世界正遭受着系统性的芯片短缺。别担心,你的酷牧场多力多滋还不错。我在这里谈论的芯片是基于硅,而不是土豆或玉米。现在半导体几乎为所有东西提供动力。你的车就是一个有轮子的小数据中心。当你拨打Zoom电话时,满是芯片的云数据中心正在努力实现这一目标。全世界对薯片的需求比以往任何时候都高这种需求正在迅速增长

在Forrester,我们已经很多年没有真正关注半导体市场了。坦白地说,这个行业变得相当无聊。它主要围绕微处理器展开,而这些产品的支柱是英特尔和AMD之间的乒乓之战。然后事情发生了很大的变化。人们了解到gpu对于处理高需求的AI工作负载很有用。大约在同一时期,移动电话变得更加强大,ARM架构从一个古怪的玩具一跃成为一个真正的威胁。与此同时,由于芯片性价比的迅速提高,物联网成为现实。

这些动态在芯片行业产生了一系列并购活动,突然之间,这又成为一个非常有趣的领域!首先,英伟达宣布将收购Arm,然后AMD表示将收购Xilinx.最近,英特尔(Intel)请来了它的一位昔日明星作为首席执行官,AMD宣布了其强大的新系列的EPYC处理器英特尔发布了新款至强(Xeon)大约在同一时间,而且NVIDIA刚刚发布了Grace它的新CPU-GPU组合。比赛开始了,这场比赛将是一场有趣的比赛。你应该关心——这就是我们福雷斯特公司现在关心的原因。

从个人电脑到汽车再到消费电子产品,我们现在经常听到芯片短缺威胁到产品交付的新闻。是什么导致了这些短缺,什么时候会有所改善?我来回答这些问题。

为什么会出现全球芯片短缺?

问题是典型的供需失衡:我们的需求激增,而供应有限。AWS、微软Azure和阿里巴巴等供应商对云计算服务的需求持续飙升。他们购买大量的半导体。手机销售依然火爆。苹果、三星和华为等制造商购买了大量芯片。个人电脑很流行。他们也会买很多东西!最重要的是gpu和其他芯片的短缺被加密货币的贪婪者所吞噬.需求比以往任何时候都要热,而且只会越来越热。

疫情也在需求激增中发挥了作用。随着在家工作的激增,个人电脑的销量也在激增——你需要一台好的个人电脑才能在家工作。个人电脑制造商购买大量半导体。Zoom、Teams和其他协作平台成为了会议室、饮水机、教室和家庭聚会的集合体。对这些服务的需求激增。由于它们都在云中运行,上述的云服务需要更多的芯片。

半导体对其他市场的产品有很强的连锁反应。如果它有插头或电池,它可能充满了芯片。如果芯片供应紧张,这些其他产品就会延迟甚至取消。你的门铃,甚至你的新车智能马桶需要芯片。我不是很想要一个9000美元的智能马桶,但是,嘿,各有各的!汽车制造商最近宣布他们不得不这么做关闭汽车制造排队是因为他们拿不到筹码!这里的关键是,当芯片供应收紧时,整个经济都会受到影响。

芯片短缺什么时候能缓解?

考虑到对技术的巨大需求,半导体需求将继续增长。我怀疑这个世界没有9000美元的智能马桶也能过得下去,但我们的智能汽车不会变回愚蠢的汽车。技术进步不会倒退。虽然人类将需要更多的芯片,但制造能力无法跟上。

那么答案就是增加供给,对吧?是的,但是建造一个半导体制造工厂(又名“晶圆厂”)需要数十亿美元的资本投资和两年或更长时间的建设。它不会很快或容易,但容量即将到来。英特尔最近表示将投资200亿美元在亚利桑那州建立两个新晶圆厂,以及在台湾台积电计划投资280亿美元美国总统拜登最近会见了一大批科技领袖包括半导体行业的首席执行官在内,他们将讨论增加晶圆厂产能的必要性。

