Як дэфіцыт паўправаднікоў ўплывае на вас?

У сувязі з пандэміяй дэфіцыт і праблемы з ланцужкамі паставак ахапілі практычна ўсе галіны, ад вытворчасці да транспарту.Адным з асноўных прадуктаў, якія закрануты, з'яўляюцца паўправаднікі, якімі вы карыстаецеся ўвесь дзень, нават калі вы гэтага не падазраеце.Нягледзячы на ​​тое, што лёгка ігнараваць гэтыя галіновыя недахопы, дэфіцыт паўправаднікоў ўплывае на вас больш, чым можна было чакаць.

Што такое паўправаднік і як ён вырабляецца?

Паўправаднікі, таксама вядомыя як чыпы або мікрачыпы, - гэта малюсенькія кавалачкі электронікі, у якіх утрымліваюцца мільярды транзістараў.Транзістары дазваляюць або не дазваляюць электронам праходзіць праз іх.Чыпы ўтрымліваюцца ў тысячах прадуктаў, такіх як тэлефоны, посудамыйныя машыны, медыцынскае абсталяванне, касмічныя караблі і аўтамабілі.Яны функцыянуюць як «мозг» нашай электронікі, запускаючы праграмнае забеспячэнне, маніпулюючы дадзенымі і кіруючы функцыямі.
Для вырабу аднаго чыпа патрабуецца больш за тры месяцы, ён уключае больш за тысячу крокаў і патрабуе гіганцкіх заводаў, памяшканняў без пылу, машын коштам у мільёны долараў, расплаўленага волава і лазераў.Гэты працэс адначасова вельмі стомны і дарагі.Напрыклад, для таго, каб увогуле змясціць крэмній у машыну для вырабу чыпаў, неабходна чыстае памяшканне — настолькі чыстае, што пылінка можа прывесці да марнавання мільёнаў долараў.Заводы па вырабе чыпаў працуюць кругласутачна і без выходных, а будаўніцтва завода пачатковага ўзроўню каштуе каля 15 мільярдаў долараў з-за неабходнага спецыялізаванага абсталявання.Каб пазбегнуць страты грошай, вытворцы чыпаў павінны атрымаць 3 мільярды долараў прыбытку ад кожнага завода.

Паўправадніковы чысты пакой з ахоўным святлодыёдам бурштынавага колеру.Фота: REUTERS

Чаму ўзнікае дэфіцыт?

Многія фактары за апошнія паўтара года ў сукупнасці выклікалі гэты дэфіцыт.Адной з асноўных прычын дэфіцыту з'яўляецца складаны і дарагі працэс вытворчасці чыпаў.У выніку ў свеце не так шмат заводаў па вытворчасці чыпаў, таму праблема на адной фабрыцы выклікае эфект хвалі ва ўсёй галіны.
Аднак найбольшую прычыну дэфіцыту можна звязаць з пандэміяй COVID-19.Перш за ўсё, многія заводы зачыніліся ў пачатку пандэміі, што азначае, што матэрыялы, неабходныя для вытворчасці чыпаў, былі недаступныя на працягу некалькіх месяцаў.Некалькі галін, звязаных з чыпамі, такіх як суднаходства, вытворчасць і транспарт, таксама сутыкнуліся з недахопам працоўнай сілы.Акрамя таго, усё больш спажыўцоў пажадалі электронікі ў сувязі з мерамі, звязанымі з знаходжаннем дома і працай з дому, што прывяло да назапашвання заказаў, якія патрабуюць чыпаў.
Акрамя таго, COVID прымусіў азіяцкія парты закрыцца на некалькі месяцаў.Паколькі 90% сусветнай электронікі праходзіць праз кітайскі порт Яньцянь, гэтае закрыццё выклікала велізарную праблему з дастаўкай электронікі і дэталяў, неабходных для вытворчасці чыпаў.

Наступствы пажару Рэнеса.Фота: BBC
Калі ўсіх праблем, звязаных з COVID, было недастаткова, розныя праблемы з надвор'ем таксама спынілі вытворчасць.Японскі завод Renesas, які вырабляе каля ⅓ чыпаў, якія выкарыстоўваюцца ў аўтамабілях, быў сур'ёзна пашкоджаны пажарам у сакавіку 2021 года, і праца не нармалізавалася да ліпеня.Зімовыя штормы ў Тэхасе ў канцы 2020 года прымусілі некаторыя з і без таго невялікай колькасці заводаў па вытворчасці чыпсаў у Амерыцы спыніць вытворчасць.Нарэшце, моцная засуха на Тайвані ў пачатку 2021 года, краіне-лідэру па вытворчасці чыпаў, прывяла да запаволення вытворчасці, паколькі вытворчасць чыпаў патрабуе вялікай колькасці вады.

