Προβλήματα σε ολόκληρο τον πλανήτη εμφανίζει η έλλειψη επεξεργαστών, κάνοντας τη βιομηχανία παντός είδους να υποφέρει.
Οι αυτοκινητοβιομηχανίες από το Τόκιο μέχρι το Ντιτρόιτ μειώνουν την παραγωγή. Τα PlayStations είναι σχεδόν δυσεύρετα στα καταστήματα. Ακόμη και οι παραγωγοί αλουμινίου προειδοποιούν για πιθανή ύφεση, σύμφωνα με το Booomberg.
Όλα έχουν ένα κοινό παρονομαστή: μια απότομη και διαδοχική παγκόσμια έλλειψη ημιαγωγών. Οι ημιαγωγοί, επίσης γνωστοί ως τσιπ, μπορεί να είναι το μικρότερο αλλά πιο απαιτητικό προϊόν που κατασκευάστηκε ποτέ σε παγκόσμια κλίμακα.
Το επίπεδο κόστους και δυσκολίας έχει ωθήσει την αυξανόμενη παγκόσμια εξάρτηση σε δύο ασιατικά εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, την Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. και τη Samsung Electronics Co..
Μια εξάρτηση που επιδεινώθηκε από την πανδημία του κορωνοϊού και τις αυξανόμενες εντάσεις μεταξύ ΗΠΑ και Κίνας, ακόμη και πριν από το τρέχον έλλειμμα.
Εκατοντάδες δισεκατομμύρια θα δαπανηθούν από κυβερνήσεις και εταιρείες σε μια πληθώρα τομέων τα επόμενα χρόνια σε μια «κούρσα για τα τσιπ» με γεωπολιτικές και οικονομικές επιπτώσεις.
Γιατί όμως υπάρχουν ελλείψεις; Αρκετή από την διαταραχή αυτή μπορεί να αποδοθεί στην πανδημία. Αλλά όχι όλη. Στους παράγοντες εντάσσονται η αυξανόμενη ζήτηση, καθώς τα παρατεταμένα lockdown ώθησαν την αύξηση των πωλήσεων φορητών υπολογιστών στο υψηλότερο επίπεδο της τελευταίας δεκαετίας, λόγω τηλεργασίας και τηλεκπαίδευσης.
Οι πωλήσεις αυξήθηκαν επίσης για οικιακές συσκευές από τηλεοράσεις μέχρι καθαριστές αέρα. Ακόμη και κάμερες είναι δυσεύρετες μετά την άνθηση των υπηρεσιών βίντεο για εργασία και ψυχαγωγία.
Επιπλέον, οι αβεβαιότητες που προκαλούνται από την πανδημία οδήγησαν σε απότομες μεταβολές των παραγγελιών. Τα στελέχη της TSMC δήλωσαν ότι οι πελάτες έχουν συσσωρεύσει περισσότερο απόθεμα από το κανονικό.
Οι αυτοκινητοβιομηχανίες, που μείωσαν δραστικά τις πωλήσεις τους τις πρώτες μέρες της επιδημίας, υποτίμησαν ωστόσο το πόσο γρήγορα θα ανακάμψουν. Έσπευσαν στα τέλη του περασμένου έτους να ανανεώσουν τις παραγγελίες τους. Σύντομα όμως αναγκάστηκαν να υπαναχωρήσουν επειδή οι κατασκευαστές των τσιπ είχαν αυξημένες ανάγκες.
Οι κατασκευαστές υπολογιστών άρχισαν επίσης να προειδοποιούν για μικρό απόθεμα ημιαγωγών στις αρχές του 2020. Στη συνέχεια, στα μέσα του έτους, η Huawei Technologies Co. - ένας μεγάλος κατασκευαστής εργαλείων smartphone και δικτύωσης - άρχισε να συσσωρεύει εξαρτήματα για να εξασφαλίσει την επιβίωσή της από τις απειλούμενες αμερικανικές κυρώσεις.
