The reason why the shortage of chips continues is mainly because the supply exceeds demand.
Focus on:
1. The epidemic has promoted the development of home office, home entertainment, and e-commerce, leading to a sharp increase in demand for technology products, but it takes a long time to build a chip factory and cannot keep up with the growth rate of demand;
2. A Cornell University professor said: “If everyone wants to produce chips, they will snap up the same equipment”; because to deal with toxic chemicals, only trained professionals can “make cores”, which leads to labor Shortage status
3. When all aspects are in short supply, the existing resources are tilted towards the more demanding cutting-edge chips, while the old-fashioned chips are placed in a relatively secondary position.
From the outbreak of the COVID-19 epidemic to the present, the shortage of chips has always plagued the electronic product supply chain. The epidemic has caused industry turmoil for nearly two years. As the heart of many technological products, there is still a severe shortage of chips; manufacturers in industries such as game consoles, network equipment, medical equipment, and automobiles are still suffering from the lack of chipsets.
People initially thought that this problem would be resolved on its own-either manufacturers step up efforts to meet demand, or demand naturally cools down, but now the “core shortage” problem is still very serious.
The chip problem has not been alleviated, but it has become more difficult to control. The lockdown of the city and the quarantine of all people’s homes have become a thing of the past, but the shortage of chips is still a big problem at hand.
Problemy z łańcuchem dostaw wstrzymały produkcję pojazdów elektrycznych w Niemczech. We wrześniu agencja Associated Press podała, że z powodu braku rdzeni wiele montowni GM i Forda w Ameryce Północnej zawiesiło produkcję; Dyrektor generalny Tesli, Elon Musk, przypomniał kiedyś w wewnętrznych e-mailach pracowników, że wielkość dostaw Tesli zależy od stanu globalnych niedoborów chipów, a niedobór jest nadal poważny.
W październiku tego roku Apple swoje słabe wyniki finansowe tłumaczył niedoborami chipów. Pojawiły się także doniesienia, że iPhone 13 zmniejszy produkcję o 10 milionów z powodu niedoborów chipów. Intel ostrzegł także, że niedobory podaży mogą utrzymywać się do 2023 roku.
Nie najlepiej radzi sobie także branża sprzętu do gier. Nintendo ogłosiło również w tym miesiącu, że musi obniżyć swoje oczekiwania sprzedażowe ze względu na takie czynniki, jak niedobory chipów. Nintendo spodziewa się, że całkowita sprzedaż w bieżącym roku finansowym wyniesie 24 miliony sztuk, czyli o około 6% mniej niż wcześniej ustalony cel sprzedaży na poziomie 25,5 miliona sztuk.
Krótko mówiąc, łańcuch dostaw półprzewodników został rozszerzony na nowe, głęboko zakorzenione i trudne do rozwiązania sposoby. Tempo wzrostu popytu przekracza możliwości firm produkujących chipy, zwłaszcza zastosowanie szerokiej gamy podstawowych komponentów, co niesie ze sobą kilka poważnych ryzyk inwestycyjnych ze względu na ogromne wahania popytu.
Brian Matas, vice president of market research at IC Insights, a semiconductor industry analyst firm, said: “The global economy has been stagnated for so long because of the epidemic, and the supply chain has not yet recovered.”
The reason why the shortage of chips continues is mainly because the supply exceeds demand-the demand for chips is still surging, but the construction of new factories is not always a matter of overnight. In addition, the cyclical changes in history have also discouraged some investors.
The demand is rising fast and building new plants is not so fast
In 2020, when the economic impact of the new crown epidemic gradually becomes apparent, the chip industry has begun to anticipate demand growth. According to data from the Semiconductor Industry Association, global chip sales fell 12% in 2019. But in December 2019, the organization predicted that the global chip industry will grow by 5.9% and 6.3% in 2020 and 2021, respectively.
The latest data shows that global chip sales between August 2020 and August 2021 have increased by 29.7%. Demand benefits from the promotion of cloud computing and 5G technologies, and various products such as automobiles and home appliances are also increasing the use of chips.
Harvard Business School professor and former Intel director David Yoffie said that home office, home entertainment and e-commerce have caused the demand for many high-tech products to skyrocket, which is beyond many people’s expectations.
