В настоящее время мир сталкивается с острой нехваткой полупроводников, и нет никаких признаков того, что в ближайшее время эта тенденция замедлится. В дополнение к совместным усилиям ведущих заводов по производству полупроводников и правительственным инициативам нехватка микрочипов сохраняется по мере роста спроса в нарушенной цепочке поставок.
От умных бытовых приборов до сушильных машин, от автомобилей до электрических зубных щеток, от машин до посудомоечных машин и всего, что между ними, используйте мощь микрочипов, строительных блоков технологии. Как и многие другие текущие глобальные проблемы, нехватка полупроводников изначально началась с пандемией COVID-19, но продолжающаяся нехватка микросхем привела к остановке ряда производственных линий. Глобальная нехватка кремниевых чипов стала неожиданностью для многих инвесторов, которые полагаются на крошечные и вездесущие электронные компоненты для производства электронных продуктов и автомобилей. Помимо инвесторов, от беспрецедентной нехватки полупроводников страдают и потребители, что привело к задержкам поставок автомобилей, нехватке бытовой техники, удорожанию смартфонов, и эти последствия продлятся как минимум до первой половины 2022 года.
Любая отрасль в зоне риска
Согласно анализу инвестиционного банка Голдман Сакс, как минимум сказывается дефицит полупроводников 169 различных отраслей, от небольших производственных центров до крупных конгломератов. Поскольку большая часть производства чипов по-прежнему сосредоточена у нескольких поставщиков, дефицит может усугубиться. Один из крупнейших в мире получателей полупроводников, Apple Inc. пришлось отложить запуск iPhone 12 на два месяца из-за отсутствия микрочипов. Южнокорейский технологический гигант SAMSUNG также испытывает разрушительные последствия дисбаланса чипов в ИТ-секторе, особенно для некоторых комплектов продуктов и дисплеев, поэтому компания может пропустить еще один запуск Смартфон Самсунг Галакси Ноут до 2022 года Сименс, один из ведущих поставщиков систем автоматизации для электросетей, зданий и поездов постоянно пытается снизить потенциальные риски, связанные с нехваткой компонентов. Отрасли, производящие телевизоры, стиральные машины, холодильники и другие широко используемые предметы домашнего обихода, в ближайшие месяцы столкнутся с серьезными последствиями нехватки микрочипов.
Для среднего автомобиля требуется от 50 до 150 микрочипов. Дефицит заставил автопроизводителей, таких как Volkswagen, Honda, Toyota и General Motors, временно закрыть свои производственные мощности. Некоторые автопроизводители отказываются от дополнительных функций в своих автомобилях из-за ограниченного предложения электронных компонентов. Одну секунду Ниссан оставляет навигационные системы вне автомобиля, Рам грузовики завершил оснащение своих грузовиков умными зеркалами заднего вида, которые отслеживают слепые зоны и Рено больше не включает цифровой экран за рулем на некоторых моделях. Индустрия проката автомобилей также страдает от нехватки чипов, поскольку она не может быстро получать заказы на новые автомобили в то время, когда спрос уже высок. Фирмы в Китае увеличивают свои запасы востребованных микросхем, чтобы смягчить глобальные последствия нехватки полупроводников, но для других фирм это только усложняет получение микрочипов.
Как возникла глобальная нехватка полупроводников?
• Коронавирус пандемия
Ограничения, введенные во время пандемии COVID-19, оказали серьезное влияние на обрабатывающую промышленность, поскольку заводы были закрыты, а производство остановлено. Временный запрет на производственную деятельность в сочетании с ужесточением ограничений в портах и на международных границах замедлил движение товаров. В то же время резко вырос спрос на новое электронное оборудование из-за политики работы на дому, растущего спроса на онлайн-классы и модернизации существующих вариантов домашних развлечений. Для большинства электронных устройств, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и т. д., требуются полупроводники, но из-за остановок производства многие отрасли, производящие эти устройства, не заказали достаточное количество полупроводников для удовлетворения растущего спроса в будущем. Не только сектор электроники, но и медицина, косметика, строительство, оборона и многие другие столкнулись с нарушением цепочки поставок полупроводников. Теперь, когда пандемия постепенно начинает стихать, неудовлетворенный спрос на электронные устройства и транспортные средства создает нагрузку на существующую цепочку поставок.
• Панические покупки
Когда начали распространяться новости о нехватке полупроводников, многие отрасли промышленности начали накапливать микросхемы. Панические покупки увеличили общий дефицит, уменьшили ограниченное предложение и привели к высоким затратам. Комментируя рост числа случаев панических покупок, генеральный директор Tesla Илон Маск написал в Твиттере: «Страх исчерпания запасов заставляет каждую компанию делать чрезмерные заказы — аналогично нехватке туалетной бумаги, но в эпических масштабах», поскольку нехватка чипов продолжает сеять хаос в цепочке поставок Tesla. . .