Άλλες κινεζικές εταιρείες ακολούθησαν το ίδιο μοτίβο και οι εισαγωγές τσιπ της χώρας αυξήθηκαν σε σχεδόν 380 δισεκατομμύρια δολάρια το 2020. Αυτό αντιπροσωπεύει σχεδόν το ένα πέμπτο των συνολικών εισαγωγών της χώρας για το έτος.
Αποτέλεσμα αυτών ήταν να πληγούν συγκεκριμένες επιχειρήσεις.Τα αποθέματα των τσιπ αναμένεται να εξαλείψουν μόνο 61 δισεκατομμύρια δολάρια των πωλήσεων για αυτοκινητοβιομηχανίες και να καθυστερήσουν την παραγωγή ενός εκατομμυρίου οχημάτων το πρώτο τρίμηνο.
Αλλά η πτώση απειλεί τώρα να πλήξει την πολύ μεγαλύτερη βιομηχανία των ηλεκτρονικών. Όχι μόνο τα αυτοκίνητα, αλλά ενδεχομένως ένα ευρύ φάσμα προϊόντων, από τηλέφωνα έως κονσόλες τυχερών παιχνιδιών θα μπορούσαν να δουν ελλείψεις ή αυξήσεις τιμών.
Ποιοι είναι οι μεγάλοι παίκτες;
Τα προηγμένα τσιπ είναι αυτά που δίνουν στους υπολογιστές και τα smartphone τη νοημοσύνη τους. Ονόματα όπως η Apple, η Qualcomm και η Nvidia, είναι οι βασικοί σχεδιαστές των ημιαγωγών, που κατασκευάζονται σε εργοστάσια «χυτήρια».
Η TSMC ηγείται της βιομηχανίας σε δυνατότητες παραγωγής και τώρα όλοι στρέφονται σε αυτήν για να πάρουν τα καλύτερα τσιπ, που κατασκευάζονται στις εγκαταστάσεις της στην Ταϊβάν. Το μερίδιο της εταιρείας στην παγκόσμια αγορά είναι μεγαλύτερο από το συνδυασμό των επόμενων τριών ανταγωνιστών της.
Παράλληλα, η Samsung, λόγω της κυριαρχίας της στα τσιπ μνήμης, προσπαθεί να ασχοληθεί με αυτό το «χρυσωρυχείο» και βελτιώνει την τεχνολογία παραγωγής της για να χαρακτηριστεί ευρέως ως η καλύτερη επιλογή μετά την TSMC.
Εταιρείες όπως η Qualcomm Inc. και η Nvidia Corp. στρέφονται όλο και περισσότερο προς την Samsung.
Η Intel Corp., από την άλλη, η πρωταθλήτρια των ΗΠΑ στον συγκεκριμένο τομέα, εξακολουθεί να έχει τα περισσότερα έσοδα από οποιαδήποτε άλλη κατασκευαστική τσιπ, αλλά η αγορά της επικεντρώνεται σε μεγάλο βαθμό σε επεξεργαστές υπολογιστών και οι καθυστερήσεις στην παραγωγή την έχουν καταστήσει ευάλωτη σε ανταγωνιστές σχεδιαστές, που συμμετέχουν χρησιμοποιώντας την TSMC.
Η TSMC και η Samsung αντιμετωπίζουν και μικρότερους ανταγωνιστές, όπως η Globalfoundries, η China Semiconductor Manufacturing International Corp. και η United Microelectronics Corp της Ταϊβάν.
Αλλά αυτοί οι αντίπαλοι είναι τουλάχιστον δύο έως τρεις γενιές πίσω από την τεχνολογία της TSMC.
Τονίζεται δε, ότι η παγκόσμια αυτοκινητοβιομηχανία ενδέχεται να χάσει πωλήσεις 61 δισεκατομμυρίων δολαρίων φέτος από τις ελλείψεις τσιπ.
