Razlog, zakaj se pomanjkanje čipov nadaljuje, je predvsem v tem, da ponudba presega povpraševanje.
Osredotočite se na:
1. Epidemija je spodbudila razvoj domače pisarne, domačega razvedrila in e-trgovine, kar je povzročilo močno povečanje povpraševanja po tehnoloških izdelkih, vendar je za izgradnjo tovarne čipov potrebno veliko časa in ne more slediti stopnji rasti povpraševanja;
2. Profesor z univerze Cornell je rekel: "Če vsi želijo proizvajati čipe, bodo pograbili enako opremo"; ker lahko za ravnanje s strupenimi kemikalijami samo usposobljeni strokovnjaki »izdelajo jedra«, kar vodi do statusa pomanjkanja delovne sile
3. Ko primanjkuje vseh vidikov, se obstoječi viri nagibajo k zahtevnejšim najsodobnejšim čipom, medtem ko so staromodni čipi postavljeni v relativno sekundarni položaj.
Od izbruha epidemije COVID-19 do danes je pomanjkanje čipov vedno pestilo dobavno verigo elektronskih izdelkov. Epidemija povzroča pretrese v industriji že skoraj dve leti. Čipov kot srca mnogih tehnoloških izdelkov še vedno močno primanjkuje; proizvajalci v panogah, kot so igralne konzole, omrežna oprema, medicinska oprema in avtomobili, še vedno trpijo zaradi pomanjkanja naborov čipov.
Ljudje so sprva mislili, da se bo ta težava rešila sama od sebe – ali bodo proizvajalci okrepili prizadevanja za zadovoljitev povpraševanja ali pa se bo povpraševanje naravno ohladilo, zdaj pa “pomanjkanje jedra” problem je še vedno zelo resen.
Težava s čipi se ni zmanjšala, vendar jo je postalo težje nadzorovati. Zapiranje mesta in karantena domov vseh ljudi sta postala preteklost, vendar je pomanjkanje čipov še vedno velik problem.
Težave z dobavno verigo so ustavile proizvodnjo električnih vozil v Nemčiji. Associated Press je septembra poročal, da so zaradi pomanjkanja jeder številne tovarne GM in Forda v Severni Ameriki nekoč ustavile proizvodnjo; Izvršni direktor Tesle Elon Musk je nekoč v internih e-poštnih sporočilih zaposlenih spomnil, da je Teslin obseg dostave odvisen od statusa svetovnega pomanjkanja čipov in da je pomanjkanje še vedno resno.
Oktobra letos je Apple svoje slabe finančne rezultate pripisal pomanjkanju čipov. Pojavila so se tudi poročila, da bo iPhone 13 zmanjšal proizvodnjo za 10 milijonov zaradi pomanjkanja čipov. Intel je tudi opozoril, da se lahko pomanjkanje ponudbe nadaljuje do leta 2023.
Tudi industriji igralne strojne opreme ne gre najbolje. Nintendo je ta mesec tudi objavil, da je moral znižati svoja prodajna pričakovanja zaradi dejavnikov, kot je pomanjkanje čipov. Nintendo pričakuje, da bo skupna prodaja za tekoče proračunsko leto znašala 24 milijonov enot, kar je približno 6 % manj od predhodno zastavljenega prodajnega cilja 25,5 milijona enot.
Skratka, dobavna veriga polprevodnikov je bila razširjena na nove načine, ki so globoko zakoreninjeni in jih je težko rešiti. Stopnja rasti povpraševanja presega zmožnosti proizvajalcev čipov, predvsem uporaba širokega nabora osnovnih komponent, kar bo zaradi velikih nihanj povpraševanja prineslo več večjih naložbenih tveganj.
Brian Matas, podpredsednik tržnih raziskav pri IC Insights, analitičnem podjetju za industrijo polprevodnikov, je dejal: “Svetovno gospodarstvo je tako dolgo stagniralo zaradi epidemije, dobavna veriga pa si še ni opomogla.”
Razlog za nadaljevanje pomanjkanja čipov je predvsem v tem, da ponudba presega povpraševanje – povpraševanje po čipih še vedno narašča, a gradnja novih tovarn ni vedno stvar čez noč. Poleg tega so nekatere vlagatelje odvrnile tudi ciklične spremembe v zgodovini.
Povpraševanje hitro narašča in gradnja novih obratov ni tako hitra
Leta 2020, ko postopoma postanejo očitni gospodarski učinki nove kronske epidemije, je industrija čipov začela predvidevati rast povpraševanja. Po podatkih Združenja industrije polprevodnikov je svetovna prodaja čipov v letu 2019 padla za 12 %. Toda decembra 2019 je organizacija napovedala, da bo svetovna industrija čipov v letih 2020 in 2021 zrasla za 5,9 % oziroma 6,3 %.
Najnovejši podatki kažejo, da se je svetovna prodaja čipov med avgustom 2020 in avgustom 2021 povečala za 29,7 %. Povpraševanje ima koristi od spodbujanja računalništva v oblaku in tehnologij 5G, različni izdelki, kot so avtomobili in gospodinjski aparati, pa prav tako povečujejo uporabo čipov.
