Årsagen til, at manglen på chips fortsætter, skyldes hovedsageligt, at udbuddet overstiger efterspørgslen.
Fokus på:
1. Epidemien har fremmet udviklingen af hjemmekontor, hjemmeunderholdning og e-handel, hvilket har ført til en kraftig stigning i efterspørgslen efter teknologiske produkter, men det tager lang tid at bygge en chipfabrik og kan ikke følge med vækstraten i efterspørgslen;
2. En professor ved Cornell University sagde: "Hvis alle vil producere chips, vil de hente det samme udstyr"; fordi for at håndtere giftige kemikalier er det kun uddannede fagfolk, der kan "lave kerner", hvilket fører til mangel på arbejdskraft
3. Når alle aspekter er mangelfulde, vippes de eksisterende ressourcer mod de mere krævende banebrydende spåner, mens de gammeldags spåner placeres i en relativt sekundær position.
Fra udbruddet af COVID-19-epidemien til i dag har manglen på chips altid plaget den elektroniske produktforsyningskæde. Epidemien har forårsaget industriuro i næsten to år. Som hjertet i mange teknologiske produkter er der stadig en alvorlig mangel på chips; producenter i industrier som spilkonsoller, netværksudstyr, medicinsk udstyr og biler lider stadig under manglen på chipsæt.
Folk troede oprindeligt, at dette problem ville blive løst på egen hånd - enten øger producenterne indsatsen for at imødekomme efterspørgslen, eller efterspørgslen afkøles naturligvis, men nu “kernemangel” problemet er stadig meget alvorligt.
Chipproblemet er ikke blevet afhjulpet, men det er blevet sværere at kontrollere. Nedlukningen af byen og karantænen i alle folks hjem er blevet fortid, men manglen på chips er stadig et stort problem ved hånden.
Forsyningskædeproblemer suspenderede produktionen af elektriske køretøjer i Tyskland. Associated Press rapporterede i september, at på grund af manglen på kerner, suspenderede GM og Fords mange nordamerikanske samlefabrikker engang produktionen; Teslas administrerende direktør Elon Musk mindede engang i medarbejdernes interne e-mails om, at Teslas leveringsvolumen afhænger af global chipmangel Status, og manglen er stadig alvorlig.
I oktober i år tilskrev Apple sine dårlige økonomiske resultater til chipmangel. Der var også rapporter om, at iPhone 13 ville reducere produktionen med 10 millioner på grund af chipmangel. Intel advarede også om, at mangel på forsyning kan fortsætte indtil 2023.
Spillehardwareindustrien klarer sig heller ikke godt. Nintendo annoncerede også i denne måned, at det var nødt til at sænke sine salgsforventninger på grund af faktorer som chipmangel. Nintendo forventer, at det samlede salg for indeværende regnskabsår vil være 24 millioner enheder, hvilket er omkring 6 % lavere end det tidligere fastsatte salgsmål på 25,5 millioner enheder.
Kort sagt er halvlederforsyningskæden blevet udvidet på nye måder, der er dybt forankret og svære at løse. Vækstraten i efterspørgslen overstiger chipvirksomhedernes muligheder, især brugen af en bred vifte af basiskomponenter, hvilket vil medføre flere store investeringsrisici på grund af store efterspørgselsudsving.
Brian Matas, vicepræsident for markedsundersøgelser hos IC Insights, et halvlederindustrianalytikerfirma, sagde: “Den globale økonomi har været stagneret så længe på grund af epidemien, og forsyningskæden er endnu ikke kommet sig.”
Årsagen til, at manglen på chips fortsætter, skyldes hovedsageligt, at udbuddet overstiger efterspørgslen - efterspørgslen efter chips er stadig stigende, men opførelsen af nye fabrikker er ikke altid et spørgsmål om natten over. Derudover har de cykliske ændringer i historien også afskrækket nogle investorer.
Efterspørgslen stiger hurtigt, og det går ikke så hurtigt at bygge nye anlæg
I 2020, hvor den økonomiske virkning af den nye kroneepidemi gradvist viser sig, er chipindustrien begyndt at forudse vækst i efterspørgslen. Ifølge data fra Semiconductor Industry Association faldt det globale chipsalg med 12 % i 2019. Men i december 2019 forudsagde organisationen, at den globale chipindustri vil vokse med 5,9 % og 6,3 % i henholdsvis 2020 og 2021.
De seneste data viser, at det globale chipsalg mellem august 2020 og august 2021 er steget med 29,7 %. Efterspørgslen drager fordel af fremme af cloud computing og 5G-teknologier, og forskellige produkter såsom biler og husholdningsapparater øger også brugen af chips.
