從日本東京到美國底特律，各家汽車製造商正大幅減產；商店貨架上愈來愈難見到SONY新出的PlayStation遊戲機；甚至連鋁生產商也預警銷售可能下滑----這些現象背後有個共同的原因：全球半導體供應驟然短缺且急劇惡化。
半導體也被稱為積體電路，更常見的稱呼則是晶片。它可能是有史來全世界所生產體積最小卻要求最高的產品，高昂的生產成本和製造難度，使全球對亞洲2大晶圓代工廠台積電（2330）和三星電子（SAMSUNG）的依賴與日俱增，早在當前全球晶片供應缺口浮現前，美中緊張關係和COVID-19疫情就已加劇了這種依賴。
如今許多國家都意識到，半導體產業是具有戰略意義的關鍵產業。各國政府和企業已計畫在未來數年將向半導體供應鏈投資達數千億美元，展開1場具深遠地緣政治和經濟影響力的「晶片競賽」（chip race）。以下是《彭博》對當前全球晶片荒所做的QA懶人包：
1、為何出現短缺？
目前狀況和COVID-19疫情有很大關係，部分原因如下：
◎伴隨疫情而來的居家時代，導致需求超出晶片製造商預期。受在家辦公和教學潮帶動，筆電銷量增速升抵10年來最高，家用網絡設備、顯示器、Chromebook銷量都大幅增長，同時從電視到空氣清淨機銷售也急速竄升，這些全都需要客製化晶片。在工作和娛樂需求促使視訊服務大爆發後，就連Razer Kiyo等網路直播攝影機都愈來愈難買到。
◎疫情引發的不確定性，導致訂單波動劇烈。台積電高管在近2場財報法說會上提到，為因應不確定性所釀風險，客戶囤積的晶片庫存量比正常狀態下來得多。汽車製造商在疫情爆發之初急劇減產，低估了汽車銷售回溫速度，在2020下半年匆忙趕訂晶片，但半導體廠為供應如蘋果公司（Apple Inc.）等智慧手機巨頭已產能滿載。
◎廠商搶囤晶片也加劇供應緊缺。個人電腦（PC）製造商2020年初就開始警告半導體供應緊張，到年中時，中國手機與電信設備大廠華為（HUAWEI）開始囤積相關元件，以確保美國9月對其實施晶片斷供制裁後生產暫時無虞，其它中國公司則緊隨其後。這使中國2020年晶片進口額增至近3800億美元，近乎全年進口總額的5分之1。
2、影響為何？
一些企業將遭受重創。受晶片短缺影響，汽車製造商今年第1季所延遲汽車生產量估約100萬台，預期銷售損失將達610億美元，但規模更大的電子產業現在看來也受到威脅，從手機到遊戲主機島依賴晶片的產品都可能因此出現短缺或漲價。恩智浦半導體（NXP）和英飛凌（Infineon）都已表示，汽車業以外也出現了供應受限狀況。
3、主要供應商有哪些？
當你聽聞蘋果公司（Apple Inc.）、高通（Qualcomm）或輝達（nVIDIA）晶片時，這些公司其實只是晶片設計者，它們都仰賴晶圓代工廠為其生產晶片。其中最惹人關注的是最昂貴也最複雜，用於電腦和智慧手機的先進邏輯晶片。
◎台積電（2330）的產能領先業界，所有公司都想方設法要取得這家台灣晶圓代工廠生產的最高端晶片。台積電是全球最大晶圓代工業者，在全球晶圓代工市場佔有率比其後3家競爭對手的總和還高。
◎南韓三星電子（SAMSUNG）因在記憶體晶片市場佔主導地位，總體而言是1家更大的晶片製造商。該公司企圖搶佔更多晶圓代工業務，且正持續改進生產技術，被廣泛視為台積電外的最佳代工選項。如高通和輝達等公司已愈來愈倚重三星。
◎英特爾（intel）是晶片生產領域最後的美國冠軍，目前營收仍超過其他所有同業，但這家老牌晶片供應商的市場集中在電腦處理器領域，且因7奈米製程量產不斷延遲，導致其他晶片設計商正利用台積電代工搶奪市佔，對其構成威脅。
◎台積電和三星還有一些規模較小的競爭對手，包括美國格芯（Globalfoundries）、中國中芯國際（SMIC）、台灣聯電（2303）等。但這些對手的製程技術都比台積電落後至少2到3代。
4、這場晶片競賽當前形勢如何？