Chip makers didn’t realize the continued strength of this demand until about a year ago, but the transition did not happen overnight. It will cost billions of dollars to build a new chip factory, and it will take several years. Joffe pointed out: “It will take about two years to build a new factory. And the factory is getting bigger and bigger, the cost is getting higher and higher, and it’s getting more and more complicated.”
Sony and TSMC niedawno ogłosili, że zainwestują 7 miliardów dolarów w budowę fabryki chipów zdolnej do produkcji starych komponentów w Japonii, ale produkcja ta rozpocznie się dopiero pod koniec 2024 roku. Intel inwestuje także w budowę kilku nowych, zaawansowanych technologicznie fabryk, ale zostaną one uruchomione online dopiero w 2024 roku.
Joffe zwrócił uwagę, że jedynie holenderska firma ASML (jeden z największych na świecie producentów sprzętu półprzewodnikowego) może dostarczyć maszynę do litografii w ekstremalnym ultrafiolecie niezbędną do produkcji najnowocześniejszych układów scalonych, kosztującą nawet 120 milionów dolarów. Jednak ASML nie jest w stanie przyspieszyć podaży i zaspokoić rosnącego popytu.
Braki sprzętu i materiałów
Many items needed to produce semiconductors are also in short supply. The substrate for making printed circuit boards, that is, the surface on which the chip is fixed, has always been difficult to purchase.
These current plates are the key to communication between chips. Ron Olson, director of operations at the Center for Nanoscience and Technology Research at Cornell University, also pointed out that some complex items related to the manufacturing process, such as personal protective equipment and natural gas pipes, are now also experiencing delays in delivery.
Building new factories and expanding the capacity of existing factories also put pressure on the semiconductor production equipment supply chain. “We tend to pay attention to chip factories, but chip factories need a whole set of things to become chip factories, and these things are now having problems.” Cornell University materials engineering professor Chris Ober (Chris Ober) said, “If everyone wants If you produce chips, you will snap up the same equipment.”
The number of highly specialized semiconductor equipment manufacturers is limited and the delivery cycle is very long. In addition, it also takes a lot of time to install and test the reliability of these devices in the factory.
“It takes half a year to a year to buy equipment, and then various process development and equipment appraisal are required.” Olsen said, “It takes time.”
Labor shortage
Aby sprostać stale rosnącemu zapotrzebowaniu na chipy, oprócz budowy większej liczby fabryk chipów, należy zatrudnić więcej osób. Organizacja handlu półprzewodnikami IPC opublikowała pod koniec września raport, z którego wynika, że prawie cztery piąte producentów ma trudności ze znalezieniem odpowiednich pracowników, a problemy w Europie i Ameryce Północnej są szczególnie poważne.
Aby poradzić sobie z toksycznymi chemikaliami używanymi w procesie produkcji chipów, pracownicy muszą przejść specjalne szkolenie, co stanowi kolejną przeszkodę w zwiększaniu siły roboczej. Aby przyciągnąć nowych pracowników, firmy polegają obecnie na wyższych wynagrodzeniach, bardziej elastycznych godzinach pracy oraz możliwościach szkoleń i edukacji.
Oregonian ze Stanów Zjednoczonych poinformował, że Intel nawet umieścił “potrzebna pomoc” reklamy w telewizji i radiu, w szczególności rekrutujące studentów szkół wyższych.
Zasoby kierują się w stronę najnowocześniejszych chipów, “trudne w produkcji” stare chipsy
W tym momencie widać dalszy wpływ niewystarczających zasobów – nie wszystkie żetony tak są “urodzony równy.”
Głównym źródłem niedoborów stały się proste komponenty półprzewodnikowe, takie jak chipy sterujące mocą, chipy mikrokontrolujące i czujniki. Złożoność tych urządzeń jest znacznie mniejsza niż procesorów i kart graficznych stosowanych w smartfonach i konsolach do gier, a stosowane procesy produkcyjne nie są zbyt skomplikowane. Jednak zakres ich zastosowań jest niezwykle szeroki, od kuchenek mikrofalowych po sprzęt medyczny i zabawki. Prawie wszystkie produkty będą wykorzystywać tego rodzaju komponenty elektroniczne.
