Кризис полупроводников

Вероятно многие из моих из моих читателей слышали о кризисе полупроводников, но полагаю мало кто подробно разбирался в этом вопросе и в тех последствиях, которые этот кризис может принести.

Начнем как говорится с начала..

Причины

Кризис полупроводников произошел по целому ряду причин:
♦ COVID-19
Основной причиной была пандемия, которая остановила все производства, обрушила цепочки доставки компонентов/товаров и прикрыла точки сбыта. Все это привело к огромному накоплению и увеличению спроса на вычислительную технику, бытовую электронику, медицинское оборудование и многое другое.
♦ Концентрация отрасли
Это узкое горлышко. Примерно 90% предложения полупроводников сконцентрировано в Азии, около 54% приходится на один Тайвань. При этом половина спроса, по данным SIA, приходится на США.
♦ Климатические условия
В процессе производства полупроводников есть масса сложностей и нюансов: на производство сильное влияние имеет климат, наличие необходимого количества воды для охлаждения и многое другое. С погодой 2020-2021 крайне “повезло”:
• Пожар в конце октября 2020 года на фабрике аудиочипов Asahi Kasei Microsystems (AKM) .
• Пожар 19 марта 2021 года на заводе компании Renesas Electronics затронули производство микросхем для автопромышленности.
• В мае 2021 года в Тайване была самая сильная засуха за 56 лет из-за того, что количество осадков в апреле-мае 2021 года было рекордно низким. В итоге в мае резервуары воды фабрик TSMC (крупнейшего в мире производителя чипов) оказались заполнены всего на 11-23 %.
• Весь июнь 2021 года на Тайване шли обильные дожди, что угрожало наводнением.
• В Техасе в феврале 2021 года прошли сильные снегопады, что привело к веерным отключениям электричества, в том числе и на заводах Samsung в Остине и на двух фабриках нидерландской NXP.

• Так же не малое давление оказал резко выросший интерес к майнингу криптовалют для которого необходимо большое количество высокопроизводительных процессоров и видеокарт.

Последствия

От глобальной нехватки полупроводников пострадало более 169 отраслей, такие как: сель хоз промышленность, автомобильная промышленность, электрические устройства, отрасль телекоммуникаций и медицина (так как многие приборы и оборудование основаны на современных цифровых технологиях), полупроводниковые чипы так же необходимы для сети интернета, в пассивной инфраструктуре, датчиках интернета вещей, маршрутизаторах, беспроводной связи и еще во многих отраслях производства.

Кризис полупроводников ударил по всех аспектах мировой экономики. Одни из самых больших повреждений получили автомобильная и медицинская отрасли, причины этого мы рассмотрим подробнее:

Автомобильная промышленность

Нехватка чипов побудила автопроизводителей по всему миру сократить производство автомобилей и увеличить цену на них, что вдвойне ударило по конечному потребителю, так как предложения стало меньше и выросла цена. Многие крупнейшие производители автомобилей, такие как Ford, вынуждены складировать сотни тысяч новых автомобилей в которых просто не хватало чипов, что сильно бьет по всем линиям поставок.
Дефицит чипов обрушил продажи автомобилей в России на 17 % и привёл к значительному повышению цен.

General Motors сообщила, что продажи автомобилей в США в упали более чем на 43 % с начала кризиса 2020 года, поскольку нехватка чипов привела к прерыванию производства и уменьшению имеющихся запасов в дилерских центрах.
Крупные компании в отрасли, такие как Ford, Volkswagen и Daimler, были вынуждены приостановить производство в различных точках и сократить свои производственные цели из-за нехватки чипов.

Maruti Suzuki, крупнейший производитель автомобилей в Индии, в сентябре 2021 года сократил производство на 60 % из-за нехватки полупроводников.

Аналитики агентства The Boston Consulting Group (BCG) прогнозируют, что мировой дефицит компонентов приведет к сокращению производства автомобилей на 7-9 млн единиц транспорта в год. Естественно, эта проблема спровоцирует появление других, так что в итоге мы получили эффект домино с наслоением различных факторов из разных отраслей.

Медицина

Во вторую очередь дефицит сказался на медицинской отрасли. Дело в том, что медицина тоже активно цифровизуется. Во многих случаях те же аппараты ИВЛ представляют собой сложные устройства с новейшими чипами.

Ну а поскольку объемы производства такого оборудования в связи с пандемией чрезвычайно выросли, то и потребность в чипах со стороны медицины тоже увеличивается. Томографы, ультразвуковая диагностика, ИВЛ, инфузоматы и многие другие современные медгаджеты сейчас производятся на основе относительно сложных электронных компонентов. Конечно, там нет мощнейших видеочипов или процессоров, но дефицит сейчас распространился даже на простейшие полупроводниковые компоненты. Дошло до того, что производители медицинского оборудования модифицируют модели прошлых лет, а не разрабатывают новые.

