Напівпровідникові мікросхеми виготовляються шляхом травлення мікроскопічних візерунків на кремнієвих пластинах. Багато «фабрик» використовують 300 … [+]
getty
Закон США про CHIPS і науку, який, як очікується, підпише президент Джо Байден, виділяє 280 мільярдів доларів на повний список проектів і пріоритетів, включаючи 52 мільярди доларів на субсидії для внутрішнього виробництва напівпровідників.
Він має на меті «захопити майбутнє десятиліть вперед», сказав президент, і «перевести ланцюг постачання напівпровідників з Китаю в Мічіган», за словами губернатора цього штату, Гретхен Вітмер.
РЕКЛАМА
Але чи вирішить це проблему дефіциту мікросхем, яка зараз турбує автомобільну промисловість та інші, і чи потрібно спікеру палати представників Ненсі Пелосі відвідайте великого тайванського виробника мікросхем в майбутньому просити допомоги?
Як ви можете собі уявити, відповідь складна, тому дозвольте мені розбити її на кілька легкозасвоюваних частин
Законопроект CHIPs має на меті повернути вітчизняному лідерству у виробництві, втраченому Азією
Частка США у світовому виробництві напівпровідників впала з 37% у 1990 році до 12% сьогодні. Крім того, федеральні інвестиції в дослідження та розробки мікросхем залишаються незмінними у відсотках від ВВП, тоді як інші країни інвестували значні кошти, оскільки вони бачили стратегічний характер галузі. Я стверджую, що американці втратили інтерес до виробництва мікросхем (за помітним винятком Intel
РЕКЛАМА
Багато людей не думали, що виробництво коли-небудь може бути таким прибутковим, і протягом тривалого часу це було не так. Але TSMC змогла об’єднати обсяги від різних клієнтів з усього світу, і вона агресивно інвестувала в нові передові технології. Такі компанії, як Apple
Тим часом Intel зазнала певних невдач. Раніше він випереджав TSMC на два покоління, тепер відстає і намагається наздогнати. Історично Intel керувала лише «fabs» — скороченням для заводів, де виробляються мікросхеми, для власного споживання, але пізніше вона створила Intel Foundry Services, щоб почати виробництво мікросхем для інших компаній. Intel Foundry Services нещодавно стала клієнтом MediaTek, і хоча про це не надто широко повідомлялося, на мій погляд, це велика справа. MediaTek — чудова компанія, і вона знаходиться лише в кількох кварталах від штаб-квартири TSMC у науковому парку Синьчжу на Тайвані.
Лідерство у промисловості в Азії означає багато речей
Коли ми говоримо про ланцюжок постачання мікросхем, різні країни в регіоні лідирують з різних продуктів. Корейські фірми Samsung і SK Hynix є лідерами у виробництві мікросхем пам'яті, хоча американська фірма Micron входить до великої трійки, а японська Kioxia є лідером у виробництві мікросхем флеш-пам'яті. Тайвань, і зокрема TSMC, є світовим лідером у найсучасніших виробничих процесах для створення логічних чіпів, мікропроцесорів, які використовуються в персональних комп’ютерах і серверах центрів обробки даних, і найдосконаліших телефонних чіпів. Але він також виробляє багато інших пристроїв на передових технологіях, і інші тайванські фірми, такі як United Microelectronics, також є великими гравцями.
РЕКЛАМА
У Китайській Народній Республіці (КНР) зростає присутність чіпів пам’яті, і в ній багато компаній, які виробляють новітні технології. Шанхайська компанія Semiconductor Manufacturing International Corp. є лідером логіки Yangtze Memory Technologies у мікросхемах пам’яті. Сінгапур також давно є значним гравцем і спостерігає сплеск інвестицій у нові заводи. Японія також є лідером у постачанні багатьох матеріалів, необхідних для виробництва мікросхем.
Тож йдеться не про втрату лідерства Китаю, а більше про галузь, яка надзвичайно зросла з багатьма різними спеціалістами. Проблема, з якою стикаються США, полягає в тому, що американські компанії не змогли зробити величезні інвестиції у внутрішнє виробництво, щоб не відставати від Азії, як у фабрики мікросхем, так і у велику кількість сировини для живлення цих фабрик. США все ще безперечно є лідером у сфері інструментів для проектування та багатьох виробничих інструментів, які входять до цих фабрик.
