半导体供应短缺正在催生更优秀的产品设计

2021-10-29 13:26


作者:安富利全球销售管理与供应商支持副总裁 Peggy Carrieres

价格上升、技术更迭,还有不可避免的供应链紧缺问题,将给半导体行业带来广泛、深刻的变化。
毫无疑问,新冠疫情的大流行对半导体行业产生了非同寻常的影响。但需要强调的是,这场疫情实际上也放大了行业现存的问题。早在芯片短缺的新闻占据各大媒体头版头条之前,一些重大的行业变革就已经在悄然酝酿之中了。而这些变革势必会产生深远的影响,其中对供应链的影响尤为显著。

就拿5G和电动汽车基础设施的发展来说。在2020年之前的数年间,技术的迅速发展推动了半导体需求量的增长。但是疫情黑天鹅的突然出现,打乱了原有的社会节奏。在疫情爆发之初,汽车制造商纷纷取消芯片订单。后来随着疫情趋缓,车市需求反弹,汽车制造商试图重新争取订单时,引发了一系列连锁反应,波及了整个产品的生命周期。
半导体产业具有复杂性和周期性的特点,供应链原本就很容易受到供求变化的影响。错误地假设这些问题会在疫情结束后迅速消失,那就太欠考虑了。这些问题将长期存在,但这并不一定就是最坏的消息。
硬币的另一面:价格的提升也会加速创新
由于供应不平衡,导致近期一些电子元器件价格出现上涨。不过,就算当前的这场缺芯潮退去,零部件变得很容易获得,价格也很难回落到新冠疫情大流行前的水平。原因很简单,生产零部件的成本已然增加。劳动力成本和原材料成本双双上涨,让当下的情况变得更加糟糕。考虑到资本支出的负担和技术更迭的速度加快,半导体企业并未将产能扩大到与以往发展周期相同的水平。
面对控制成本的持久压力,OEM设计工程师将持续努力,在电路板和系统设计中,缩小产品尺寸,并减少组件的使用数量。作为回应,供应商也会加大创新力度。
未来,半导体设备的集成度会不断提高。业界对于将更多功封装到更小尺寸和空间内的迫切需求,以及对 “更智能”产品的渴望,推动着系统级封装技术的开发持续快速发展。如今,几乎所有设备都展现出了令人印象深刻的集成化水平。
例如,开发传感器技术的公司不仅仅只局限于打造智能传感器,他们能够将传感器和处理器能力整合到一个设备中。如今,我们开始尝试将AI处理等功能整合到单个传感器封装中,其中可能包含一个专门用于AI信号处理的DSP(数字处理器)、用于AI模型的存储器和传统的图像传感器电路。将AI处理功能和传感器算法整合到同一封装内,这样的集成化水平被供应商视为一种真正的竞争优势,而不仅仅是减少组件数量或增添各种花哨功能的手段。
当工程师想办法削减成本,增加产品特性与功能之时,软件驱动的特性与功能也随之激增。一个值得注意的早期例子就是在软件无线电(SDR)中,通过大量调谐电路进行滤波的工作大部分都是在软件中完成的。能够让一台计算机的系统像另一个系统那样运行的模拟器,也用软件代替了成套的硬件。
供应链现状面临诸多挑战
这些正在发生的技术变革将带来新的不确定性。但是,变化会有多快?如何影响BOM(物料清单)?供应链中组件的数量会减少吗?一切还没有定论,唯一能够确定的就是,创新会推动更多变革的发生,将给整个产品的生命周期带来连锁反应。
由于零部件短缺,引领供应链的设计链现在显得尤为重要。在许多应用中,根本就没有完美的、立等可取的替代零部件可供使用。安富利已经在帮助工程师采用更容易获得的零部件来重新设计电路板。在某些情况下,工程师不得不重新走完整个认证流程,以确保最终产品是合格的。
企业现在都已经注意到,如果在采购时不增加BOM(物料清单)之外的零部件,之后会遇到很多痛点问题。尤其是,当前加快产品上市的压力逐步增大,,问题变得更加棘手。
企业也在重新审视如今的产品库存现状。举例来说,他们现已意识到,自己已经无法准确地预知什么时候需要零部件,而且如果仅仅依靠即时库存策略,会有严重的缺陷。原始设备制造商认识到,当他们缺少一个2美元的零部件时,将无法交付价值高达7万美元的产品。因此,业界对于库存的理解也正在发生变化,以前普遍将库存视为负债,而现在将库存视为一种资产。这正是分销商能够发挥价值的地方,分销商的工作就是为客户保留库存。对于整个行业来说,我们起到了缓冲带和蓄水池的作用。
人们关注的焦点也从价格转移到了供应保障问题。同时,企业也需要一种具有弹性的供应链策略,来迅速应对意料之外的突发状况。当下,企业正着手重建供应链体系,利用从数据和市场趋势分析中挖掘的非凡洞见,在整个产品周期中获取更大的可见性。我们从越来越多的客户那里了解到,他们真正需要的是在分销领域具有专业知识的、值得信任的合作伙伴,帮助他们规划、预测和制定风险管理策略。这对供应链的发展而言有着重大意义,它使得企业能够做好充分准备,更好地应对未来可能出现的供应链中断问题。最重要的是,它可以让企业更加专注自身的技术开发,而不是为了采购问题绞尽脑汁。

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