據華爾街日報報道，我們通常將微型晶片與最新和最好的技術聯絡在一起，但事實證明我們使用的產品中的大多數晶片是用成熟工藝製成的。

科技諮詢公司 CCS Insight 的研究主管 Wayne Lam 說，全球半導體行業收入的一半以上來自於這些成熟工藝晶片，儘管這些晶片單獨來看比智慧手機和膝上型電腦的高階處理器便宜得多。一個新的、先進的英特爾膝上型電腦處理器晶片要幾百美元。相比之下，許多成熟工藝晶片的價格只有幾美元，有些甚至只有幾便士。

▲根據 Semiconductor Industry Association 和 World Semiconductor Trade Statistics 資料整理的 2011 年以來的半導體月度單位銷售額。圖源：華爾街日報

這些便宜的晶片永遠不夠用。它們被使用在手機和汽車的攝像頭及其他感測器、電源處理電子器件、工廠裝置的邏輯控制器以及無線通訊中。這些晶片的短缺是導致汽車業停產和蘋果無法滿足最新款 iPhone 需求的根源。

新冠疫情大流行引發了當前的晶片短缺，導致了晶片廠的關閉以及對在家辦公用品以及其他產品需求的激增。但這只是冰山一角。實際上，自 2016 年起，對新裝置和二手裝置的需求就一直在上升。

需求膨脹的一部分原因是過去五年裡物聯網的發展，安森美的執行長 Hassane El-Khoury 這樣認為。不僅許多我們買的東西中有晶片，許多產品中的晶片數量也比原來更多了。對安森美來說，一輛配備駕駛員輔助系統的電動車中的晶片的價值為一輛沒有這種系統的汽油車的 30 倍。

晶片製造商正通過承諾生產比現在更多的晶片來響應所有這些需求，但現在生產出能夠滿足這麼多公司需要的晶片十分困難，甚至是不可能的，其中原因很多。

其一是對於那些製造微晶片的工廠來說，即使在最好的條件下，擴大產能也需要幾個月的時間，其中的部分原因是製造晶片的過程十分複雜，即使對於成熟工藝晶片也是一樣。

Flexciton 公司（一家制作幫助晶片製造商優化其產品製造計劃的軟體的初創公司）的執行長 Jamie Potter 說，在 12 英寸的晶圓上用尖端技術製造晶片需要非常精確的鐳射。這些鐳射可以在厚度只有 5 奈米或十億分之一米的微型晶片上建立功能，這隻比一個單鏈 DNA 的寬度略大。這些晶片，包括蘋果和三星每次推出新機時的處理器在內，可能需要在一家晶片製造廠裡從不同的機器裡經過 1000 次工序。基於成熟工藝製造晶片要用到 8 英寸晶圓和晶片柵極寬度更寬，但仍需要在一種或另一種機器經過 300 次的工序。

這種複雜程度意味著即使一家初創的或經驗不足的晶片製造商能夠獲得晶片製造裝置，它也很難製造出足夠好的晶片來盈利。即使是最好的晶片製造商平均也會拋棄掉其製造晶片的晶圓原料的 10%。

隨著晶片短缺的加劇，對二手裝置的競購戰也隨之加劇。例如，佳能 FPA3000i4，一臺用來蝕刻電路和晶片的 1995 年製造的光刻裝置，在 2014 年 10 月只值 10 萬美元，今天則值 170 萬美元。

潛在的買家現在已經離場，因為如果他們想要擴大產能來生產成熟工藝晶片的話就會面臨兩難的選擇：或者為二手裝置支付過高的費用，前提是他們能找到一臺這樣的裝置；或者等待新裝置，等待時間通常長達六個月以上。

臺積電正在通過在日本建新工廠的方式來擴大產能生產成熟工藝晶片。而英特爾資料中心集團的副總裁 Lisa Spelman 說英特爾沒有計劃擴大產能來製造成熟工藝晶片，而是會繼續專注於製造最尖端的晶片。

繼續建立更多的晶圓廠來生產最新一代晶片以擴大全球總體產能有助於緩解晶片短缺。但要利用這些新產能，則要求製造商將其晶片設計工藝從成熟工藝轉移到新工藝，這既昂貴又耗費時間。例如，對汽車晶片製造商來說，每當他們推出新產品時，他們都必須驗證晶片的壽命和安全性。英特爾已經成立了團隊幫助汽車製造商向新的晶片工藝技術過渡。

在技術安全性和耐用性已被驗證的產品中，成熟工藝晶片技術更受歡迎。即使是晶片生產廠也對晶片短缺無能為力。例如英飛凌，它有足夠的產能生產電源處理晶片，但無法獲得足夠的其自身系統也需要的成熟工藝微控制器晶片，這種晶片它長期以來一直外包給第三方製造商，如臺積電。