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全球芯片“乱象”，前所未见 2022-08-07 08:11失效分析 赵工 半导体工程师 2022-08-07 08:01 发表于北京芯片短缺是人造卫星的新时刻，它们造成了冷战以来从未见过的国家和地区恐慌。对于美国和欧洲来说，这些短缺引发了过去半个世纪以来在技术方面的一些投资，这些投资并非严格用于军方——而且是迄今为止的涉及半导体的投资。
尽管立法中有很多方向声明，但要使这项工作发挥作用，还需要做很多事情。立法团体认为有必要采取行动保持竞争力是正确的，但他们对供应链的内部运作以及收紧供应链所需的各种技术的理解就像在海滩上扔毯子一样精细。它涵盖了所有内容，但下面有一些相当大的差距。
在美国，《芯片法案》将为国内制造能力注入 390 亿美元，其中 20 亿美元用于传统芯片生产，另外 110 亿美元用于劳动力开发和研发。那里还注入了其他项目，包括在岸（on-shore）、基于大学的原型设计、实验室到晶圆厂技术，以及先进的安全技术等等。该法案还为公共无线供应链创新提供了 15 亿美元，以刺激开放架构、基于软件的无线技术，并为半导体和“专用工具设备”的投资提供 25% 的税收抵免。
从该法案模糊和混乱的分配中可以清楚地看出，的供应链故障终于引起了各地政界人士的注意。根据 2020 年半导体行业协会的一份报告，目前全球芯片制造中只有约 12% 在美国完成，而 1990 年这一比例为 37% 。据semi称，在欧洲，《欧洲芯片法》旨在将欧洲芯片产量从 8% 提高到 20%，这是 2000 年的水平。
毫无疑问，每个电子元件都有多个来源可以提高供应链的稳健性。自从 1980 年代离岸外包真正开始兴起以来，关于这个话题的争论就一直在酝酿之中。直到年之际，甚至在年之后，经济学家都认为，在岸制造对环境不友好。之后，争论主要集中在劳动力套利上，这应该对消费者有利。这些一直是瑞士奶酪式的争论。通过一些投资，工业可以变得更加环保。将生产有形商品的高薪制造业工作外包从来都不是一件好事。尽管如此，这些问题还是花了将近 40 年的时间才成为美国和欧洲采取重大立法行动的理由。
那么今天有什么不同呢？部分答案是技术本身。自 1990 年代后期以来，软件一直被视为一切事物的未来。只要每个晶体管的成本每两年下降一半，这一切都会奏效。但一旦微缩到 finfet 一代，软件突然开始失去光彩。它速度慢、能源效率低，并且需要几乎无穷无尽的安全和性能更新。
在过去的 5 年里，这使得半导体技术成为几乎每个人战略的*前沿——甚至像谷歌、 和苹果这样的公司（曾经与微软在图形用户界面的外观和感觉上开战）现在也在设计他们自己的芯片。这些芯片越来越多地针对特定应用、数据类型和使用模型进行定制。因此需要更多的定制芯片，更多的芯片以小批量生产的速度更慢，对所有产品的需求也更多。由此产生的短缺引发了国防、汽车、航空航天、家用电器、公用事业和服务等行业的担忧（在许多情况下，“担忧”是一种严重的轻描淡写），以及几乎任何有插头和电池的行业。即使是烤面包机也变得足够聪明。
短缺使公司能够欺骗消费者，这助长了通货膨胀。他们还对可靠性和安全性存在问题的广泛芯片替代负责。他们迫使企业将半导体视为国家安全的关键组成部分，中国一直在从芯片制造到确保稀土、锂和晶圆技术等原材料的采矿权等方方面面进行大规模投资。
美国和欧洲的芯片法案旨在通过大量资本注入使他们更具竞争力，但代价高昂。投资——基本上是补贴——是打着国家主权和国防的旗号进行的。这可能会在短期内支持本土公司应对国际竞争，但挑战将是保持芯片行业被公认为全球的相同水平的创新和竞争力。这意味着的参与和监管，特别是强调开放标准和可重用性，将需要严格的监督和管理，这是芯片行业从早期以来从未见过的。
现在的问题是是否能够胜任这项任务，如果这些投资没有得到精心管理，初创公司和潜在竞争对手是否能够以同样的速度和适应性打入市场。讲义总是对商业有吸引力，在离岸外包的情况下，出于经济和安全原因，钟摆当然需要向后摆动。但是，对免费资金的注入感到很舒服。从长远来看，它会降低而不是提高竞争力，并且会产生与所有这些努力的既定目标背道而驰的持久影响。
芯片行业对几乎每个行业都变得至关重要，这些投资是对这个行业已经走了多远的认可。但明智的做法是尽早认识到潜在的不利因素，并让行业本身管理增长并确保从内部保持持续竞争力。