芯片制造商正在提高产量以解决半导体短缺问题。这就是为什么这需要时间

通过Falan Yinug，行业统计和经济政策主任

在当前全球芯片短缺的情况下，为了满足日益增长的需求，半导体行业正在大幅提高其工厂产能利用率，产能利用率指的是在任何给定时间内可用产能占总产能的百分比。然而，提高半导体产能利用率需要时间。这并不像“拨动开关”和一夜之间提高芯片输出那么容易。

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当市场需求高企时，比如在目前这样的周期性市场回升中，前端半导体制造设施或晶圆厂的产能利用率通常会超过80%，有些个别晶圆厂的产能利用率甚至高达90%至100%。如下表所示，在过去两年中，该行业的整体工厂利用率一直在稳步增长，预计2021年的大部分时间里利用率还将进一步提高，以满足需求。更高的晶圆利用率将增加芯片产量，使行业充分满足市场增长的需求。

不幸的是，提高半导体产能利用率需要时间，因为半导体的生产非常复杂。制造芯片是最重要的，如果不是的话这地球上的大多数，资本和研发密集型制造过程。制造是复杂的，需要高度专业化的输入和设备，以实现微小尺度的所需精度。在仅仅是半导体晶片的整体制造中，可以最多有高达1,400个处理步骤（根据过程的复杂性）。并且每个过程步骤通常涉及使用各种高度复杂的工具和机器。简而言之，制造半导体非常艰难，因此需要时间。

多少时间?为客户制造一个成品芯片需要26周的时间。原因如下:制造一个完成的半导体晶圆，即所谓的周期时间，平均需要12周，但高级工艺可能需要14-20周。完善芯片的制造工艺以提高产量和产量甚至需要更多的时间——大约24周。

然后，一旦制造过程完成，硅晶圆上的半导体需要经过另一个生产阶段，即后端组装、测试和封装(ATP)，然后芯片最终完成并准备交付给最终客户。ATP还需要6周才能完成。因此，来自客户在客户下订单以接收最终产品时的提前时间可以占总26周。下表提供了芯片制造过程中所需的一些平均时间。

这最终意味着，半导体行业目前正尽其所能在短期内提高利用率，满足汽车行业和更广泛的所有客户不断增长的需求。通过规定谁得到芯片，谁不得到芯片，迫使行业选择赢家和输家，并不会克服上述时间常数来制造半导体。

半导体行业拥有丰富的复杂供应链运作经验，能够成功应对当前需求环境的挑战。例如，除了提高利用率、提高产量和产量外，半导体公司还建立了指挥中心，以协助处理最紧急的客户需求，并与客户密切合作，以确保不会出现双倍订单。这些策略有助于在这个充满挑战的时期为客户提供最快和最有效的产品交付。

从长远来看，全球晶圆厂总产能最终将需要增加，以满足芯片的长期需求增长，而光靠提高利用率是无法满足这些需求的。全球半导体行业正通过在制造和研发方面创纪录的投资水平，相应地计划在未来几年满足这种预期的市场增长。

为了帮助确保美国是更大份额的未来芯片创新和生产，SIA和A联盟包括汽车和医疗器械行业在内的其他商界领袖敦促拜登总统和国会大胆投资于国内半导体制造业激励措施和研究计划。这样做将使美国的经济、国家安全、全球技术领导地位和半导体供应链更具弹性。