칩 부족 현상이 지속되는 이유는 주로 공급이 수요를 초과하기 때문이다.
초점:
1. 전염병으로 인해 홈 오피스, 홈 엔터테인먼트 및 전자 상거래의 발전이 촉진되어 기술 제품에 대한 수요가 급격히 증가했지만 칩 공장을 건설하는 데 오랜 시간이 걸리고 수요 증가율을 따라잡을 수 없습니다.
2. 코넬 대학교의 한 교수는 "모든 사람이 칩을 생산하고 싶다면 동일한 장비를 사게 될 것"이라고 말했습니다. 독성 화학물질을 처리하려면 숙련된 전문가만이 "코어 제작"을 할 수 있어 인력 부족 현상이 발생하기 때문입니다.
3. 모든 측면에서 공급이 부족할 때 기존 자원은 더 까다로운 최첨단 칩 쪽으로 기울고, 구식 칩은 상대적으로 부차적인 위치에 배치됩니다.
코로나19 전염병 발생부터 현재까지 칩 부족은 항상 전자 제품 공급망을 괴롭혀 왔습니다. 이 전염병은 거의 2년 동안 업계에 혼란을 가져왔습니다. 많은 기술 제품의 핵심인 칩은 여전히 심각한 부족 현상을 겪고 있습니다. 게임 콘솔, 네트워크 장비, 의료 장비, 자동차 등 산업 분야의 제조업체들은 여전히 칩셋 부족으로 어려움을 겪고 있습니다.
처음에는 제조업체들이 수요에 맞춰 노력을 기울이거나, 수요가 자연스럽게 식어가든, 이 문제가 스스로 해결될 것이라고 생각했지만, 지금은 “코어 부족” 문제는 여전히 매우 심각합니다.
칩 문제는 완화되지 않았지만 제어하기가 더 어려워졌습니다. 도시를 폐쇄하고 모든 사람의 집을 격리하는 것은 과거의 일이 되었지만 칩 부족은 여전히 큰 문제입니다.
공급망 문제로 인해 독일의 전기 자동차 생산이 중단되었습니다. AP 통신은 9월에 코어 부족으로 인해 GM과 Ford의 많은 북미 조립 공장이 한때 생산을 중단했다고 보도했습니다. Tesla CEO Elon Musk는 한때 직원 내부 이메일을 통해 Tesla의 납품량이 글로벌 칩 부족 상태에 달려 있으며 부족 현상은 여전히 심각하다는 사실을 상기시켰습니다.
올해 10월 애플은 부진한 재무실적을 칩 부족 때문으로 돌렸다. 아이폰13이 칩 부족으로 생산량을 1000만개 줄일 것이라는 보도도 나왔다. 인텔은 또 2023년까지 공급 부족이 계속될 수 있다고 경고했다.
게임 하드웨어 업계도 실적이 좋지 않다. 닌텐도도 이번 달 칩 부족 등의 요인으로 판매 기대치를 낮춰야 한다고 발표했다. 닌텐도는 이번 회계연도 총 판매량을 2,400만 대로 예상하고 있는데, 이는 기존 판매 목표인 2,550만 대보다 약 6% 낮은 수준이다.
간단히 말해서, 반도체 공급망은 깊이 자리 잡고 해결하기 어려운 새로운 방식으로 확장되었습니다. 수요 증가율은 칩 회사의 능력을 초과하며, 특히 광범위한 기본 부품의 사용은 엄청난 수요 변동으로 인해 여러 가지 주요 투자 위험을 가져올 것입니다.
반도체 산업 분석 회사인 IC Insights의 시장 조사 부사장인 Brian Matas는 다음과 같이 말했습니다. “전염병으로 인해 세계 경제는 오랫동안 침체되어 왔으며 공급망은 아직 회복되지 않았습니다.”
칩 부족 현상이 지속되는 이유는 주로 공급이 수요를 초과하기 때문이다. 칩 수요는 여전히 급증하고 있지만 새 공장 건설이 늘 하루아침에 이뤄지는 것은 아니다. 게다가, 역사의 주기적 변화도 일부 투자자들의 낙담을 불러일으켰습니다.
수요는 빠르게 증가하고 있으며, 신규 공장 건설은 그리 빠르지 않습니다.
2020년, 새로운 크라운 전염병의 경제적 영향이 점차 명백해지면서 칩 업계는 수요 증가를 기대하기 시작했습니다. 반도체산업협회 자료에 따르면 2019년 전 세계 칩 판매량은 12% 감소했다. 하지만 2019년 12월, 반도체산업협회는 2020년과 2021년 전 세계 칩 산업이 각각 5.9%, 6.3% 성장할 것으로 전망했다.
최신 데이터에 따르면 2020년 8월부터 2021년 8월까지 전 세계 칩 판매량이 29.7% 증가한 것으로 나타났습니다. 클라우드 컴퓨팅과 5G 기술 확산으로 수요 수혜가 이뤄지고, 자동차, 가전제품 등 다양한 제품에도 칩 사용이 늘어나고 있다.