• Санкции правительства США против китайских технологий
Бывший президент США Дональд Трамп усугубил дефицит полупроводников, начав торговую войну с Китаем во время пандемии коронавируса. Действия администрации Трампа против ключевых китайских заводов по производству микросхем привели к серьезным сбоям в цепочке поставок. Во-первых, Белый дом запретил китайскому телекоммуникационному гиганту Huawei покупать чипы, изготовленные по американским технологиям. Huawei накопила запасы полупроводников, прежде чем запретить дальнейшую разработку продуктов, в то время как ее конкуренты начали взламывать чипы, чтобы завоевать долю рынка. Во-вторых, некоторые клиенты SMIC обращаются к другим производителям чипов, поскольку среди производителей сохраняются опасения по поводу возможных сбоев в производстве из-за новых постановлений правительства США.
• Экстремальные погодные условия
Глобальное потепление вызывает экстремальные погодные изменения во всем мире, которые нарушают работу предприятий и цепочек поставок. Производители полупроводников сталкиваются с экстремальными погодными условиями, поскольку большинство производственных центров сосредоточено в районах, подверженных перебоям в подаче электроэнергии. Во время экстремальных погодных условий коммунальные предприятия отдают приоритет обслуживанию жилых районов, а не производственных центров, что останавливает производство на круглосуточных фабриках. Сегодня Тайвань доминирует на рынке передовых микрочипов, поставляя чипы таким клиентам, как Apple и Nvidia. В настоящее время регион переживает самую сильную за более чем 50 лет засуху, в результате которой высохли водоемы. TSMC требуется около 156 000 тонн воды в день, а нехватка воды усугубляет нехватку микрочипов.
• Неудачные прогнозы
Эксперты отрасли не смогли учесть всплеск спроса на электронные товары, что привело к огромному разрыву между спросом и предложением. Многие производители смартфонов и автомобилей ожидали падения спроса, поэтому сократили поставки полупроводников. Поскольку доступ к микрочипам для большинства отраслей зависел от производственных мощностей, неудавшийся прогноз привел к перебоям в поставках.
Как смягчить глобальную нехватку микрочипов?
Цепочка поставок полупроводников стоимостью полтриллиона долларов является одной из самых сложных, поэтому нет простого способа положить конец глобальному кризису полупроводников. Один микрочип проходит более 1000 стадий и много раз пересекает международные границы, прежде чем попадет к конечному пользователю. Таким образом, изменения политики в одном регионе влияют на глобальную цепочку поставок полупроводников. Острая нехватка полупроводников еще впереди, поэтому вам просто нужно стать сильнее и сосредоточиться на вещах, которые можно оживить, таких как ресурсы и сеть поставщиков.
• Расширение производственных мощностей
Глобальная нехватка чипов увеличила необходимость инвестировать миллиарды в новые производственные линии и модернизацию оборудования, чтобы удовлетворить растущий спрос. Тайваньская компания по производству полупроводников (TSMC) отвечает за производство 80% микросхем, используемых в автомобилях. Чтобы удовлетворить глобальный спрос, TSMC планирует инвестировать около 2,87 долларов США в расширение существующих производственных мощностей на своем заводе в Нанкине, Китай, а также инвестировать 12 миллиардов долларов открыл еще один завод по производству микросхем в Аризоне. крупнейший производитель чипов в США, Корпорация Интел. инвестировать ок. 3,5 миллиарда долларов увеличить производство на своей вафельной фабрике в Нью-Мексико. Американский производитель полупроводников Глобальные литейные заводы также планирует построить новое производственное предприятие в Сингапуре, инвестировав более 4 миллиардов долларов в поддержку быстрорастущих сегментов автомобилей, мобильных устройств 5G и безопасных устройств.
• Стремление к технологическому суверенитету
Около трех четвертей поставок полупроводников приходится на Китай, Японию, Тайвань и Южную Корею, но пандемия COVID-19 нарушила глобальную цепочку поставок, поэтому страны по всему миру инвестируют миллиарды долларов в увеличение производства микрочипов и снижение зависимости от иностранных производителей. нации для удовлетворения своих требований. 24 февраля 2021 года президент США Джо Байден подписал указ о пересмотре цепочки поставок полупроводников в США. Байден тоже смотрит 37 миллионов долларов США стоит инвестировать в ускорение отечественного производства полупроводников. В настоящее время на Европу приходится менее 10% мировое производство чипов. Чтобы стать более самодостаточным, Европейская комиссия хочет увеличить мощности по производству чипов 20%. предоставлено американским технологическим гигантом Intel 8 миллиардов долларов государственных субсидий для создания полупроводниковых компаний. Федеральные стимулы для промышленности могут увеличить производственные мощности заводов в США и помочь свести к минимуму дисбаланс спроса и предложения, но помощь должна быть доступна по всей цепочке поставок при разработке и производстве полупроводников.
• Экономические обновления Fab
В то время как расширение завода может занять до 12 месяцев, модернизация завода может увеличить мощность всего за три месяца. Инвестиции в стандартный механический интерфейс (SMIF) — модернизация существующего 200-мм производственного предприятия с дополнительными инструментами, модернизация чистых помещений и т. д. может увеличить производственные мощности пластин без дополнительных затрат на дополнительные исходные материалы, рабочую силу или затраты на обработку. Типичное повышение эффективности линии на 1,3 % благодаря необслуживаемым характеристикам SMIF и автоматизации может привести к выпуску 325 дополнительных пластин в месяц. Модернизация 200-мм завода с помощью SMIF может значительно улучшить контроль над средой производства пластин и продлить срок службы предприятия.