Ο αγώνας των γιγάντων
Οι δύο ασιατικοί κολοσσοί ξοδεύουν μεγάλα ποσά για να παγιώσουν την κυριαρχία τους: η TSMC αύξησε τις προβλεπόμενες κεφαλαιουχικές της δαπάνες για το 2021 σε 28 δισεκατομμύρια δολάρια από ένα ρεκόρ 17 δισεκατομμυρίων δολαρίων ένα χρόνο πριν, ενώ η Samsung διαθέτει περίπου 116 δισεκατομμύρια δολάρια σε ένα έργο διάρκειας μιας δεκαετίας για να πιάσει τον ταϊβανέζο ανταγωνιστή της.
Αλλά η Κίνα πιέζει σκληρά για να καλύψει τη διαφορά. Στοχεύει εδώ και χρόνια να μειώσει την εξάρτησή της από τις ΗΠΑ.
Οι προσπάθειες της κυβέρνησης Τραμπ να περιορίσουν τους τεχνολογικούς κολοσσούς της Κίνας - εμποδίζοντας την πρόσβαση της Huawei και αποθαρρύνοντας τις αμερικανικές επενδύσεις σε πολλούς παίκτες όπως η SMIC και η Xiaomi Corp. - αποκρυσταλλώνουν αυτούς τους φόβους.
Το Πεκίνο καθιέρωσε την παραγωγή τσιπ μεταξύ των μεγαλύτερων προτεραιοτήτων του στα εθνικά οικονομικά του σχέδια και δεσμεύθηκε να δαπανήσει περισσότερα από 140 δισεκατομμύρια δολάρια για την οικοδόμηση ενός παγκόσμιου κλάδου εγχώριων ημιαγωγών.
Αλλά έχει πολύ δρόμο ακόμα να διανύσει. Για παράδειγμα, στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, η Κίνα έχει αναπτύξει μεγάλο αριθμό εταιρειών σχεδίασης τσιπ τα τελευταία χρόνια, αλλά δεν είναι ακόμη σε θέση να κατασκευάσει τα προηγμένα τσιπ, που απαιτούνται για τα σημερινά αυτοκίνητα.
Ωστόσο, δεδομένης της δυσκολίας στην ανάπτυξη εξελιγμένων δυνατοτήτων παραγωγής τσιπ, οι κυβερνήσεις από τις Βρυξέλλες έως την Ουάσιγκτον προσφέρουν κίνητρα σε όποιον θα κατασκευάσει ή θα επεκτείνει προηγμένες εγκαταστάσεις.
Ο Λευκός Οίκος αναμένεται να υπογράψει μια εκτελεστική εντολή, που θα κατευθύνει μια κυβερνητική επισκόπηση της αλυσίδας εφοδιασμού για κρίσιμα αγαθά τις προσεχείς εβδομάδες, με την έλλειψη των επεξεργαστών να αποτελεί κεντρικό μέλημα.
Η διοίκηση του Μπάιντεν, η οποία καταρτίζει ένα πιο μακροπρόθεσμο σχέδιο για την προμήθεια τσιπ, θα διαδραματίσει βασικό ρόλο στη διαμόρφωση φορολογικών κινήτρων για ένα προτεινόμενο εργοστάσιο της TSMC ύψους 12 δισεκατομμυρίων δολαρίων στην Αριζόνα και ένα άλλο ακριβότερο, που εξετάζει η Samsung, πιθανώς στο Τέξας.
Και η Ευρωπαϊκή Ένωση σκέφτεται να κατασκευάσει ένα προηγμένο εργοστάσιο στην Ευρώπη με πιθανή βοήθεια από την TSMC και τη Samsung.
Η κατασκευή των τσιπ, ωστόσο, είναι μια επιχείρηση μεγάλου όγκου, που απαιτεί απίστευτη ακρίβεια σε ένα πεδίο που υπόκειται σε γρήγορες αλλαγές.
Διάσημες εταιρείες όπως η Texas Instruments Inc., η International Business Machines Corp. και η Motorola έχουν εγκαταλείψει ή έχουν σταματήσει να προσπαθούν να συμβαδίσουν με την πιο προηγμένη κατασκευή τσιπ.
