……新离子束蚀刻机的交货时间从8-10个月提高到12-14个月!

所以在幕后，我们现在必须真正提前做计划，越来越少地依赖准时交货。”

杨丹尼尔，技术研究和采购专家

关于可能导致芯片供应问题的原因:

“从去年初开始的全球性疫情，部分半导体企业担心全球经济陷入萧条，下调了半导体消费预测值。由于预计消费会下降，这些半导体公司可能会比原计划生产更少的芯片。然而，该行业没有看到任何明显的需求疲软;远程工作和游戏等领域的需求比以往任何时候都要高。

芯片短缺已经逐渐出现。随着媒体的火上浇油，每个人都在谈论短缺。在未来可能出现更多短缺的威胁下，消费者争相购买，这进一步影响了目前的短缺，IC设计公司向代工厂下了更多订单，代工产能持续吃紧。今年，整个供应链都出现了生产紧张的问题。”

供应链问题如何影响了他在TechInsights的角色

“第一个例子，我们现在正在采购DDR5这些模块使用业界最新的DDR5计算机标准。一些内存制造商已经向市场发布了他们的DDR5产品，但库存总是立即售罄。我们得到处找存货。我们发现一些eBay卖家以比正常价格高几倍的开价出售模块。即使价格这么高，还是有几个买主在出价。

另一个例子是去年nVidia GeForce RTX 3080/3090 GPU卡短缺，这是一个众所周知的情况下，我们的行业。这种短缺持续了几个月。”

Shawn Payer，技术研究和采购专家

“我注意到，从2020年到2021年，市场发生了巨大变化，人们能够成功订购零部件，甚至找到含有承诺零部件的产品。我有时会想，这是一种营销策略还是短缺。举个例子来说吧，如果你着眼于PlayStation 5和XBox Series X，你便会发现它们已经持续“售罄”了一年之久，而当商店真正获得产品时也只有有限的数量。在为数不多的几套待售公寓中，售价几乎是标价的两倍。

2021年上市的所有显卡都立即售罄;另一方面，一些本应在2021年初上市的产品(平板电脑和笔记本电脑)却没有使用某些“承诺的”芯片。其中一个例子就是联发科T700调制解调器，它在2020年9月发布的广告中称，将于2021年初安装在惠普和戴尔的新款笔记本电脑中。戴尔Latitude 9510本打算采用联发科T700，但最终与高通的骁龙X20 Modem一起上市。

与此同时，联发科目前正与一家名为Fibocom的公司合作开发调制解调器FM350-GL，据说该调制解调器使用了与联发科T700相同的技术。芯片取消了吗?是芯片短缺导致了巨大的延迟吗?

还有一些制造商发布了新产品，并提供了提前很长时间预订的服务，比如Xilinx Versal AI开发工具包。我们在2021年2月预订了它，它已经推迟了3-4次，现在的发布日期是2022年1月。

大岛GPGPU本应在今年发布，与NVIDIA和AMD竞争，但该产品尚未上市。我不能说这是一种营销策略，还是真正的全球半导体短缺的结果，但当你从更大的角度来看，我认为可能有很多因素涉及到为什么技术没有在2021年承诺的时间框架内进入市场。

汽车零部件也很难找到:信息娱乐设备、ADAS控制器，这些通常在4 / 5月上市的产品直到2021年秋末才上市。有些仍然很难找到，除非你查看较新的失事车辆。我从未注意到2020年芯片短缺的影响几乎与2021年一样大。这是艰难的一年!”

朱迪·莫里斯，采购专员

“2021年是零件采购最困难的一年。正如Shawn所提到的，每当一款新的显卡上市，它就会立即售罄。然后它在eBay上以更高的价格出售。

现在已经接近2021年底了，2021年的汽车零部件仍然很难找到。我们最好的选择是从回收的车辆中获取零件。

甚至显示器和电脑的交货日期也非常缓慢。摄像头和扬声器的发布日期已经推迟。

许多新设备的发布已经被推迟了好几个月。

就连实验室用品、手套等今年的交货期也很长。”

Kim Waterman，企业营销经理

“当一项新的颠覆性技术发布到市场上时，有关它的消息通常会出现在我的办公桌上。我们通常称之为“颠覆性技术简报”，概述了什么使一项新技术具有颠覆性——可能是一种新技术，不同化学物质的新应用，比以前市场上可用的更全面的解决方案，或者是一个成熟市场的新主要进入者。

2021年，我看到的颠覆性科技简报是我开始与TechInsights合作以来最少的一年。有些年份是创新的主要年份，但2021年似乎更适合渐进改进。我们原本期待看到的新型集成电路(可能)已经悄悄推迟到明年的旗舰手机上了。许多在2020年被传的重大新进展到2021年底仍然是谣言。”