當地時間1月25日，美國商務部公布了2021年9月開啟的《半導體供應鏈風險信息請求 (RFI)》?的調查結果。該報告揭示了有關半導體短缺的程度及原因，并強調了美國總統拜登提議的520億美元補貼美國半導體本土生產的必要性。
2021年9月，美國白宮邀請寶馬、戴姆勒等汽車制造商，以及蘋果、美光、微軟、英特爾、臺積電、三星、格芯等眾多半導體產業鏈上下游的科技廠商舉行線上會議，共同商討解決對策。在會上，美國商務部要求相關企業在2021年11月8日前填寫調查問卷，提供客戶信息、銷售數據、芯片庫存、擴產計劃等企業機密信息，以提高芯片供應透明度，讓相關單位知道瓶頸在哪，并預測未來。
隨后在11月底，美國商務部長吉娜·雷蒙多（Gina M. Raimondo）對外確認，已有來源于多個地區的150多家公司（最終為164家）提交了資料，其中包括許多亞洲企業，他們對這一結果表示滿意。她還承諾保護企業機密，但只限于單個企業指標。由于數據較多，美國還需要幾周時間才能發表評估報告。
經過了約2個月的時間的評估之后，美國商務部正式在昨日公布了基于RFI的評估報告。
RFI報告顯示：
超過 150 家公司做出了回應，其中包括幾乎所有的主要半導體生產商和主要汽車制造商。
2021年對芯片的需求非常高，比 2019 年的需求高出 20%。業界預計未來六個月需求仍將超過供應。
目前絕大多數晶圓廠的利用率都在 90% 以上，這意味著我們需要增加更多的產能。
目前芯片庫存中位數已從 2019 年的 40 天降至不到 5 天。這些庫存在關鍵行業甚至更小。
目前半導體瓶頸集中在幾種特定類型的半導體產品和應用中：
汽車、醫療設備和其他產品中使用的傳統邏輯芯片面臨著最嚴重的短缺。
用于電源管理、圖像傳感器、射頻和其他應用的模擬芯片需求量非常大，而且供不應求。
基板的供應，以及與芯片一起用于組裝電子設備的二極管、電容器和其他組件，都面臨著重大挑戰。
一些公司提到通過代理商/分銷商出售的半導體價格異常高昂。美國商務部正在調查這個問題。
對于晶圓產能的提升，目前沒有任何明顯的短期解決方案。
“半導體供應鏈仍然脆弱，國會必須盡快通過‘芯片法案’。”美國商務部長雷蒙多說：“隨著需求的飆升和現有制造設施的充分利用，從長遠來看，解決這場危機的唯一解決方案顯然是重建我們的國內制造能力。拜登總統提出了 520 億美元來振興我們的國內半導體產業，而我們等待這筆資金的每一天，都是我們進一步落后的一天。但如果我們解決這個問題，我們就可以創造良好的就業機會，重建美國制造業，并在未來幾年加強我們在國內的供應鏈。”
以下為美國商務部公布的半導體 RFI 報告全文：
1、概述
商務部將繼續通過與國會接觸以通過和資助 USICA，與私營部門協調以確保供應鏈內的透明度更高，以及繼續解決半導體供應鏈的短期和長期挑戰。早期警報系統，以幫助解決實時半導體供應鏈中斷問題。?
過去一年，拜登政府與私營部門合作，了解和解決全球半導體短缺問題。這些計算機芯片是越來越多產品的重要組成部分，從手機、汽車到醫療設備等其他關鍵商品。
半導體短缺被描述為是由一系列“完美風暴”造成的。在2020年之前，獲得生產投入已經存在困難，包括用于制造舊品種芯片的半導體制造設備，以及用于電子組裝的組件，如二極管、電容器和基板。
隨著行業轉向更多半導體密集型產品（例如電動汽車、5G），對芯片的需求也出現了潛在增長。新冠疫情大流行，急劇增加了對需要各種半導體的產品的需求，進而加劇了短缺的趨勢。同時，部分供應也因為一些工廠火災、冬季風暴、能源短缺和與 COVID-19 相關的停工等一系列黑天鵝事件而中斷。
私營企業最有能力應對當前半導體短缺帶來的近期挑戰，方法是增加產量、進行供應鏈管理，以最大程度地減少中斷，以及通過產品設計來優化半導體的使用。然而，鑒于半導體對美國經濟安全的重要性，拜登政府正在盡其所能促進解決方案并克服在尾部風險時刻出現的高度協調挑戰。
自去年春天以來，美國政府舉辦了半導體行業會議以促進合作，成立了供應鏈中斷工作組以促進整個政府解決問題的方法，并啟動了早期警報系統以監控半導體行業的生產中斷。
政府與行業參與者合作，以提高供應鏈透明度，并建立長期合作伙伴關系。這些措施有助于緩解導致汽車制造商等行業停產和讓工人休假的緊迫危機。但半導體供應鏈仍然脆弱。需求繼續遠遠超過供應。