하버드 비즈니스 스쿨(Harvard Business School) 교수이자 전 인텔 이사인 David Yoffie는 홈 오피스, 홈 엔터테인먼트 및 전자 상거래로 인해 많은 첨단 기술 제품에 대한 수요가 많은 사람들의 기대 이상으로 급증했다고 말했습니다.
칩 제조업체들은 약 1년 전까지만 해도 이러한 수요가 지속적으로 강세를 보이고 있다는 사실을 깨닫지 못했지만, 전환이 하룻밤 사이에 이루어진 것은 아닙니다. 새로운 칩 공장을 짓는 데는 수십억 달러가 들고, 몇 년이 걸릴 것이다. 조페는 "새 공장을 짓는 데는 2년 정도 걸릴 것"이라며 "공장도 점점 커지고, 비용도 오르고, 작업도 점점 더 복잡해지고 있다"고 지적했다.
소니와 TSMC 최근 인텔은 일본에 오래된 부품을 생산할 수 있는 칩 공장을 건설하기 위해 70억 달러를 투자할 것이라고 발표했지만 2024년 말까지 생산을 시작하지 않을 것입니다. 인텔은 또한 기술적으로 진보된 여러 개의 새로운 공장 건설에 투자하고 있지만 2024년까지는 온라인화되지 않을 것입니다.
Joffe는 네덜란드 회사 ASML(세계 최대 반도체 장비 제조업체 중 하나)만이 최대 1억 2천만 달러에 달하는 최첨단 칩 생산에 필요한 극자외선 리소그래피 기계를 공급할 수 있다고 지적했습니다. 그러나 ASML은 공급 속도를 높이고 급증하는 수요를 충족할 수 없습니다.
장비 및 자재 부족
반도체 생산에 필요한 많은 품목도 공급이 부족하다. 인쇄회로기판을 만들기 위한 기판, 즉 칩이 고정되는 표면은 늘 구매가 어려웠다.
이 전류판은 칩 간 통신의 핵심입니다. 코넬대학교 나노과학기술연구센터 운영 책임자인 론 올슨(Ron Olson)도 개인보호장비, 천연가스 파이프 등 제조 공정과 관련된 일부 복잡한 품목도 현재 배송이 지연되고 있다고 지적했다.
신규 공장 건설과 기존 공장의 생산능력 확대도 반도체 생산장비 공급망에 압박을 가하고 있다. “우리는 칩 공장을 주목하는 경향이 있지만, 칩 공장이 칩 공장이 되려면 온갖 것들이 필요하고, 이런 것들은 지금 문제를 안고 있습니다.” 코넬대학교 재료공학 교수 크리스 오버(Chris Ober)는 이렇게 말했다. “모두가 원하면 칩을 생산하면 같은 장비를 삽니다.”
고도로 전문화된 반도체 장비 제조업체의 수는 제한되어 있으며 납품 주기도 매우 깁니다. 또한 공장에서 이러한 장치를 설치하고 신뢰성을 테스트하는 데도 많은 시간이 걸립니다.
“장비 구입에는 반년에서 1년 정도 소요되며, 이후 다양한 공정 개발과 장비 평가가 필요합니다.” 올슨이 말했다. “시간이 걸립니다.”
노동력 부족
계속 증가하는 칩 수요를 충족하려면 더 많은 칩 공장을 짓는 것 외에도 더 많은 인력을 채용해야 합니다. 반도체 무역단체 IPC는 지난 9월 말 보고서를 통해 제조업체의 5분의 4 가까이가 적합한 인력 채용에 어려움을 겪고 있으며 특히 유럽과 북미 지역의 문제가 심각하다고 밝혔다.
칩 생산 과정에서 사용되는 유독성 화학물질을 처리하기 위해 직원들은 특별 교육을 받아야 하는데, 이는 노동력 증가에 또 다른 병목 현상을 가져온다. 이제 기업들은 새로운 직원을 유치하기 위해 더 높은 급여, 더 유연한 근무 시간, 훈련 및 교육 기회에 의존하고 있습니다.
미국의 Oregonian은 Intel이 심지어 배치했다고 보도했습니다. “도움 구함” TV와 라디오에 광고를 게재하고 특히 근로 대학생을 모집합니다.
자원은 최첨단 칩 쪽으로 기울고, “생산하기 어렵다” 오래된 칩
리소스 부족으로 인한 추가 영향이 현재 반영됩니다. 모든 칩이 그렇지는 않습니다. “평등하게 태어났다.”
전력 제어 칩, 마이크로 제어 칩, 센서 등 단순한 반도체 부품이 부족 현상의 주요 원인이 되었습니다. 이들 기기의 복잡성은 스마트폰이나 게임 콘솔에 사용되는 CPU나 GPU에 비해 훨씬 적고, 사용되는 제조 공정도 그리 복잡하지 않습니다. 그러나 전자레인지부터 의료 장비, 장난감에 이르기까지 적용 범위가 매우 넓으며 거의 모든 제품에 이러한 종류의 전자 부품이 사용됩니다.
