晶片荒引發蝴蝶效應!德州暴雪「雪上加霜」,美國如何挽救晶片龍頭地位?
晶片荒引發蝴蝶效應!德州暴雪「雪上加霜」,美國如何挽救晶片龍頭地位?

一場大雪,讓原本就已吃緊的全球晶片產業雪上加霜。

美國時間2月16日,受冬季暴風雪影響,美國德州遭遇大面積的電力故障,導致大規模的停電、供電癱瘓。為在最大程度上減少電力需求,德州政府已要求當地公司、企業減少營運。德州首府奧斯汀能源供應商要求大型製造企業在氣候惡劣的情況下關閉營運,以優先保障居民和醫療產業的用電。

過去一周,美國遭遇歷史性的冬季風暴,低溫嚴寒破紀錄,數十人因此喪生。 其中,以德州電網中斷尤為嚴重,數百萬家庭面臨停電。受此影響,位於德州的數個半導體製造商,也紛紛暫停營運。

美國暴風雪
圖/ 極客公園

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三星暫時關閉位於奧斯汀的兩家半導體製造工廠,且沒有進一步恢復生產的時程表。據花旗銀行的數據顯示,奧斯汀工廠佔三星總產能約28%,是三星半導體的製造中心。因當地人才和低稅收政策,三星正考慮著一項170億美元的計劃,以擴大其在德州的半導體製造業務。

不只是三星,汽車晶片主要供應商恩智浦和英飛淩,於2月16日、17日先後關閉或縮減位於奧斯汀的工廠業務。2020年Q4汽車銷售業務占恩智浦總營收約一半的比例,截至2019年,恩智浦奧斯汀工廠占公司總產能的30%。英飛淩則生產儲存晶片,對汽車和工業產業至關重要,2019年該業務佔總營收的5%。

此外,德州還有晶片代工上游公司應用材料、射頻巨頭Qorvo、德州儀器、Flex等半導體巨頭,影響是顯而易見的。

晶片製造企業通常需要24小時不間斷的營運,由於規模和複雜性,即便是短時間內的暫停也將造成數百萬美元的損失。儘管美國晶片製造規模遜於臺灣、韓國,但在晶片短缺的關鍵期之下,也加速惡化了全球晶片的供應狀況。

全球為何掀起晶片短缺潮?

一位產業相關人員表示,「目前,整體晶圓廠的產能非常吃緊,還包括晶片的封測產能。傳導到下游,功率器件、MCU(微控制器)等供應都很緊張。」

根據媒體報導,晶圓緊缺導致「骨牌效應」,覆銅板等原材料、PCB(電子元件的支撐體)、封測、晶片都面臨漲價,中國製的晶片也受到波及,導致供應緊缺、漲價。

全球晶片的短缺,是從汽車產業開啟序幕。

2020年12月,全球汽車晶片告急,眾多汽車品牌的生產進度受到影響。奧迪、福斯、福特、戴姆勒、豐田、飛雅特克萊斯勒等汽車廠商減產、推遲部分產線的生產,甚至出現停工。1月底,特斯拉的財報揭露,晶片短缺造成特斯拉部分車型的生產困難。

Audi
圖/ Audi

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IHS數據預測,晶片短缺將造成全球2021年前三季的汽車生產將減少70萬輛。如今,晶片短缺潮已從汽車生產逐漸撲向智慧型手機在內的其他電子產品。

全球最大手機晶片供應商高通CEO艾蒙在先前的電話會議上表示,高通晶片恐怕無法滿足產業的需求,PC、汽車等聯網晶片的訂單暴漲,半導體晶片的短缺已成為常態。

全球晶片荒的背後,牽涉到多重因素的交織影響。

意法半導體、恩智浦等半導體廠商的原材料短缺,造成博世等一級供應商內建模組ESP(電子穩定程式)和ECU(引擎控制單元)等生產進度受限,最終蔓延至整個汽車產業鏈。

更重要的是,疫情和經貿的大環境因素。

「疫情推升全球對電子產品的需求激增,廠商們對後疫情需求的預測採保守態度。此外,經貿環境扭曲了整個供應鏈。美國先前的禁令引發華為大量備貨,對整個晶片產業鏈而言,延續的時間很長。而其他廠商為了填補華為的空缺,也需要大量備貨。」相關產業的研究人員這般表示。

疫情蔓延期間,企業員工在家辦公、學生使用線上學習,PC、平板等電子設備以及伺服器的銷量激增,例如蘋果iPad和Mac的銷量、英偉達伺服器的營收均創下歷史記錄。

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圖/ Apple

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此外,華為高階晶片的生產受限,手機業務遭遇困境。OPPO、vivo、小米、三星、蘋果等手機廠商,也緊急備貨以防萬一。與此同時,手機廠商們擴大產能、提高手機出貨量,以搶攻市佔率。