2021年9月，美國商務部發起了關于半導體供應鏈的信息請求（或“RFI”），為復雜的全球半導體供應鏈提供了新的見解。該部門收到了超過 150 多份回復，其中包括來自幾乎所有主要半導體生產商和多個消費行業公司的回復。
2、主要發現：
買家強調的芯片需求中位數在 2021 年比 2019 年高出 17%，而且買家沒有看到他們收到的供應量相應增加。這是嚴重的供需錯配。
買家強調的半導體產品庫存中位數已從 2019 年的 40 天下降到 2021 年的不到 5 天（見圖 2）。這些庫存在關鍵行業甚至更小。
RFI 使我們能夠查明供需不匹配最嚴重的特定節點，我們將努力向前推進與行業合作，以解決這些節點的瓶頸。
全面緊缺的主要瓶頸似乎是晶圓產能，這需要一個長期的解決方案。
在接下來的幾周內，美國將利用這些新信息讓行業參與解決節點特定問題。美國還將調查有關這些節點異常高價格的說法。
RFI 結果清楚地表明：美國需要生產更多的半導體。國會必須為國內半導體生產提供資金，例如美國創新和競爭法，以解決美國長期供應挑戰。
3、自2021年初以來的進展
產能利用率：自2020年半導體短缺開始以來，半導體公司顯著提高了現有產能的利用率。具體來說，從 2020 年第二季度到 2021 年，半導體工廠的利用率超過 90%，這對于需要定期維護和大量能源的生產過程來說是非常高的（見圖 1）。
△圖 1 - 自半導體短缺開始以來，半導體生產利用率一直遠高于典型水平。資料來源：美國半導體行業協會的 2021 年美國半導體行業狀況報告。
半導體投資：半導體公司比以往任何時候都更快地投入更多資金來擴大產能。根據美國半導體行業協會在其 2021 年報告中預測，2021 年半導體行業資本支出 (capex) 將接近 1500 億美元，2022 年將超過 1500 億美元。相比之下，在 2021 年之前，該行業的年度資本支出從未超過 1150 億美元。
這些數字反映在了最近的一些企業的投資公告，例如英特爾計劃投資200億美元在俄亥俄州建立新的晶圓廠，以及Global Foundries 的新聞，其中包括在紐約建立新工廠的計劃。重要的是，要注意這些投資需要時間才能轉化為實際增加的產量。此前宣布的部分投資預計最早將于 2022 年下半年量產。
新的供應鏈合作伙伴關系：半導體生產商正以前所未有的創新方式與半導體客戶合作。在白宮領導的行業會議之后，福特和 Global Foundries 最近宣布建立合作伙伴關系，以確定他們可以合作的方式，以創新未來的芯片并滿足未來對汽車的需求。去年11月，通用汽車宣布與七家不同的半導體生產商建立類似的合作伙伴關系。這些公告表明，芯片消費者和生產商正齊心協力為供應鏈問題尋找創造性的解決方案。
COVID-19 監測：?與 COVID-19 相關的半導體生產中斷在 2021 年普遍存在。這就是為什么美國政府針對與 COVID-19 相關的全球微電子制造停工設立了早期警報系統。該系統建立在三個支柱之上：早期發現、增強參與和透明度。
美國商務部、國務院和疾病控制與預防中心 (CDC) 繼續密切合作，主動監控通過該系統標記的關鍵制造設施，并與盟友和合作伙伴合作實施有助于限制病毒傳播的安全協議并盡量減少對員工和全球供應鏈的干擾。
最后，疫苗接種是最大程度地減少與大流行相關的干擾的最佳方式，這就是政府領導支持全世界接種疫苗的原因，承諾分享12億劑安全、有效的疫苗。迄今為止，美國已向 112 個國家運送了超過 3.85 億劑疫苗。
4、我們從 RFI 中學到了什么
RFI 證實，芯片的供需存在嚴重且持續的不匹配，受訪者認為該問題在未來六個月內不會消失。對 RFI 做出回應的買家強調，2021 年對芯片的需求中位數比 2019 年高出 17%，而且買家沒有看到他們收到的供應量相應增加。
確定的主要瓶頸是需要額外的晶圓廠產能。此外，這些公司還將原材料和組裝、測試和封裝能力確定為瓶頸。
對于采購面臨最大挑戰的半導體產品，響應 RFI 的消費者的庫存中位數已從 2019 年的 40 天下降到 2021 年的不到 5 天（見圖 2）。