最后一点凸显了地缘政治紧张在科技领域的作用。美国和中国陷入了一场不断升级的贸易战,技术成为了靶心。期待制裁,中国科技公司囤积了芯片和芯片制造设备这在未来可能无法实现。这种囤积耗尽了供应。如果制裁收紧,美国对华出口将进一步下降,从而导致中国进一步扩大内需。华为等中国科技公司已经在生产大量芯片。结果将是中国供应增加,进一步加剧贸易紧张局势。不过,即使中国的创新速度如此之快,中国供应充足至少还需要两年的时间。

此外,行业整合只留下了少数几家经营芯片工厂的公司。许多芯片公司已经开始“无晶圆厂”,即自己设计芯片,但将晶圆厂外包给三星或台积电等公司。

激增的需求似乎让芯片制造商感到意外。产能一直在增加,但速度远远跟不上。大流行暂时关闭了芯片工厂的产能。这造成了类似于备份的影响Ever Given惨败在苏伊士运河。芯片积压仍然需要时间来处理。

由于需求仍将居高不下,供应仍将受限,我们预计这种短缺将持续到2022年和2023年。个人电脑的激增在未来一年将会有所缓和,但不会太大。数据中心支出将在惨淡的2020年之后恢复,边缘计算将成为技术领域的新“淘金热”。再加上对所有东西都进行测量的不可阻挡的愿望,以及云计算和加密货币挖矿的持续增长,我们看到芯片需求的繁荣时期即将到来。

技术买家需要灵活、耐心和即兴发挥

当您购买新产品时,您可能会遇到可用性问题或价格上涨。如果你有,你至少有8个选择:

  1. 等待产品可用。请记住,等待时间可能很长——几周甚至几个月。
  2. 支付增加的费用。当供给低而需求高时,你现在就想要,你可能会付出高昂的代价。我现在正面临着木材价格的问题——哎呀!
  3. 选择另一种配置。看看是否有类似的产品可用。也许它是一台使用英特尔处理器而不是AMD处理器的PC,或者它的内存更少。你也可以面对第二种选择。构型会有所不同,但它足够好吗?如果是,那就去买;否则,请返回选项1。
  4. 买二手。选项3的另一种选择是购买二手/翻新产品。二级市场——即所谓的循环经济——比你可能知道的要热得多,而且有很多好东西可以买。我甚至曾经看到过一个老的VAX-11/780重新装修,然后以惊人的价格出售HPE翻新设施,勾起我年轻时的美好回忆!
  5. 选择另一个供应商。如果惠普没有你想要的个人电脑,但戴尔有同样的电脑,它够好吗?如果是,那就去买;否则,请返回选项1。这也适用于服务器和许多其他科技产品。
  6. 通过技术资源池来分散负荷。你的大部分能力可能都闲置着。典型的企业数据中心服务器利用率在20-30%左右,而云提供商可以接近100%。他们通过集中资源和大量的基础设施自动化来实现这一点。您也可以这样做,但这需要严格的标准化、许多很酷的自动化软件,以及最重要的是,如何“拥有”和管理资产的哲学转变。这是一个好主意,即使你有过剩的芯片,但如果你不能购买新的装备,你可能会被迫进入这个模式。不管怎样都要去做!
  7. 跑到云端。说到云提供商,这可能是你的正确选择。他们有足够的能力满足你的需求,你可以让他们担心芯片的问题。这并不总是正确的选择,但通常是一个好的选择。
  8. 取消你的订单。作为最后的手段,你可以取消你的计划,改天再回去战斗。这当然不是理想的结果,但有时却是正确的结果。

最后,为供应商利用芯片供应作为借口来掩盖其他问题做好准备。在很多情况下,这是完全正确的,但在任何情况下,当关键时刻(双关语),人们通常会把困难时期当作替罪羊。做好功课,了解这里的现实情况,让你的提供者诚实。我们可以帮忙。

非常感谢Forrester的贡献者Naveen Chhabra, Charlie Dai, Brent Ellis, Chris Gardner, Abhijit Sunil和Lee Sustar!