Technologie rzeczy, z których korzystamy na co dzień, z reguły wiążą się z użyciem czipów. Czipy znajdziemy na przykład w smartfonach, telewizorach i innych nowoczesnych urządzeniach gospodarstwa domowego. Ekspresy do kawy i lodówki również wykorzystują mikrokontrolery lub mikroprocesory. Wiele modeli samochodów dzisiaj również zawiera czipy. Często urządzenia mają nie jeden, a nawet kilka czipów, wyprodukowanych przez różnych dostawców. Jeśli producent sprzętu znajdzie się w sytuacji, w której niezbędnych czipów zabraknie, będzie zmuszony zatrzymać całą produkcję.
Przyjrzyjmy się bliżej branży motoryzacyjnej. W nowoczesnych samochodach znajdują się systemy multimedialne, śledzące sytuację na drogach, umożliwiające zdalne otwieranie i zamykanie drzwi oraz bagażnika. Do ich funkcjonowania niezbędne są czipy. Pomijając fakt, że takich systemów jest wiele i każdy ma swoją własną funkcjonalność, dla której montowane są specjalne zestawy czipów, wymiana jednego półprzewodnika na inny jest niemożliwa.
Obecnie światowa gospodarka boryka się z problemem niedoboru czipów. W niektórych obszarach problemy zaczęły się rok temu, inni zaś dopiero teraz odczuli brak sprzętu.
W branży motoryzacyjnej pojawiły się pierwsze sygnały o zbliżającym się problemie. Zapasy czipów w przemyśle samochodowym i elektrycznym zaczęły maleć, gdy nastąpił kryzys spowodowany koronawirusem, ponieważ przyszłość popytu na te produkty była wówczas niejasna.
Następnie zaczęły się blokady i popyt na tablety, komputery, routery zaczął rosnąć, ponieważ wiele firm wysłało swoich pracowników do pracy zdalnej. W 2020 r. technologie 5G zyskały nową rundę popularności, co zaowocowało wzrostem produkcji sprzętu nowej generacji i spowodowało wzrost popytu na sprzęt technologiczny. Giganci tacy jak Apple, Sony, Microsoft zaczęli aktualizować swoje produkty. Wynik tych wszystkich wydarzeń jest taki, że teraz mamy niedobór czipów w branży produkcyjnej na całym świecie.
Kiedy wybuchła pandemia, konsumenci kupowali komputery i inny sprzęt potrzebny do pracy i nauki w domu. Jesienią ubiegłego roku rozpoczął się boom na zakup sprzętu rozrywkowego (konsol do gier, telewizorów, smartfonów i tabletów). Według raportu amerykańskiej grupy handlowej Consumer Tech Association sprzedaż detaliczna w 2020 r. wyniosła rekordowe 442 mld USD, a w tym roku możemy spodziewać się wzrostu popytu na urządzenia techniczne, takie jak konsole do gier, słuchawki i gadżety z kategorii urządzeń dla inteligentnego domu. Produkcja takiej technologii opiera się na wykorzystaniu półprzewodników.
Dostawy półprzewodników znalazły się pod negatywną presją z powodu konfrontacji handlowej między Chinami a Stanami Zjednoczonymi. W 2020 r. największy chiński producent półprzewodników Semiconductor Manufacturing International (SMIC) został objęty sankcjami USA i stracił możliwość zakupu niezbędnego sprzętu i sprzedaży czipów firmom w Stanach Zjednoczonych. W takich okolicznościach klienci Semiconductor Manufacturing International zaczęli zwracać się do jego konkurentów, w tym firmy Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC). Tym samym łańcuch dostaw półprzewodników bardzo się zmienił.
Łańcuch produkcyjny ma jedno słabe ogniwo – przestarzały proces techniczny czipów (16 nanometrów i więcej). Ze względu na brak wzrostu popytu na czipy wydaje się niepraktyczne rozszerzanie produkcji, ponieważ moce produkcyjne są dość drogie. Producenci wolą podnosić ceny produktów i nadal korzystać ze sprzętu, który już posiadają. W ten sposób producenci nadal osiągają zyski, a klienci tracą miliardy dolarów z powodu niedostatecznej podaży półprzewodników.
Z powodu letnich i jesiennych suszy na Tajwanie zapasy słodkiej wody osiągnęły najniższy poziom od 56 lat, a tej wody bardzo potrzebuje największy lokalny producent TSMC. Z drugiej strony zeszłej zimy w Teksasie doszło do silnych mrozów, które spowodowały zamknięcie zakładów produkcyjnych NXP, Infineon i Samsung. Czynniki te miały silny negatywny wpływ na podaż czipów.
W dodatku do powyższych wydarzeń doszło do gwałtownego wzrostu bitcoina. Główna kryptowaluta przebiła maksimum od 2 lat, osiągając 16000 USD. Następnie notowania bitcoina kilka razy zmieniały kierunek, ale pozostawały w trendzie wzrostowym i w kwietniu tego roku osiągnęły 64000 USD.
Na tle bardzo drogiej kryptowaluty, rosła również liczba kopaczy kryptowalut, ponieważ zysk można było osiągać nawet kupując bardzo drogie karty graficzne.
