TechInsights对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-芯片买家寻求对供应短缺的更多控制。下面是那篇文章的一部分。订阅者可以阅读全文．

人们一直问我为什么芯片短缺。尽管在大流行早期出现了生产问题，以及今年早些时候与天气有关的停产，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了1440亿美元，创历史新高，比大流行前的水平增长了31%。

问题是芯片需求增长得更快。笔记本电脑的出货量在2020年大幅上升，随着用户升级以获得更好的Zoom会议和在家工作(WFH)性能，今年的出货量将进一步上升。WFH趋势也增加了对云服务的需求，导致超大规模服务器购买更多服务器。现在，许多这些服务都依赖于神经网络，因此人工智能加速器的销量在2020年和2021年大幅增长。随着时间的推移，玩家们开始寻找新的GPU卡;尽管长期短缺，但发货量较2019年增长了50%以上。尽管发货量持平，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动动力系统方面。

因此，这种短缺是一个简单的需求超过供应的情况，尽管阴谋论与此相反。尽管在零售层面(如汽车和显卡)出现了一些哄抬价格的现象，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的价格将受到其代工厂的影响。滞后节点(如45nm)的晶圆价格已经上涨，阻碍了微控制器和其他低成本芯片的供应商。这种影响在前导节点上要小得多。但晶圆价格通常在节点引入后的头几年下降，因此这实际上是一种增长。为了节省成本，更愿意使用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，代工价格就会恢复正常。尽管世界各地的晶圆厂都在进行渐渐式的改变以提高产量，但将一个全新的晶圆厂上线需要大约两年的时间。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。虽然芯片制造商通常会建造领先的晶圆厂，但其中一些投资正在流向较老的节点，最近晶圆价格的上涨使这种建设有利可图。

半导体行业经历了多次兴衰周期，由于建造新晶圆厂需要时间，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，但大流行导致的需求激增引发了突然的繁荣，导致普遍短缺。从那以后，芯片制造商一直在加班加点地改善供应，2022年的新晶圆厂应该能解决大部分短缺问题。下一个担忧将是避免破产，但在建晶圆厂的数量似乎与市场需求很匹配。如果没有任何突然的需求下降，芯片市场应该会在2023年回到供应刚刚好的“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，我们确实看到了供应链问题的影响:

• 对于我们实验室里100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，有时需要几周甚至几个月。我们正在增加我们的“内部”备件缓存，并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)大件物品的交货时间要长得多……新的离子束刻蚀器的交货时间原来是8-10个月，现在报价为12-14个月!

因此，在幕后，我们现在必须真正做更长远的计划，越来越少地依赖准时交货。”

Daniel Yang，技术研究和采购专员

关于可能导致芯片供应问题的因素:

“去年初开始的全球大流行导致部分半导体企业因担心全球经济萧条，下调了半导体消费预测。由于预计消费会减少，这些半导体企业的芯片产量可能会低于原计划。然而，该行业并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。

芯片短缺已经逐渐显现。随着媒体的火上浇油，每个人都在谈论短缺问题。在未来更多短缺的威胁下，消费者争相购买，这进一步影响了目前的短缺，IC设计公司向晶圆代工厂下了更多的订单，晶圆代工厂产能持续收紧。今年，整个供应链的生产紧张问题都有所加剧。”

供应链问题如何影响他在techhinsights的角色

“第一个例子，我们现在正在采购DDR5模块，使用业界最新的计算机DDR5标准。一些存储器制造商已经向市场发布了他们的DDR5产品，但库存总是立即消失。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。即使价格如此之高，仍有少数买主竞买。

另一个例子是去年nVidia GeForce RTX 3080/3090 GPU卡短缺在我们行业是一个众所周知的案例。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，甚至找到含有承诺组件的产品。我有时会想，这是一种营销策略，还是短缺。例如，如果你看看PlayStation 5和XBox Series X，它们已经持续“售罄”了一年，当商店获得产品时，只有有限的数量。在为数不多的可售单元中，售价几乎是标价的两倍。

每一个在2021年上市的显卡都立即售罄;另一方面，一系列本应在2021年初上市的产品(平板电脑和笔记本电脑)却没有某些“承诺”的芯片。其中一个例子就是联发科T700调制解调器，该调制解调器于2020年9月发布广告，将于2021年初安装在惠普和戴尔的新款笔记本电脑上。戴尔Latitude 9510原本以联发科T700为特色，但最终以高通的骁龙X20调制解调器上市。

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

还有一些制造商已经发布了新产品，并提供了预订，比如Xilinx Versal人工智能开发工具包。我们在2021年2月预订了，已经推迟了3-4次，现在发布日期是2022年1月。

大岛GPGPU将于今年发布，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，我想可能有很多因素导致技术没有在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控制器等通常在4月/ 5月上市的产品，要到2021年秋末才能上市。有些仍然很难找到，除非你看看新的失事车辆。我从未注意到，与2021年相比，2020年芯片短缺的影响几乎一样大。这是艰难的一年!”

Judy Morris，采购专员

“2021年是最难采购零件的一年。正如Shawn提到的，每当有新的显卡上市时，马上就会被抢购一空。然后它就可以在eBay上以极大的价格出售。

现在已经接近2021年底，2021年汽车的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。

即使是显示器和计算机也有非常缓慢的交付日期。相机和扬声器的发布日期已经推迟。

许多新设备的发布被推迟了好几个月。

就连实验室用品、手套等，今年的交货时间都很长。”

金姆·沃特曼，企业营销经理

“当一项新的颠覆性技术推向市场时，有关它的消息通常都会出现在我的办公桌上。我们通常称之为“颠覆性技术简报”，概述了一项新技术具有颠覆性的原因——可能是一种新技术，不同化学品的新应用，比以前市场上更全面的解决方案，或者是一个成熟市场的新主要参与者。

在2021年，我看到的颠覆性技术简报是我开始与TechInsights合作以来最少的一年。有些年份是创新的大年，而2021年似乎是渐进式改进的一年。我们原本期待看到的新集成电路已经(可能吗?)悄悄推迟到明年的旗舰手机。2020年谣传的许多重大新发展到2021年底仍然是谣言。”