全球芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：大企業(yè)造芯 缺芯仍在繼續(xù) 俄烏沖突影響原料

極客網(wǎng)·極客觀察3月14日 當(dāng)年喬布斯曾告訴蘋果高管：不管智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)的內(nèi)部怎樣變化，消費(fèi)者只關(guān)心產(chǎn)品和體驗(yàn)。喬布斯稱之為“魔法”。

而“魔法”的呈現(xiàn)，很大程度上依賴芯片。正因如此，蘋果才會(huì)自己開發(fā)處理器。第一代iPad推出時(shí)，蘋果搭載了自有處理器，直到2020年蘋果處理器全線替代英特爾，將M1芯片裝入Mac，它的處理器大業(yè)才算真正完成。

對(duì)于大型科技公司來(lái)說(shuō)，造芯似乎成了一種時(shí)尚。今天不造芯，都不好意思稱自己為科技企業(yè)。那么，企業(yè)造芯的邏輯是什么？近期芯片為什么會(huì)短缺？芯片產(chǎn)業(yè)面臨哪些挑戰(zhàn)？讓我們一探究竟。

大企業(yè)造芯

在過(guò)去幾年里，蘋果處理器性能突飛猛進(jìn)，讓競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手緊張。緊接著蘋果又推出兩個(gè)版本的M1處理器，最近蘋果又將兩顆M1芯片裝入高價(jià)工作站，幫創(chuàng)作者編輯視頻。

除了蘋果，很多大型科技公司都在開發(fā)自有處理器，比如谷歌AI處理器（TPU）、亞馬遜AWS Graviton數(shù)據(jù)中心處理器，華為的一系列處理器等。行業(yè)正在悄悄發(fā)生變化，谷歌TPU已經(jīng)成為ASIC王者，特斯拉AI芯片可以讓無(wú)人駕駛更卓越。

芯片行業(yè)本來(lái)很復(fù)雜，但現(xiàn)在供應(yīng)鏈簡(jiǎn)單多了，企業(yè)進(jìn)入更容易。例如蘋果，它引入ARM架構(gòu)，優(yōu)化之后交給臺(tái)積電生產(chǎn)。如果大企業(yè)能夠?qū)⑿酒c其它先進(jìn)技術(shù)整合，就能獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，削弱傳統(tǒng)芯片制造商的競(jìng)爭(zhēng)力。

整合的形式很多。例如，AWS芯片由Annapurna設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完后馬上就能生產(chǎn)。蘋果應(yīng)用在自有處理器上跑得更快，因?yàn)樾酒c軟件調(diào)校更好。

谷歌研究人員認(rèn)為，由于縮小芯片尺寸獲得的收益起來(lái)越小，如果想讓性能大幅提升，最好是讓硬件、軟件、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)，也就是一家企業(yè)垂直整合將所有事都做了。

再看Nvidia，它依靠GPU成為全球市值最高的芯片企業(yè)，現(xiàn)在GPU不只應(yīng)用于視頻游戲，還可以處理機(jī)器學(xué)習(xí)算法。蘋果將最新的M1芯片與Nvidia頂級(jí)GPU對(duì)比，顯得相當(dāng)自信。AWS也曾宣稱它開發(fā)的第二代Trainium芯片比Nvidia芯片更好。

從企業(yè)角度看，大型科技企業(yè)正在開發(fā)自有處理器。從行業(yè)角度看，現(xiàn)在缺芯仍然嚴(yán)重。從國(guó)家角度看，芯片已經(jīng)成為大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的重要戰(zhàn)場(chǎng)。

缺芯仍在繼續(xù)

缺芯的后果是嚴(yán)重的，福特因?yàn)槿毙酒嚋p產(chǎn)，蘋果2021年四季度因?yàn)槿毙緭p失60億美元營(yíng)收，現(xiàn)在很多產(chǎn)品因?yàn)槿毙窘回浹舆t幾個(gè)月甚至幾年。

為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)檫^(guò)去幾年芯片需求大大增加，但產(chǎn)能增長(zhǎng)卻很緩慢，短時(shí)間內(nèi)改變供需矛盾并不是很容易的事。

歐盟已經(jīng)通過(guò)立法，準(zhǔn)備提升芯片制造能力。美國(guó)也有相似的舉措，它似乎比歐盟還緊張還積極。

還有一點(diǎn)要注意，現(xiàn)在雖然缺少芯片，但Forrester在報(bào)告中指出，缺少的主要是“節(jié)點(diǎn)成熟”的芯片，也就是老芯片。汽車需要的就是老芯片，因?yàn)樗鼈兏煽?，價(jià)格更低。

目前全球80%的芯片都在亞洲生產(chǎn)，建一座芯片廠可能要100億美元，耗時(shí)2年建成，還要花幾個(gè)月時(shí)間認(rèn)證。完了嗎？沒(méi)有，之后還要花3個(gè)月或者更多時(shí)間試產(chǎn)。所以想在短時(shí)間解決產(chǎn)能問(wèn)題，絕非易事。

俄烏沖突影響

就在芯片缺貨之時(shí)，俄烏沖突爆發(fā)。

俄羅斯與烏克蘭是氖氣和金屬鈀的主要出口國(guó)，生產(chǎn)芯片需要這兩種原材料。將激光打印到硅上需要氖氣，制造階段需要金屬鈀。

全球約有四分之一到一半的半導(dǎo)體級(jí)氖氣來(lái)自俄羅斯和烏克蘭，約三分之一的金屬鈀來(lái)自俄羅斯。

臺(tái)積電聲稱它們已經(jīng)有氖氣替代供應(yīng)商，供應(yīng)沒(méi)有問(wèn)題。英飛凌（主要提供汽車芯片）則說(shuō)生產(chǎn)不會(huì)受到影響，供應(yīng)商有替代選擇，公司已經(jīng)增加了受影響原材料和惰性氣體的庫(kù)存。

當(dāng)然這只是企業(yè)的說(shuō)法，市場(chǎng)會(huì)驗(yàn)證對(duì)錯(cuò)的，風(fēng)險(xiǎn)仍然存在，企業(yè)不能大意。Linx Consulting分析師認(rèn)為，芯片廠在沖突爆發(fā)前的確庫(kù)存了大量氖氣，但這些庫(kù)存只能維持六個(gè)月；庫(kù)存用完之后氖的價(jià)格就會(huì)攀升，正如2014年克里米亞沖突爆發(fā)時(shí)一樣；到時(shí)現(xiàn)貨的價(jià)格會(huì)從25美分一升暴漲到5美元一升。

Bernstein分析師Stacy Rasgon認(rèn)為，即使氖的價(jià)格上漲10倍，對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成本影響也不會(huì)太大。照估計(jì)，每年半導(dǎo)體級(jí)氖氣市場(chǎng)的規(guī)模約為1億美元，全球芯片市場(chǎng)的規(guī)模卻是5000億美元。

結(jié)語(yǔ)

不知不覺中世界也許已經(jīng)進(jìn)入了“大爭(zhēng)之世”，芯片成了競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。2021年中國(guó)芯片企業(yè)融資108億美元，比2020年增加40.7%，創(chuàng)下紀(jì)錄，這一年全球芯片企業(yè)融資總額為194億美元，中國(guó)占了一半多。決定芯片大戰(zhàn)勝負(fù)的甚至有可能不是尖端芯片，而是28納米甚至更老的成熟芯片。（小刀）

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