Anledningen till att bristen på chips fortsätter beror främst på att utbudet överstiger efterfrågan.
Fokusera på:
1. Epidemin har främjat utvecklingen av hemmakontor, hemunderhållning och e-handel, vilket lett till en kraftig ökning av efterfrågan på tekniska produkter, men det tar lång tid att bygga en chipfabrik och kan inte hålla jämna steg med efterfrågans tillväxttakt;
2. En professor vid Cornell University sa: "Om alla vill producera chips, kommer de att ta upp samma utrustning"; för att hantera giftiga kemikalier kan endast utbildade yrkesmän "tillverka kärnor", vilket leder till arbetskraftsbriststatus
3. När alla aspekter är bristfälliga lutas de befintliga resurserna mot de mer krävande banbrytande spånen, medan de gammaldags spånen placeras i ett relativt sekundärt läge.
Från utbrottet av covid-19-epidemin till idag har bristen på chips alltid plågat den elektroniska produktförsörjningskedjan. Epidemin har orsakat oro i branschen i nästan två år. Som hjärtat i många tekniska produkter finns det fortfarande en allvarlig brist på chips; Tillverkare inom industrier som spelkonsoler, nätverksutrustning, medicinsk utrustning och bilar lider fortfarande av bristen på styrkretsar.
Människor trodde först att detta problem skulle lösas på egen hand – antingen ökar tillverkarna ansträngningarna för att möta efterfrågan, eller så svalnar efterfrågan naturligtvis, men nu “kärnbrist” problemet är fortfarande mycket allvarligt.
Chipproblemet har inte lindrats, men det har blivit svårare att kontrollera. Stängningen av staden och karantänen av alla människors hem har blivit ett minne blott, men bristen på chips är fortfarande ett stort problem.
Försörjningskedjans problem stoppade produktionen av elfordon i Tyskland. Associated Press rapporterade i september att GM och Fords många nordamerikanska monteringsfabriker avbröt produktionen på grund av bristen på kärnor; Teslas vd Elon Musk påminde en gång i anställdas interna e-postmeddelanden att Teslas leveransvolym beror på global chipbrist Status, och bristen är fortfarande allvarlig.
I oktober i år tillskrev Apple sina dåliga ekonomiska resultat till chipbrist. Det fanns också rapporter om att iPhone 13 skulle minska produktionen med 10 miljoner på grund av chipbrist. Intel varnade också för att bristen på leverans kan fortsätta till 2023.
Spelhårdvaruindustrin går inte heller bra. Nintendo meddelade också denna månad att de var tvungna att sänka sina försäljningsförväntningar på grund av faktorer som chipbrist. Nintendo förväntar sig att den totala försäljningen för innevarande räkenskapsår blir 24 miljoner enheter, vilket är cirka 6 % lägre än det tidigare uppsatta försäljningsmålet på 25,5 miljoner enheter.
Kort sagt, halvledarförsörjningskedjan har utökats på nya sätt som är djupt förankrade och svåra att lösa. Efterfrågetillväxttakten överstiger chipföretagens kapacitet, särskilt användningen av ett brett utbud av baskomponenter, vilket kommer att medföra flera stora investeringsrisker på grund av enorma efterfrågefluktuationer.
Brian Matas, vice vd för marknadsundersökningar på IC Insights, ett analytikerföretag för halvledarindustrin, sa: “Den globala ekonomin har stagnerat så länge på grund av epidemin, och leveranskedjan har ännu inte återhämtat sig.”
Anledningen till att bristen på chips fortsätter beror främst på att utbudet överstiger efterfrågan – efterfrågan på chips ökar fortfarande, men att bygga nya fabriker är inte alltid en fråga om över en natt. Dessutom har de cykliska förändringarna i historien också avskräckt vissa investerare.
Efterfrågan ökar snabbt och att bygga nya anläggningar går inte så snabbt
År 2020, när de ekonomiska effekterna av den nya kronepidemin gradvis blir uppenbara, har chipindustrin börjat förutse efterfrågetillväxt. Enligt data från Semiconductor Industry Association sjönk den globala chipförsäljningen med 12 % under 2019. Men i december 2019 förutspådde organisationen att den globala chipindustrin kommer att växa med 5,9 % och 6,3 % under 2020 respektive 2021.
De senaste uppgifterna visar att den globala chipförsäljningen mellan augusti 2020 och augusti 2021 har ökat med 29,7 %. Efterfrågan gynnas av främjandet av cloud computing och 5G-teknik, och olika produkter som bilar och hushållsapparater ökar också användningen av chips.
