Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Kryzys na rynku półprzewodników - przyczyny i perspektywy

ghost666 16 Jun 2021 23:27 1938 10
  • Kryzys na rynku półprzewodników - przyczyny i perspektywy
    W szczytowym momencie pandemii firmy technologiczne nie mogły zdobyć chipów do swoich produktów, ale czuć było optymizm, że gdy wszystko się ustabilizuje, nastąpi zmiana. Producentom kończyły się materiały, wysyłki była bardzo napięte, wszyscy korzystali ze swoich zapasów, aby wprowadzić cokolwiek na rynek...

    Minął rok i na horyzoncie nie widać żadnych zmian. Brakuje niemalże wszystkich układów scalonych - tych do smartfonów, telewizorów, komputerów i nie tylko. Sytuacja cały czas pogarsza się od czasu wybuchu pandemii. Przyjrzymy się sytuacji i perspektywom bliżej.

    Początkowym problem braku chipów wynikał z zamknięcia fabryk z powodu Covid-19. Zakłóciło to pracę producentów materiałów i spedytorów, ponieważ zamknięto większość portów i lotnisk. Chociaż produkcja wraca już do normalnego poziomu, wzrost popytu na chipy, napędzany przez zmieniające się nawyki firm, spowodował, że niedobór osiągnął poziom kryzysowy. Ponieważ coraz więcej osób pracowało zdalnie, ludzie byli bardziej skłonni do oddawania się swojemu hobby, takim jak gry, projekty elektroniczne DIY. Zwiększyło się korzystanie z m.in. 5G do czatów wideo. W związku z tym popyt na elektronikę gwałtownie wzrósł, pozostawiając firmy i producentów w trudnej sytuacji, co zaowocowało wydłużeniem czasu realizacji zamówień. Według raportu Susquehanna Financial Group, w kwietniu tego roku czas realizacji zamówień na układy scalone wydłużył się do średnio 17 tygodni, co pokauje stan desperacji. Firma Apple została zmuszone do opóźnienia premiery iPhone 12 o kilka miesięcy.

    Pandemia to nie jedyne źródło problemów. Oliwy do ognia niedoboru chipów dolewają spekulanci i górnicy kryptowalut, którzy wykupują wszystkie nowe karty graficzne i konsole do gier. Spekulanci w niektórych przypadkach potroili ceny detaliczne kart graficznych, a mimo to wykorzystanie najnowszych technologi firm Nvidia i AMD do wydobywania kryptowaluty (w szczególności Ethereum) jest opłacalne, co sprawa, że koszty zakupu komputerów - w szczególności kart graficznych - szybują w górę. To samo dotyczy też procesorów wielordzeniowych, a nawet dysków SSD.



    Według raportu Forrestera, możemy spodziewać się, że niedobór na rynku półprzewodników utrzyma się w ciągu najbliższych kilku lat. "Ponieważ popyt pozostanie wysoki, a podaż pozostanie ograniczona, spodziewamy się, że niedobór utrzyma się w 2022 i 2023 roku (...) Wzrost sektora PC nieco złagodzi w nadchodzącym roku, ale nie za bardzo. Wydatki na centra danych zostaną wznowione po 2020 r., a przetwarzanie brzegowe będzie nową "gorączką złota" w technologii. Połącz to z niepowstrzymaną chęcią umieszczania chipów we wszystkim, wraz z ciągłym wzrostem technologii chmurowych i koparek kryptowalut, a nie widzimy nic poza boomem zapotrzebowania na układy scalone".

    Wydobywanie kryptowalut za pomocą najnowszej generacji kart graficznych wpłynęło również na rynek motoryzacyjny, a kilka firm, w tym Toyota i Volkswagen, zostało zmuszonych do ograniczenia produkcji. Aby pomóc złagodzić niedobór chipów, Nvidia "uszkodziła" swoje karty RTX 3060 za pomocą oprogramowania, tak aby zmniejszyć możliwości kopania Ethereum. Jednakże znaleziono szybko sposób na obejście tego limitera, wykorzystując atrapy złączy HDMI, które oszukują karty...

    Pandemia spowodowała 13% wzrost popytu na komputery PC. Covid-19 uderzył w producentów półprzewodników w Korei Południowej i na Tajwanie, co spowodowało ograniczone dostawy układów dla firm produkujących konsole do gier i omputery. Sony, producent PlayStation 5, stwierdził niedawno, że niedobór konsol nowej generacji potrwa co najmniej do 2022 roku, podobnie jak Microsoft, który spodziewa się, że konsol Xbox Series X i S będzie brakować w sklepach do połowy 2021 roku.

    Czy producenci chipów nie mogą zatem zbudować więcej zakładów produkcyjnych? Mogą - Intel planuje wydać 20 miliardów dolarów na otwarcie dwóch nowych fabryk w Arizonie, a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) planuje inwestycje na poziomie 28 miliardów dolarów. Prezydent Joe Biden spotkał się również z liderami technologicznymi, aby omówić potrzebę budowy większej liczby fabryk. Szacuje się, że budowa nowych obiektów zajmie co najmniej dwa lata.