Professor i Harvard Business School og tidligere Intel-direktør David Yoffie sagde, at hjemmekontor, hjemmeunderholdning og e-handel har fået efterspørgslen efter mange højteknologiske produkter til at skyde i vejret, hvilket er ud over mange menneskers forventninger.
Chipproducenter indså ikke den fortsatte styrke af denne efterspørgsel før omkring et år siden, men overgangen skete ikke fra den ene dag til den anden. Det vil koste milliarder af dollars at bygge en ny spånfabrik, og det vil tage flere år. Joffe påpegede: "Det vil tage omkring to år at bygge en ny fabrik. Og fabrikken bliver større og større, omkostningerne bliver højere og højere, og det bliver mere og mere kompliceret."
Sony og TSMC annonceret for nylig, at de vil investere 7 milliarder amerikanske dollars for at bygge en chipfabrik, der er i stand til at producere gamle komponenter i Japan, men den starter først produktionen i slutningen af 2024. Intel investerer også i opførelsen af flere nye teknologisk avancerede fabrikker, men de vil først gå online i 2024.
Joffe påpegede, at kun det hollandske firma ASML (en af verdens største producenter af halvlederudstyr) kan levere den ekstreme ultraviolette litografimaskine, der kræves til at producere banebrydende chips, til en pris på op til 120 millioner amerikanske dollars. Men ASML kan ikke fremskynde udbuddet og imødekomme stigningen i efterspørgslen.
Mangel på udstyr og materialer
Mange elementer, der er nødvendige for at producere halvledere, er også en mangelvare. Underlaget til fremstilling af printplader, det vil sige overfladen, hvorpå chippen er fastgjort, har altid været svært at købe.
Disse nuværende plader er nøglen til kommunikation mellem chips. Ron Olson, direktør for operationer ved Center for Nanoscience and Technology Research ved Cornell University, påpegede også, at nogle komplekse emner relateret til fremstillingsprocessen, såsom personligt værnemidler og naturgasrør, nu også oplever forsinkelser i leveringen.
Opbygning af nye fabrikker og udvidelse af eksisterende fabrikkers kapacitet lægger også pres på forsyningskæden for halvlederproduktionsudstyr. “Vi har en tendens til at være opmærksomme på spånfabrikker, men spånfabrikker har brug for en hel række ting for at blive spånfabrikker, og disse ting har nu problemer.” Cornell University materialeingeniør professor Chris Ober (Chris Ober) sagde, “Hvis alle vil. Hvis du producerer chips, vil du snappe det samme udstyr.”
Antallet af højt specialiserede halvlederudstyrsproducenter er begrænset, og leveringscyklussen er meget lang. Derudover tager det også meget tid at installere og teste pålideligheden af disse enheder på fabrikken.
“Det tager et halvt til et år at købe udstyr, og så skal der diverse procesudviklinger og udstyrsvurderinger til.” Olsen sagde, “Det tager tid.”
Mangel på arbejdskraft
For at imødekomme den stadigt stigende efterspørgsel efter chips skal der udover at bygge flere chipsfabrikker rekrutteres flere mennesker. Halvlederhandelsorganisationen IPC udsendte i slutningen af september en rapport om, at næsten fire femtedele af producenterne har svært ved at rekruttere egnede arbejdere, og problemerne i Europa og Nordamerika er særligt alvorlige.
For at håndtere de giftige kemikalier, der bruges i chipproduktionsprocessen, skal medarbejderne modtage særlig uddannelse, hvilket bringer endnu en flaskehals til stigningen i arbejdskraft. Virksomheder er nu afhængige af højere lønninger, mere fleksible arbejdstider og trænings- og uddannelsesmuligheder for at tiltrække nye medarbejdere.
Oregonian af USA rapporterede, at Intel endda har placeret “søges hjælp” reklamer på tv og radio, specifikt rekruttering af arbejds-studiestuderende.
Ressourcer vipper mod banebrydende spåner, “svært at producere” gamle chips
Den yderligere virkning af utilstrækkelige ressourcer afspejles på nuværende tidspunkt - ikke alle chips er det “født lige.”
Simple halvlederkomponenter såsom strømstyringschips, mikrokontrolchips og sensorer er blevet hovedkilden til mangel. Kompleksiteten af disse enheder er langt mindre end den CPU og GPU, der bruges i smartphones og spilkonsoller, og de anvendte fremstillingsprocesser er ikke for komplicerede. Men deres anvendelsesområde er ekstremt bredt, fra mikrobølgeovne til medicinsk udstyr til legetøj, næsten alle produkter vil bruge denne form for elektroniske komponenter.