這些庫存在關鍵行業甚至更小。這意味著海外的中斷可能會關閉一家半導體工廠 2-3 周，如果該工廠只有 3-5 天的庫存，則有可能使美國的制造工廠癱瘓并讓工人休假。
△圖 2 - 對于響應 RFI 的芯片消費者而言，半導體產品的消費者中位庫存是收購面臨的最大挑戰。資料來源：美國商務部，對半導體供應鏈風險公眾意見征詢的回應，2021 年 9 月發布。
受訪者還分享了他們對 2019 年至 2021 年半導體短缺的定性觀點以及他們對 2022 年初短缺的預期。兩個最大的主題是半導體需求高于最初的預測，以及外部因素，尤其是 COVID-19 相關的停產，造成重大問題。
5、瞄準最關鍵的芯片
除了上述總體趨勢外，報告還介紹了 RFI 受訪者的瓶頸主要集中在少數特定類型的半導體生產和應用，包括傳統邏輯芯片（用于醫療設備、汽車和其他產品）、模擬芯片（用于電源管理、圖像傳感器、射頻和其他應用）和光電芯片（用于傳感器和開關）。
重要的是，要注意半導體并非都是平等的。因為有許多不同類型的半導體，一些是利用新的技術，另一些則利用的是我們多年來已擁有的老的技術。
半導體工藝“節點”標識了半導體的特定設計以及創建它所需的制造工藝。比如，汽車等終端產品需要幾個不同的特定半導體節點。這意味著不將半導體視為具有一個通用供應鏈的一種產品，而是要將其視為許多不同類型產品的集合，每個產品都有自己的供應鏈，這些產品或多或少地存在嚴重的供需錯配。此外，不同的終端產品具有不同的約束條件（例如，芯片設計的約束條件、更長的產品生命周期）。
報告確定的存在嚴重半導體供需錯配的特定類型產品被關鍵行業使用，包括醫療設備、寬帶和汽車。他們包括：
主要由傳統邏輯芯片制成的微控制器，例如 40、90、150、180 和 250nm 節點；模擬芯片包括，例如，40、130、160、180 和 800 nm 節點；此外，還包括例如 65、110 和 180 nm 節點的光電子芯片。
6、為什么透明度很重要以及 RFI 的作用？
盡管自2021年初以來業界取得了一些進展，但半導體短缺仍然存在。這部分是由于半導體供應鏈的復雜性（見圖 3）。生產者并不總是有明確的需求意識，芯片消費者并不總是知道他們需要的芯片來自哪里。這些障礙使開發解決方案變得更加困難。
這就是美國政府將整個行業聚集在一起并鼓勵提高整個供應鏈透明度的原因。作為該努力的最新舉措，商務部于去年9月啟動了半導體 RFI，要求生產商和消費者提供信息，并廣泛開展工作以確保行業對 RFI 做出回應。
△圖 3 - 半導體供應鏈的全球性和復雜性的說明性表示。資料來源：國會研究服務報告“半導體：美國工業、全球競爭和聯邦政策”；2020 年 10 月 26 日。
對 RFI 的回復應在 11 月到期，美國商務部一共收到了 164 份回復，其中包括來自幾乎所有主要半導體生產商和多個消費行業公司的回復。收到的信息的數量和質量都很高。
從下圖4，我們可以看到，這164家進行回復的受訪企業，其中54家來自于渠道商或終端用戶（42%為汽車相關廠商、18%為醫療健康相關廠商），44家來自半導體及相關供應商，21家來自于材料和設備供應商。
△圖 4 – RFI 受訪者按供應鏈中的角色細分，對于半導體消費者而言，按行業細分。資料來源：美國商務部，對半導體供應鏈風險公眾意見征詢的回應，2021 年 9 月發布。
后續行動
在接下來的幾周內，美國計劃將利用這些新信息讓行業參與解決節點特定問題，將繼續使用早期警報系統來監控與大流行相關的供應鏈中斷并采取行動。
此外，美國還正在與未對 RFI 做出回應的公司以及那些回應不如同行全面的公司進行接觸，以確保其最準確地了解導致供應鏈瓶頸的原因。美國商務部表示，“相信我們會得到我們需要的信息。我們將繼續使用我們掌握的工具來提高供應鏈的透明度，并確保這些公司不會故意利用這些短缺問題謀利。”
最后，美國商務部表示，將繼續支持拜登總統提出的 520 億美元補貼計劃，以支持美國《創新與競爭法》中包含的對于美國國內半導體生產的支持。這種半導體短缺是供需嚴重不匹配的結果，新冠疫情大流行進一步加劇了這種情況。RFI 中確定的第一個問題是晶圓廠產能不足，而這正是拜登總統提案旨在加速的問題。
編輯：芯智訊-浪客劍? ? 資料來源：美國商務部