在綜合因素的影響之下,導致晶片產業的需求激增,已達運轉的最大負荷卻沒有備用產能,且造成汽車、手機產業的交付受到嚴重影響,可能還會引發更深層的「蝴蝶效應」。

汽車、手機遭遇產業「黑天鵝」

一位手機產業人士透露,「從去年下半年開始,無論是4G還是5G晶片,都面臨缺貨。由於通用配件緊缺,導致手機低階晶片更加緊缺。汽車晶片工藝較老,缺貨程度也相當嚴重。」該手機產業人士進一步表示,晶片短缺對手機廠商整體的戰略佈局有一定影響。

根據媒體報導,產業目前進入5G手機的階段,從去年下半年開始,5G晶片、5G手機價格下探。但受到疫情及晶片荒的影響,5G手機的發佈遭推遲,佈局未達到市場的預期,5G手機滲透率不足。換句話說,晶片廠商、手機廠商產品線的豐富度,中低階產品的時程都受到波及。

產業地震還在繼續。

根據彭博社2月11日的報導,英特爾、高通、AMD等晶片廠商組成的半導體產業協會致信拜登政府,要求美國政府透過補助金、稅收抵免等方式,為美國半導體產業提供資金,並支援晶片的國內代工,以維持美國晶片代工業的優勢地位。

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圖/ Shutterstock

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信中也提及,「包括AI人工智慧、5G、6G和量子計算在內的未來技術,美國在全球角力之中處於危險位置。」同時,中國、歐盟對晶片產業的激勵政策,也將為美國晶片產業帶來不利影響,美國政客擔憂美國的關鍵技能喪失優勢。

根據相關數據顯示,美國晶片代工的比例已從1990年的37%下降至12%。未來十年,在美國設立工廠的成本將比臺灣、韓國、新加坡高出30%,在中國建廠則便宜50%。建造一個大型晶片廠需要200億美元,遠遠超過一座航空母艦或核電站,各國政府的激勵措施使得建廠成本至少減少130億美元。

相比之下,美國晶片的激勵政策由州政府提供,與國家層面的激勵機制並不能相提並論。過去三十年,美國半導體產業的製造產能落後。一位來自德州的共和黨參議員表示,「美國半導體的製造產業穩步下降,新冠肺炎大流行則清楚地表明我們的供應鏈有多麼脆弱。」

拜登政府上任後,或許將延續川普的政策,繼續幫助台積電、三星在美國建設工廠。

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圖/ 維基百科

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一位手機產業人員表示,「美國需要設立更多高階晶片的代工廠,延續其晶片龍頭的地位。從製造企業的角度來看,廠商不願意把雞蛋放在同一個籃子裡,但晶片產業需要長期的投入才可能會有一些具體的投資報酬率。」

本文授權轉載自:極客公園
責任編輯:文潔琳

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新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!
新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!

深夜11點,多數高中生可能已經準備熄燈就寢,但新北市錦和高中的 AI 基地教室卻燈火通明。原來,錦和的老師、學生,正利用 Logitech 的會議室解決方案 Rally Board 65,和遠在美國科羅拉多州、有 17 小時時差的 Kent Denver School進行視訊。兩校學生在螢幕上熱切分享文化習俗與校園趣事,教室氣氛熱絡。

在錦和,這樣跨越時區和國界的「深夜國際教室」,並非偶一為之的特殊活動,而是透過台美教師討論規劃,有系統制度的國際交流日常。

事實上,作為新北市政府教育局認可的全新北市首間「AI科技高中」,近年來,錦和在數位轉型、科技教育上多有著墨。從生生用平板、建置全校數位互動軟體,到引進被師生譽為「移動任意門」的 Logitech Rally Board 65,錦和正以活潑、彈性的數位學習策略,重新定義未來教室的模樣。

注入數位學習DNA,翻轉傳統教學模式

但錦和的數位轉型並非一蹴可幾。早在疫情期間,錦和高中校長張純寧就意識到,數位教學不是選擇題,「因應數位浪潮、社會趨勢,我們一定得這麼做!」當時,她大刀闊斧將行政人員分組,手把手協助全校老師跨越科技門檻、熟悉線上教學,成功將「數位 DNA 」注入錦和。

如今,走進錦和的課堂,會看到生物老師利用平板搭配 AR 擴增實境技術,將圖像化為立體,讓學生直觀地觀察昆蟲解剖構造和心臟血液的流動;數學老師則透過 VR 虛擬實境,設計「密室逃脫」遊戲,讓學生在解謎中,學著邏輯推演;公民老師更帶著學生投入田野調查,將時事探討結合數位資訊,提升學習興趣。

「錦和的老師,幾乎都已經完成 AI 的增能研習。」張純寧透露,學校在將數位工具融入教學之餘,更和淡江大學合作開發專屬的「AI 倫理素養手冊」,並列為校定必修課程,目的是確保學生在擁抱 AI 的同時,也能建立正確的價值觀。

