目前半導(dǎo)體供應(yīng)鏈瓶頸的根源已經(jīng)潛伏多年，但COVID-19大流行讓問題浮出水面。在2020年2月的一篇預(yù)測(cè)報(bào)道中，半導(dǎo)體工程公司(Semiconductor Engineering)警告稱，200毫米晶圓的芯片廠設(shè)備的需求即將超過供應(yīng)，這類設(shè)備通常用于較老、較慢的芯片。

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物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備不需要最快的芯片，可以用200毫米的晶圓制造，其需求的激增通常被認(rèn)為是導(dǎo)致芯片供求失衡的根本原因。高速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)引發(fā)了對(duì)各種尺寸芯片的需求激增，而芯片生產(chǎn)則進(jìn)一步滯后。根據(jù)華爾街日?qǐng)?bào)的一篇文章提到，在2021年第三季度芯片交付周期達(dá)到22周，是2020年底,約13周的將近兩倍。這也是自2013年開始監(jiān)測(cè)該行業(yè)以來所見到的最長(zhǎng)交貨時(shí)間。其他特定類型的芯片，包括用于汽車的微控制器，交貨時(shí)間甚至長(zhǎng)達(dá)32周。這是促使二手車價(jià)格在過去一年中上漲21%的潛在因素。

全球芯片短缺也開始影響人工智能。許多人工智能模型，如計(jì)算機(jī)視覺和NLP(自然語言處理)，都依賴強(qiáng)大的GPU進(jìn)行模型訓(xùn)練。所以當(dāng)芯片廠正在努力生產(chǎn)較老、速度較慢的芯片時(shí)，GPU等高端芯片也存在短缺。

GPU巨頭英偉達(dá)(Nvidia)的首席執(zhí)行官黃仁勛(Jensen Huang)警告稱，該公司正面臨供應(yīng)鏈方面的限制。英偉達(dá)的GPU生產(chǎn)依賴于亞洲芯片廠。8月15日，在公司公布財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)后，黃在與分析師的電話會(huì)議上表示：“目前的評(píng)估是，明年大部分時(shí)間，我們將看到供應(yīng)緊張的環(huán)境，主要是因?yàn)槲覀兊男枨筇罅恕?rdquo;

全球都在加速企業(yè)的數(shù)字轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，并以更快的速度推動(dòng)對(duì)人工智能應(yīng)用的需求。這也引發(fā)新型芯片設(shè)計(jì)蓬勃發(fā)展，這些設(shè)計(jì)針對(duì)的是新興的人工智能。

SambaNova Systems，這是一家成立4年的人工智能初創(chuàng)公司，估值已經(jīng)超過50億美元。該公司已與臺(tái)積電簽訂合同，使用7nm(納米)工藝制造其可重構(gòu)數(shù)據(jù)流單元(RDU: ReconfigurableDataflow Unit 一種下一代處理器，旨在提供本地?cái)?shù)據(jù)流處理和可編程加速)。RDUs在預(yù)先配置的機(jī)架中出售，或者通過軟件即服務(wù)(SaaS)交付方法作為API提供。

SambaNova公司首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Rodrigo Liang表示，快速的硬件只是SambaNova人工智能的一部分。他說，開發(fā)一個(gè)成功的人工智能解決方案還有很多其他因素。

芯片短缺加速了業(yè)界對(duì)計(jì)算效率的關(guān)注。終端用戶越來越傾向于使用人工智能特定的解決方案，而不是使用商品組件，以獲得這種效率帶來的好處。人工智能是一個(gè)系統(tǒng)問題，單靠芯片是無法解決的，為了成功地將人工智能項(xiàng)目投入生產(chǎn)，終端用戶必須能夠?qū)⑷斯ぶ悄芗傻剿麄兊墓ぷ髁鞒毯蛻?yīng)用程序中。積累單個(gè)組件(如芯片)和自集成解決方案是一項(xiàng)耗時(shí)且昂貴的工作，且大多數(shù)組織缺乏所必須的重要技能和專業(yè)知識(shí)。

除了芯片短缺，一個(gè)同樣重要的問題是人工智能人才短缺。Liang說：“目前，大多數(shù)人工智能人才都在大型科技公司工作。為了實(shí)現(xiàn)更普遍的人工智能公平，行業(yè)必須提供高易用性的產(chǎn)品，為終端用戶降低實(shí)施和擴(kuò)大人工智能所需專業(yè)知識(shí)的門檻。”

可以肯定的是，我們生活在一個(gè)有趣的時(shí)代。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的爆炸式增長(zhǎng)、居家辦公的要求以及芯片廠本身的產(chǎn)能短缺，這些因素結(jié)合在一起，導(dǎo)致對(duì)芯片的需求超出了可用供應(yīng)。

然而，危機(jī)也可能是機(jī)遇。如果處理能力受到限制，創(chuàng)新型公司會(huì)找到解決這個(gè)限制的方法。各大公司已經(jīng)承諾投入數(shù)千億美元建造新的芯片廠。中國許多公司也都開始投入芯片研發(fā)和生產(chǎn)行業(yè)。這一危機(jī)將在未來幾年促使行業(yè)釋放出更多的創(chuàng)新。