“芯片”(chip)短缺的問題備受全球關(guān)注，對此，業(yè)界專家、顧問、名嘴和分析師們都在解釋可能的原因。如同往常一樣，他們既對也錯，因?yàn)樾酒倘钡膯栴}有著多種原因和復(fù)雜的解決方案，并非是有哪一方造成的。無疑地，你應(yīng)該已經(jīng)聽過他們的說法了，而且還加入了自己的評估和觀點(diǎn)。n23esmc

事實(shí)上，要增加目前所需求的IC供應(yīng)，就只能藉由建造新的晶圓廠來實(shí)現(xiàn)——但這畢竟是一個非常昂貴的過程，而且要花上兩到三年的時間才能完成。另一個方式是藉由將產(chǎn)品組合移植到體積較小或是生產(chǎn)步驟較少的IC。n23esmc

以模擬為主的IC在晶圓廠生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)了一個有趣的利基點(diǎn)。有些分析師認(rèn)為，車用IC短缺的部份原因在于——現(xiàn)實(shí)中，許多此類IC利用較大幾何制程在較舊也較小的晶圓上生產(chǎn)的，而且是在產(chǎn)能有限的較舊晶圓廠生產(chǎn)。其他人則聲稱問題出在對于高端處理器和高性能數(shù)字IC的需求不斷地消耗新晶圓廠的產(chǎn)能；此類IC所用之處囊括個人計算機(jī)(PC)、智能手機(jī)、服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心等。n23esmc

總而言之，模擬和相關(guān)的傳統(tǒng)IC對汽車制造商和其他廠商的困境負(fù)有責(zé)任，也可說不用負(fù)責(zé)，您可以自行決定選邊站，或者兩者可能都算。n23esmc

請注意，盡管汽車廠商大聲疾呼“求援”，事實(shí)上，他們在整體IC市場的實(shí)際占有率卻只在5%和10%之間而已，這要取決于您是否是按照美元或單位來衡量。當(dāng)然了，汽車有非常大的乘數(shù)效應(yīng)(Multiplier Effect)；如果一輛車子因?yàn)闆]有IC而無法完工，那么就會有很多幾近完成的相關(guān)產(chǎn)品堆在倉庫里。n23esmc

相對“快速”解決方案

由于新的晶圓廠產(chǎn)能無法快速上線，下一個問題是：那該怎么辦？我讀過大部份是類同“奇聞”的報導(dǎo)，大多是關(guān)于有一些廠商重新設(shè)計其產(chǎn)品，以便能使用取用性較高的IC，但我對此抱持懷疑態(tài)度。首先，如何保證此類IC仍然可以取用？其次，要重新設(shè)計或移植甚至是一個簡單的設(shè)計(即使理論上如此)，在實(shí)踐上也并非微不足道。幾乎所有的設(shè)計都存在布局的問題，以及電磁干擾(EMI)、封裝、質(zhì)量認(rèn)證和其它令人不悅的意外，即便是簡單的“重做”(re-do)也是如此。n23esmc

為了解決這個問題，一家汽車制造廠聲稱將改用機(jī)械式的模擬里程計來代替數(shù)字讀取(Digital Readout)。同樣地，我也質(zhì)疑這樣的行動，因?yàn)槿绱艘粊韺τ谖锪锨鍐?BOM)變更、相關(guān)控制面板零件和配件、組裝程序等等的“漣漪效應(yīng)”(The Ripple Effect)必定是非常顯著的。n23esmc

關(guān)于電子產(chǎn)品業(yè)者如何應(yīng)付短缺的問題，也有一些立足點(diǎn)相互矛盾的故事。一篇知名的文章描述家用電器制造商正把重心放在其較為低階的機(jī)器，因?yàn)榇祟惍a(chǎn)品所需的IC比較少。因此，他們可以快速完工并出售產(chǎn)品。另一篇文章則聲稱，汽車廠商正為較高階且昂貴的車輛保留有限的IC供貨。我想這兩個報導(dǎo)都可能都是事實(shí)，因?yàn)殡娖骱蛙囎邮欠浅２煌漠a(chǎn)品，而且有各自不同的客戶情況。n23esmc