Як дэфіцыт ўплывае на вас?

Велізарная колькасць спажывецкіх тавараў, якія змяшчаюць паўправадніковыя чыпы, якія выкарыстоўваюцца кожны дзень, паказвае сур'ёзнасць дэфіцыту.Верагодна, цэны на прылады вырастуць, а выпуск іншых прадуктаў будзе адкладзены.Паводле ацэнак, амерыканскія вытворцы вырабяць у гэтым годзе як мінімум на 1,5-5 мільёнаў аўтамабіляў менш.Напрыклад, Nissan абвясціў, што будзе вырабляць на 500 000 аўтамабіляў менш з-за недахопу чыпаў.Кампанія General Motors нават часова закрыла ўсе тры паўночнаамерыканскія заводы ў пачатку 2021 года, паставіўшы на паркоўку тысячы завершаных аўтамабіляў, за выключэннем патрэбных чыпаў.

Кампанія General Motors спынілася з-за недахопу паўправаднікоў
Фота: GM
Кампаніі спажывецкай электронікі назапасілі чыпы ў пачатку пандэміі з асцярожнасці.Аднак у ліпені генеральны дырэктар Apple Цім Кук абвясціў, што дэфіцыт чыпаў, верагодна, затрымае вытворчасць iPhone і ўжо паўплываў на продажы iPad і Mac.Sony таксама прызнала, што не можа задаволіць попыт на новую PS5.
Бытавую тэхніку, такую ​​як мікрахвалевыя печы, посудамыйныя і пральныя машыны, ужо было цяжэй набыць.Многія кампаніі, якія выпускаюць бытавую тэхніку, такія як Electrolux, не могуць задаволіць попыт на ўсю сваю прадукцыю.Разумная бытавая тэхніка, такая як дзвярны відэазванок, аднолькава рызыкуе.
У сувязі з тым, што сезон адпачынкаў амаль наперадзе, ёсць асцярожнасць, каб не чакаць вялікай разнастайнасці электронных варыянтаў, да якіх мы прывыклі ў звычайныя гады - папярэджанні «няма ў наяўнасці» могуць з'яўляцца ўсё часцей.Ёсць жаданне планаваць загадзя, а не чакаць, што адразу ж замовіш і атрымаеш прадукцыю.

Якая будучыня дэфіцыту?

У дэфіцыце паўправаднікоў ёсць святло ў канцы тунэля.Перш за ўсё, закрыццё заводаў і дэфіцыт працоўнай сілы, звязаныя з COVID-19, пачынаюць змяншацца.Такія буйныя кампаніі, як TSMC і Samsung, таксама паабяцалі аб'яднаць мільярды долараў, каб інвеставаць у магутнасці ланцужка паставак і стымулы для вытворцаў чыпаў.
Галоўнае разуменне гэтага дэфіцыту - гэта тое, што павінна быць меншая залежнасць ад Тайваня і Паўднёвай Карэі.У цяперашні час Амерыка вырабляе толькі каля 10% чыпсаў, якія яна выкарыстоўвае, павялічваючы кошт дастаўкі і час з чыпсамі з-за мяжы.Каб вырашыць гэтую праблему, Джо Байдэн паабяцаў падтрымаць сектар паўправаднікоў з дапамогай законапраекта аб фінансаванні тэхналогій, унесенага ў чэрвені, які выдзяляе 52 мільярды долараў на вытворчасць мікрасхем у ЗША.Intel выдаткуе 20 мільярдаў долараў на дзве новыя фабрыкі ў Арызоне.Ваенна-касмічны вытворца паўправаднікоў CAES разлічвае значна павялічыць сваю працоўную сілу на працягу наступнага года, з упорам на атрыманне чыпаў з заводаў у ЗША.
Гэты дэфіцыт шакаваў галіну, але таксама папярэдзіў яе аб будучых праблемах з павелічэннем попыту на прадметы, якія патрабуюць шмат паўправаднікоў, такіх як разумныя дамы і электрамабілі.Спадзяюся, ён прыслухаецца да своеасаблівага папярэджання для індустрыі вытворчасці чыпаў, прадухіляючы праблемы такога ўзроўню ў будучыні.
Каб даведацца больш аб вытворчасці паўправаднікоў, трансліруйце Tomorrow's World Today «Паўправаднікі ў космасе» на SCIGo і Discovery GO.
Даследуйце свет вытворчасці і адкрыйце для сябе навуку, якая стаіць за амерыканскімі горкамі, што вам трэба ведаць аб перапрацоўцы электронных відаў і зазірніце ў будучыню майнинга.