亞洲2大巨頭正耗費巨資以鞏固自身地位：台積電2021年資本支出將達280億美元，遠高於2019年創紀錄的170億美元；三星則提出為期10年約1160億美元的投資計畫，以求迎頭趕上台積電。
同時，中國正大力追趕其他國家的先進科技發展，以降低對美國技術的依賴，尤其是在半導體方面。先前川普政府遏制中國科技大廠的舉措----如切斷華為的晶片供應及阻礙美國投資如中芯國際和小米等科技業者----加深了中國的憂慮，北京當局已在「中國製造2025」經濟藍圖中將晶片製造列為最高優先發展項目，並計畫投資逾1400億美元打造世界一流的本土半導體產業。但要實現這個願景還有很長一段路要走。例如，近年中國成立了許多車用晶片設計公司，但尚無能力生產目前汽車所需的高端晶片。
5、其他國家有哪些行動？
因發展高端晶片製造能力的困難度甚大，從布魯塞爾到華盛頓等各國政府紛紛祭出獎勵措施，希望吸引企業在自家領土內興建或擴展相關生產設施。白宮預料將於未來幾周簽署1項行政命令，下令在全政府層面對關鍵供應鏈展開審查，而晶片短缺將是此次調查的焦點。
拜登政府正針對晶片供應擬定長期計畫，料將為台積電在亞利桑那州120億美元設廠計畫及三星德州擴廠計畫提供賦稅優惠。歐盟正考慮在歐洲興建1座先進半導體工廠，而且台積電和三星有可能參與其中。其他包括中國在內的各國政府，也都在考慮以各種方式扶植本土半導體企業。
6、為何參與晶片競賽這麼困難？
晶片製造是既需要極高精密度又需要高產量的業務，同時還因迭代迅速而需要巨額長期投資。如德州儀器（TI）、IBM、摩托羅拉（MOTOROLA）等知名企業，都已經退出或放棄追趕最先進晶片製造技術。如今大多數業者都專注於晶片設計，僅有台積電、三星和英特爾3家公司仍在從事先進邏輯晶片製造，而且英特爾仍在苦苦追趕前2家公司，這意味這項重要技能已集中到少數業者手中。
包括造價與設備在內1座晶片生產工廠動輒耗資數十億美元，必須每周7天、每天24小時不間斷地運轉才能夠回收投資成本。除此之外，良率（Yield Rate，所產出每批晶片中的良品比率）更是決定成敗的關鍵。要累積多年知識與經驗，才有辦法在複雜的光刻製程中使生產良率達到90%。
想像一下，福特汽車（Ford）每生產10台汽車就必須丟掉1台是什麼感覺，晶片製造商若能達到這個水準就成功了。此外，晶圓代工廠需要大量水電供應，而且哪怕是最微小的干擾（不論是灰塵顆粒或遠方的地震）都能輕易打亂生產。
7、誰能從這場晶片戰中受益？
半導體產品即使是小幅改進，也有助於節省大量能源和成本，因為如Amazon Web Services等1項服務要運行往往需要大量晶片。隨著5G行動網絡普及、視訊與遊戲串流等數據密集服務的需求升高及愈來愈多人在家工作，對更新穎、更節能的晶片需求也水漲船高。
衡量半導體先進程度的方法之一是所謂的線寬（line-width），也就是電路間的間距，目前業界對先進晶片的標準是5奈米，而台積電和三星正致力於在2022年實現3奈米製程量產。除了5G，依賴大量數據處理的AI（人工智慧）興起，也是驅使半導體業者創新的動力之一。伴隨從手機到冰箱等萬事萬物都能連網的物聯網（IoT）時代來臨，未來幾年晶片用量料將大幅增加，更節能的晶片設計將成關鍵。
8、台灣所面對的狀況？
拜台積電和適合高端電子發展的生態系所賜，台灣佔據了半導體供應鏈的核心。美國、歐洲及日本汽車製造商正遊說台灣政府，希望台灣政府與台積電協助因應當前晶片短缺危機。這意味著在科技成為美中大國角力焦點的世界中，台積電的晶片製造技術將為台灣當局帶來政治和經濟籌碼。台灣經濟部長王美光19日才證實，收到了白宮經濟顧問迪斯（Brian Deese）的感謝函，向台灣政府幫忙解決車用晶片短缺致謝。（財經中心／綜合外電報導）
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