Profesor poslovne šole Harvard in nekdanji direktor podjetja Intel David Yoffie je dejal, da so domače pisarne, domače razvedrilo in e-trgovina povzročili skokovit porast povpraševanja po številnih visokotehnoloških izdelkih, kar presega pričakovanja mnogih ljudi.
Proizvajalci čipov so se nenehne moči tega povpraševanja zavedali šele pred približno enim letom, vendar se prehod ni zgodil čez noč. Gradnja nove tovarne čipov bo stala milijarde dolarjev, trajalo pa bo več let. Joffe je poudaril: "Izgradnja nove tovarne bo trajala približno dve leti. In tovarna postaja vse večja in večja, stroški vedno višji in postaja vse bolj zapletena."
Sony in TSMC je nedavno napovedal, da bodo vložili 7 milijard ameriških dolarjev za izgradnjo tovarne čipov, ki bo lahko proizvajala stare komponente na Japonskem, vendar ne bo začela s proizvodnjo do konca leta 2024. Intel prav tako vlaga v gradnjo več novih tehnološko naprednih tovarn, ki pa bodo na spletu zaživele šele leta 2024.
Joffe je poudaril, da lahko samo nizozemsko podjetje ASML (eden največjih proizvajalcev polprevodniške opreme na svetu) dobavi stroj za ekstremno ultravijolično litografijo, potreben za proizvodnjo najsodobnejših čipov, po ceni do 120 milijonov ameriških dolarjev. Toda ASML ne more pospešiti ponudbe in zadovoljiti povečanega povpraševanja.
Pomanjkanje opreme in materiala
Primanjkuje tudi veliko predmetov, potrebnih za proizvodnjo polprevodnikov. Podlago za izdelavo tiskanih vezij, torej površino, na katero je pritrjen čip, je bilo vedno težko kupiti.
Te trenutne plošče so ključ do komunikacije med čipi. Ron Olson, direktor operacij v Centru za nanoznanost in tehnološke raziskave na univerzi Cornell, je prav tako poudaril, da nekateri zapleteni predmeti, povezani s proizvodnim procesom, kot so osebna zaščitna oprema in cevi za zemeljski plin, zdaj doživljajo tudi zamude pri dobavi.
Gradnja novih tovarn in širitev zmogljivosti obstoječih tovarn povzročata tudi pritisk na dobavno verigo opreme za proizvodnjo polprevodnikov. “Ponavadi smo pozorni na tovarne čipov, vendar potrebujejo tovarne čipov cel niz stvari, da postanejo tovarne čipov, in te stvari imajo zdaj težave.” Profesor inženiringa materialov na univerzi Cornell Chris Ober (Chris Ober) je dejal, “Če vsi hočejo Če proizvajate žetone, boste razgrabili enako opremo.”
Število visoko specializiranih proizvajalcev polprevodniške opreme je omejeno, dobavni cikel pa zelo dolg. Poleg tega veliko časa zahteva tudi namestitev in testiranje zanesljivosti teh naprav v tovarni.
“Nakup opreme traja od pol leta do enega leta, nato pa so potrebni razni procesni razvoji in cenitve opreme.” Olsen je rekel, “Potreben je čas.”
Pomanjkanje delovne sile
Da bi zadostili vedno večjemu povpraševanju po čipih, je treba poleg izgradnje novih tovarn čipov zaposliti še več ljudi. Organizacija za trgovanje s polprevodniki IPC je konec septembra izdala poročilo, da ima skoraj štiri petine proizvajalcev težave pri zaposlovanju ustreznih delavcev, še posebej hude pa so težave v Evropi in Severni Ameriki.
Za ravnanje s strupenimi kemikalijami, ki se uporabljajo v procesu proizvodnje čipov, morajo biti zaposleni deležni posebnega usposabljanja, kar predstavlja še eno ozko grlo pri povečanju delovne sile. Podjetja se za privabljanje novih zaposlenih zanašajo na višje plače, prožnejši delovni čas ter možnosti usposabljanja in izobraževanja.
Oregonian iz Združenih držav poroča, da je Intel celo postavil “zaželena pomoč” Oglasi na televiziji in radiu, zlasti zaposlovanje študentov na višjih šolah za študij dela.
Viri se nagibajo k najsodobnejšim čipom, “težko izdelovati” stari čipi
Nadaljnji vpliv nezadostnih sredstev se odraža v tem trenutku - ne vsi čipi “rojen enak.”
Preproste polprevodniške komponente, kot so čipi za krmiljenje moči, mikrokrmilni čipi in senzorji, so postali glavni vir pomanjkanja. Kompleksnost teh naprav je veliko manjša kot CPE in GPE, ki se uporabljata v pametnih telefonih in igralnih konzolah, uporabljeni proizvodni procesi pa niso preveč zapleteni. Toda njihov obseg uporabe je izjemno širok, od mikrovalovnih pečic do medicinske opreme do igrač, skoraj vsi izdelki bodo uporabljali tovrstne elektronske komponente.
