芯片短缺威脅下一代智能手機所需尖端技術 - 《華爾街日報》

首爾——持續兩年的全球芯片短缺危機正蔓延至下一代智能手機和支撐應用程序運行的數據中心所需的最先進芯片領域。

採用最微型晶體管和具備最高性能的芯片原本基本未受波及，而汽車行業和其他電子領域已深受其害。如今從生產障礙到製造設備短缺等一系列問題，引發了人們對全球兩家高端芯片製造商能否兑現客户交付承諾的擔憂。

這些挑戰最快可能在電子供應鏈中產生連鎖反應，有分析師警告稱到2024年及以後，最先進芯片的短缺比例可能高達20%。行業分析師表示，若沒有更先進的芯片，高性能計算、人工智能以及更高級形式的自動駕駛等技術可能會面臨部署放緩。

部分問題在於，由於高昂成本和技術壁壘，目前僅有兩家公司——台積電和三星電子——有能力製造業界最尖端的芯片。兩家公司未來數月都制定了雄心勃勃的發展規劃。

但據知情人士透露，台積電部分客户已收到警告，由於設備採購問題，該公司2023至2024年的產能提升速度可能不及預期。該人士表示，台積電正在積極採取措施規避風險。

芯片短缺問題加劇查看圖片

圖片來源：凱特琳·奧克斯/華爾街日報芯片製造設備的交付延遲現象日益普遍，新訂單的交貨週期在某些情況下已延長至兩到三年，這主要歸因於中低端芯片的短缺。

此外還存在技術難題。全球第二大芯片代工商三星電子的代工部門正面臨產能限制。這家總部位於韓國水原的公司發現，其4納米制程（半導體行業用於表示生產中所用晶體管尺寸的粗略指標）芯片的良率提升速度低於預期。

知情人士透露，由於良率不足，三星今年未能按承諾供應足量芯片，導致包括高通公司和英偉達在內的主要客户轉而向競爭對手台積電下單下一代產品。

1納米（十億分之一米）約等於頭髮絲直徑的十萬分之一。晶體管尺寸越小，芯片就越先進，單個硅晶圓能產出的芯片數量也越多。

台積電和三星均表示，正在採取措施避免生產中斷並取得進展。

韓國平澤市的三星電子半導體制造工廠。圖片來源：SeongJoon Cho/Bloomberg News台積電首席執行官魏哲家在4月與分析師電話會議中被問及3納米芯片量產問題時表示，公司正着手解決製造設備交付延遲的問題。

“我們正在推進2023年計劃，希望不會出現重大障礙。“他説道。

三星晶圓代工業務執行副總裁姜文秀上月向分析師透露，其4納米制程良率提升曾遭遇延遲，但目前"已迴歸預期改善軌道”。三星宣稱將按計劃於本月內全球首度量產採用新型晶體管架構的3納米芯片。

姜文秀在會議中強調，市場對晶圓代工業務的擔憂實屬過度且缺乏依據。

高通發言人表示，公司長期奉行多供應商採購策略，三星與台積電均為重要合作伙伴。英偉達則拒絕置評。

台積電所需設備多數也用於傳統制程芯片生產，目前面臨包括中國客户在內的強勁需求。知情人士透露，部分芯片製造商曾要求設備商降低中國客户優先級以加速訂單交付，但遭到設備製造商抵制。

據知情人士透露，台積電已派高管與設備製造商進行談判，以防範其增長計劃未來受到任何影響。其中一位人士表示，今年早些時候，該公司曾討論從阿斯麥控股公司獲取更多設備。阿斯麥生產製造最先進芯片所需的一系列關鍵設備。

阿斯麥發言人表示，目前該公司系統的需求超過了其履行訂單的能力，正試圖通過幫助客户從現有設備中獲得更多產出等措施來解決這一問題。

先進芯片公司希望用於擴大生產的資金與製造設備行業的預期銷售額之間存在不匹配。根據行業組織SEMI的數據，芯片設備佔新建芯片工廠成本的大部分，預計今年全球銷售額約為1070億美元。但根據芯片諮詢公司International Business Strategies Inc.的數據，芯片製造商的計劃資本支出預計將超過這一數字，達到1800億美元。

IBS首席執行官漢德爾·瓊斯表示，高需求和設備短缺對更先進的3納米和2納米生產的影響將是巨大的。他估計，2024年和2025年該領域可能出現10%至20%的供應短缺。

晶體管越小，芯片就越新、越先進，單個硅片上能製造的芯片數量也就越多。照片：I-Hwa Cheng/彭博新聞依賴代工芯片製造商的芯片設計公司已警告稱，技術和製造相關風險可能影響其未來業務。高通在最近的季度報告中表示，開發或維持領先的工藝技術，包括向更小製程的過渡，可能會降低生產良率和可靠性。

“我們的一些供應商過去曾試圖單方面減少對我們的產能承諾，未來可能還會這樣做，”高通在最新的季度報告中表示。

美國市值最大的芯片製造商英偉達公司首席執行官黃仁勳表示，供應鏈將繼續複雜且受限，但該公司已為其先進供應商的長期承諾支付了費用。

“協議就是協議，我們對我們的協議相當有信心，”他説。

美國的英特爾公司旨在建立為他人制造芯片的業務，但這些計劃仍處於早期階段，英特爾尚無法替代三星和台積電。

楊傑對本文有貢獻。

寫信給Asa Fitch，郵箱：[email protected]和Jiyoung Sohn，郵箱：[email protected]

刊登於2022年6月10日印刷版，標題為“芯片短缺衝擊前沿技術”。