有其它替代方案嗎？

既然幾乎每個人似乎都有自己的答案，那么我分享我設(shè)想的解決方案：也許在設(shè)計時不要把低階IC放到其實(shí)不需要它們的產(chǎn)品中，藉以釋放晶圓廠的部份產(chǎn)能。在很多情況下，通常添加電子組件，尤其是加入IC的話，即能讓設(shè)計人員增加功能和特性，然而成品實(shí)際上對于客戶而言并沒有更大的用處，只是多了些附加功能而已。n23esmc

這方面的例子很多，包括從小型到中型產(chǎn)品：其中有一個1小時的基本的發(fā)條式定時器(8美元)。它使用起來非常簡單，完全不需要電池，而且對于大部份的家用而言就夠準(zhǔn)確了(圖1)。n23esmc

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圖1：這款簡單、機(jī)械式彈簧驅(qū)動的1小時定時器只有一種功能，這在許多情況下是件好事。(來源：Wayfair)n23esmc

還有這個配備發(fā)條定時器的基本非電子式小烤箱也仍然受到廣泛的使用，其標(biāo)價為35美元(圖2)。n23esmc

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圖2：這款Black & Decker小烤箱已經(jīng)生產(chǎn)了幾十年，幾乎沒什么變化；它直接且完全地從交流(AC)電源線供電，而不使用任何電子產(chǎn)品。(來源：Target)n23esmc

另一個例子是1970年代經(jīng)典的Maytag A608洗衣機(jī)。一些洗衣機(jī)愛好者將它視為同類產(chǎn)品中最可靠的機(jī)器(圖3)。它使用了開關(guān)和繼電器、沒有電子產(chǎn)品，典型使用壽命為25年。大部份此類洗衣機(jī)所需的維修是每7年到10年更換一次馬達(dá)和滾筒之間的傳動皮帶(使用維修服務(wù)需要花100美元，如果您自己動手的話，則只要花15美元和30分鐘的時間)，而且它其中有許多零件或配件仍然還可以用。n23esmc

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圖3：Maytag A608洗衣機(jī)的控制面板顯示其功能上的簡易性，可比擬其機(jī)電設(shè)計的方法。(來源：https://www.automaticwasher.org)n23esmc

當(dāng)然了，并非所有的小型非電子產(chǎn)品都比電子產(chǎn)品好。出于基本的精確度、便利性、功能和可重復(fù)性等原因，我并不打算丟棄我的電子卡尺，而換用我也留著的全機(jī)械式光標(biāo)卡尺(圖4)。更有趣的是，高質(zhì)量光標(biāo)卡尺的成本相當(dāng)于基本的電子光標(biāo)卡尺(20到50美元)。n23esmc

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圖4：電子卡尺(左圖)和機(jī)械式光標(biāo)卡尺(右圖)以大致相同的成本執(zhí)行同樣的基本測量功能。然而，電子卡尺更容易使用，使用者出錯的可能性較低，而且還提供其它實(shí)用的功能，例如重新歸零、可選擇的英制/公制讀數(shù)等等。(來源：Mitutoyo Corp.)n23esmc

除了等待新的晶圓廠上線，您對于IC短缺的原因和解決方案有什么看法？您認(rèn)為電路重新設(shè)計是一種可行的方法嗎？系統(tǒng)或整體的產(chǎn)品重新設(shè)計可行嗎？使用更少的IC呢？其它方法可行嗎？或者我們應(yīng)該再等等？n23esmc

作者注：我不喜歡那些分辨不出IC和塑料塊的人使用“芯片”(chip)一詞來表示IC。雖然讀者們知道什么是“集成電路”，很多隨意使用“芯片”一詞的人卻不知道。這些稱其IC芯片的人貶低了我們現(xiàn)在全都當(dāng)作理所當(dāng)然的這些微奇跡，并使IC聽起來與薯條、木片和油漆片同等。雖然我并未低估在工廠環(huán)境中制造這些產(chǎn)品的時間與資源—我看過它們在工廠量產(chǎn)的影片，確實(shí)令人印象深刻—但是它們在設(shè)計或制造的復(fù)雜性方面根本比不上IC。n23esmc

(參考原文：The IC shortage: Many causes and some solutions，by Bill Schweber，Susan編譯)n23esmc

原文發(fā)布于ESMC姊妹網(wǎng)站PlanetAnalog 責(zé)編：Elainen23esmc