Текущая обстановка

Ситуацию с полупроводниками сейчас крайне сложно назвать положительной. Глобальная ситуация за полтора года конечно немного стабилизировалась, однако дефицит остается актуальным и по сей день, а высоко технологичные чипы продолжают дорожать. Так, что производителям электроники, включая автомобилестроение и поставщиков медицинской техники, придется постараться, чтобы раздобыть в нужных количествах подорожавшие на несколько десятков процентов чипы.

На текущий момент спрос на интегральные схемы превышает предложение более чем на
15-20% и это не потолок.  При текущей скорости роста спроса примерно 17% в год, предложение увеличивается за то же время лишь на 6%, нетрудно понять, насколько серьезные сложности испытывают компании производители, где эти чипы применяются.

При этом больше, чем сейчас поставщики полупроводниковых компонентов выдавать не могут чисто физичестки — загружено около 97% мощностей основных производителей.

Как утверждают компания TSMC, в росте цен на чипы не обошлось  без компаний посредников, которые перепродают фабрике чипы их потребителям гораздо дороже. Особенно активно действуют игроки автомобильного рынка, но вроде как замечены накрутки посредников и в других отраслях. Стоит напомнить, что это версия поставщиков полупроводниковых компонентов. Проверить ее не так просто, ведь во многих случаях логистическая цепочка закрыта от посторонних глаз.

В чем камни преткновения?

Проблема в том, что процесс производства и поставки чипов отлажен, но в нем есть даже не одно, а сразу несколько «бутылочных горлышек». Негативно влияющие на отрасль факторы накладываются друг на друга, что в итоге приводит к текущей ситуации — крайнем дефиците компонентов.

Помимо климатических проблем, нехватки ресурсов и огромного подорожания компонентов есть еще одна проблема — сложность и дороговизна производства микросхем. Одно из главных звеньев цепочки производства кремниевых чипов — создание кристалла по методу Яна Чохральского, так называемый CZ process. Заготовки кристаллов полупроводника постепенно вытягивают, что происходит очень медленно, пока кристалл не достигает нужного размера. Потом его разрезают на заготовки нужного размера, применяют множество технологических процессов, после чего готовые пластины нарезаются на заготовки для чипов. Их компоновка — последний этап в цепочке.

Выращивание кристаллов возможно лишь при условии необходимой инфраструктуры производства, которая крайне сложна. Производители чипов даже шутят, что создание полупроводниковых компонентов гораздо сложнее подготовки ракеты к полету в космос с последующим запуском. Если бы удалось упростить процесс подготовки кристалла-заготовки, скорее всего, дефицит был бы побежден относительно оперативно.

Ну, а так производителям чипов, которые планируют увеличить объемы производства, приходится ждать не один год подготовки необходимой инфраструктуры. Кроме технологий, предприятия должны быть очень чистыми — можно сказать, что условия производства чипов должны быть строго стерильными в плане наличия пыли и прочих сторонних компонентов в воздухе. Быстро с нуля такое не построишь, это крайне долгий и сложный процесс. На один завод уходит от двух до трех лет, поэтому при текущих рыночных условиях окончание дефицита полупроводников стоит ожидать не раньше 2024-2025 года.

Логистика так же внесла свои коррективы, так как вместе с кризисом полупроводников случился параллельный кризис в отрасли перевозок. Как авиаперевозки, так и морские перевозки стали стоить значительно дороже. Кажется, что этот фактор должен был повысить цены на конечную продукцию и охладить спрос, уменьшив количество произведенных товаров и сократив дефицит. Но срок доставки грузов морскими путями из-за локдаунов и ограничений увеличился с пары недель до нескольких месяцев, что полностью нивелировало данный фактор.

Значительное повышение объемов производства тоже несет опасность

Проблема есть и в повышении объемов производства чипов. Дело в том, что если потребность в них упадет, по любой из десятков причин, по которым это уже происходило ранее, то возникнет проблема перепроизводства.

Сейчас TSMC, Intel, Samsung и другие поставщики компонентов стараются максимально ускориться. Если спрос резко упадет, перепроизводство будет просто гигантским. А это означает резкое падение цен и кризис уже в отрасли производства чипов.

Подведении итогов

В 2022 году, скорее всего, ситуация будет аналогичной 2021, если не хуже. Так, специалисты JPMorgan считают, что рынок начнет восстанавливаться не ранее 2023 года. Но есть и эксперты, например, из концерна Daimler, которые считают, что проблемы сохранятся и в последующем году.


Так же стоит помнить тот факт что, кризис полупроводников в первую очередь отражается на мировой экономике, так как огромное количество производителей уменьшают объемы выпускаемой продукции, сокращают производства, а значит увольняют сотрудников. Все эти аспекты в достаточно значительной степени уменьшают налоги, которые выплачивали компании производители своим странам, а с текущим экономическим кризисом уменьшение доходов для каждой страны крайне не приятны. Из-за текущей полит-экономической ситуации расходы стран значительно выросли, доходы продолжают сокращаться, а общее довольство людей падать.

Благодарим за Ваше внимание и до скорой встречи в новой статье!

Мира и достатка Вам Друзья!

Всегда Ваш C.J.