半导体：什么是供应链？为什么重要？

什么是半导体？

半导体是现代电子中发现的关键组件。它们用于广泛的产品，从智能手机和笔记本电脑到汽车和医疗设备。这些包括微处理器，内存模块以及在这些设备和其他设备中发现的集成电路。

半导体供应链是指涉及其设计，制造，测试，包装和分销的公司网络。供应链很复杂，涉及许多不同阶段的协调，从采购零件和材料到销售到最终用户。

最近出现半导体短缺的主要原因之一是由COVID-19大流行造成的供应链中的障碍，这破坏了世界各地的产量和运输。锁定和其他限制迫使许多工人呆在家里，半导体制造商降低了其能力或暂时关闭生产线，同时人员短缺，隔离和关闭端口关闭导致运输延迟，从而减慢了芯片的分布。

半导体的重要性

半导体，也称为“半芯片”或芯片，在现代技术中无处不在，用于诸如计算机，例如计算机，智能手机，汽车，家用电器，游戏系统和医疗设备。结果，半导体对于当今的经济，当它们推动许多行业的创新和生产力时。

半导体的技术定义是一种材料（通常由硅组成），该材料比玻璃（例如玻璃）的电力更多，但比纯导体少，例如铜或铝。可以通过引入称为掺杂的特定杂质（以满足其居住的电子成分的特定需求）的引入，可以改变它们的电导率和其他特性。

全球半导体行业是一个大型且不断增长的市场，产生收入2022年的5741亿美元。该行业也是主要雇主，在全球半导体的设计，制造和分销中，成千上万的人在工作。给出他们对经济的重要性，半导体已成为关键的战略行业部门对于许多国家，政府和公司都在研究和发展方面进行大量投资，以保持竞争力和创新。

半导体供应链的概述

半导体供应链涉及一个复杂的公司，组织和个人的网络，参与了半导体的设计，制造，测试，包装和分配。半导体供应链通常涉及多个阶段，通常包括：

1. 设计与开发：半导体公司，也称为“ Fabless”公司，在内部或通过与其他公司的合作设计和开发新筹码。它们之所以被称为Fables，是因为他们自己没有制造他们设计和市场的芯片。
2. 制造：半导体芯片的实际制造是由称为铸造厂的专业工厂完成的。铸造厂从Fables公司那里获得芯片设计，并使用定制设备将芯片创建和蚀刻到硅晶圆上。
3. 测试和组装：在制造芯片后，需要对其进行测试，以确保它们正常运行。这通常是由专门从事测试和组装的独立公司进行的。一旦芯片通过了必要的测试，它们就会组装成可用于电子和其他设备的产品。
4. 分配：然后将包装的芯片分发给将它们出售给最终用户的公司，或直接或通过分销商将其纳入其产品。

除了这些主要阶段，半导体供应链还可能包括知识产权（IP）许可，处置和回收。

所有这些阶段都需要后勤和供应链管理，还包括库存管理，订单履行和运输后勤。有效的物流和供应链管理对于确保芯片的时间及时且状况良好至最终用户至关重要。

半导体供应链漏洞

在过去的几十年中，半导体供应链变得越来越复杂。这种复杂性也使供应链容易受到干扰的影响，因为链条的一个阶段的问题或瓶颈可以通过整个系统产生连锁反应。这些可能包括自然灾害；例如，2011年，日本的一场大地震和海啸破坏了全球半导体供应链，导致短缺和价格急剧上涨。

近年来，对半导体供应链的最大干扰之一是1920年初发生的Covid-19大流行，这导致了广泛的封锁，并破坏了全球运输和物流。锁定导致工人短缺，各个阶段的公司都被迫降低容量或暂时关闭。这导致许多行业的筹码短缺。这些中断尤其受到汽车制造商的伤害，这些中断具有造成新车短缺的连锁反应，这使二手车的价格推高到记录水平。

导致半导体供应链脆弱性的另一个因素是在几个关键区域，特别是在亚洲的制造业集中。这种集中度使供应链易受地缘政治紧张局势和贸易争端，这会破坏材料和组件的流动。例如，美国最近对中国半导体公司施加了贸易限制，以防止他们窃取西方最先进的筹码的设计，这些芯片具有广泛的军事和先进的人工智能应用。

除了这些外部因素外，由于内部因素（例如制造业能力限制和变化要求，因为该行业的特征是漫长的交货时间和高度首都投资。当需求超过时供应，半导体制造商可能需要几个月甚至几年的时间才能建立新的铸造厂并增加生产以满足需求的增加。

处理半导体供应中断

为了更好地处理供应链中断，可以采取几个步骤，但它们既不容易实施也不便宜。例如，提高生产能力并使可用供应商多样化以减少对任何一家公司或地区的依赖，都需要仔细的计划和协调，以及数十亿美元的投资。同样，公司可以投入更大的投资研发（研发）开发新技术和流程以更快，更有效地使芯片更快，但这也需要大量时间和金钱。

因此，政府可以通过提供激励措施和税收减免来帮助支付其中一些费用，并可以帮助协调建立新的国内生产设施。自2021年以来，拜登政府举办了半导体行业聚会以刺激协作，并创建了供应链中断工作组以减轻半导体供应链中断。

这些努力似乎在起作用。英特尔于2021年在亚利桑那州钱德勒（Chandler）的两家新铸造厂（200亿美元的投资）中打破了地面。以及新墨西哥州的高级包装设施。另一位大型芯片制造商Micron还投资了150亿美元，以在爱达荷州博伊西的总部增加内存芯片制造设施。由于这些努力，GlobalFoundries，Samsung Foundry，Texas Instruments和Taiwan Semiconductor都在美国建造新的工厂。

除了这些努力外，德勤公司还警告说，到2030年，将需要超过一百万的熟练工人来满足半导体行业的需求。为了抢占由人才短缺造成的供应链中断，他们主张在新地点建立新的人才库，并以前从未有过教育和社区伙伴关系。

底线

半导体是现代电子产品中使用的关键组件，半导体供应链涉及一个复杂的公司网络，其中涉及其设计，制造，测试，包装和分销。供应链容易受到内部因素（例如制造能力限制）和外部因素（例如自然灾害，国际贸易纠纷和大流行）造成的破坏。

为了应对最近的干扰，政府和公司正在采取措施，通过多元化供应商的多样化，提高供应链的可见性和协调以及投资新技术和流程来提高供应链的韧性。