Σήμερα οι περισσότερες εταιρείες επικεντρώνονται στο σχεδιασμό. Με μόνο τρεις εταιρείες - TSMC, Samsung και Intel - να εξακολουθούν να δημιουργούν προηγμένα τσιπ, ένα κρίσιμο σύνολο δεξιοτήτων έχει συγκεντρωθεί στα χέρια λίγων.
Τα τσιπ κατασκευάζονται σε εγκαταστάσεις που κοστίζουν δισεκατομμύρια. Πρέπει να λειτουργούν 24 ώρες επί 7 ημέρες για να ανακτήσουν την επένδυσή τους. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Η απόδοση, ή ο αριθμός των καλών τσιπ ανά παρτίδα, καθορίζει την επιτυχία ή την αποτυχία.
Χρειάζονται χρόνια τεχνογνωσίας και εμπειρίας για να αποδώσουν το 90% από τη σύνθετη φωτολιθογραφική διαδικασία που χρησιμοποιείται για την παραγωγή τσιπ. Σε όρους αυτοκινητοβιομηχανίας, αυτό σημαίνει ότι η Ford θα έπρεπε να πετάει ένα αυτοκίνητο στα δέκα.
Ποιος επωφελείται τελικά από τον «πόλεμο των τσιπ»;
Ακόμη και μικρές βελτιώσεις μπορούν να αποφέρουν σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας και κόστους όταν πολλαπλασιάζονται σε μεγάλη κλίμακα, όπως το Amazon Web Services, αναφέρει το Bloomberg.
Καθώς τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 5G πολλαπλασιάζονται και αυξάνουν τη ζήτηση για ροή βίντεο και παιχνιδιών με μεγάλο όγκο δεδομένων και περισσότεροι άνθρωποι εργάζονται από το σπίτι, η ανάγκη για νεότερο και πιο αποδοτικό πυρίτιο θα αυξηθεί.
Ένας τρόπος μέτρησης της εκλέπτυνσης ενός τσιπ είναι τα λεγόμενα πλάτη γραμμής ή η απόσταση μεταξύ των κυκλωμάτων. Το ισχύον πρότυπο στα προηγμένα τσιπ είναι 5 νανόμετρα ή δισεκατομμυριοστά του μέτρου, αν και η TSMC και η Samsung εργάζονται για μαζική παραγωγή 3nm έως το 2022.
Μαζί με το 5G, η άνοδος της τεχνητής νοημοσύνης είναι μια άλλη δύναμη που ωθεί τους κατασκευαστές τσιπ να καινοτομήσουν: η τεχνητή νοημοσύνη βασίζεται σε τεράστια επεξεργασία δεδομένων.
Τα πιο αποδοτικά σχέδια ή η εξοικονόμηση ενέργειας καθίστανται επίσης κρίσιμα στοιχεία, δεδομένου του λεγόμενου Internet of Things - ενός σύμπαντος έξυπνων ή συνδεδεμένων συσκευών από τα πιο όμορφα τηλέφωνα έως τα πιο κοινά ψυγεία και πλυντήρια ρούχων, κάτι που αναμένεται να διογκώσει εκθετικά τη χρήση τσιπ τα επόμενα χρόνια.
Εδώ έρχεται η Ταϊβάν, η οποία έχει αναδειχθεί ως βιομηχανικός άξονας χάρη στην TSMC. Την ίδια ώρα, οι αμερικανικές, οι ευρωπαϊκές και οι ιαπωνικές αυτοκινητοβιομηχανίες ασκούν πιέσεις στις κυβερνήσεις τους για βοήθεια στην «πλοήγηση» των τσιπ.
Αυτοί οι λόγοι δείχνουν πώς οι δεξιότητες δημιουργίας τσιπ της TSMC έδωσαν στην Ταϊβάν πολιτική και οικονομική ώθηση σε έναν κόσμο, όπου η τεχνολογία κατατάσσεται στον μεγάλο ανταγωνισμό της εξουσίας μεταξύ των ΗΠΑ και της Κίνας. Μια αντιπαράθεση που είναι απίθανο να χαλαρώσει υπό την κυβέρνηση του Μπάιντεν.
Με πληροφορίες του Bloomberg
