TechOrange 編輯部推薦好書：《晶片戰爭》
半導體是現代科技的核心，也是全球經濟的關鍵。 2021 年，晶片短缺成了嚴重的經濟問題，影響了汽車、電腦、手機等各種產業。當時，美國總統拜登更親自召集晶片高層會議，呼籲加強美國在晶片製造與研發方面的投資與競爭力。
幾年過去，生成式 AI 興起又讓晶片短缺成為話題，究竟造成短缺的原因是什麼？背後是否都指向同一種社會需求？下文從宏觀的歷史角度解析 2021 年開始的晶片荒，讓你對短缺問題有更多元的視角！
文 / 克里斯．米勒，譯者 / 洪慧芳
拜登面對螢幕，在 Zoom 上向一群執行長宣布：「我們國家已經太久沒為了超越全球的競爭對手，而做必要的大規模、大膽投資。」他坐在白宮羅斯福總統的肖像之下，舉起一塊 12 吋的矽晶圓，訓斥那些高管「在研發與製造方面落後……我們必須加油」。螢幕上的 19 名高階主管中，有許多人認同他的說法。為了討論美國對晶片短缺的反應，拜登邀請了台積電等外國公司以及英特爾等美國晶片製造商，還有飽受半導體嚴重短缺之苦的知名用戶來開會。
福特（Ford）與通用汽車（GM）的執行長通常不會受邀參加晶片的高層會議，通常他們也對這種會議不感興趣。但 2021 年一整年間，隨著世界經濟與供應鏈因新冠疫情所造成的中斷而動盪，世界各地的人開始意識到，他們的生活與生計有多麼依賴半導體。
2020 年，就在美國開始對中國實施晶片鎖喉策略，切斷中國一些領先的科技公司取得美國晶片技術的管道時，第二個晶片鎖喉點開始掐緊了世界經濟的部分領域，某些類型的晶片變得難以取得，尤其是廣泛用於汽車的基本邏輯晶片。這兩個晶片鎖喉點有部分相關。華為等中國公司至少從 2019 年開始就在囤積晶片，為未來可能遭到美國制裁預做準備，中國的晶片製造廠則是盡可能地買進製造設備，以防美國決定加強對晶片製造設備的出口限制。
然而，中國的囤積只解釋了一部分新冠疫情期間出現的晶片鎖喉點。更大的原因在於新冠疫情爆發後，晶片訂單出現巨大波動，因為企業與消費者都調整了對不同商品的需求。2020 年，隨著數百萬人為了在家工作而升級電腦，個人電腦的需求激增。隨著愈來愈多的生活轉移到線上，資料中心對伺服器的需求也成長了。
汽車公司起初削減了晶片訂單，預計汽車銷量將大幅下滑。結果當需求迅速恢復時，他們發現晶片製造商已經把產能重新分配給其他客戶。美國汽車政策委員會（American Automotive Policy Council）的資料顯示，世界上各大車廠在每輛汽車上使用上千個晶片，即使只缺一個晶片，汽車也無法出貨。2021 年的大部分時間，汽車製造商都面臨買不到晶片的窘況。據業界估計，這些汽車公司 2021 年的產量比沒有面臨晶片短缺時少了 770 萬輛，相當於 2100 億美元的收入損失。
拜登政府與多數媒體都把晶片短缺解讀為供應鏈問題。白宮委託外界針對供應鏈的弱點寫了一份 250 頁的半導體報告。不過，半導體短缺的主因並不是晶片供應鏈的問題。有些供應確實中斷了，例如馬來西亞因新冠疫情而封城，影響了當地的半導體封裝作業。但根據研調機構 IC Insights 的資料，2021 年全球生產的晶片比以往多——超過 1.1 兆個半導體裝置，與 2020 年相比成長了 13％。半導體短缺的主因是需求成長，而不是供給問題。那是新的個人電腦、 5G 手機、AI 資料中心所帶動的需求，最終而言，是我們對運算力永無止境的需求所驅動的。
因此，世界各地的政界人士誤判了半導體供應鏈的困境。問題不在於晶片業分散的生產流程對新冠疫情及隨之而來的封城因應不當。很少產業安然度過這場疫情、沒受到嚴重干擾。晶片業出現的問題，尤其是汽車晶片的短缺，主要是因為汽車廠在疫情爆發初期瘋狂又衝動地取消訂單，再加上他們採用「及時生產」製程，幾乎沒有容錯的餘地。對於收入受到數千億美元衝擊的汽車業來說，他們理當重新思考自己的供應鏈該如何管理。
AI 不會取代你，但懂用 AI 的人會！
訂閱《AI TOgether》趨勢週報
感謝訂閱！隨時注意信箱的最新資訊
另一面，半導體業則是迎來豐收的一年。除了大地震以外（這是機率很低、但不是零的風險），實在很難想像和平時期的供應鏈衝擊比晶片業 2020 年初以來度過的情況還要嚴重。2020 年與 2021 年晶片產量的大幅成長，並不是跨國供應鏈受損的跡象，而是跨國供應鏈奏效的跡象。
然而，各國政府應該比過去更認真地思考半導體的供應鏈。過去幾年，供應鏈帶給我們的真正啟示，跟脆弱性無關，而是跟獲利與權力有關。台灣的非凡崛起讓我們看到，一家公司有遠見、有政府資金的支援，如何改造整個產業。與此同時，美國限制中國取得晶片技術的限令則顯示，晶片業的鎖喉點有多強大。不過，中國半導體業過去 10 年來的崛起也提醒了所有人，這些鎖喉點並非持久有效。國家與政府往往可以找到迴避鎖喉點的方法，儘管那麼做既耗時又代價昂貴，有時甚至是極其高昂的代價。此外，技術轉移也會削弱鎖喉點的效力。
只有當少數兩三家公司掌控鎖喉點時，這些鎖喉點才有效，而且理想情況下，只有一家公司掐緊鎖喉點的效果最好。雖然拜登政府承諾「與產業界、盟友、夥伴」合作，但對於晶片業的未來，美國與其盟友並非完全一致。美國想扭轉其晶片製造占比下降的局面，並在半導體設計與機台方面維持主導地位。然而，歐洲與亞洲國家希望在高價值晶片的設計市場搶占更大的市占率。
與此同時，台灣與南韓都沒有打算放棄他們在製造先進邏輯與記憶體晶片方面的市場領先地位。當中國把擴大產能視為國安必要條件時，未來美國、歐洲、亞洲之間可瓜分的晶片製造業務量有限。如果美國想增加市占率，其他國家的市占率就必須減少。美國暗中希望從其他擁有現代晶片製造廠的區域奪取市占率。然而，在中國之外，全球所有的先進晶圓廠都位於美國的盟國或親美的國家。
購書連結：《晶片戰爭》
＊本文書摘內容出自《晶片戰爭》，由 天下雜誌 授權轉載，並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題。首圖來源：由 DALL·E 生成。
（責任編輯：廖紹伶）