전자 부품 플랫폼인 소스러빌리티(Sourceability)의 부사장 조시 푸치(Josh Pucci)에 따르면 많은 제품에 사용되는 전원 제어 칩의 가격은 한때 1달러에 불과했지만 지금은 150달러까지 치솟았다. IC Insights는 이러한 구성 요소의 리드 타임이 4~8주에서 24~52주로 연장되었다고 밝혔습니다. 이제 구식 칩 생산 장비는 찾아보기 어렵고, 이러한 제품의 부족으로 인해 이러한 장비에 대한 수요가 늘어나고 있습니다.
시장조사업체 가트너는 글로벌 칩 공장 가동률이 2019년 2분기 76.5%에 불과했던 데 비해 2021년 2분기에는 95.6%에 달할 것으로 전망했다. 가트너 분석가 가우라브 굽타(Gaurav Gupta)는 이는 유지보수를 위해 일부 생산 라인을 폐쇄해야 하기 때문에 공장이 이미 풀가동하고 있음을 보여준다고 말했다.
칩 파운드리 기업 글로벌파운드리(GlobalFoundries) CEO 톰 콜필드(Tom Caulfield)는 올해 10월 자신의 회사 생산 능력이 2023년까지 예약됐다고 밝혔다. 아나로그디바이스의 일부 제품은 수요가 극도로 높은 상황에 직면해 있다. 이 회사의 CFO는 올해 8월 투자자들에게 이번 달부터 시작되는 다음 회계연도에 주문이 예정되어 있다고 말했습니다.
칩 제조업체가 직면한 과제 중 하나는 일부 고객이 “이중 예약” 즉, 공급 부족을 방지하기 위해 의도적으로 과잉 구매하여 예측할 수 없는 미래 수요 추세를 초래하는 것입니다. “이중 예약으로 인한 재고 부족으로 상황은 더욱 악화됐고,” 하버드 경영대학원의 윌리 시 교수는 이렇게 말했습니다.
분석가들은 이러한 칩을 생산할 수 있는 기업이 해당 칩의 빈약한 이익과 반도체 산업의 강한 순환적 특성 때문에 새로운 공장에 투자하는 것을 꺼릴 수 있다고 믿습니다. 수요가 급증하고 급락하는 경우가 많습니다. 그들은 앞으로 칩 공급 과잉으로 인해 제품 가격이 하락할 것이라고 우려한다.
“반도체 산업의 역사를 되돌아보면 이익과 가격이 급등한 후에는 심각한 하락 사이클이 있다는 것을 알 수 있습니다.” 하버드 비즈니스 스쿨의 Jofi는 이렇게 말했습니다. “현재의 수요 증가가 계속될 수 있을지는 알 수 없습니다.”
새로운 칩 생산 능력이 많이 있지만 대부분은 최첨단 제품을 만족시키는 데 사용될 것입니다. 올해 1월 Gartner가 발표한 보고서에 따르면 칩 제조업체는 올해 1,460억 개의 신규 생산 능력을 투자할 것으로 예상됩니다. 이는 2019년보다 50% 증가한 수치이지만, 그 중 극히 일부만이 보다 일반적인 기존 칩에 사용될 것입니다.
이론적으로 최첨단 칩의 생산 능력을 늘리면 더 많은 공장에서 오래된 칩을 생산할 수 있지만 공급이 부족하면 이런 일이 발생하지 않습니다. Sourceability의 Pushi는 기업들이 최근 구식 칩 생산 능력 구축에 투자하기 시작했지만 건설 시작을 고려하기 전에 고객이 2년 주문을 약속하도록 해야 한다고 말했습니다.
칩은 언제 없어지나요?
ASML Peter Wennike CEO(Peter Wennink)는 최근 "지난해 전염병으로 인해 고객이 매우 조심스러웠습니다. 그러나 돌이켜보면 지나치게 조심하고 수요를 너무 적게 억제한 것 같습니다. 이제 수요가 급증하고 있으며 생산 능력을 늘리는 데는 확실히 시간이 걸릴 것입니다."라고 설명했습니다.” 그의 견해로는 현재의 생산 수요를 충족하려면 2022년이 걸릴 것이라고 합니다.
인텔 CEO 팻 겔싱어(Pat Gelsinger)는 코로나19 팬데믹 기간 동안 온라인 활동의 급증이 촉발됐다고 말했다. “반도체 폭발적 성장주기.” 그는 다음과 같이 덧붙였습니다. “업계에서는 최근의 긴장을 해소하기 위해 몇 가지 조치를 취했지만 전체 생태계가 칩, 기판 및 부품 부족을 해결하는 데는 2년이 걸릴 것입니다.”
TSMC의 Liu Deyin 회장은 수요 충족 능력에 대해 낙관하고 있습니다. 그는 작년에 이렇게 말했습니다. “현재 우리는 생각한다… 우리는 2020년 6월 말까지 고객의 최소 요구 사항을 충족할 수 있습니다.” 그러나 그가 말했듯이 이것이 곧 부족함이 사라질 것이라는 의미는 아닙니다. “지연이 있을 것입니다. 특히 자동차 칩의 경우 이 산업의 공급망은 길고 복잡합니다. 공급기간은 7~8개월 정도 소요된다.” 그는 덧붙였다.
