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[導(dǎo)讀]現(xiàn)在世界都在渴望半導(dǎo)體芯片，但并非所有半導(dǎo)體都需要采用尖端技術(shù)制造，尋找仍然可以生產(chǎn)芯片的舊設(shè)備的競(jìng)賽正在進(jìn)行。StephenHowe是一位昂貴古董經(jīng)銷商，這些古董的機(jī)械復(fù)雜度幾乎深不可聞，受到了來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀趺總€(gè)角落、眼光敏銳、財(cái)力雄厚的客戶的追捧。人們對(duì)他的商品的需求空前高...

現(xiàn)在世界都在渴望半導(dǎo)體芯片，但并非所有半導(dǎo)體都需要采用尖端技術(shù)制造，尋找仍然可以生產(chǎn)芯片的舊設(shè)備的競(jìng)賽正在進(jìn)行。Stephen Howe是一位昂貴古董經(jīng)銷商，這些古董的機(jī)械復(fù)雜度幾乎深不可聞，受到了來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀趺總€(gè)角落、眼光敏銳、財(cái)力雄厚的客戶的追捧。人們對(duì)他的商品的需求空前高漲，但他仍感到沮喪：需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)供應(yīng)，他幾乎不可能找到東西出售。Howe先生買賣的不是古董手表或老爺車，而是制造微芯片的設(shè)備，這種設(shè)備近來(lái)非常稀缺。他銷售的機(jī)器往往至少有10年的歷史，因?yàn)槿?Samsung)、英特爾(Intel)和臺(tái)積電(Taiwan Semiconductor Manufacturing)等資金最雄厚的芯片制造商持有新芯片制造設(shè)備的時(shí)間大約是10年。但他們可能更老。2020年和2021年的芯片嚴(yán)重短缺，已經(jīng)削弱了從汽車到智能手機(jī)等各種產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。據(jù)許多分析師和半導(dǎo)體制造商以及Howe說(shuō)，制造微芯片的二手設(shè)備的缺乏是芯片短缺變得如此嚴(yán)重的原因之一。我們通常把微芯片和最新最偉大的技術(shù)聯(lián)系在一起，但事實(shí)證明，我們使用的產(chǎn)品中的大多數(shù)芯片都是用較老的制造技術(shù)制造的。沒有人確切知道世界上有多少微芯片是在二手設(shè)備上制造的，但SDI Fabsurplus的老板Howe估計(jì)，這一比例可能高達(dá)三分之一。技術(shù)咨詢公司CCS Insight的研究主管Wayne Lam表示，全球半導(dǎo)體行業(yè)一半以上的收入來(lái)自這些老式芯片。盡管這些芯片單獨(dú)比作為智能手機(jī)和筆記本電腦“大腦”的高端處理器便宜得多。一款新的、先進(jìn)的英特爾筆記本電腦處理器芯片售價(jià)數(shù)百美元。相比之下，許多老一代芯片只需幾美元，有些只有幾便士那么小。這些使用更成熟技術(shù)的芯片用于手機(jī)和汽車的攝像頭和其他傳感器、電源處理電子產(chǎn)品、工廠設(shè)備的邏輯控制器、使無(wú)線通信成為可能的芯片。這些芯片的短缺是汽車制造業(yè)停工和蘋果公司無(wú)法滿足最新款iPhone需求的根源所在。疫情引發(fā)了目前的芯片短缺，導(dǎo)致對(duì)這些芯片的制造和封裝至關(guān)重要的工廠關(guān)閉，以及對(duì)在家辦公設(shè)備和其他使用這些設(shè)備的產(chǎn)品的需求激增。但這只是故事的一部分。一個(gè)長(zhǎng)期的趨勢(shì)是，在你能想到的每一個(gè)電子設(shè)備中，對(duì)微芯片的需求不斷擴(kuò)大，而且永不滿足，多年來(lái)，微芯片供應(yīng)鏈中處于核心地位的設(shè)備的供應(yīng)鏈一直處于松弛狀態(tài)。Howe于1998年創(chuàng)辦了自己的公司。他說(shuō)，半導(dǎo)體行業(yè)通常會(huì)經(jīng)歷繁榮和蕭條的周期，然后他位于意大利、馬來(lái)西亞和德克薩斯州的倉(cāng)庫(kù)會(huì)先裝滿，再清空。但他說(shuō)，從2016年開始，對(duì)制造芯片的新舊設(shè)備的需求都在增長(zhǎng)。Onsemi工廠生產(chǎn)的芯片功能比最先進(jìn)技術(shù)的芯片大100倍Onsemi的首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury)示，需求的膨脹部分是由于過(guò)去5年左右“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展。該公司是一家專門從事汽車和工業(yè)應(yīng)用電源和傳感技術(shù)的半導(dǎo)體制造商。這不僅僅是因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在買的很多東西都有芯片，而且其中一些東西的芯片比以前多得多。El-Khoury先生說(shuō)，對(duì)于Onsemi來(lái)說(shuō)，帶有駕駛員輔助系統(tǒng)的電動(dòng)汽車的芯片價(jià)值是沒有這種系統(tǒng)的汽油驅(qū)動(dòng)汽車芯片價(jià)值的30倍。芯片需求還來(lái)自移動(dòng)設(shè)備的普及和對(duì)更多服務(wù)器(也就是云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施)的需求。