Po besedah Josha Puccija, podpredsednika Sourceability, platforme za elektronske komponente, je čip za krmiljenje moči, ki se uporablja v številnih izdelkih, nekoč stal le 1 dolar, zdaj pa je skočil na 150 dolarjev. IC Insights pravi, da je bil dobavni rok za takšne komponente podaljšan s 4-8 tednov na 24-52 tednov. Staromodno opremo za proizvodnjo čipov je zdaj težko najti, pomanjkanje teh izdelkov pa povečuje povpraševanje po taki opremi.
Družba za tržne raziskave Gartner napoveduje, da bo globalna stopnja izkoriščenosti zmogljivosti tovarne čipov v drugem četrtletju 2021 dosegla 95,6 % v primerjavi s samo 76,5 % v drugem četrtletju 2019. Gartnerjev analitik Gaurav Gupta (Gaurav Gupta) je dejal, da to kaže, da tovarna že deluje s polno zmogljivostjo, ker je treba nekatere proizvodne linije zapreti zaradi vzdrževanja.
Direktor podjetja GlobalFoundries za livarno čipov Tom Caulfield (Tom Caulfield) je oktobra letos dejal, da so proizvodne zmogljivosti njegovega podjetja rezervirane do leta 2023. Nekateri izdelki Analog Devices se soočajo z izjemno velikim povpraševanjem. Finančni direktor tega podjetja je avgusta letos vlagateljem povedal, da so naročila načrtovana za naslednje proračunsko leto, ki se začne ta mesec.
Del izziva, s katerim se soočajo proizvajalci čipov, je, da ga morda imajo nekatere stranke “dvojna rezervacija” situacijah, to je namerno pretiravanje z nakupi, da bi preprečili nezadostno ponudbo, ki bi povzročila nepredvidljive prihodnje trende povpraševanja. “Pomanjkanje zalog zaradi dvojnih rezervacij je stanje še poslabšalo,” je dejal Willy Shih, profesor na poslovni šoli Harvard.
Analitiki verjamejo, da podjetja, ki lahko proizvajajo te čipe, morda neradi vlagajo v nove tovarne zaradi skromnih dobičkov takšnih čipov in močne ciklične narave industrije polprevodnikov. Zahteve pogosto skokovito narastejo in strmoglavijo. Skrbi jih, da bo prevelika ponudba čipov v prihodnosti znižala cene izdelkov.
“Če se ozremo nazaj na zgodovino polprevodniške industrije, boste ugotovili, da bo po skokovitem dvigu dobičkov in cen prišlo do resnega cikla padca.” Jofi s poslovne šole Harvard je dejal, “Ne vemo, ali se lahko trenutna rast povpraševanja nadaljuje.”
Čeprav obstaja veliko novih zmogljivosti za proizvodnjo čipov, bo večina teh namenjena zadovoljevanju najsodobnejših izdelkov. Poročilo, ki ga je Gartner objavil januarja letos, napoveduje, da bodo proizvajalci čipov letos vložili 146 milijard novih zmogljivosti, kar je 50-odstotno povečanje v primerjavi z letom 2019, vendar bo le majhen del uporabljen za pogostejše stare čipe.
Teoretično lahko povečanje proizvodne zmogljivosti najsodobnejših čipov sprosti več tovarn za proizvodnjo starejših čipov, vendar se to ne bo zgodilo, če ponudbe primanjkuje. Pushi iz Sourceability je dejal, da čeprav so podjetja pred kratkim začela vlagati v izgradnjo zmogljivosti za staromodne čipe, morajo stranke prisiliti k dvoletnim naročilom, preden razmišljajo o začetku gradnje.
Kdaj bo manjkal čip?
ASML Izvršni direktor Peter Wennike (Peter Wennink) je pred kratkim pojasnil: "Lani so bile stranke zaradi epidemije zelo previdne. Toda če pogledam nazaj, se zdi, da so preveč previdne in premajhno zatirajo povpraševanje. Zdaj povpraševanje strmo narašča in zagotovo bo trajalo nekaj časa, da dosežemo povečanje proizvodne zmogljivosti.” Po njegovem mnenju bo potrebno leto 2022, da se zadosti današnjemu proizvodnemu povpraševanju.
Generalni direktor Intela Pat Gelsinger (Pat Gelsinger) je dejal, da je porast spletnih dejavnosti med pandemijo COVID-19 sprožil “cikel eksplozivne rasti polprevodnikov.” Dodal je: “Čeprav je industrija sprejela nekaj ukrepov za razrešitev nedavnih napetosti, bosta potrebovali dve leti, da bo celoten ekosistem rešil pomanjkanje čipov, substratov in komponent.”
Predsednik TSMC Liu Deyin je optimističen glede njegove sposobnosti izpolnjevanja povpraševanja. Lani je rekel: “Trenutno mislimo… lahko izpolnimo minimalne zahteve naših strank do konca junija (2020).” A kot je dejal, to ne pomeni, da bo pomanjkanje kmalu izginilo. “Zamude bodo. Zlasti za avtomobilske čipe je dobavna veriga v tej industriji dolga in zapletena. Čas dobave bo trajal sedem ali osem mesecev.” Dodal je.
