Найлютіша в історії глобальна криза мікрочіпів. 15 речей, які потрібно про неї знати

Що відбувається? Відповідь нібито звучить просто: у світі криза мікрочіпів.

Але що це означає? І чому криза трапилася саме зараз?

Редакція dev.ua вирішила розкласти все по поличках. 

1. Важливість. Світові продажі мікросхем у 2020 році склали $440 мільярдів. Президент США Джо Байден називає їх «критично важливими продуктами», чиї «збої в ланцюжку поставок можуть поставити під загрозу життя і засоби до існування американців», в той час, як уряди Японії та Південної Кореї порівнюють важливість мікрочіпів з рисом.
2. Продукт. Чіпи виробляються на поверхні тонких пластин з найчистішого кремнію шляхом багатошарової обробки різними хімікатами, газом і світлом. Кремній для цієї мети обраний не випадково. Він належить до унікального класу напівпровідників — матеріалів, електрична провідність яких десь між провідником і ізолятором.

   

3. Все на аутсорс. Контрактне виробництво чіпів контролює Азія: TSMC (Тайвань), Samsung (Південна Корея) — зараз найбільші гравці. На зорі сучасної комп’ютерної індустрії такі піонери, як Intel, розробляли й виробляли чіпи власними силами. Але американські фірми почали боротьбу з японськими конкурентами в 1980-х роках і, щоб залишатися конкурентоспроможними, передали виробничу частину бізнесу стороннім організаціям, замість цього сконцентрувавшись на більш прибутковому аспекті дизайну. 
4. Виробництво чіпа. Зазвичай воно займає понад три місяці. «Це гігантські фабрики, безпильні приміщення, машини вартістю в кілька мільйонів доларів, розплавлене олово і лазери», — йдеться у звіті Bloomberg.

   

5. Дефіцит. Підвищений попит на чіпи добре ілюструє діаграма Bloomberg: якщо до 2021 року часовий відрізок від замовлення чіпа до поставки становив 12 тижнів, то тепер — 21.

   

6. Пандемія. Початок кризи Covid-19 на початку 2020 року спровокував глобальне зростання витрат на електронні товари — від додаткових моніторів, коли люди поспішали створювати домашні офіси, до телевізорів та ігрових консолей, щоб побороти нудьгу в ізоляції. А разом з ними збільшився попит і на чіпи.
7. Погодні явища, катастрофи. Вони теж зробили помітний вплив на дефіцит. Завод Renesas в Японії, який виробляє майже третину чіпів, що використовуються в автомобілях по всьому світу, сильно постраждав внаслідок пожежі, а лютневі шторми у Техасі змусили американські заводи тимчасово зупинити виробництво. Для виготовлення чіпів також потрібно багато води, і сильна посуха на Тайвані також вплинула на виробництво чіпів на найбільшому у світі контрактному виробнику — TSMC.
8. Порти. Проблема полягала не тільки у виробництві. У міру поширення COVID в Азії порти закривалися, іноді на місяці. Близько 90% світової електроніки проходить через китайський порт Янтянь, який в цьому році кілька разів закривався, зупинивши рух сотень контейнеровозів, які очікують стикування.

   

9. Санкції. Вплинула на дефіцит і  торгова війна США і Китаю. у 2020 році в розпал пандемії Штати заборонили  Tsmc поставки чіпів Huawei, у зв’язку з чим китайські виробники почали запасатися мікросхемами. Пізніше під санкції потрапив провідний китайський чіпмейкер Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC). Інвесторам із США заборонили торгувати акціями компанії.
10. Погані рішення. Коли Covid почався, багато автомобілебудівників скасували свої замовлення на чіпи, тому що вважали, що економіка ось-ось впаде. Вони скасували замовлення, тому виробники мікросхем переключилися на виробництво чіпів для споживчих товарів, намагаючись задовольнити вибуховий попит на гаджети, викликаний пандемією. А коли автомобільні гіганти схаменулися, швидко замовити чіпи було вже неможливо.
11. Постраждалі. Глобальний дефіцит мікросхем торкнувся 169 галузей, згідно з аналізом Goldman Sachs, від сталі та бетону до кондиціонерів та пивоварень. Найсерйозніше, що автовиробники в Америці, Японії та Європі були змушені уповільнити й навіть зупинити виробництво, а це означає, що в цьому році у світові автосалони вийде на 3,9 мільйона автомобілів менше, ніж у минулому. Apple заявила в кінці жовтня, що втратила $6 мільярдів через брак мікросхем.
12. Лідер. Тайванська TSMC контролює понад 50% ринку контрактного виробництва чіпів. Крім неї, ще однією фірмою, здатною комерційно виробляти самі передові 5-нанометрові чіпи, є південнокорейська Samsung Electronics. TSMC будує новий завод на 22 футбольних полях на півдні Тайваню для виробництва новаторських 3-нм чіпів, які, як очікується, будуть на 15% швидшими й споживатимуть набагато менше енергії. Це останнє покоління виробників мікросхем випередить такі американські фірми, як Intel і GlobalFoundries, принаймні, на два покоління.

    «Це ганьба для Intel, — говорить Деніел Ненні, співавтор книги „Fabless: трансформація напівпровідникової промисловості“. — Просто дуже прикро, що вони втратили лідерство».

13. Американські контрзаходи. Влада США домовились з керівництвом тієї ж TSMC про будівництво нових ліній виробництва чіпів в Аризоні. Фабрика вироблятиме 20 тис. сучасних 5-нанометрових чіпів на місяць для потреб автомобілебудування та інших галузей. Всього компанія виділила $100 млрд на розширення виробництва. Основна частина суми піде на будівництво шести заводів в США, роботи зі зведення першого комплексу вже почалися. Крім того, сенат США схвалив законопроєкт субсидування національної напівпровідникової промисловості на суму $52 млрд строком на п’ять років для місцевих виробників.
14. Корейська відповідь. У Південній Кореї уряд заявив про намір виділити $450 млрд протягом десяти років на розвиток напівпровідникової галузі. При цьому Samsung вже розширила свої інвестиції до $151 млрд і сподівається наздогнати попит до 2030 року.
15. Коли завершиться криза? Думки різняться. Генеральний директор виробника чіпів STMicro підрахував, що дефіцит закінчиться до початку 2023 року. Генеральний директор автовиробника Stellantis сказав, що дефіцит «легко втягнеться у 22 рік». Генеральний директор Intel Патрік Гелсінджер сказав, що дефіцит може тривати ще два роки.