Układy półprzewodnikowe są wytwarzane przez wytrawianie mikroskopijnych wzorów w waflach krzemowych. Wiele „fabryk” używa 300 … [+]
Getty
Amerykańska ustawa CHIPS and Science Act, którą ma podpisać prezydent Joe Biden, przeznacza 280 miliardów dolarów na pełną listę projektów i priorytetów, w tym 52 miliardy dolarów na subsydia na krajową produkcję półprzewodników.
Ma „zachwycić przyszłość nadchodzących dziesięcioleci”, prezydent powiedziałi „przenieś łańcuch dostaw półprzewodników z Chin do Michigan”, według gubernatora tego stanu, Gretchen Whitmer.
REKLAMA
Ale czy rozwiąże to niedobory chipów, które nękają obecnie przemysł samochodowy i inne, i czy prelegentka domu Nancy Pelosi nadal będzie musiała odwiedź wielkiego producenta chipów na Tajwanie w przyszłości prosić o pomoc?
Jak możesz sobie wyobrazić, odpowiedź jest skomplikowana, więc podzielę ją na kilka strawnych kawałków
Ustawa o CHIPs ma na celu odzyskanie pozycji lidera produkcji krajowej utraconej na rzecz Azji
Udział Stanów Zjednoczonych w globalnych zdolnościach produkcyjnych półprzewodników spadł z 37% w 1990 r. do 12% obecnie. Co więcej, inwestycje federalne w badania i rozwój chipów pozostały na stałym poziomie procentowym w PKB, podczas gdy inne kraje zainwestowały dużo, ponieważ dostrzegły strategiczny charakter branży. Twierdzę, że Amerykanie stracili zainteresowanie produkcją chipów (z godnym uwagi wyjątkiem Intela
REKLAMA
Wielu ludzi nie sądziło, że strona produkcyjna może kiedykolwiek być tak dochodowa, i przez długi czas tak nie było. Jednak TSMC było w stanie agregować wolumeny od różnych klientów z całego świata i agresywnie podchodziło do inwestowania w nowe zaawansowane technologie. Firmy takie jak Apple
Tymczasem Intel poniósł pewne niepowodzenia. Kiedyś było dwa pokolenia przed TSMC, teraz jest w tyle i próbuje nadrobić zaległości. Historycznie Intel prowadził tylko „fabryki” – skrót dla fabryk, w których produkowane są chipy, na własne potrzeby, ale później założył Intel Foundry Services, aby rozpocząć produkcję chipów dla innych firm. Firma Intel Foundry Services niedawno zdobyła MediaTek jako klient i chociaż nie było to szeroko omawiane, moim zdaniem jest to wielka sprawa. MediaTek to świetna firma, która znajduje się zaledwie kilka przecznic od siedziby TSMC w Hsinchu Science Park na Tajwanie.
Lider produkcji w Azji oznacza wiele rzeczy
Kiedy mówimy o łańcuchu dostaw chipów, różne kraje w regionie prowadzą w różnych produktach. Koreańskie firmy Samsung i SK Hynix są liderami w produkcji układów pamięci, chociaż amerykańska firma Micron jest jedną z wielkiej trójki, a Kioxia z Japonii jest liderem w dziedzinie układów pamięci flash. Tajwan, a konkretnie TSMC, jest światowym liderem w najbardziej zaawansowanych procesach produkcyjnych układów logicznych, mikroprocesorów stosowanych w komputerach osobistych i serwerach centrów danych oraz najbardziej zaawansowanych chipach telefonicznych. Ale produkuje również wiele innych urządzeń wykorzystujących najnowocześniejsze technologie, a inne tajwańskie firmy, takie jak United Microelectronics, również są dużymi graczami.
REKLAMA
Chińska Republika Ludowa (ChRL) ma coraz większą obecność w układach pamięci i ma wiele firm produkujących technologie krawędzi spływu. Semiconductor Manufacturing International Corp. z siedzibą w Szanghaju jest liderem w dziedzinie logiki Yangtze Memory Technologies w układach pamięci. Singapur od dawna jest również znaczącym graczem i obserwuje gwałtowny wzrost inwestycji w nowe fabryki. Japonia jest również liderem w dostarczaniu wielu materiałów potrzebnych do produkcji chipów.
Nie chodzi więc o utratę przywództwa na rzecz Chin, a bardziej o branżę, która ogromnie się rozwinęła dzięki wielu różnym specjalistom. Wyzwanie stojące przed USA polega na tym, że amerykańskim firmom nie udało się poczynić ogromnych inwestycji w krajową produkcję, aby nadążyć za Azją, zarówno w fabrykach chipów, jak i wielu surowców do zasilania tych fabryk. Stany Zjednoczone są nadal daleko i daleko liderem w zakresie narzędzi projektowych i wielu narzędzi produkcyjnych, które trafiają do tych fabryk.