Harvard Business School-professorn och tidigare Intel-chefen David Yoffie sa att hemmakontor, hemunderhållning och e-handel har fått efterfrågan på många högteknologiska produkter att skjuta i höjden, vilket är över många människors förväntningar.
Chiptillverkarna insåg inte den fortsatta styrkan i denna efterfrågan förrän för ungefär ett år sedan, men övergången skedde inte över en natt. Det kommer att kosta miljarder dollar att bygga en ny spånfabrik, och det kommer att ta flera år. Joffe påpekade: "Det kommer att ta ungefär två år att bygga en ny fabrik. Och fabriken blir större och större, kostnaden blir högre och högre och det blir mer och mer komplicerat."
Sony och TSMC meddelade nyligen att de kommer att investera 7 miljarder US-dollar för att bygga en chipfabrik som kan producera gamla komponenter i Japan, men den kommer inte att starta produktionen förrän i slutet av 2024. Intel investerar också i byggandet av flera nya tekniskt avancerade fabriker, men de kommer inte att gå online förrän 2024.
Joffe påpekade att endast det holländska företaget ASML (en av världens största tillverkare av halvledarutrustning) kan leverera den extrema ultravioletta litografimaskinen som krävs för att producera banbrytande chips, med ett pris på upp till 120 miljoner US-dollar. Men ASML kan inte påskynda utbudet och möta uppgången i efterfrågan.
Brist på utrustning och material
Många artiklar som behövs för att producera halvledare är också en bristvara. Substratet för tillverkning av tryckta kretskort, det vill säga ytan som chippet är fixerat på, har alltid varit svårt att köpa.
Dessa nuvarande plattor är nyckeln till kommunikation mellan chips. Ron Olson, verksamhetschef vid Center for Nanoscience and Technology Research vid Cornell University, påpekade också att vissa komplexa artiklar relaterade till tillverkningsprocessen, såsom personlig skyddsutrustning och naturgasrör, nu också upplever förseningar i leveransen.
Att bygga nya fabriker och utöka kapaciteten hos befintliga fabriker sätter också press på leveranskedjan för halvledarproduktionsutrustning. “Vi tenderar att vara uppmärksamma på chipfabriker, men chipfabriker behöver en hel uppsättning saker för att bli chipfabriker, och dessa saker har nu problem.” Cornell University materialteknikprofessor Chris Ober (Chris Ober) sa, “Om alla vill Om du producerar chips kommer du att knäppa upp samma utrustning.”
Antalet högspecialiserade tillverkare av halvledarutrustning är begränsat och leveranscykeln är mycket lång. Dessutom tar det också mycket tid att installera och testa tillförlitligheten hos dessa enheter i fabriken.
“Det tar ett halvår till ett år att köpa utrustning och då krävs olika processutveckling och utrustningsvärdering.” Olsen sa, “Det tar tid.”
Arbetskraftsbrist
För att möta den ständigt ökande efterfrågan på chips måste, förutom att bygga fler chipsfabriker, fler personer rekryteras. Halvledarorganisationen IPC kom i slutet av september med en rapport om att nästan fyra femtedelar av tillverkarna har svårt att rekrytera lämplig arbetskraft och problemen i Europa och Nordamerika är särskilt allvarliga.
För att hantera de giftiga kemikalier som används i flisproduktionsprocessen måste anställda få specialutbildning, vilket ger ytterligare en flaskhals för ökningen av arbetskraft. Företag förlitar sig nu på högre löner, mer flexibla arbetstider och utbildnings- och utbildningsmöjligheter för att attrahera nya medarbetare.
Oregonian i USA rapporterade att Intel till och med har placerat “hjälp önskas” annonser på TV och radio, särskilt rekrytering av arbetsstuderande högskolestudenter.
Resurser lutar mot banbrytande spån, “svårt att producera” gamla chips
Den ytterligare effekten av otillräckliga resurser återspeglas vid denna tidpunkt - inte alla marker är det “född lika.”
Enkla halvledarkomponenter som effektkontrollchips, mikrokontrollchips och sensorer har blivit den främsta källan till brist. Komplexiteten hos dessa enheter är mycket mindre än CPU och GPU som används i smartphones och spelkonsoler, och tillverkningsprocesserna som används är inte alltför komplicerade. Men deras användningsområde är extremt brett, från mikrovågsugnar till medicinsk utrustning till leksaker, nästan alla produkter kommer att använda denna typ av elektroniska komponenter.
