建设新工厂和扩大现有工厂的产能，也对半导体生产设备供应链构成压力。“我们往往会关注芯片工厂，但芯片工厂需要一整套东西才能成为芯片工厂，这些东西现在也出问题了。”康奈尔大学材料工程教授克里斯·奥博（Chris Ober）说，“如果大家都想生产芯片，那就会抢购同样的设备。”
高度专业化的半导体设备生产商数量有限，交货周期很长。此外，在工厂安装和测试这些设备的可靠性同样要耗费很多时间。
“买设备要花半年到一年，然后还要进行各种工艺开发和设备鉴定。”奥尔森说，“这都要花时间。”
劳动力短缺
要满足日益增长的芯片需求，除了得建更多芯片厂之外，还得招更多的人。半导体贸易组织IPC 9月末发布报告称，将近4/5的制造商难以招到合适的工人，欧洲和北美的问题尤其严峻。
要处理芯片生产过程中使用的有毒化学物质，员工得接受专门的培训，这就给增加用工量带来了又一个瓶颈。企业现在都在靠更高的薪资、更灵活的工作时间还有培训和教育机会来吸引新员工。
美国《俄勒冈人报》报道称，英特尔甚至在在电视和广播上投放了“求助”（help wanted）广告，专门招募勤工俭学的大学生。
资源向尖端芯片倾斜 老式芯片“难产”资源不足的进一步影响在这时就体现出来了——并非所有芯片都“生而平等”。
电源控制芯片、微控芯片和传感器等简单半导体元件成为主要的短缺来源。这些设备的复杂度远不及智能手机和游戏机使用的CPU和GPU，使用的制造工艺也不算复杂。但它们的应用范围极其广泛，从微波炉到医疗设备，再到玩具，几乎所有产品都会用到这种电子元件。
电子元件平台Sourceability副总裁约什·普希（Josh Pucci）表示，许多产品中使用的电源控制芯片曾经只要1美元，但如今却暴涨到150美元。IC Insights表示，这类元件的交付周期已经从4-8周延长到24-52周。老式芯片生产设备如今难以找到，而这些产品的短缺推升此类设备需求。
市场研究公司Gartner预计，2021年第二季度的全球芯片工厂产能利用率达到95.6%，而2019年第二季度仅为76.5%。Gartner分析师高拉夫·古普塔（Gaurav Gupta）表示，这表明工厂已经满负荷运行，因为有些生产线需要停机维护。
芯片代工企业GlobalFoundries的CEO汤姆·考菲尔德（Tom Caulfield）今年10月表示，他的公司产能已经预订到2023年。Analog Devices的部分产品面临极高的需求，该公司CFO今年8月对投资者表示，订单已经排到本月开始的下一财年。
芯片厂商面临的部分挑战在于，有些客户可能出现“加倍预订”的情况，即为了防止供应不足故意超量采购，从而导致未来的需求趋势难以预测。“加倍预订导致的现货短缺令情况更加糟糕。”哈佛商学院教授威利·施（Willy Shih）说。
今年6月，马斯克也曾在推特中戏称“由于担心不够用，每家公司都超量订购，这种情况就像厕纸短缺一样，只是规模巨大。”

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分析师认为，能够生产这些芯片的企业可能不愿投资建新厂，因为这类芯片利润微薄，半导体行业的周期属性又很强，经常出现需求暴涨暴跌的情况。他们担心未来的芯片供过于求会压低产品价格。
“回顾一下半导体行业的历史，会发现利润和价格暴涨之后，都会出现一个严重的下滑周期。”哈佛商学院的约菲说，“我们根本不知道当前的需求增长能否延续。”
虽然有许多新的芯片产能，但多数都会用来满足尖端产品。Gartner今年1月发布的报告预计，芯片制造商今年将投资1460亿新建产能，较2019年增长50%，但其中只有很少一部分用于较常见的老式芯片。
从理论上讲，增加尖端芯片产能可以让更多工厂有空闲来生产老式芯片，但在供不应求时不会出现这种情况。Sourceability的普希表示，虽然企业最近开始针对老式芯片投资建设产能，但必须让客户承诺两年的订单，才考虑动工。
从中国台湾缺水和美国得州极端天气对生产的影响来看，这些元件及其供应链面临的压力显而易见。“几周的库存，可以说是没有任何空间来消化这些影响。”普希说。
【 哈佛商学院|疫情高峰已成过去，全球「缺芯」为何还未痊愈？】“疫情似乎已经过去了‘肆虐’的阶段。”宾夕法尼亚大学沃顿商学院教授盖德·艾伦（Gad Allon）说，“但受到疫情影响的芯片行业，仍在水深火热之中。”
芯片要缺到什么时候？ASML首席执行官彼得?温尼克（Peter Wennink）最近解释道：“去年因为疫情，客户们都很谨慎。但回过头来看，他们似乎谨慎过度，把需求压得太小。现在需求猛增，我们肯定要花费一段时间才能实现产能爬坡。”在他看来，需要等到2022年才能满足如今的产出需求。

稿源：(创业邦)

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标题：哈佛商学院|疫情高峰已成过去，全球「缺芯」为何还未痊愈？( 二 )