芯片短缺威胁下一代智能手机所需尖端技术 - 《华尔街日报》

首尔——持续两年的全球芯片短缺危机正蔓延至下一代智能手机和支撑应用程序运行的数据中心所需的最先进芯片领域。

采用最微型晶体管和具备最高性能的芯片原本基本未受波及，而汽车行业和其他电子领域已深受其害。如今从生产障碍到制造设备短缺等一系列问题，引发了人们对全球两家高端芯片制造商能否兑现客户交付承诺的担忧。

这些挑战最快可能在电子供应链中产生连锁反应，有分析师警告称到2024年及以后，最先进芯片的短缺比例可能高达20%。行业分析师表示，若没有更先进的芯片，高性能计算、人工智能以及更高级形式的自动驾驶等技术可能会面临部署放缓。

部分问题在于，由于高昂成本和技术壁垒，目前仅有两家公司——台积电和三星电子——有能力制造业界最尖端的芯片。两家公司未来数月都制定了雄心勃勃的发展规划。

但据知情人士透露，台积电部分客户已收到警告，由于设备采购问题，该公司2023至2024年的产能提升速度可能不及预期。该人士表示，台积电正在积极采取措施规避风险。

芯片短缺问题加剧查看图片

图片来源：凯特琳·奥克斯/华尔街日报芯片制造设备的交付延迟现象日益普遍，新订单的交货周期在某些情况下已延长至两到三年，这主要归因于中低端芯片的短缺。

此外还存在技术难题。全球第二大芯片代工商三星电子的代工部门正面临产能限制。这家总部位于韩国水原的公司发现，其4纳米制程（半导体行业用于表示生产中所用晶体管尺寸的粗略指标）芯片的良率提升速度低于预期。

知情人士透露，由于良率不足，三星今年未能按承诺供应足量芯片，导致包括高通公司和英伟达在内的主要客户转而向竞争对手台积电下单下一代产品。

1纳米（十亿分之一米）约等于头发丝直径的十万分之一。晶体管尺寸越小，芯片就越先进，单个硅晶圆能产出的芯片数量也越多。

台积电和三星均表示，正在采取措施避免生产中断并取得进展。

韩国平泽市的三星电子半导体制造工厂。图片来源：SeongJoon Cho/Bloomberg News台积电首席执行官魏哲家在4月与分析师电话会议中被问及3纳米芯片量产问题时表示，公司正着手解决制造设备交付延迟的问题。

“我们正在推进2023年计划，希望不会出现重大障碍。“他说道。

三星晶圆代工业务执行副总裁姜文秀上月向分析师透露，其4纳米制程良率提升曾遭遇延迟，但目前"已回归预期改善轨道”。三星宣称将按计划于本月内全球首度量产采用新型晶体管架构的3纳米芯片。

姜文秀在会议中强调，市场对晶圆代工业务的担忧实属过度且缺乏依据。

高通发言人表示，公司长期奉行多供应商采购策略，三星与台积电均为重要合作伙伴。英伟达则拒绝置评。

台积电所需设备多数也用于传统制程芯片生产，目前面临包括中国客户在内的强劲需求。知情人士透露，部分芯片制造商曾要求设备商降低中国客户优先级以加速订单交付，但遭到设备制造商抵制。

据知情人士透露，台积电已派高管与设备制造商进行谈判，以防范其增长计划未来受到任何影响。其中一位人士表示，今年早些时候，该公司曾讨论从阿斯麦控股公司获取更多设备。阿斯麦生产制造最先进芯片所需的一系列关键设备。

阿斯麦发言人表示，目前该公司系统的需求超过了其履行订单的能力，正试图通过帮助客户从现有设备中获得更多产出等措施来解决这一问题。

先进芯片公司希望用于扩大生产的资金与制造设备行业的预期销售额之间存在不匹配。根据行业组织SEMI的数据，芯片设备占新建芯片工厂成本的大部分，预计今年全球销售额约为1070亿美元。但根据芯片咨询公司International Business Strategies Inc.的数据，芯片制造商的计划资本支出预计将超过这一数字，达到1800亿美元。

IBS首席执行官汉德尔·琼斯表示，高需求和设备短缺对更先进的3纳米和2纳米生产的影响将是巨大的。他估计，2024年和2025年该领域可能出现10%至20%的供应短缺。

晶体管越小，芯片就越新、越先进，单个硅片上能制造的芯片数量也就越多。照片：I-Hwa Cheng/彭博新闻依赖代工芯片制造商的芯片设计公司已警告称，技术和制造相关风险可能影响其未来业务。高通在最近的季度报告中表示，开发或维持领先的工艺技术，包括向更小制程的过渡，可能会降低生产良率和可靠性。

“我们的一些供应商过去曾试图单方面减少对我们的产能承诺，未来可能还会这样做，”高通在最新的季度报告中表示。

美国市值最大的芯片制造商英伟达公司首席执行官黄仁勋表示，供应链将继续复杂且受限，但该公司已为其先进供应商的长期承诺支付了费用。

“协议就是协议，我们对我们的协议相当有信心，”他说。

美国的英特尔公司旨在建立为他人制造芯片的业务，但这些计划仍处于早期阶段，英特尔尚无法替代三星和台积电。

杨杰对本文有贡献。

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刊登于2022年6月10日印刷版，标题为“芯片短缺冲击前沿技术”。