    Źródło: https://www.eetimes.com/the-chips-are-down-with-no-relief-in-sight/

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 11176 posts with rating 9456, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • #3
    Marek_Skalski
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Analiza spłycona do granic możliwości; pomijająca najważniejsze i ważne elementy układanki. Cały ten artykuł to takie przemyślenia przy piwku, ale już po kilku wcześniej.
    Brakuje tutaj omówienia przyczyn pierwotnych, czyli zastoju w postępie technologicznym i możliwościach produkcyjnych Intela, co spowodowało obniżenie dostępności procesorów dla serwerów, stacji roboczych i laptopów. W połączeniu z zamknięciem ludzi w domach, wzrósł ruch w usługach streamingowych oraz pojawiła się potrzeba realizacji pracy zdalnej w korporacjach. A to wygenerowało olbrzymie zapotrzebowanie, które nałożyło się na wcześniej występujące braki.
    Telefony komórkowe i usługi streamingowe (VoD oraz chmury) mają najwyższe marże i firmy stojące za nimi stać na przebicie stawek rynkowych w produkcji, co dobiło branże działające z mniejszą marżą, a do tego stale wymagające więcej, np. automotive. Normy ekologiczne dotyczące silników spalinowych spowodowały opóźnienia we wprowadzaniu nowych modeli, a tym samym przesunęły terminy dostaw komponentów z fabryk. Zamknięcie ludzi w domach spowodowało dodatkowy spadek sprzedaży samochodów, więc producenci samochodów anulowali część zamówień z terminem wykonania 40-80 tygodni. Teraz odczuwają skutki.
    Do tego doszły dodatkowe zdarzenia typu pożary fabryk na Dalekim Wschodzie (nie tylko Renesas w Japonii), ostra zima w Teksasie i wyłączenia prądu, które zablokowały NXP i TI na kilka tygodni, strajki w STMicroelectronics, a teraz susza na Tajwanie. Ale nawet gdyby była świetna pogoda, czysta woda i powietrze, to nadal brakuje najważniejszego - wafli krzemowych o średnicy 150 mm i 200 mm. Przyczyną jest konsolidacja na rynku producentów i skupienie sił na produkcji wafli o średnicy 300 mm, ponieważ tylko na tych waflach produkuje się półprzewodniki w najbardziej zaawansowanych technologiach (3, 5, 7, 10, 14-16, 20-22 nm) i tylko te wafle dają dobry zysk. Automotive i mikrokontrolery to w większości technologie sprzed 10-20 lat, czyli wymiar technologiczny 40-45, 90, 130 i więcej nm, a produkcja jest realizowana na waflach 200 mm. Popyt może jest, ale przy cenach z zeszłego roku było to nieopłacalne i dlatego teraz widzimy urealnienie cen, czyli wzrost 4x-10x lub więcej za układ.
    Wafle 150 mm są używane w produkcji elementów mocy. I to wcale nie pojazdy elektryczne napędzają ten rynek.

    A pisanie o tym, że ludzie pracują z domu i przez to mają więcej czasu na hobby i to spowodowało załamanie globalnego systemu produkcji i dystrybucji półprzewodników, to kpina z rozumu.
    Poza tym łańcuch dostaw jest trochę bardziej złożony niż to zostało nakreślone w artykule. W dużym uproszczeniu działa to tak:
    - Fabryki pierwszego poziomu - produkcja podstawowych komponentów i odczynników czyli wafli, emulsji światłoczułych, gazów technicznych do ochrony i tworzenia warstw, itp.
    - Fabryki półprzewodników (np. TSMC, Samsung, Intel, Hynix, NXP, Renesas) - produkcja struktur półprzewodnikowych na waflach i przesyłanie dalej. Te firmy działają z dość dużą marżą wynikającą z bardzo ograniczonej konkurencji.
    - Fabryki trzeciego poziomu - testowanie i cięcie wafli, pakowanie struktur w obudowy, blistry, tacki, itp. Te firmy działają z niewielką marżą, ale zarabiają na obrocie.
    - Fabryki czwartego poziomu - montaż elementów na PCB, testowanie i pakowanie PCBA (ew. PCA) i przesyłanie do dalszego montażu. Te firmy działają z niewielką marżą, ale zarabiają na obrocie.
    - Fabryki piątego poziomu - montaż gotowych urządzeń, testowanie, pakowanie i dystrybucja globalna. Te firmy działają z najmniejszą marżą (rzędu 1%), ale zarabiają na obrocie. Dla takich firm 1 dzień przestoju, to dramat finansowy. I to się teraz zaczyna, ponieważ magazyny zostały wyczyszczone. Jedyny sposób na przetrwanie to podnieść ceny, ponieważ produkcji zwiększyć nie można w tym roku, a i przyszły rok stoi pod dużym znakiem zapytania.
    - Na końcu tego łańcucha są firmy, które dobrze znamy - rozpoznawalne marki, np. Apple, Netflix, Amazon, Dell, Volkswagen i setki innych, których logo kojarzymy z produktami.

