Vo svetle pandémie nedostatok a problémy s dodávateľským reťazcom upchali prakticky každé odvetvie, od výroby až po dopravu.Jedným z hlavných ovplyvnených produktov sú polovodiče, niečo, čo používate počas celého dňa, aj keď si to neuvedomujete.Aj keď je ľahké ignorovať tieto priemyslové problémy, nedostatok polovodičov vás ovplyvňuje viac spôsobmi, ako by ste očakávali.
Čo je to polovodič a ako sa vyrába?
Polovodiče, tiež známe ako čipy alebo mikročipy, sú malé kúsky elektroniky, ktoré obsahujú miliardy tranzistorov.Tranzistory umožňujú alebo znemožňujú prechod elektrónov cez ne.Čipy sa nachádzajú v tisíckach produktov, ako sú telefóny, umývačky riadu, lekárske vybavenie, kozmické lode a autá.Fungujú ako „mozog“ našej elektroniky spúšťaním softvéru, manipuláciou s údajmi a ovládaním funkcií.
Výroba jedného čipu strávi viac ako tri mesiace vo výrobe, zahŕňa viac ako tisíc krokov a vyžaduje obrovské továrne, bezprašné miestnosti, stroje za milióny dolárov, roztavený cín a lasery.Tento proces je mimoriadne zdĺhavý a nákladný.Napríklad, aby bolo vôbec možné umiestniť kremík do stroja na výrobu čipov, je potrebná čistá miestnosť – taká čistá, že zrnko prachu môže spôsobiť milióny dolárov zbytočného úsilia.Závody na výrobu čipov sú v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni a vybudovanie továrne na základnej úrovni stojí približne 15 miliárd dolárov kvôli potrebnému špecializovanému vybaveniu.Aby sa vyhli strate peňazí, musia výrobcovia čipov generovať zisk 3 miliardy dolárov z každého závodu.
Polovodičová čistá miestnosť s ochranným LED jantárovým svetlom.Fotografický kredit: REUTERS
Prečo je nedostatok?
Mnoho faktorov za posledný rok a pol spôsobilo tento nedostatok.Zložitý a nákladný proces výroby čipov je jednou z hlavných príčin nedostatku.Výsledkom je, že na svete nie je veľa závodov na výrobu čipov, takže problém v jednej továrni spôsobuje vlnový efekt v celom odvetví.
Najväčšiu príčinu nedostatku však možno pripísať pandémii COVID-19.Po prvé, na začiatku pandémie sa zatvorili mnohé továrne, čo znamená, že zásoby potrebné na výrobu čipov boli niekoľko mesiacov nedostupné.Viaceré priemyselné odvetvia zapojené do čipov, ako napríklad lodná doprava, výroba a doprava, čelili aj nedostatku pracovnej sily.Okrem toho si viac spotrebiteľov žiadalo elektroniku vo svetle opatrení na pobyt doma a prácu z domu, čo spôsobilo, že objednávky vyžadujúce čipy sa hromadili.
Okrem toho COVID spôsobil, že ázijské prístavy sa na niekoľko mesiacov zatvorili.Keďže 90 % svetovej elektroniky prechádza cez čínsky prístav Yantian, toto uzavretie spôsobilo obrovský problém pri preprave elektroniky a dielov potrebných na výrobu čipov.
Následky požiaru Renesas.Fotografický kredit: BBC
Ak by všetky problémy súvisiace s COVID nestačili, produkciu brzdili aj rôzne problémy s počasím.Japonský závod Renesas, ktorý vyrába asi ⅓ čipov používaných v autách, bol vážne poškodený požiarom v marci 2021 a prevádzka sa vrátila do normálu až v júli.Zimné búrky v Texase na konci roka 2020 prinútili niektoré z už aj tak malého počtu amerických závodov na výrobu čipov zastaviť výrobu.Napokon, veľké suchá na Taiwane, ktorý je poprednou krajinou výroby čipov, začiatkom roku 2021 spôsobili spomalenie výroby, keďže výroba čipov si vyžaduje veľké množstvo vody.
