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美國總統拜登(Joe Biden)發布行政命令，要求對關鍵產品的供應鏈進行審查，這讓人們關注美國半導體制造能力數十年來的下降。半導體是用于計算機、電話、汽車和電器的邏輯和記憶芯片。美國半導體工業協會(semiconductor Industry Association)的數據顯示，美國在全球半導體制造市場的份額僅為12%，低于1990年的37%。

美國工業(包括汽車和國防工業)使用的88%的半導體芯片都是在美國以外制造的，這似乎并不重要。然而，美國作為電子行業的全球領導者來說，有三個問題非常致命: 能力低、需求高、投資有限。

1. 生產能力低

美國芯片公司越來越依賴國際合作伙伴來制造他們設計的芯片，這反映了美國能力的減弱。美國半導體公司占據了全球芯片銷售市場的47%，但只有12%是在美國制造的。要實現更快、更智能的電子產品，就需要芯片設計創新，而這反過來又依賴于最先進的制造技術。

半導體制造的進步基于每平方毫米晶體管的數量，晶體管是芯片中最小的電子元件。最先進的半導體制造技術和設施，也就是所謂的晶圓廠，被標記為5納米，或百萬分之一毫米。這個數字指的是過程，而不是任何特定的芯片特性。一般來說，納米級越小，每平方毫米的晶體管就越多，盡管這是一個復雜的情況，有很多變量。最高的晶體管密度約為每平方毫米1億個。

臺灣和韓國的三星正在開發3納米晶圓廠，而美國還沒有7納米晶圓廠。英特爾宣布，其7納米晶廠要到2022年底或2023年初才能投入生產。這使得美國沒有能力制造最先進的芯片。

2. 全球需求高

隨著疫情的蔓延，對手機、筆記本電腦和其他在家辦公設備的需求以及互聯網使用的增加，給晶圓廠帶來了壓力，要求它們增加為這些產品提供的芯片數量。全球汽車行業表示，疫情期間汽車需求下降，因此減少了用于汽車安全、控制、排放和駕駛員信息系統的半導體芯片訂單。如今汽車工業已經重新開始生產，但現在面臨著半導體芯片短缺的問題。

最近，8個州的州長要求拜登加倍努力，“敦促晶圓和半導體公司擴大產能，并/或暫時將現有產能的一部分用于自動級晶圓的生產。”這種“適度”的再分配不可能不引起其他地區的短缺。而且這不可能迅速完成。例如，臺灣半導體巨頭臺積電(TSMC)報告稱，從下訂單到發貨需要6個月的時間，而芯片生產預計需要3個月。

3. 聯邦投資有限

臺灣、韓國、新加坡和中國政府每年都在半導體產業上投資數百億美元。這些投資不僅包括設備本身，還包括為向下一代晶圓廠轉移所必需的研發和工具開發。在美國，這樣的激勵措施仍然很少。

臺積電計劃今年僅在晶圓廠就投資250 - 280億美元，并承諾在亞利桑那州投資120億美元建晶圓廠。從這個角度來看，位于亞利桑那州的臺積電晶圓廠預計將開始每月加工2萬片晶圓，相比之下，臺積電在臺灣和中國大陸的現有工廠每月加工100萬片晶圓。

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由于全球電腦芯片短缺，許多公司不得不削減汽車產量，但CNBC報道稱，短缺終于影響到了美國最受歡迎的汽車:福特F-150。根據這份報告，福特暫時將其卡車生產工廠的班次減少了一半:密歇根州迪爾伯恩的工廠將從每周三班改為每周一班，密蘇里州堪薩斯城的工廠將從每周三班改為每周兩班。

CNBC援引福特發言人Kelli Felker的話說，福特預計這些工廠將在幾周內恢復正常運營，該公司“正在與供應商密切合作，以解決全球半導體短缺帶來的潛在生產限制。”

這已經不是芯片短缺第一次沖擊汽車行業，甚至福特。由于短缺，大眾不得不在12月份改變汽車產量，本田和通用也不得不削減產量。日產(Nissan)和豐田(Toyota)也不得不放慢卡車生產線的速度。就福特而言，本月早些時候，它不得不關閉生產福特逃生(Ford Escapes)和林肯海盜(Lincoln Corsairs)的工廠一周，因為它無法得到所需的電腦部件。彭博社對大多數日本汽車制造商受到的影響有一個概述。

盡管短缺正在沖擊整個行業，但F-150在美國卻是一件大事，標志性的f系列是美國最暢銷的車型。它們也是福特最賺錢的汽車，所以除非迫不得已，汽車公司不太可能做出減少它們的決定。

我們在這里的邊緣經常問這樣一個問題“什么是計算機?”但我懷疑大多數人不會回答“F-150”。但如今，現代汽車的幾乎每個部件都有電腦系統，從數字速度表到控制排放和緊急剎車系統等重要車輛功能。如果福特或其他汽車制造商不能得到它所需要的計算機芯片，那么它就不能生產出有功能的現代汽車。

當然，芯片短缺不僅影響到汽車行業——眾所周知，AMD、英偉達、微軟和索尼去年推出的產品都未能滿足市場需求。高通的首席執行官警告稱，不僅是最新的、技術含量最高的產品會出現短缺。