Пакування чіпсів є життєво важливим для стійкості ланцюжка поставок, але це менш гламурно
Одна з речей, про яку я постійно нагадую людям, це те, що виробництво чіпів — це одне, їх все одно потрібно упаковувати для використання у виробництві електронних пристроїв. Пакування чіпів перебралося в Азію півстоліття тому, оскільки це був дуже трудомісткий процес. Робітники нарізали пластини на окремі матриці, а потім дивилися через стереомікроскопи та прикріплювали крихітні золоті дроти до пластин.
РЕКЛАМА
Ці часи давно минули, але це все ще відносно трудомістке. Більшість чіпів, виготовлених у Тайвані, Японії, Кореї, США та Європі, відправляються до Південно-Східної Азії чи Китаю для так званого аутсорсингу зборки та тестування (OSAT). І навіть 280 доларів у законопроекті про ЧІПС і науку не вирішать цю проблему. Законопроект виділяє 2.5 мільярда доларів на упаковку, але ми не бачимо, як багато губернаторів бігають навколо, намагаючись розмістити заводи з виробництва чіпів у своїх штатах. Але вони повинні!
Чи всі ці гроші відновлять лідерство США?
Значна частка з 280 мільярдів доларів піде на дослідження та розробки, і це дуже допоможе. Але європейці, японці, корейці і, звичайно, китайці також інвестують значні кошти. Сполучені Штати потребують стійкості та готовності інвестувати на довгострокову перспективу. Китай виділив 150 мільярдів доларів ще в 2014 році, Європейський Союз підписався на 43 мільярди євро на початку цього року, Японія – 1.4 трильйона ієн. Це довга гра, і вона триватиме десятиліттями.
Вантажівки GM припарковані на великому майданчику за межами Детройта через брак мікросхем 20 липня 2022 року в … [+]
The Washington Post через Getty Images
РЕКЛАМА
Але як щодо браку мікросхем?
Дефіцит мікросхем був спричинений зміною моделей попиту, спричиненою пандемією. Був сплеск попиту на обладнання для роботи вдома, як-от ноутбуки, техніка та інші товари, і виробникам було важко переносити виробництво. я пояснив це деякий час тому, але важливо розуміти, що тут з’єдналися кілька проблем: втрата лідерства на високому рівні, але недостатня здатність задовольнити сплеск попиту на новітні технології (тобто, старі речі, які вже не є передовими). Перед пандемією не вистачало можливостей для передових технологій, тому що виробництво таких чіпів не надто прибуткове, і ви хочете, щоб ваша фабрика була повністю завантажена, щоб заробити трохи грошей. Якщо ви побудуєте нову фабрику на частину цих субсидійних грошей, коли вона запуститься через два з гаком роки, це, безумовно, допоможе подолати дефіцит. Але на той час багато людей уже хвилювалися про надлишок, тому що виробники вже додавали ємності, як божевільні.
Зовсім іншої проблеми є втрата лідерства у високому класі. Терміновість багато в чому пов’язана з глобальною геополітикою. Суть проблеми полягає в тому, що існують різні погляди на те, чи є Тайвань частиною Китаю. Офіційною позицією США є політика «Єдиного Китаю», яка стверджує, що Китайська Народна Республіка (КНР) є «єдиним законним урядом Китаю», але вона лише визнає позицію Китаю, що Тайвань є частиною Китаю. Оскільки Китай видає все більше загрозливих голосів щодо Тайваню, а спікер Пелосі перемішує каструлю, багато хто в уряді та інших країнах усвідомив, що якщо з Тайванем трапиться щось погане, Захід постраждає через свою залежність від Тайваню. виробників мікросхем. І фішки є у всьому.
Чи покращиться дефіцит?
Дефіцит чіпів вирішиться, але буде важко пояснити це рішення Законом про CHIPS і науку. У будь-якому випадку, до того часу, коли фінансування перетвориться на нові виробничі потужності, які вироблятимуть мікросхеми, ми, ймовірно, переживемо дефіцит, і виробники можуть дивитися на надлишок (і дуже дорогу) потужність. Це час, коли США повинні хвилюватися, тому що це буде час, коли лідери повинні зібратися з мужністю та політичною волею, і не втрачати з поля зору мету зробити сильнішою вітчизняну промисловість.
РЕКЛАМА
Джерело: https://www.forbes.com/sites/willyshih/2022/08/03/congress-is-giving-billions-to-the-us-semiconductor-industry-will-it-ease-chip-shortages/