引進 Logitech Rally Board 65,打造無縫國際交流體驗

而隨著數位學習的版圖不斷擴張,近來,錦和面對的新挑戰,是為學生創造「無縫的國際交流體驗」。

為了讓學生有機會開口說外語、和世界接軌,錦和申請校園雙語計畫子計畫三,採購Logitech Rally Board 65,方便與美國、法國等國的姐妹校線上交流。但過去,要進行高規格的遠距教學,學校必須斥資打造一間固定的遠距教室,裡頭還得裝設投影機、追蹤攝影機和收音設備,不僅空間受限,設備盤點、維護也是行政人員的夢魘。

錦和高中圖書館主任吳孟仁解釋,如果讓學生一人用一台筆電視訊,只要有一位學生的設備出狀況,或是網路連線有問題,老師就必須先中斷課程,接著再像個工程師般,協助學生一一排除障礙;若採用多人在同一鏡頭前發言的模式,傳統的視訊鏡頭又無法照顧到每一個人,導致交流缺乏臨場感。

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吳孟仁表示,學生為參與跨國交流,常於夜間上線,展現高度投入與國際視野。隨著數位工具融入學習,學生更主動表達、協作與創造,培養面向未來的關鍵能力。
圖/ 數位時代

「我們要的,是一款將使用門檻降到最低、讓老師容易上手的數位工具。」張純寧指出,本學年藉由校園雙語化計畫與參與教育部高中優質化數位前導學校計畫的契機下,錦和偶然接觸到 Logitech Rally Board 65,結果意外發現,Rally Board 65 能徹底解決跨國交流的痛點。

#2 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
Logitech Rally Board 65 結合 65 吋觸控螢幕與 AI 視訊技術,搭配移動式腳架,有效解決跨國交流溝通挑戰。透過 AI 與數位工具導入,學生培養跨域協作與問題解決能力,學習成果不再侷限於考試。
圖/ 數位時代

Rally Board 65 作為專為新世代協作而生的全功能,配有 65 吋的 4K 超高畫質觸控螢幕,還有兩支無須配對、充電的隨插即用數位筆,讓師生能輕鬆在白板上書寫、共編討論。鏡頭、麥克風和揚聲器一體成型的配置,打破了過往需要拼拼湊湊各項硬體的限制;內建的「RightSight 2」智慧取景技術,不僅能自動追蹤並清晰框選正在發言的師生,學生不再需要擠在一個小小的筆電鏡頭前,也不用傳麥克風,只要像平常聊天般自然發言即可;另外,「RightSound 2」智慧調音技術則能透過 AI 回音抑制技術,過濾背景噪音,確保討論過程不受環境音干擾,讓跨國溝通有如面對面交流般清晰。

#3 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
錦和高中透過視訊設備,與長期有往來的美國肯特丹佛學校進行即時交流,科技賦能教育場景,讓跨國學習成為日常。
圖/ 數位時代

張純寧特別提到,Rally Board 65 擺脫傳統需固定於牆面的限制,只要裝上專屬推車腳架,就能任意移動,「Rally Board 65 最大的優點,是『可攜』!讓我們隨時隨地都能在學校的任何一個地方,創造『教學角』。」她笑稱,要是學校裡多幾台這樣的設備,等於多蓋了幾間多功能教室。不僅具備高度機動性,Rally Board 65 在安裝與視角上也同樣靈活,支援桌面、壁掛等多元配置,螢幕亦可雙向翻轉,根據需求調整上下視角,輕鬆融入各種教學情境。

同時,Rally Board 65 還有「免學習」的特性,「插電就能用,老師完全不用特別學習。」吳孟仁分享,現在的台美跨國連線,即便安排在夜間11點,學校也不必指派資訊人員留守,老師自己就能輕鬆開機、主持課程,大幅提升設備的使用率與教學彈性。

軟、硬體設備的升級,最終仍要回歸學生的成長。張純寧表示,當學生具備強大的數位協作能力,並習慣在虛實整合的環境中表達自我時,「你會明顯發現,沒有學生再躲在角落了!每個人都必須、也樂於站出來展現自己。」比方說,在自然科探究與實作的全年級發表會裡,學生是以「線上共編」模式,繳出成果;原先對寫程式一竅不通的社會組學生,經過 AI 課程上的學習,現在竟然能運用 AI 工具,協助弱勢團體、公益組織開發出線上的「記帳系統」。

#4 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
張純寧表示,穩定且符合使用習慣的數位工具,是支撐長時間教學與行政工作的關鍵。透過羅技鍵盤滑鼠符合人體工學的設計,在高工時及高強度的辦公室工作下,保持舒適與效率。
圖/ 數位時代

從最初克服線上教學的陣痛,到成為新北市首間 AI 科技高中,以及引進 Rally Board 65,錦和用實際行動證明,只要具創新教育思維、善用多元數位工具,就能打破空間、時間限制,為孩子們打造一座與世界無縫接軌的未來校園。

從理念到實踐,打造未來教學場域。歡迎教職員夥伴預約參觀 Logitech 展示中心,了解更多 AI 教育解決方案:https://360theredmarker.com/vt/logitech-taipei/

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