Ako vás nedostatok ovplyvňuje?
Obrovské množstvo spotrebných produktov, ktoré obsahujú polovodičové čipy používané každý deň, objasňuje závažnosť nedostatku.Ceny zariadení pravdepodobne stúpnu a ostatné produkty budú meškať.Existujú odhady, že americkí výrobcovia vyrobia tento rok minimálne o 1,5 až 5 miliónov áut menej.Napríklad Nissan oznámil, že pre nedostatok čipov vyrobí o 500 000 vozidiel menej.General Motors dokonca začiatkom roku 2021 dočasne zatvorila všetky tri svoje severoamerické závody a zaparkovala tisíce vozidiel, ktoré sú dokončené, okrem ich potrebných čipov.
General Motors sa zastavil pre nedostatok polovodičov
Fotografický kredit: GM
Spoločnosti spotrebnej elektroniky hromadili čipy na začiatku pandémie z opatrnosti.V júli však generálny riaditeľ spoločnosti Apple Tim Cook oznámil, že nedostatok čipu pravdepodobne oneskorí výrobu iPhone a už ovplyvnil predaj iPadov a Macov.Sony podobne priznalo, že nestíhajú držať krok s dopytom po novom PS5.
Domáce spotrebiče, ako sú mikrovlnné rúry, umývačky riadu a práčky, už bolo ťažšie kúpiť.Mnoho spoločností zaoberajúcich sa domácimi spotrebičmi ako Electrolux nedokáže uspokojiť dopyt po všetkých svojich produktoch.Inteligentné domáce spotrebiče ako video zvončeky sú rovnako ohrozené.
Keďže je dovolenková sezóna takmer pred nami, je potrebné dávať pozor, aby sme neočakávali širokú škálu elektronických možností, na ktoré sme zvyknutí v typických rokoch – upozornenia „vypredané“ môžu byť čoraz bežnejšie.Je tu nutkanie plánovať dopredu a neočakávať okamžité objednanie a prijatie produktov.
Aká je budúcnosť nedostatku?
S nedostatkom polovodičov je svetlo na konci tunela.V prvom rade sa začína zmierňovať zatváranie tovární na COVID-19 a nedostatok pracovnej sily.Veľké spoločnosti ako TSMC a Samsung sa tiež zaviazali spoločne investovať miliardy dolárov do kapacity dodávateľského reťazca a stimulov pre výrobcov čipov.
Hlavným zistením tohto nedostatku je skutočnosť, že sa musí znížiť závislosť od Taiwanu a Južnej Kórey.V súčasnosti Amerika vyrába len asi 10 % čipov, ktoré používa, čím sa zvyšujú náklady na dopravu a čas s čipmi zo zámoria.Na vyriešenie tohto problému sa Joe Biden zaviazal podporiť sektor polovodičov prostredníctvom zákona o financovaní technológií, ktorý bol predstavený v júni a ktorý venuje 52 miliárd dolárov na výrobu čipov v USA.Intel míňa 20 miliárd dolárov na dve nové továrne v Arizone.Vojenský a vesmírny výrobca polovodičov CAES očakáva, že v priebehu budúceho roka výrazne rozšíri svoju pracovnú silu s dôrazom na získavanie čipov aj z amerických závodov.
Tento nedostatok šokoval priemysel, ale tiež ho upozornil na budúce problémy so zvýšeným dopytom po položkách, ktoré vyžadujú veľa polovodičov, ako sú inteligentné domy a elektrické vozidlá.Dúfajme, že bude dbať na určité varovanie pre priemysel výroby čipov, čím sa zabráni budúcim problémom tohto kalibru.
Ak chcete odhaliť viac o výrobe polovodičov, streamujte dnešný svet „Semiconductors in Space“ na SCIGo a Discovery GO.
Preskúmajte svet výroby a objavte vedu za horskými dráhami, čo potrebujete vedieť o elektronickej recyklácii a nahliadnite do budúcnosti baníctva.
Čas odoslania: 28. júla 2022