Opakowania chipów mają kluczowe znaczenie dla odporności łańcucha dostaw, ale to mniej efektowne
Jedną z rzeczy, o których stale przypominam, jest to, że produkcja chipów to jedno, że nadal muszą być pakowane do użytku w produkcji urządzeń elektronicznych. Pakowanie chipów zostało przeniesione do Azji pół wieku temu, ponieważ był to bardzo pracochłonny proces. Pracownicy pokroili wafle na pojedynczą matrycę, a następnie spojrzeli przez mikroskop stereoskopowy i przymocowali maleńkie złote druciki do podkładek.
REKLAMA
Te czasy już dawno minęły, ale nadal jest to stosunkowo pracochłonne. Większość chipów wyprodukowanych na Tajwanie, Japonii, Korei, Stanach Zjednoczonych i Europie jest wysyłana do Azji Południowo-Wschodniej lub Chin w ramach tzw. outsourcingu montażu i testów (OSAT). I nawet 280 dolarów w CHIPS i rachunku naukowym nie rozwiąże tego problemu. Ustawa przewiduje 2.5 miliarda dolarów na opakowania, ale nie widzimy zbyt wielu gubernatorów, którzy próbują zlokalizować zakłady pakujące chipy w ich stanach. Ale powinni!
Czy wszystkie te pieniądze przywrócą przywództwo USA?
Duża część z 280 miliardów dolarów zostanie przeznaczona na badania i rozwój, a to bardzo pomoże. Ale Europejczycy, Japończycy, Koreańczycy i oczywiście Chińczycy również mocno inwestują. Tym, czego potrzebują USA, jest utrzymanie siły i chęć inwestowania w dłuższej perspektywie. Chiny przeznaczyły 150 miliardów dolarów w 2014 roku, Unia Europejska podpisała kontrakt na 43 miliardy euro na początku tego roku, Japonia z 1.4 biliona jenów. To długa gra i będzie trwać przez dziesięciolecia.
Ciężarówki GM zaparkowane na dużym parkingu poza Detroit z powodu braku chipów 20 lipca 2022 r … [+]
The Washington Post przez Getty Images
REKLAMA
Ale co z tymi brakami chipów?
Niedobory żetonów były spowodowane zmieniającymi się wzorcami popytu wywołanymi pandemią. Nastąpił gwałtowny wzrost popytu na sprzęt do pracy z domu, taki jak notebooki, urządzenia i inne towary, a producenci mieli trudności ze zmianą produkcji. I wyjaśniłem to jakiś czas temu, ale ważne jest, aby zrozumieć, że kilka kwestii zostało tutaj pomieszanych: utrata przywództwa w high-endzie, ale niewystarczająca zdolność do zaspokojenia wzrostu popytu na najnowocześniejsze technologie (tj., starsze rzeczy, które nie są już najnowocześniejsze). Możliwości dla zaawansowanych technologii były ograniczone przed pandemią, ponieważ produkcja tego rodzaju chipów nie jest szczególnie opłacalna, a chcesz uruchomić swoją fabrykę w pełni załadowaną, aby móc zarobić trochę pieniędzy. Jeśli zbudujesz nową fabrykę za część tych pieniędzy z subwencji, to kiedy zacznie ona działać za ponad dwa lata, z pewnością pomoże to z niedoborem. Ale do tego czasu wiele osób już martwi się nadmiarem, ponieważ producenci już zwiększają wydajność jak szaleni.
Utrata przywództwa w high-endzie to zupełnie inny problem. Pilna potrzeba ma wiele wspólnego z globalną geopolityką. Sednem problemu jest to, że istnieją różne poglądy na to, czy Tajwan jest częścią Chin. Oficjalnym stanowiskiem USA jest polityka „jednych Chin”, która stwierdza, że Chińska Republika Ludowa (ChRL) jest „jedynym legalnym rządem Chin”, ale uznaje jedynie chińskie stanowisko, że Tajwan jest częścią Chin. W miarę jak Chiny wydają coraz bardziej groźne odgłosy o Tajwanie i gdy mówca Pelosi miesza w garnku, wiele osób w rządzie i gdzie indziej zdało sobie sprawę, że jeśli coś złego stanie się z Tajwanem, Zachód znajdzie się w świecie cierpień z powodu jego zależności od Tajwanu. opartych na producentach chipów. A żetony są we wszystkim.
Czy niedobory się poprawią?
Niedobory chipów będą się poprawiać, ale trudno będzie przypisać rozwiązanie ustawie o CHIPS i nauce. Jeśli już, to zanim finansowanie przełoży się na nowe zakłady produkcyjne, które produkują masowo chipy, prawdopodobnie miniemy już niedobory, a producenci mogą patrzeć na nadmierne (i bardzo drogie) moce produkcyjne. To jest czas, w którym Stany Zjednoczone powinny się martwić, ponieważ będzie to czas potrzebny przywódcom, aby zebrać odwagę i wolę polityczną i nie tracić z oczu celu, jakim jest wzmocnienie krajowego przemysłu.
REKLAMA
Źródło: https://www.forbes.com/sites/willyshih/2022/08/03/congress-is-giving-billions-to-the-us-semiconductor-industry-will-it-ease-chip-shortages/