According to Josh Pucci, vice president of Sourceability, an electronic component platform, the power control chip used in many products once only cost $1, but now it has skyrocketed to $150. IC Insights said the lead time for such components has been extended from 4-8 weeks to 24-52 weeks. Old-fashioned chip production equipment is now hard to find, and the shortage of these products pushes up the demand for such equipment.
Market research company Gartner predicts that the global chip factory capacity utilization rate will reach 95.6% in the second quarter of 2021, compared to only 76.5% in the second quarter of 2019. Gartner analyst Gaurav Gupta (Gaurav Gupta) said that this shows that the factory is already running at full capacity because some production lines need to be shut down for maintenance.
Chip foundry company GlobalFoundries CEO Tom Caulfield (Tom Caulfield) said in October this year that his company’s production capacity has been booked until 2023. Some products of Analog Devices are facing extremely high demand. The CFO of this company told investors in August this year that orders have been scheduled for the next fiscal year beginning this month.
Part of the challenge facing chip manufacturers is that some customers may have “double booking” situations, that is, deliberately over-purchasing in order to prevent insufficient supply, resulting in unpredictable future demand trends. “The shortage of stock caused by double bookings made the situation worse,” said Willy Shih, a professor at Harvard Business School.
Analysts believe that companies that can produce these chips may be reluctant to invest in new plants because of the meager profits of such chips and the strong cyclical nature of the semiconductor industry. Demands often skyrocket and plummet. They worry that the oversupply of chips in the future will drive down product prices.
“Looking back at the history of the semiconductor industry, you will find that after profits and prices have skyrocketed, there will be a serious decline cycle.” Harvard Business School’s Jofi said, “We don’t know whether the current demand growth can continue.”
Although there are many new chip production capacities, most of them will be used to satisfy cutting-edge products. A report released by Gartner in January this year predicts that chip manufacturers will invest 146 billion new capacity this year, an increase of 50% over 2019, but only a small part of it will be used for more common old chips.
Teoretycznie zwiększenie mocy produkcyjnych najnowocześniejszych chipów może uwolnić więcej fabryk do produkcji starszych chipów, ale nie stanie się tak w przypadku niedoborów podaży. Pushi z Sourceability powiedział, że chociaż firmy zaczęły niedawno inwestować w budowanie mocy produkcyjnych w zakresie staromodnych chipów, przed rozważeniem rozpoczęcia budowy muszą nakłonić klientów do realizacji dwuletnich zamówień.
Kiedy zabraknie chipa?
ASML Dyrektor generalny Peter Wennike (Peter Wennink) wyjaśnił niedawno: "W zeszłym roku z powodu epidemii klienci byli bardzo ostrożni. Jednak patrząc wstecz, wydają się być zbyt ostrożni i zbyt małe tłumienie popytu. Teraz popyt gwałtownie rośnie i my. Osiągnięcie zwiększenia mocy produkcyjnych z pewnością zajmie trochę czasu.” Jego zdaniem zaspokojenie dzisiejszego zapotrzebowania na produkcję zajmie rok 2022.
Dyrektor generalny firmy Intel Pat Gelsinger (Pat Gelsinger) powiedział, że gwałtowny wzrost aktywności online podczas pandemii Covid-19 wywołał “półprzewodnikowy wybuchowy cykl wzrostu.” Dodał: “Chociaż branża podjęła pewne działania w celu rozwiązania ostatnich napięć, upłynie dwa lata, zanim cały ekosystem upora się z niedoborami chipów, substratów i komponentów.”
Prezes TSMC Liu Deyin optymistycznie ocenia swoją zdolność do zaspokojenia popytu. W zeszłym roku powiedział: “Obecnie myślimy… do końca czerwca (2020) jesteśmy w stanie spełnić minimalne wymagania naszych klientów.” Ale jak powiedział, nie oznacza to, że niedobory wkrótce znikną. “There will be delays. Especially for automotive chips, the supply chain in this industry is long and complicated. The supply time will take seven or eight months.” He added.
