Dlaczego tak trudno jest naprawić kryzys chipów?

Pomimo zobowiązań ze strony rządów i finansowania na rzecz wsparcia sektora półprzewodników, trwający kryzys chipowy nie odejdzie w najbliższym czasie. Komisja Europejska (KE) zaproponowała europejską ustawę o chipach, aby zachęcić do rozwoju dobrze prosperującego sektora półprzewodników od badań do produkcji i odpornego łańcucha dostaw, a w Wielkiej Brytanii Komisja Spraw Zagranicznych rozpoczęła nowe dochodzenie oceniające umiejętności, bezpieczeństwo i koniec -problemy z całym łańcuchem dostaw półprzewodników

McKinsey niedawno prognozował, że światowy przemysł półprzewodników do końca dekady będzie wart biliona dolarów. Jego założenie opiera się na średniorocznym wzroście cen o ok. 2% oraz powrocie do równowagi podaży i popytu po obecnej zmienności.

Jednak autorzy niedawnego artykułu McKinsey ostrzegają, że niedobory dostaw doprowadziły do ​​wąskich gardeł w produkcji wszystkiego, od samochodów po komputery, podkreślając, jak małe chipy krzemowe mają kluczowe znaczenie dla sprawnego funkcjonowania światowej gospodarki. „Pod wieloma względami nasz świat jest ‘zbudowany’ na półprzewodnikach” – zauważyli.

A ponieważ zapotrzebowanie na chipy ma wzrosnąć w nadchodzącej dekadzie, autorzy artykułu wezwali firmy zajmujące się produkcją i projektowaniem półprzewodników, aby skupiły się na zrozumieniu, dokąd zmierza rynek i co będzie napędzać popyt w dłuższej perspektywie.

Jeden z autorów artykułu, Ondrej Burkacky, starszy partner w McKinsey, rozmawiał niedawno z Computer Weekly o trudnościach w rozwiązaniu kryzysu w łańcuchu dostaw półprzewodników.

Patrząc na wzrost popytu na półprzewodniki, powiedział: „Myślę, że biorąc pod uwagę pandemię, widzieliśmy prawdziwy boom na półprzewodniki. Ludzie zaczęli pracować w domu i potrzebowali dodatkowego sprzętu komputerowego. Oglądaliśmy też więcej filmów online, a usługi w chmurze kwitły”. To jedne z czynników, które zwiększyły popyt na półprzewodniki.

Jednak dwa lata od wybuchu pandemii Covid-19 Burkacky powiedział, że popyt na półprzewodniki jest większy, niż jest w stanie udźwignąć podaż. „Przemysł motoryzacyjny jest szczególnie dotknięty sytuacją niedoboru” – powiedział. „Producenci samochodów stracili dość znaczną sprzedaż podczas pandemii, ponieważ nikt nie kupował samochodów. Kiedy gospodarka wróciła do normy, popyt na samochody wzrósł. Już wcześniej brakowało zamówienia na półprzewodniki, a wraz z tym mają coraz mniejszy udział w półprzewodnikach”.

Według Burkacky wyzwaniem dla sektora motoryzacyjnego i innych branż wymagających półprzewodników jest to, że branża jest znacznie bardziej skoncentrowana na zaspokajaniu potrzeb sektora IT i branży telefonii komórkowej.

Najnowsze prognozy Gartnera dotyczące urządzeń pokazują, że w 2022 roku światowe dostawy telefonów 5G mają wynieść 710 milionów sztuk. Chociaż jest to wzrost o 29% od 2021 r., jest to spadek w stosunku do wcześniejszych oczekiwań. Oczekuje się jednak, że w 2023 r. popyt na telefony 5G wzrośnie w szybszym tempie.

Jednak sprzedaż urządzeń ucierpiała również z powodu problemów z łańcuchem dostaw, a także zmieniającego się klimatu makroekonomicznego, jak twierdzi Ranjit Atwal, starszy dyrektor ds. analityki w firmie Gartner. „Doskonała burza wstrząsów geopolitycznych, wysoka inflacja, wahania kursów walut i zakłócenia łańcucha dostaw obniżyły popyt biznesowy i konsumencki na urządzenia na całym świecie, co ma najmocniejszy wpływ na rynek komputerów PC w 2022 roku” – powiedział Atwal. „Zapotrzebowanie na komputery osobiste spada o 13,1% w 2022 r. i spadnie znacznie szybciej niż zapotrzebowanie na komputery biznesowe, które ma spaść o 7,2% rok do roku”.

Biorąc pod uwagę, że motoryzacja stanowi tylko 8% sprzedaży półprzewodników, Burkacky powiedział, że producenci samochodów są na słabszej pozycji niż producenci komputerów w swoich negocjacjach dotyczących długoterminowego zobowiązania się do zabezpieczenia masowych dostaw chipów. Innym czynnikiem jest to, że poza sektorem zaawansowanych technologii producenci samochodów i inni producenci opracowujący „inteligentne” technologie często nie potrzebują najnowszych osiągnięć w dziedzinie półprzewodników.

Jak wskazuje Burkacky, około 80% zapotrzebowania na chipy samochodowe pochodzi w rzeczywistości z tak zwanych węzłów „dojrzałych” lub funkcji. Zwykle opierają się one na starszej technologii 50 nanometrów. Jest to popyt na te chipy, oparty na starszej technologii, gdzie problemy z podażą są najbardziej dotkliwe.

Ponieważ obecne chipy głównego nurtu są wytwarzane przy użyciu technologii 10- lub 14-nanometrowej, powiedział Burkacky, obsługa klientów, którzy potrzebują chipów opartych na technologii 50-nanometrowej lub nawet starszej, nie jest głównym celem w branży. plany ekspansji głównych graczy półprzewodnikowych takich jak TSMC, Intel i Samsung. Tak więc fakt, że fabryki półprzewodników mają powstać w Europie, nie pomaga rozwiązać kryzysu w łańcuchu dostaw chipów.

Po pierwsze, powiedział Burkacky, nawet w najbardziej optymalnych warunkach potrzeba co najmniej trzech lat, aby zakład produkujący chipy zaczął produkować półprzewodniki. „Bardziej realistyczne oszacowanie jest takie, że osiągnięcie określonego poziomu produkcji zajmuje od czterech do pięciu lat” – powiedział.

Ale warunki są dalekie od optymalnych. Systemy sterowania używane w fabryce wymagają tej samej „starej technologii chipowej”, w której występują problemy z dostawami. Może to oznaczać, że sami producenci chipów mogą znaleźć problemy z dostawami podstawowego sprzętu, którego potrzebują do budowy nowych półprzewodników.

Zwrot z inwestycji to kolejny czynnik wstrzymujący podaż żetonów. Jak wskazuje Burkacky, subsydia i granty na badania i rozwój koncentrują się zwykle na nowych technologiach, co oznacza, że ​​producenci chipów mają niewielką zachętę finansową do budowania nowych fabryk dla starszych chipów.

„Kiedy przeprowadzasz ogólną analizę biznesową z perspektywy producenta półprzewodników skupiającego się na technologiach dla sektora motoryzacyjnego, w zasadzie musisz spojrzeć na mniejsze dotacje i branżę klientów, która jest zazwyczaj bardzo wrażliwa na ceny” – powiedział. „Tak więc zwykła podwyżka ceny może nie zostać zbyt dobrze odebrana”.