現在，我們已經到了 2021 年 2 月了，但實際上仍然不可能走進商店（或訪問線上零售商）併購買新的遊戲機或桌上型 GPU。在去年推出這些新產品期間，許多人認為缺貨主要是由於發布窗口炒作造成的，一旦假期結束，庫存水準就會恢復正常。那個未來從未實現。生產從未趕上需求，需求也沒有顯示出動搖的跡象。世界現在正處於晶片飢荒之中，矽短缺正在擾亂從 iPhone 供應到汽車生產的一切。
我們是怎麼到這裡的？
從歷史上看，大多數晶片飢荒都可以追溯到單一事件。 1993年，日本新居濱工廠爆炸引發了DRAM晶片飢荒。這家工廠負責生產世界上大部分稱為甲酚的環氧樹脂，這種環氧樹脂用於製造您所看到的覆蓋積體電路的黑色外殼。由此造成的 DRAM 短缺導致新 PC 價格持續飆升一年多。 2011 年日本地震後，市場出現 NAND 和電腦顯示器供應中斷。
我們目前的晶片飢荒不能歸因於單一事件，而是多種因素的綜合作用，這些因素不可避免地導致了世界上迄今為止遇到的最具影響力的晶片短缺。造成當前局勢的最大因素是 COVID-19 大流行和對外包半導體製造供應商的過度依賴。
與日常生活的幾乎所有方面一樣，COVID-19 大流行對半導體供應產生了巨大影響。隨著公司努力應對勞動力供應的變化以及物流策略的改變，以適應健康和安全問題，生產效率受到了打擊。世界不能簡單地按照 2020 年之前的方式運作。
全球勞動力中的很大一部分被迫開始透過遠距辦公在家工作。雖然這種安排在媒體和科技產業的某些領域已經很常見，但現實是大多數人沒有足夠的能力在家工作。自然，這增加了消費者對新個人電腦和筆記型電腦的需求。
2020 年，新電腦銷售十多年來首次出現成長。麥克風和網路攝影機等輔助物品在短短幾週內就從貨架上消失了。前所未有的需求讓人們依賴黃牛和二手市場購買以前從未成為熱門商品的商品。就像個人電腦和筆記型電腦一樣，這些網路攝影機充滿了處理音訊和視訊訊號的晶片。晶片供應受到重創，而個人電腦零件的市場價格開始隨著需求而上漲。
人們不僅被迫在家工作，而且所有的閒暇時間都必須在室內度過。這增加了對 Roku、平板電腦和視頻遊戲機等串流媒體設備的需求。電腦遊戲經歷了多年的成長期，居家隔離促使更多人購買或組裝遊戲電腦。去看電影、音樂會或酒吧不再是可行的選擇，因此大眾轉向數位娛樂。
進入 2020 年假期，索尼和微軟都準備推出新的遊戲機。兩者都遊戲機5和Xbox系列X採用 AMD 類似的基礎技術建構。這些遊戲機採用 AMD 最新設計的 CPU 和 GPU，類似於該公司在 2020 年 10 月和 11 月推出的桌上型電腦產品。9 月中旬推出 RTX 3000 系列 GPU。消費者對此類產品的炒作在任何一年都會很高，但在 2020 年底，對遊戲硬體的需求是無法滿足的。
這些公司都沒有自己生產晶片。台灣積體電路製造公司 (TSMC) 簽約生產用於 PlayStation 5 和 Xbox Series X 以及 AMD Ryzen CPU 和 Radeon GPU 的晶片。他們也為蘋果生產大量晶片，為 iPhone 和 iPad 提供動力。他們本應被用來為 NVIDIA 製造 RTX 3000 系列 GPU，但台積電已經滿載生產。三星獲得了 NVIDIA 的合同，儘管他們的製造工廠不如台積電運營的先進，這意味著最終的產出效率較低，可用數量也較少。
這些公司是否可以簡單地轉向不同的製造合作夥伴？這並不容易。新型遊戲機、iPhone 和桌面 GPU 等先進設計需要多年的開發，並且是根據特定製造流程的優勢進行客製化的。 AMD 不能簡單地在不同的工廠訂購其想要生產的控制台晶片的製造時間，因為它們是專門為台積電的 7 奈米製造製程設計的。