    Jeżeli ktoś myśli, że jego problem niedoboru półprzewodników nie dotyczy, to jego prawo, ale wcześniej czy później tez odczuje ten problem, np. jak będzie chciał kupić nowy komputer, telefon, lodówkę albo zainstalować domofon lub alarm. Szanujemy posiadane urządzenia elektroniczne, ponieważ dobrze to już było. Teraz będzie kilka lat drożyzny.

    Sorry, że taki długi ten wywód, ale nie bardzo wiem co tu jeszcze skrócić. Opowiadać mógłbym godzinami. ;)
  • #4
    khoam
    Level 41  
    Marek_Skalski wrote:
    Szanujemy posiadane urządzenia elektroniczne, ponieważ dobrze to już było. Teraz będzie kilka lat drożyzny.

    Może to i lepiej. Ilość złomu elektronicznego też się zmniejszy i wrócimy do czasów "wydłubywania" elementów z niesprawnych urządzeń ;)
  • #5
    krzysiek_krm
    Level 40  
    A mnie się cały czas wydaje, że coś jest "nie tego", że cały ten biznes (półprzewodnikowy) to jest jakiś kolos na glinianych nogach. Wszystko się przeciwko nim sprzysięgło: pandemia, susza (albo powódź), upał (albo mróz), itp, itd. To jest trochę jak z bankami, które uzależniły od siebie trzy czwarte świata po czym z głupoty i chciwości wycięły temu światu niezły numer, który spowodował dość rozległy kryzys ekonomiczny. Teraz się okazuje, że elektronika opanowała mnóstwo dziedzin, mały procesor to jest dzisiaj nawet w (za przeproszeniem) wentylatorze do sracza, a cała ta branża dość rozkosznie mówi wszystkim: możecie nas cmoknąć w (...). Nie śmiałbym się gdyby część cwaniaków z tej branży mocno się na tym w końcowym efekcie przewiozła.
  • #6
    khoam
    Level 41  
    krzysiek_krm wrote:
    Nie śmiałbym się gdyby część cwaniaków z tej branży mocno się na tym w końcowym efekcie przewiozła.

    Raczej liczą na większe zarobki niż zwykle. Dla mnie to trochę już wygląda na tzw. kryzys kontrolowany. Nie jest to teoria spiskowa, jakoś muszą sobie odbić straty z powodu pandemii. Byleby nie przesadzili z tym kryzysem, ale takie zmiany są od czasu do czasu potrzebne :)
  • #8
    krzysiek_krm
    Level 40  
    avatar wrote:
    może wskrześmy "CEMI" tylko tak na poważnie o dobrze coś by z tego było ...

    Chyba "przy okazji" należałoby wskrzesić również RWPG. :D :cry:
  • #9
    gulson
    System Administrator
    Producenci półprzewodników to w zasadzie jedyne firmy z branży nowoczesnych nowych technologii, które produkują coś fizycznego. A jak wiecie przez ogromną podaż pieniądza trochę się poprzestawiały priorytety, bo nagle zaczęła się liczyć miedź, stal, metale szlachetne, węgiel, energia a nie jakieś netflixy czy fejsbuczki. W końcu zaczyna się liczyć przemysł i będą na topie teraz i w przyszłości.
  • #10
    khoam
    Level 41  
    Dzisiaj ukazał się ciekawy artykuł w Business Insider opisujący, jak to chińskie pogłębiarki kradną piasek z terytorium Tajwanu. Mieszkańcy tajwańskiej wyspy Matsu zauważyli flotę 300-400 pogłębiarek piaskowych, prowadzących działania wzdłuż wybrzeża ich wyspy, głównie w nocy. Może również z tego powodu TSMC ma problem z produkcją wafli krzemowych? ;)
    Same pogłębiarki są "chronione" przez myśliwce chińskie, którym zdarza się kilkanaście razy w ciągu dnia naruszyć przestrzeń powietrzną Tajwanu.
  • #11
    arekb81
    Level 27  
    Niestety, ale kryzys też bierze się z nadmiaru elektroniki w sprzętach, gdzie jest ona zupełnie niepotrzebna.
    Czajnik, lodówka, a nawet żarówka musi koniecznie być smart i łączyć się z Internetem.

    Oprócz tego wielu producentów dostało dosłownie obstrukcji z produkcją coraz to nowych modeli telefonów. Co tydzień premiera Xiaomi (lub inny) NFC 11 III Ultra Pro R S T Lite a b c Mini 5G*

    * utwórz dowolną kombinację