Producenci kart graficznych Nvidia i AMD nie oskarżali górników o powstanie deficytu, jednak ten czynnik też dość silnie wpłynął na rynek. To skłoniło Nvidię do wypuszczenia kart graficznych w osobnej serii przeznaczonych bezpośrednio do kopania kryptowalut a do zwykłych kart graficznych dodano specjalny system ochrony przed kopaniem.
Firma wyposażyła czipy w zwykłych kartach graficznych w sterownik z oprogramowaniem odkrywającym fakt górnictwa i zmniejszającym o połowę wydajność takich kart.
Będzie to miało negatywne konsekwencje dla producentów samochodów, gadżetów, sprzętu komputerowego etc. Skalę problemu z niedoborem czipów najwyraźniej widać, jeśli zwrócimy uwagę na fakt, że producenci samochodów w Stanach Zjednoczonych już zatrzymali linie produkcyjne i są zmuszeni odłożyć na później wprowadzenie na rynek najnowszych modeli samochodów.
Problemy z podażą komponentów zgłosiła również Sony, która nie była w stanie zaspokoić popytu na PlayStation 5. Microsoft uważa, że pierwsza połowa 2021 r. będzie dotkliwa, deficyt pozostanie do końca tego roku. Sytuacja ta może mieć również wpływ na innych producentów sektora elektrotechnicznego (w tym Apple).
Dla konsumentów końcowych niedobór czipsów również stworzy kłopoty związane z brakiem możliwości zakupu niezbędnych komponentów lub wzrostem cen na te produkty.
Rynek mikroukładów w kryzysie.
Najprawdopodobniej niedobór półprzewodników utrzyma się do końca 2021 r., nawet przy najbardziej optymistycznych prognozach. JPMorgan uważa, że deficyt potrwa przez około półtora roku. Konsumenci, którzy planują zakup komputera lub konsoli do gier, będą musieli poczekać, aż ceny komponentów powrócą do akceptowalnych wartości.
Ogromne braki czipów zmusiły producentów półprzewodników do rozszerzenia produkcji. Na przykład TSMC przeznaczyło na te cele 100 mld USD do końca 2024 r., co stanowi prawie jedną piątą kapitalizacji firmy. Samsung jest również gotów wydać 116 mld USD do 2030 r. na budowę nowych zakładów produkcyjnych. Intel planuje zbudować 2 fabryki w Arizonie, które łącznie będą warte 20 mld USD.
Kwestia własnej produkcji półprzewodników staje się niezbędna nawet w zakresie bezpieczeństwa narodowego. Deficyt w produkcji i podaży czipów wystąpił właśnie w momencie kryzysu geopolitycznego w stosunkach między Chinami a Stanami Zjednoczonymi. Teraz oba kraje przeznaczają inwestycje na rozwój swoich mocy produkcyjnych i są gotowe wydać na to olbrzymie pieniądze. Eksperci uważają, że Chiny, Stany Zjednoczone i Unia Europejska nie będą mogli obejść się bez pomocy TSMC (Tajwan) i Samsunga (Korea Południowa) do 2026 r. Należy jednak spodziewać się substytucji importu w kolejnej dekadzie.
Kontrola nad większością globalnego rynku półprzewodników jest teraz w rękach tajwańskiego TSMC i południowokoreańskiego Samsunga. TSMC jest również głównym liderem w produkcji czipów na zamówienie i już buduje nowy zakład, który zwiększy wydajność półprzewodników o 70 proc. Uruchomienie nowego zakładu planowane jest na 2022 rok.
W Stanach Zjednoczonych Intel również produkuje czipy, ale jego mocy nie wystarczy, aby pokryć zapotrzebowanie na półprzewodniki, a TSMC, w ramach umowy outsourcingowej, przejął część jego pracy. Financial Times donosi o trwających negocjacjach między Intelem a TSMC w sprawie możliwości nawiązania współpracy partnerskiej dla nowego zakładu produkującego komponenty na Tajwanie.
Mark Lee, specjalista z Bernstein (specjalizujący się w produkcji mikroukładów), zapowiedział możliwość przeniesienia 20 proc. produkcji czipów Intela na outsourcing tajwańskiej TSMC.
Z kolei TSMC zapowiedział w lutym utworzenie w Japonii spółki zależnej, która będzie badać nowe materiały do produkcji półprzewodników. Analitycy uważają, że głównym powodem efektywności i wysokiej rentowności TSMC jest koncentracja zakładów produkcyjnych na Tajwanie. Źródła wewnętrzne szacują, że koszty produkcji w Stanach Zjednoczonych są ok. 8-10 proc. wyższe niż na Tajwanie.
W UE są firmy, które rozwijają półprzewodniki, ale nie budują własnych fabryk do ich produkcji, tylko współpracują na zasadzie outsourcingu z firmami podobnymi do TSMC. To wszystko spowodowało opóźnienie technologii produkcji czipów w Unii Europejskiej od takich liderów branży jak Samsung i TSMC.
Inni drobni producenci również są dalecy od technologii i możliwości produkcyjnych wspomnianych czołowych firm.