Ifølge Josh Pucci, vicepræsident for Sourceability, en elektronisk komponentplatform, kostede den strømstyringschip, der blev brugt i mange produkter engang kun $1, men nu er den steget til $150. IC Insights sagde, at leveringstiden for sådanne komponenter er blevet forlænget fra 4-8 uger til 24-52 uger. Gammeldags chipproduktionsudstyr er nu svært at finde, og manglen på disse produkter øger efterspørgslen efter sådant udstyr.
Markedsundersøgelsesfirmaet Gartner forudser, at den globale kapacitetsudnyttelsesgrad på chipfabrikker vil nå 95,6 % i andet kvartal af 2021, sammenlignet med kun 76,5 % i andet kvartal af 2019. Gartner-analytiker Gaurav Gupta (Gaurav Gupta) sagde, at dette viser, at fabrikken allerede kører med fuld kapacitet for at kunne vedligeholdes.
Chipstøberifirmaet GlobalFoundries CEO Tom Caulfield (Tom Caulfield) sagde i oktober i år, at hans virksomheds produktionskapacitet er reserveret frem til 2023. Nogle produkter fra Analog Devices står over for ekstrem høj efterspørgsel. CFO for dette selskab fortalte investorerne i august i år, at der er planlagt ordrer til det næste regnskabsår, der begynder denne måned.
En del af udfordringen for chipproducenter er, at nogle kunder kan have “dobbelt booking” situationer, det vil sige bevidst overindkøb for at forhindre utilstrækkeligt udbud, hvilket resulterer i uforudsigelige fremtidige efterspørgselstendenser. “Manglen på lager forårsaget af dobbeltbookinger gjorde situationen værre,” sagde Willy Shih, professor ved Harvard Business School.
Analytikere mener, at virksomheder, der kan producere disse chips, kan være tilbageholdende med at investere i nye anlæg på grund af den ringe fortjeneste af sådanne chips og den stærke cykliske karakter af halvlederindustrien. Kravene skyder ofte i vejret og styrtdykker. De er bekymrede for, at overudbuddet af chips i fremtiden vil presse produktpriserne ned.
“Når du ser tilbage på halvlederindustriens historie, vil du opdage, at efter at fortjeneste og priser er steget i vejret, vil der være en alvorlig nedgangscyklus.” Harvard Business Schools Jofi sagde, “Vi ved ikke, om den nuværende vækst i efterspørgslen kan fortsætte.”
Selvom der er mange nye spånproduktionskapaciteter, vil de fleste af dem blive brugt til at tilfredsstille banebrydende produkter. En rapport udgivet af Gartner i januar i år forudsiger, at chipproducenter vil investere 146 milliarder ny kapacitet i år, en stigning på 50 % i forhold til 2019, men kun en lille del af den vil blive brugt til mere almindelige gamle chips.
I teorien kan en forøgelse af produktionskapaciteten af banebrydende spåner frigøre flere fabrikker til at producere ældre spåner, men det vil ikke ske, når forsyningen er mangelfuld. Sourceability's Pushi sagde, at selvom virksomheder for nylig er begyndt at investere i at bygge kapacitet til gammeldags chips, skal de få kunderne til at forpligte sig til to-årige ordrer, før de overvejer at starte byggeriet.
Hvornår mangler chippen?
ASML Administrerende direktør Peter Wennike (Peter Wennink) forklarede for nylig: "Sidste år på grund af epidemien var kunderne meget forsigtige. Men når vi ser tilbage, ser de ud til at være alt for forsigtige og undertrykke efterspørgslen for lille. Nu er efterspørgslen skyhøje, og vi Det vil helt sikkert tage et stykke tid at opnå en stigning i produktionskapaciteten.” Efter hans opfattelse vil det tage 2022 at imødekomme dagens produktionsefterspørgsel.
Intels administrerende direktør Pat Gelsinger (Pat Gelsinger) sagde, at stigningen i onlineaktiviteter under COVID-19-pandemien har udløst en “halvledereksplosiv vækstcyklus.” Han tilføjede: “Selvom industrien har truffet nogle foranstaltninger for at løse de seneste spændinger, vil det tage to år for hele økosystemet at løse manglen på chips, substrater og komponenter.”
TSMC-formand Liu Deyin er optimistisk med hensyn til hans evne til at imødekomme efterspørgslen. Han sagde sidste år: “Vi tænker pt… vi kan opfylde minimumskravene fra vores kunder inden udgangen af juni (2020).” Men som han sagde, betyder det ikke, at manglen snart forsvinder. “Der vil være forsinkelser. Især for bilchips er forsyningskæden i denne industri lang og kompliceret. Leveringstiden vil tage syv eller otte måneder.” Han tilføjede.
