全球晶片荒怎樣發生 為何未見盡頭?|新聞背後

撰文:洪怡霖
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自2020年以來,世上各行各業面對晶片短缺問題已超過18個月。專家認為,這個危機會持續至2022年。

晶片(Chip)又稱半導體(Semiconductor)或微晶片(Microchip)。它充當我們電子產品的大腦。科技日漸發達,人類生活亦愈來愈離不開電子產品,不論暢銷的iPhone手機、電腦、Sony的PS5、汽車,甚至洗衣機、電動牙刷和冰箱均需用到晶片。

新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情來襲前,晶片已供不應求。疫情不但導致醫療器械需求增加,與以前相比,人們在家中使用平板電腦、手機電話和其他串流設備的時間也更多。

美國《大眾科學》12日引述美國戰略與國際問題研究中心(CSIS)高級副總裁兼戰略科技項目總監劉易斯(James Lewis)解釋晶片短缺的原因。他說:「錯誤的決定、厄運,然後需求增加。這3樣東西放在一起就會出現短缺。」

圖為2011年,一名記者在美國加州出席由三星舉辦的活動,期間觀看三星矽晶片。(Getty)

需求大

報道引述美國東北大學電機與計算機工程學教授里納爾迪(Matteo Rinaldi)指,他認為全球每天使用逾1,000億晶片。

亞洲科技新聞網(Tech Wire Asia)13日指,疫情加速電子消費和計算機行業的發展,汽車行業發展包括駕駛輔助系統和自動駕駛系統在內科技,以及更多行業數碼轉型,都促使晶片需求大增。

停工

全球許多工廠因疫情關閉,晶片工廠也不例外。這導致製造商數月無法供應由包括晶片在內零件組成的商品。電子消費需求增加更驅動供應鏈發生變化。由於晶片短缺,製造商產量無法滿足市場對電子產品的需求。工廠訂單開始堆積如山。

圖為2017年,三星電子一間位於韓國華城市的半導體工廠。(Getty)

塞港危機

新冠疫情疫情不但影響商品生產,也擾亂港口運輸。中國鹽田港近期因應疫情短暫關閉,導致數百艘集裝箱等候靠岸。全球約90%電子產品都需要經過這個港口。儘管如今已重開,但由於等待裝運的貨物數量龐大,鹽田港出現瓶頸,再加上勞動力短缺問題,供應鏈陷入進一步危機。美國兩大港口洛杉磯港和長灘港也面對類似的港口擠塞問題。

晶片荒有何影響?

以汽車業為例,日產汽車稱半導體短缺導致公司減少生產50萬部車,美國福特和通用汽車亦限制產量。

與韓國三星(Samsung)一樣,美國蘋果公司(Apple Inc.)很早已未雨綢繆,就晶片進行囤貨,但仍受到影響。蘋果7月宣布因應晶片短缺延遲iPhone出貨期,iPad和Mac系列產品銷售同受影響。

圖為9月24日,女子經過北京一間蘋果商店,這間商店展示iPhone 13 Pro的圖片。(Reuters)

微軟(Microsoft)的Xbox和索尼(Sony)的PlayStation主機也供不應求。索尼在11月10日還傳出降低PlayStation 5產量的消息。

應對方案

台積電指未來3年會為提高產能而花費約1,000億美元,又與索尼合作在日本熊本縣建廠。三星則計劃接下來3年拿出約2050億美元,當中大多用於晶片業務。

為維持生產水平,美國電動汽車製造商特斯拉(Tesla)把軟件改為支持備用晶片。美國英特爾(Intel)未來十年擱置950億美元投資,並把這筆錢用在歐洲設立新晶片製造設施上,旨在把產量翻倍。英特爾還會擴大產能,另投資200億在美國興建2間新工廠。

圖為美國總統拜登2月24日在華盛頓白宮講話期間手持晶片。(Getty)

除企業外,政府也為應對半導體短缺出力。美國目前所用晶片僅10%為國產,其他都是進口。總統拜登(Joe Biden)承諾支持半導體行業並提出一項跨黨派法案,拿出520億用於美國芯片生產。日本政府把確保半導體視為經濟安保的重要課題積極招商,擬為台積電與索尼在熊本縣建廠援助約一半費用。

華府要求包括汽車製造商、晶片企業在內的公司,提供關於全球晶片短缺的資訊,此舉被指涉嫌侵犯企業商業機密,引發爭議

全球70%半導體由台積電及三星製造。這次晶片荒讓世界發現,製造晶片不能單靠依賴韓國和台灣。不過建晶圓廠門檻高,除前期需投資10至120億和至少3年時間做準備外,也需要學習很多東西。索尼和台積電合作建廠,以及英特爾目前投資的數間晶圓廠,都要2024年才能開始製造晶片。

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