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當(dāng)前芯片短缺的原因是什么

2021-03-10 17:34:04
芯片是當(dāng)今許多重要技術(shù)故事的核心。
沒有它們,世界各地的汽車工廠都會(huì)停止生產(chǎn)?,F(xiàn)在,制造它們的技術(shù)被美國(guó)視為與中國(guó)貿(mào)易摩擦的關(guān)鍵武器。
目前短缺的原因是什么?
從美國(guó)的福特和通用汽車,到英國(guó)的本田,再到中國(guó)的電動(dòng)汽車制造商蔚來,由于芯片短缺,各大汽車公司不得不減產(chǎn)。為什么?嗯,疫情似乎是罪魁禍?zhǔn)?,它不斷讓所有關(guān)于芯片需求的預(yù)測(cè)顯得過時(shí)。首先,隨著幾年的數(shù)字化轉(zhuǎn)型在幾周內(nèi)發(fā)生,對(duì)電子產(chǎn)品的需求激增。“多年來,我們一直在談?wù)撛诩夜ぷ鳌?G、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算?,F(xiàn)在,這突然變成了現(xiàn)實(shí),”世界半導(dǎo)體協(xié)會(huì)的首席執(zhí)行官喬迪施頓說。與此同時(shí),新車銷量大幅下降,汽車行業(yè)高管取消了芯片訂單。但隨后,意想不到的銷售反彈讓他們和芯片供應(yīng)商大吃一驚。JodiShelton表示,擁有“準(zhǔn)時(shí)制”供應(yīng)鏈的汽車制造商遇到了半導(dǎo)體行業(yè),而半導(dǎo)體行業(yè)無法迅速開啟或關(guān)閉領(lǐng)導(dǎo)者。“他們必須意識(shí)到這不是真正的工作方式。這些都不是現(xiàn)成的產(chǎn)品。”
誰在做最好的芯片?
荒已經(jīng)明確,不再只有一個(gè)芯片。
隨著需求的變化,半導(dǎo)體行業(yè)的實(shí)力也在變化。幾十年來,英特爾(其營(yíng)銷口號(hào)為“英特爾”)是許多人心目中唯一的芯片制造商。然而,現(xiàn)在已經(jīng)不是這樣了。自由移動(dòng)電臺(tái)的分析師RichardWindsor說,世界在不斷發(fā)展。
他概述了兩個(gè)趨勢(shì):芯片用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ),以及圖形芯片(GPU)日益重要,這不僅給游戲帶來了活力,而且在人工智能應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。他還提到了這個(gè)行業(yè)的新鱷魚,尤其是臺(tái)灣省臺(tái)積電(TSMC)。他解釋說:“在目前這個(gè)時(shí)間點(diǎn),臺(tái)積電是世界上最先進(jìn)的硅片制造商。”
目前芯片短缺的原因是什么?
“這與英特爾完全不同,英特爾所做的是設(shè)計(jì)芯片。自己做芯片;然后賣掉這些芯片。臺(tái)積電所做的是為他人生產(chǎn)芯片。”而且,建芯片廠(或者代工廠)是一個(gè)很費(fèi)錢的生意。理查茲溫莎告訴我們,在新代開一家擁有最先進(jìn)設(shè)備的工廠可能要花費(fèi)250億美元。
芯片制造中哪個(gè)公司最重要?
溫莎先生還談到了ASML的重要作用,它是最新和最小的硅片印刷機(jī)的唯一有效供應(yīng)商。
BBC技術(shù)部門的編輯LeoKelion在去年的一篇文章中將該公司描述為“一家相對(duì)不知名的荷蘭公司”。
雖然不是家喻戶曉,但市值高達(dá)1840億歐元(約合2200億美元;1590億英鎊。
無論如何,ASML非常喜歡這個(gè)說明,它被印在員工的帽衫上。
ASML的喬本斯科普說:“我們已經(jīng)為木匠建造了建造房屋的工具。”他解釋了像臺(tái)積電(TSMC)、英特爾(英特爾)和三星這樣的公司如何使用他們的設(shè)備。
1984年公司成立時(shí),光刻的芯片市場(chǎng)有10家大公司,現(xiàn)在只剩下一家了。
“隨著技術(shù)越來越難掌握,所需投資也越來越多,于是出現(xiàn)了優(yōu)勝劣汰的現(xiàn)象。能跟上的公司越來越少。”
但這意味著ASML陷入了中美之間的貿(mào)易摩擦。特朗普政府向荷蘭政府施壓,要求其停止向中國(guó)客戶出售ASML技術(shù)。這似乎奏效了。——設(shè)備發(fā)貨已經(jīng)延遲。
為什么芯片會(huì)在中美貿(mào)易戰(zhàn)中發(fā)揮作用?
在中美爭(zhēng)奪人工智能主導(dǎo)地位的時(shí)候,獲取制造最新人工智能芯片的設(shè)備是一個(gè)關(guān)鍵武器。
皮帕馬爾格倫博士,喬治布什總統(tǒng)的前顧問。布什說,賭注高達(dá)另一場(chǎng)科技戰(zhàn)爭(zhēng),——太空競(jìng)賽。
地緣政治層面的新太空競(jìng)賽關(guān)乎計(jì)算能力。誰能收集到最多的數(shù)據(jù)并盡快處理?這就是為什么中國(guó)和美國(guó),坦率地說,歐盟,在量子計(jì)算機(jī)上花了很多錢,量子計(jì)算機(jī)是速度驚人的超級(jí)計(jì)算機(jī)。所有這些都需要芯片,”她解釋道。
摩爾定律結(jié)束了嗎?
自20世紀(jì)60年代以來,芯片行業(yè)一直由摩爾定律主導(dǎo)。該法律預(yù)測(cè),隨著制造商將越來越小的晶體管裝入芯片,計(jì)算機(jī)的容量將每?jī)赡攴环?/div>
然而,鑒于晶體管現(xiàn)在如此之小,我們能指望這種模式繼續(xù)下去嗎?
我問索菲菲爾森,她在80年代設(shè)計(jì)世界上最流行的Arm芯片處理器中起了關(guān)鍵作用。
她告訴我們,進(jìn)步仍然是可能的,因?yàn)樵撔袠I(yè)一直在尋找新的方法,將更多的東西填充到更小的空間。
“我們已經(jīng)多次走到路的盡頭。每次走到路的盡頭,總會(huì)找到出路。”她解釋道。
未來可能是3D。
“在接下來的幾年里,你會(huì)看到什么在三維空間中起作用。我們?nèi)匀豢梢栽诮o定的體積中,通過在彼此的頂部構(gòu)建越來越多的硅層來增加密度。硅層很薄,可以疊在一起。”她說。
而且不要指望中國(guó)退出這場(chǎng)戰(zhàn)斗。
由于現(xiàn)有的芯片設(shè)備無法獲得,中國(guó)將投入巨資研究新方法,旨在下一個(gè)芯片經(jīng)濟(jì)時(shí)代超過美國(guó)。

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