Kryzys chipowy: Dlaczego brakuje półprzewodników?

Kryzys chipowy. Zjawisko to, polegające na chronicznym niedoborze układów scalonych na różnych etapach łańcuchów dostaw, jest z nami od kilkunastu miesięcy. Jego przyczyny są mniej jasne, niż skutki. Przyglądamy się temu zjawisku, sprawdzając także kto, spośród firm technologicznych przyjął najlepszą strategię radzenia sobie z tym problemem.

Pierwsi byli gracze. Jeszcze w głębokim 2020 roku zakup karty graficznej, którejś z nowszych serii, zaczął być wydatkiem podejrzanie wysokim. Ceny rosły, a główną winą obarczano koparki kryptpowalut. Nie było tajemnicą, że w istocie całe farmy tych urządzeń, przede wszystkim w Azji, przejmują karty graficzne zaraz po ich wyjechaniu z fabryk. Dla producentów była to sytuacja idealna pod każdym, tylko nie wizerunkowym względem. Z czasem, wraz ze wzrostem wartości kryptowalut, karty graficzne stawały się towarem coraz bardziej deficytowym, a premiery nowych GPU miały już kuriozalny charakter – zwłaszcza, gdy podawano SRP, które realna cena rynkowa zwykle przebijała o minimum 100%. Gdyby problem dotyczył wyłącznie kart graficznych, przyczyn rzeczywiście można by było doszukiwać się gdzieś w rynkach kryptowalut. Rzecz w tym, że na początku 2021 było już jasne, że kryzys chipowy jest faktem i dotyczy coraz szerszej liczby grup produktowych, a nawet różnych branż.

Jakie są powody globalnych niedoborów chipów?

To, przede wszystkim, kwestia dwóch czynników składowych. Pierwszym, podstawowym, jest efekt wzmożonego popytu, wywołanego pandemią. Nagle, w ciągu kilku miesięcy, świat zaczął konsumować o wiele więcej elektroniki niż wcześniej. Praca i nauka zdalna, ale też rosnący udział cyfrowej rozrywki, przestawienie się na coraz większe znaczenie elektroniki użytkowej – to wszystko sprawiło, że podaż przestała nad popytem górować. Jeszcze w grudniu 2019 roku rynek półprzewodników dostarczał około 412 mld USD. Rok później już 439 mld USD. Dziś ta liczba jest już z pewnością większa o kolejne kilka procent. Jedno z podstawowych praw ekonomii uderzyło ze zdwojoną siłą także dlatego, że produkcja półprzewodników skupiała się na tylko jednym obszarze świata – Wschodniej Azji. W czasie, gdy łańcuchy dostaw zostały naruszone serią lockdownów i problemów transportowych, był to dodatkowy czynnik pogłębiający kryzys.

Problem z niedoborem elektroniki oraz układów elektronicznych jest bardzo złożony. Jedną z głównych przyczyn, które legły u jego podstaw jest stan pandemii oraz rozprzestrzenianie się SARS-CoV-2, które pod koniec 2019 oraz na początku 2020 roku doprowadziły do zamknięcia fabryk na Dalekim Wschodzie – opisuje to w perspektywy lokalnego producenta CEO firmy Hyperbook, Tomasz Jarka – W następstwie przenoszenia się choroby na nowe kontynenty doszło do pojawienia się ogromnego popytu na komputery przenośne. W obliczu krajowych lockdownów nie bez znaczenia jest również fakt kłopotów z transportem zamówionych urządzeń od producentów.

Drugim aspektem jest powstanie ogromnego pola do spekulacji na rynku kryptowalut, który wpłynął na wzrost zainteresowania wydajnymi kartami graficznymi. Skutkiem tego prywatni użytkownicy nie mogli kupić wymarzonego GPU, a sam ich brak wpłynął na wzrost cen słabszych, a nawet podstawowych i leciwych układów jakimi są GT 1030 lub GT 710. Podobna sytuacja ma miejsce na rynku używanych kart graficznych.

Wśród przyczyn kryzysu często zapomina się o jednej, ale dość istotnej, a mianowicie klimatycznej. Produkcja większości zaawansowanych układów scalonych odbywa się na Tajwanie, a zjawisko, które zakłóciłoby normalne funkcjonowanie wyspiarskiego państwa mogłoby zachwiać całym globalnym rynkiem półprzewodników. I, niestety, w najbardziej niedogodnym do tego momencie, takie zjawisko wystąpiło.