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(semiconductor industry Association)的數(shù)據(jù)，在最新的可獲得數(shù)據(jù)的2021年第二季度，半導(dǎo)體行業(yè)售出的芯片數(shù)量超過(guò)了歷史上任何時(shí)候。資料來(lái)源:半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)，世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)芯片制造商正通過(guò)承諾生產(chǎn)比以往更多的芯片來(lái)回應(yīng)所有這些需求，但出于以下幾個(gè)原因，要想提高許多公司現(xiàn)在需要的芯片的生產(chǎn)是困難的，甚至是不可能的。其一是，即使在最好的情況下，擴(kuò)大晶圓廠(制造微芯片的工廠)的產(chǎn)能也需要數(shù)月時(shí)間，部分原因是制造芯片的復(fù)雜性幾乎令人難以置信——即使是那些使用較老技術(shù)的芯片。用尖端技術(shù)在12英寸的純晶體硅圓上制造芯片，這種圓被稱為“晶圓片”，需要精確到可以在只有5納米(十億分之一米)厚的微芯片上制造出特征——僅比單鏈DNA的寬度略大一點(diǎn)。Flexciton的首席執(zhí)行官Jamie Potter說(shuō)，蘋果(Apple)和三星(Samsung)在推出新手機(jī)時(shí)所吹捧的處理器，這些芯片可能需要在芯片制造廠內(nèi)的不同機(jī)器上進(jìn)行1000多次掃描。Flexciton是一家初創(chuàng)公司，主要生產(chǎn)幫助芯片制造商優(yōu)化制造計(jì)劃的軟件。Potter補(bǔ)充說(shuō)，基于舊技術(shù)制造芯片需要8英寸的晶圓和多倍厚的電路，但仍然需要通過(guò)這種或那種機(jī)器多達(dá)300次。這種程度的復(fù)雜性意味著，即使一家初創(chuàng)企業(yè)或經(jīng)驗(yàn)不足的芯片制造商能夠獲得芯片制造設(shè)備，也可能無(wú)法生產(chǎn)出足以盈利的芯片。即使是最好的芯片制造商，平均也會(huì)扔掉他們生產(chǎn)的10%的芯片，而要達(dá)到這么低的比例需要相當(dāng)多的專業(yè)技術(shù)。Howe說(shuō)，隨著芯片短缺的加劇，對(duì)二手設(shè)備的競(jìng)購(gòu)戰(zhàn)愈演愈烈。例如，佳能FPA3000i4是一款1995年生產(chǎn)的光刻設(shè)備，用于在芯片上蝕刻電路，2014年10月它的價(jià)值只有10萬(wàn)美元，而現(xiàn)在已經(jīng)漲到了170萬(wàn)美元，他補(bǔ)充道。如果想要擴(kuò)大舊芯片的生產(chǎn)能力，潛在的買家現(xiàn)在面臨著一個(gè)艱難的選擇：要么為舊設(shè)備支付高昂的價(jià)格(假設(shè)他們甚至可以找到它)，要么進(jìn)入新設(shè)備的等待名單，這往往會(huì)延長(zhǎng)到6個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。臺(tái)積電正在日本建造一座新工廠，以擴(kuò)大舊芯片的生產(chǎn)能力。英特爾數(shù)據(jù)中心集團(tuán)副總裁斯貝爾曼(Lisa Spelman)說(shuō)，英特爾沒有為老式芯片增加產(chǎn)能的計(jì)劃，將繼續(xù)專注于制造尖端芯片。她補(bǔ)充稱，繼續(xù)建造更多生產(chǎn)最新一代芯片的晶圓廠，可能有助于提高全球整體產(chǎn)能，從而緩解芯片短缺問題。但Gartner負(fù)責(zé)半導(dǎo)體和電子行業(yè)的分析師高拉夫?古普塔(Gaurav Gupta)表示，要想利用這種更新的產(chǎn)能，就需要制造商將其芯片設(shè)計(jì)從舊技術(shù)轉(zhuǎn)移到更新的技術(shù)上。這既昂貴又耗時(shí)，部分原因是汽車芯片制造商在每次生產(chǎn)新一代芯片時(shí)，都必須驗(yàn)證芯片的壽命和安全性。英特爾已經(jīng)成立了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，幫助汽車制造商過(guò)渡到更新的芯片技術(shù)。在Onsemi制造工廠的受控光環(huán)境中的制造操作人員。黃色的光是用來(lái)防止感光材料在短波長(zhǎng)的光下不必要的曝光。英飛凌(Infineon)的一位發(fā)言人說(shuō)，在技術(shù)經(jīng)過(guò)安全性和耐久性認(rèn)證的產(chǎn)品中，較老的芯片技術(shù)更受青睞。英飛凌為汽車行業(yè)生產(chǎn)各種芯片。她補(bǔ)充說(shuō)，控制汽車頂燈的電子設(shè)備，或者控制自動(dòng)窗戶的芯片，都不需要采用最新的芯片技術(shù)。除非芯片供應(yīng)商更新更多的產(chǎn)品，至少更新一些制造技術(shù)。Gupta說(shuō)28納米水平是最理想的，原因有很多——老款芯片的晶圓廠都在爭(zhēng)奪容量，老款芯片通常有高達(dá)140納米寬的個(gè)別特征。即使是制造芯片的公司本身也受到芯片短缺的影響。以英飛凌為例，該發(fā)言人說(shuō)，英飛凌有足夠的能力生產(chǎn)自己的電源處理芯片，但其系統(tǒng)也需要老式的微控制器芯片，而且英飛凌長(zhǎng)期將這些芯片外包給臺(tái)積電等第三方制造商。CCS Insight的Lam先生說(shuō)，疫情帶來(lái)的供應(yīng)沖擊和需求激增，再加上多年來(lái)對(duì)芯片及其制造工具的需求不斷增長(zhǎng)，代表著“整個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的徹底重置”。“就規(guī)模而言，我認(rèn)為人們還沒有意識(shí)到它有多么引人注目，”他補(bǔ)充道。

☆ END ☆

二手半導(dǎo)體設(shè)備搶瘋了