Enligt Josh Pucci, vice vd för Sourceability, en elektronisk komponentplattform, kostade kraftkontrollchippet som användes i många produkter en gång bara $1, men nu har det skjutit i höjden till $150. IC Insights sa att ledtiden för sådana komponenter har förlängts från 4-8 veckor till 24-52 veckor. Det är nu svårt att hitta gammaldags chipproduktionsutrustning och bristen på dessa produkter ökar efterfrågan på sådan utrustning.
Marknadsundersökningsföretaget Gartner förutspår att den globala kapacitetsutnyttjandet av chipfabrikerna kommer att nå 95,6 % under andra kvartalet 2021, jämfört med endast 76,5 % under andra kvartalet 2019. Gartner-analytikern Gaurav Gupta (Gaurav Gupta) sa att detta visar att fabriken redan körs med full kapacitet för att en del produktion ska behöva underhållas.
Chipgjuteriföretaget GlobalFoundries VD Tom Caulfield (Tom Caulfield) sa i oktober i år att hans företags produktionskapacitet har bokats fram till 2023. Vissa produkter från Analog Devices står inför extremt hög efterfrågan. CFO för detta företag berättade för investerare i augusti i år att order har planerats för nästa räkenskapsår som börjar denna månad.
En del av utmaningen som chiptillverkare står inför är att vissa kunder kan ha “dubbelbokning” situationer, det vill säga medvetet överköp för att förhindra otillräckligt utbud, vilket resulterar i oförutsägbara framtida efterfrågetrender. “Bristen på lager orsakad av dubbelbokningar förvärrade situationen,” sa Willy Shih, professor vid Harvard Business School.
Analytiker tror att företag som kan producera dessa chip kan vara ovilliga att investera i nya anläggningar på grund av den ringa vinsten av sådana chip och den starka cykliska karaktären hos halvledarindustrin. Kraven skjuter ofta i höjden och rasar. De oroar sig för att överutbudet av chips i framtiden kommer att driva ner produktpriserna.
“När du ser tillbaka på halvledarindustrins historia kommer du att upptäcka att efter att vinster och priser har skjutit i höjden kommer det att bli en allvarlig nedgångscykel.” Harvard Business Schools Jofi sa, “Vi vet inte om den nuvarande efterfrågetillväxten kan fortsätta.”
Även om det finns många nya spånproduktionskapaciteter, kommer de flesta av dem att användas för att tillfredsställa spjutspetsprodukter. En rapport som släpptes av Gartner i januari i år förutspår att chiptillverkarna kommer att investera 146 miljarder ny kapacitet i år, en ökning med 50 % jämfört med 2019, men bara en liten del av den kommer att användas för vanligare gamla chip.
I teorin kan en ökning av produktionskapaciteten för banbrytande spån frigöra fler fabriker för att producera äldre spån, men detta kommer inte att hända när tillgången är bristfällig. Sourceabilitys Pushi sa att även om företag nyligen har börjat investera i att bygga kapacitet för gammaldags chips, måste de tvinga kunderna att förbinda sig att beställa två år innan de överväger att börja bygga.
När kommer chipet att saknas?
ASML VD Peter Wennike (Peter Wennink) förklarade nyligen: "Förra året på grund av epidemin var kunderna väldigt försiktiga. Men när vi ser tillbaka verkar de vara överdrivet försiktiga och undertrycka efterfrågan för liten. Nu ökar efterfrågan och vi Det kommer definitivt att ta ett tag att uppnå en ökning av produktionskapaciteten.” Enligt hans uppfattning kommer det att ta 2022 för att möta dagens produktionsbehov.
Intels vd Pat Gelsinger (Pat Gelsinger) sa att ökningen av onlineaktiviteter under covid-19-pandemin har utlöst en “halvledarexplosiv tillväxtcykel.” Han tillade: “Även om industrin har vidtagit vissa åtgärder för att lösa de senaste spänningarna, kommer det att ta två år för hela ekosystemet att lösa bristen på flis, substrat och komponenter.”
TSMC:s ordförande Liu Deyin är optimistisk om sin förmåga att möta efterfrågan. Han sa förra året: “Vi tänker just nu… vi kan uppfylla våra kunders minimikrav i slutet av juni (2020).” Men som han sa betyder det inte att bristen snart försvinner. “Det blir förseningar. Speciellt för bilchips är leveranskedjan i denna industri lång och komplicerad. Leveranstiden kommer att ta sju eller åtta månader.” Han tillade.