Trzecią kwestią są również problemy w produkcji powstałe na skutek suszy, która dotknęła Tajwan w połowie 2020 roku. Katastrofa była największa od 56 lat – dodaje Tomasz Jarka – Ma to ogromne znaczenie ponieważ woda jest niezbędna do produkcji układów scalonych.

O przyczynę kryzysu zapytaliśmy także czołowego polskiego dystrybutora. Jarosław Słowiński, Dyrektor Zakupów w AB S.A. odsłania przed nami jeszcze jedna przyczynę kryzysu chipowego.

Wg. informacji jakie otrzymujemy od producentów głównym powodem kryzysu na rynku komponentów są braki surowcowe stosowane do ich produkcji. Wiodący producent CPU swoje braki usprawiedliwia brakiem tzw. „Substratu” który niezbędny jest do wyprodukowania każdego pojedynczego procesora. W uwagi na te ograniczenia od kilku kwartałów na rynku konsumenckim CPU doświadczamy ogromnych braków w dostępności podstawowych produktów – mówi Jarosław Słowiński – Substraty wykorzystywane są również w produkcji pozostałych komponentów komputerowych a ich dostępność na rynku jest bardzo nieprzewidywalna i ściśle skorelowana z poziomem zaopatrzenia ich przez poddostawców np. półprzewodników.

Interesującą perspektywę na przyczyny kryzysu chipowego przedstawia CTO – Networking Solutions w Huawei Enterprise Polska, Bartłomiej Anszperger:

Przyczyn kryzysu chipowego można upatrywać na wielu polach. Pierwszym czynnikiem jest dominacja rynku przez producentów z Tajwanu i Korei Południowej. Długoletni proces przenoszenia produkcji do tych regionów świata pozwolił na ekspansję tamtejszych producentów, z których dwoma głównymi podmiotami stały się tajwański TSMC i koreański Samsung. Według Trendforce, TSMC ma 55% udziału w rynku chipów, a do Samsunga należy 18%.

Drugim powodem były ograniczenia w produkcji wywołane przez lockdowny. Tymczasowe wstrzymania spowodowały spiętrzenia w realizacji zadań przez producentów, doprowadzając z czasem do zastojów. Trzecia przyczyną jest zaś załamanie łańcuchów dostaw przez tzw. “lean manufacturing”. Tendencja ta polega na tym, że produkt końcowy składa się z wielu części dostarczanych przez zewnętrznych partnerów. Problem z dostawą któregokolwiek z nich przekłada się na zakłócenia w wytwarzaniu gotowego produktu. Liczne firmy oferujące elektronikę konsumencką w ogóle nie posiadają własnych fabryk, polegając wyłącznie na outsourcingu produkcji.

Kolejny czynnik to gwałtowne podwyżki cen transportu morskiego. Według niektórych źródeł wzrosły one aż o 632% rok do roku. Ostatnim powodem jest niestabilna sytuacja geopolityczna: brak współpracy między USA a Chinami nie ułatwia efektywnego zarządzania istniejącymi mocami produkcyjnymi w skali światowej.

Gdy nasi rozmówcy wspominają o przerwanych łańcuchach dostaw, można zadać sobie pytanie “czy nikt nie był na to gotowy?”. Niestety, ale od dawna łańcuchy dostaw w branży półprzewodników (czy w ogóle elektroniki) działają w modelu just-in-time, która polega na precyzyjnym estymowaniu potrzeb i wolumenów zamówień i, na podstawie tychże dostarczanie określonych zasobów. To oznacza, że surowce i komponenty do produkcji bardziej złożonych urządzeń nie czekają “na półce”, a dojeżdżają wprost na produkcję, w momencie gdy poprzednia ich partia właśnie się kończy. To idealne rozwiązanie… tak długo, aż nie zostanie zaburzone czynnikiem zewnętrznym. Jak już wiemy, takich czynników w czasie pandemii pojawiło się kilka.

Olha Lizurej, Managing Director w ELKO Poland dodaje do tego swoje spostrzeżenia, zwracając uwagę na niebezpieczną kombinacje serii czynników budujących kryzys chipowy:

Nie można tu wskazać jednej przyczyny, ponieważ to bardzo złożony problem. Lockdown związany z pandemią Covid-19 zmienił trendy w zapotrzebowaniu na komputery i akcesoria. Konsumenci, którzy ostatnio spędzali dużo więcej czasu w swoich domach poszukiwali urządzeń umożliwiających pracę i naukę zdalną. Zwiększyło to popyt na produkty takie jak notebooki, monitory, zestawy słuchawkowe czy kamery internetowe. Rozrywka z kin, teatrów lub restauracji również przeniosła się do domów, a co za tym idzie wzrosło zainteresowanie zakupami telewizorów, konsol oraz komputerów do gier. W tym samym czasie nastąpił ogromny spadek zapotrzebowania na chipy w przemyśle samochodowym. Ludzie nie musieli już dojeżdżać do pracy, co negatywnie wpłynęło na sprzedaż aut, a co za tym idzie potrzebę dostarczania chipów produkowanych w starszych technologiach 45-90nm. W związku ze zmianami popytu, producenci chipów zmienili linie produkcyjne i w pełni skoncentrowali się na dostarczaniu rozwiązań przeznaczonych dla segmentu elektroniki użytkowej. Zapotrzebowanie na produkty IT wywarło również presję na sieci logistyczne ciągnące się z Chin do innych krajów. Koszty dostawy przesyłek kontenerowych wzrosły prawie 10-krotnie. Mogłoby się wydawać, że mniejsza produkcja chipów przeznaczonych dla przemysłu samochodowego powinna niejako „pomóc” branży IT pod względem dostępności produktów i komponentów. Nie stało się tak, ponieważ rynek zmaga się równocześnie z innymi wyzwaniami. Pandemia nadal trwa i negatywnie wpływa na produkcję w wielu fabrykach w Chinach. Górnicy kryptowalut generują duży popyt na karty graficzne, z powodu bardzo ograniczonej dostępność tych produktów cierpi cały rynek. W Chinach występują przerwy w dostawach prądu, co zmusza wiele fabryk do pracy jedynie kilka dni w tygodniu. Przemysł dotykają również katastrofy naturalne, które na pewien czas zakłócają łańcuchy dostaw. Co prawda zdarzały się one zawsze, ale w obecnych warunkach ich wpływ jest jeszcze bardziej odczuwalny.

Nikt nie był przygotowany na taki rozwój wydarzeń. Produkcja chipów jest, niestety, bardzo wymagającym procesem. Nowe fabryki, jeśli nawet powstają, to proces ich uruchamiania jest wyjątkowo złożony i długotrwały. Wydaje się, że najlepiej przewidujący sytuację był Intel. Amerykański producent jest też jedynym obok Samsunga wytwórcą chipów, który dostarcza także swoje produkty klientom końcowym. Inni, jak GlobalFoundires, TSMC czy SMIC są jedynie wytwórcami kontraktowymi. Intel ma więc niezwykłą pozycję na rynku, a w wyniku zmian, które zaszły w firmie na początku roku, wydaje się podążać ścieżka właściwie pewnego sukcesu.

Już wcześniej spodziewaliśmy się, że popyt na półprzewodniki będzie rósł ze względu na rozwijające się technologie (chmura, sztuczna inteligencja czy 5G) oraz rosnące zapotrzebowanie na przetwarzanie danych – mówi w rozmowie z IT Reseller Krzysztof Jonak, – Pandemia i wszechobecna praca zdalna znacząco przyspieszyły te trendy, np. widzimy dynamiczny wzrost zapotrzebowania na komputery. W marcu 2021 roku Pat Galsinger, CEO Intela, ogłosił strategię IDM 2.0 – opiera się ona o szerszą perspektywę a jej najważniejsze elementy związane są z obszarami produkcyjnymi. Nowa strategia zakłada większe wykorzystanie i rozbudowę naszych własnych fabryk, wykorzystanie mocy produkcyjnych partnerów oraz powołanie oddzielnej jednostki, Intel Foundry Services, która będzie oferowała nasze moce produkcyjne firmom trzecim na całym świecie.

To, o czym Intel mówi mniej chętnie, to zlecenia wykonywania swoich układów graficznych w TSMC – zakładach, które produkują zarówno dla AMD, jak i NVIDII. Tym zagraniem Intel zablokował część mocy produkcyjnych tajwańskiego wytwórcy, tym samym zmniejszając podaż układów konkurencji. Taki ruch może się nie podobać, ale pozostaje zgodny z zasadami wolnego rynku, a Intel, z własnymi, potężnymi możliwościami produkcyjnymi, może właściwie dyktować warunki.

Dziś, u schyłku 2021 roku, najczęstszym pytaniem w branży jest prawdopodobnie “kiedy”. Dystrybutorzy pytają producentów kiedy nowe produkty trafią na ich stock. Resellerzy pytają dystrybutorów, sami będąc naciskanymi przez klientów końcowych. Wszyscy, chociaż pośrednio, pytamy zatem “kiedy skończy się kryzys chipowy?”. Na to pytanie postaramy się odpowiedzieć w następnym artykule poświęconym zjawisku niedoboru półprzewodników.

https://itreseller.pl/it-reseller-nr-341/