台積電等晶片生產商一直在改進和縮小其生產線。每次他們能夠成功縮小製程時，更多的電晶體就可以物理地安裝到製造晶片的矽晶圓上。晶片越密集、越複雜，速度就越快、能源效率越高，進而推動運算能力向前發展。通常，現有的生產線會被重新調整用途，以生產不需要那麼複雜的晶片。
例如，英特爾是少數在其代工廠生產自己的晶片的公司之一。他們使用最先進的生產線生產新 CPU，並使用舊生產線生產較不複雜的晶片，例如儲存控制器和數據機。早在 10 年前，英特爾就在消費者和伺服器 CPU 市場上佔據了重要地位，但由於難以將其生產線轉換為更小的工藝，導致新 CPU 的推出出現嚴重延遲，因此失去了市場份額。英特爾將據報道今年稍晚將在台積電使用晶圓廠時間以減少其自身線路的一些壓力。
生產方面的備份也給傳統上依賴晶片的客戶帶來了壓力，這些晶片不需要像尖端行動或桌上型 CPU 那樣複雜。多年來，汽車產業對半導體和微控制器的依賴日益增加。雖然汽車在 1960 年代和 1970 年代曾經是相對簡單的機器，但現在它們裝載了複雜的電腦系統和集成電路，可以控制從擋風玻璃雨刷到點火正時的一切。
現代車輛依賴電腦晶片。生產中的新型號經過精心設計，精確到最後一毫米，通常具有一系列必須協同工作的微控制器。生產線缺少單一晶片可能會導致整輛車無法運作或無法銷售。如果通用汽車或福特不能完成他們的車輛，他們就不能出售它們。這些公司也缺乏領先半導體生產線的吸引力，無法讓他們的訂單優先於 AMD 或蘋果等公司。
與福特 F-150 上操作方向燈的簡單晶片相比，最終填充 iPhone 的訂單規模和利潤率都巨大。因此，汽車製造商除了等待之外別無他法。隨著新車產量的減少，經銷商批次的市場定價現在正在攀升至荒謬的境地。我四處購買了一輛豐田 RAV4 Prime SUV。它是 RAV4 的更新混合動力版本，RAV4 是地球上最受歡迎和無處不在的車輛之一。這些車型的建議零售價為 41,000 美元，但我無法在 1500 英里範圍內找到能夠以低於 55,000 美元的價格出售車型的經銷商（如果他們有庫存的話）。
晶片短缺是迫使汽車製造商關閉多個工廠的運營。它們可能不會很快重新開放，從而導致進一步的供應短缺以及這些短缺對更大經濟的連鎖影響。雖然遊戲機和遊戲 PC 硬體的短缺在過去幾個月裡一直是一個嚴重的問題，但潛在的問題已經惡化到工作和生計受到威脅的程度。不僅汽車製造商必須承受這種壓力。
這種情況會持續多久並且可以修復嗎？
目前對目前晶片飢荒的預測可能會持續到 2021 年。上個月解釋過預計她公司的供應困境將持續到 2021 年。 iPhone 12 供應量為預計會非常薄在接下來的幾個月裡，由於生產延誤，它自己的首次亮相在去年秋天被推遲。
問題的解決方案並不像人們所希望的那麼簡單。理論上，半導體製造業的較大參與者只會開設新的代工廠並生產更多晶片。這在短期內是不可能的，因為此類設施的建設和擴建是一項多年的工作，必須對工業的未來需求進行賭博。
毫不奇怪，汽車製造商所經歷的財務困境引起了華盛頓的關注，白宮發表正式聲明他們將研究緩解潛在供應瓶頸的方案，以防止晶片飢荒對更多人造成不利影響。半導體行業的一些頂級參與者是遊說拜登總統讓政府補貼國內晶片製造業務。
從全球經濟的角度來看，擴大領先的半導體生產是明智之舉。如果台積電的任何一家領先代工廠遭遇像 2011 年日本地震這樣的災難性事故，世界經濟受到顛覆的可能性極大。如果按照原來的建議價格購買 RTX 3080 也不錯，但這只是我的一些幻想。
克里斯賈拉德 (Chris Jarrard) 喜歡玩遊戲、播放音樂以及在不起眼的線上留言板上尋找打架訊息。他明白早餐是唯一真正的食物。不要@他。
