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什么是半导体？ 半导体是现代电子产品中的关键元件。它们广泛用于各种产品，从智能手机和笔记本电脑到汽车和医疗设备。其中包括这些设备和其他设备中的微处理器、内存模块和集成电路。半导体供应链是指参与设计、制造、测试、封装和分销的公司网络。供应链非常复杂，涉及从采购零件和材料到销售给最终用户的多个不同阶段的协调。 近期半导体短缺的主要原因之一是新冠疫情导致的供应链中断，全球生产和运输因此中断。封锁和其他限制措施迫使许多工人待在家中，半导体制造商不得不减少产能或暂时关闭生产线，而人员短缺、隔离和港口关闭导致运输延误，从而减缓了芯片的分销。 关键要点 ●.半导体是现代电子产品中的关键部件，其供应链涉及参与其设计、制造、测试、封装和分销的复杂公司网络。 ●.正如新冠疫情和国际贸易限制所显示，半导体供应链很容易受到中断的影响。 ●.为了提高供应链的弹性，可以采取一些措施，例如供应商多样化、提高供应链可视性和协调性、以及投资新技术和新流程。 ●.尽管最近供应链出现中断，但随着企业和政府扩大产能、寻求更多样化的供应商并精简运营，半导体行业的前景看起来更好。 半导体的重要性 半导体，也称为“semi”或芯片，在现代技术中无处不在，并广泛用于计算机、智能手机、汽车、家用电器、游戏系统和医疗设备等各种产品。因此，半导体对当今的经济至关重要，因为它们推动了许多行业的创新和生产力。 半导体的技术定义是一种材料（通常由硅组成），其导电性比绝缘体（如玻璃）强，但比纯导体（如铜或铝）弱。它们的导电性和其他特性可以通过引入特定杂质（称为掺杂）来改变，以满足其所在电子元件的特定需求。 全球半导体行业是一个庞大且不断增长的市场，2024年的收入将达到5741亿美元。该行业也是主要的就业行业，全球有数十万人从事半导体设计、制造和分销工作。鉴于半导体对经济的重要性，它已成为许多国家的关键战略产业，政府和企业都大量投资于研发，以保持竞争力和创新。 半导体供应链概览 半导体供应链涉及参与半导体设计、制造、测试、封装和分销的公司、组织和个人的复杂网络。半导体供应链通常涉及多个阶段，通常包括： ●.设计和开发： 半导体公司，也称为“无晶圆厂”公司，自行或与其他公司合作设计和开发新芯片。他们之所以被称为无晶圆厂，是因为他们自己不生产他们设计和销售的芯片。 ●.制造： 半导体芯片的实际制造由称为代工厂的专业工厂完成。代工厂从无晶圆厂公司获得芯片设计，并使用定制设备在硅片上制造和蚀刻芯片。 ●.测试和组装： 芯片制造完成后，需要进行测试以确保其正常运行。这通常由专门从事测试和组装的独立公司进行。芯片通过必要的测试后，就会被组装成可用于电子产品和其他设备的产品。 ●.分销： 封装好的芯片随后被分销到公司，公司要么直接或通过分销商将其出售给最终用户，要么将其整合到自己的产品中。 除了这些主要阶段之外，半导体供应链还可能包括知识产权(IP)许可以及处置和回收。所有这些阶段都需要物流和供应链管理，其中还包括库存管理、订单履行和运输物流。高效的物流和供应链管理对于确保芯片准时、完好地交付给最终用户至关重要。 半导体供应链漏洞 过去几十年来，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，因为供应链中某一环节的问题或瓶颈可能会对整个系统产生连锁反应。这些影响可能包括自然灾害；例如，2011年，日本发生的大地震和海啸扰乱了全球半导体供应链，导致短缺和价格大幅上涨。 近年来半导体供应链最严重的中断之一是2020年初爆发的COVID-19疫情，导致大范围封锁，全球航运和物流中断。封锁导致工人短缺，各阶段的公司被迫减少产能或暂时关闭。这导致许多行业的芯片短缺。汽车制造商尤其受到这些中断的打击，这产生了连锁反应，导致新车短缺，从而将二手车价格推高至创纪录水平。 导致半导体供应链脆弱性的另一个因素是制造业集中在几个关键地区，尤其是亚洲。这种集中度使得供应链容易受到地缘政治紧张局势和贸易争端的影响，从而扰乱材料和零部件的流通。例如，美国最近对中国半导体公司实施了贸易限制，以防止它们窃取西方最先进芯片的设计，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，半导体供应链还因内部因素而出现短缺，例如制造能力限制和需求变化，因为该行业的特点是交货时间长、资本投入高。当需求超过供应时，半导体制造商可能需要数月甚至数年的时间才能建造新的代工厂并提高产量以满足不断增长的需求。 应对半导体供应中断 为了更好地应对供应链中断，可以采取几个措施，但这些措施既不容易实施，成本也不低。例如，提高生产能力和多样化供应商以减少对任何一家公司或地区的依赖需要仔细规划和协调，以及数十亿美元的投资。同样，公司可以加大研发投入，开发新技术和新工艺，以更快、更高效地制造芯片，但这也将花费大量的时间和金钱。 因此，政府可以通过提供激励措施和税收减免来帮助分担部分成本，并可以帮助协调建立新的国内生产设施。自2021年以来，拜登政府一直举办半导体行业会议以促进合作，并成立了供应链中断工作组以缓解半导体供应链中断。 这些努力似乎正在奏效。英特尔于2021年在亚利桑那州钱德勒市动工建造了两座新代工厂（投资200亿美元），并在新墨西哥州建造了一座先进封装工厂。 另一家大型芯片制造商美光也投资150亿美元，在其位于爱达荷州博伊西的总部增设内存芯片制造设施。得益于这些努力，GlobalFoundries、三星代工厂、德州仪器和台湾半导体都在美国建设新工厂。 除了这些努力之外，咨询公司德勤警告称，到2030年，半导体行业将需要新增100多万名技术工人来满足需求。为了防止人才短缺导致的供应链中断，他们主张在新地点建立新的人才库，并以前所未有的方式利用教育和社区伙伴关系。 半导体供应链的前景如何？ 尽管在新冠疫情爆发后，半导体行业出现了前所未有的供应链中断，但该行业的前景正在好转。为了应对短缺，企业和政府都扩大了产能，寻求更多样化的供应商，并精简了运营。然而，这些额外产能的投入以及这些措施的全部效果被消费者感受到还需要一段时间。 全球最大的半导体供应商是谁？ 全球最大的半导体制造商是美国的英特尔和韩国的三星。生产半导体的前五大国家是中国、日本、台湾、韩国和美国。 俄罗斯生产半导体吗？ 俄罗斯虽然不是主要的半导体制造国，但它是半导体制造中使用的两种关键材料的主要生产国：氖和钯。 什么将取代半导体？ 半导体行业创新性极强，过去几十年来，芯片的效率和功能呈指数级增长。由于半导体无处不在，因此看起来半导体不会很快被取代，尽管它们会继续改进。此外，石墨烯（一种新型碳）等新材料的发现和应用、量子计算的出现以及光子电路的使用可以与传统半导体一起使用。 总结： 半导体是现代电子产品中的关键部件，半导体供应链涉及参与其设计、制造、测试、封装和分销的复杂公司网络。供应链很容易受到制造能力限制等内部因素和自然灾害、国际贸易争端和流行病等外部因素造成的中断。 为了应对最近的中断，政府和企业正在采取措施，通过供应商多样化、提高供应链可视性和协调性以及投资新技术和新流程来提高供应链的弹性。 |
