U svjetlu pandemije, nestašice i problemi u opskrbnom lancu zakrčili su praktički svaku industriju, od proizvodnje do transporta.Jedan od glavnih pogođenih proizvoda su poluvodiči, nešto što koristite cijeli dan, čak i ako toga niste svjesni.Iako je lako ignorirati ove industrijske nedostatke, nedostatak poluvodiča utječe na vas na više načina nego što biste očekivali.
Što je poluvodič i kako se izrađuje?
Poluvodiči, također poznati kao čipovi ili mikročipovi, sićušni su dijelovi elektronike koji u sebi sadrže milijarde tranzistora.Tranzistori dopuštaju ili ne dopuštaju prolazak elektrona kroz njih.Čipovi se nalaze u tisućama proizvoda poput telefona, perilica posuđa, medicinske opreme, svemirskih brodova i automobila.Oni funkcioniraju kao "mozak" naše elektronike tako što pokreću softver, manipuliraju podacima i kontroliraju funkcije.
Za izradu jednog čipa potrebno je više od tri mjeseca u proizvodnji, obuhvaća više od tisuću koraka i zahtijeva ogromne tvornice, prostorije bez prašine, strojeve od milijun dolara, rastaljeni kositar i lasere.Ovaj proces je izuzetno naporan i skup.Na primjer, da bi se silicij uopće stavio u stroj za izradu čipova, potrebna je čista soba - toliko čista da mrvica prašine može uzrokovati milijune dolara uzaludnog truda.Tvornice čipova rade 24/7, a izgradnja početne tvornice košta oko 15 milijardi dolara zbog potrebne specijalizirane opreme.Kako bi izbjegli gubitak novca, proizvođači čipova moraju ostvariti 3 milijarde dolara dobiti od svake tvornice.
Čista soba poluvodiča sa zaštitnim LED žutim svjetlom.Autor fotografije: REUTERS
Zašto postoji nestašica?
Mnogi čimbenici u posljednjih godinu i pol dana zajedno su uzrokovali ovaj nedostatak.Kompliciran i skup proces proizvodnje čipova jedan je od glavnih uzroka nestašice.Kao rezultat toga, u svijetu nema mnogo tvornica za proizvodnju čipova, tako da problem u jednoj tvornici uzrokuje efekt valova u cijeloj industriji.
Ipak, najveći uzrok nestašice može se pripisati pandemiji COVID-19.Prije svega, mnoge tvornice su zatvorene na početku pandemije, što znači da zalihe potrebne za proizvodnju čipova nisu bile dostupne nekoliko mjeseci.Višestruke industrije uključene u čipove, kao što su otprema, proizvodnja i prijevoz, suočile su se s nedostatkom radne snage.Osim toga, više potrošača željelo je elektroniku u svjetlu mjera ostanka kod kuće i rada od kuće, što je uzrokovalo gomilanje narudžbi koje zahtijevaju čipove.
Nadalje, COVID je uzrokovao zatvaranje azijskih luka na nekoliko mjeseci.Budući da 90% svjetske elektronike prolazi kroz kinesku luku Yantian, ovo zatvaranje uzrokovalo je veliki problem u otpremi elektronike i dijelova potrebnih za proizvodnju čipova.
Posljedice požara u Renesasu.Autor fotografije: BBC
Ako svi problemi povezani s COVID-om nisu bili dovoljni, razni vremenski problemi također su spriječili proizvodnju.Japanska tvornica Renesas, koja proizvodi oko ⅓ čipova koji se koriste u automobilima, ozbiljno je oštećena u požaru u ožujku 2021., a rad se normalizirao tek u srpnju.Zimske oluje u Teksasu krajem 2020. prisilile su neke od ionako malog broja američkih tvornica čipsa da zaustave proizvodnju.Na kraju, jake suše u Tajvanu početkom 2021., vodećoj zemlji u proizvodnji čipsa, uzrokovale su usporavanje proizvodnje jer je za proizvodnju čipsa potrebno mnogo vode.
Kako nedostatak utječe na vas?
Sama količina potrošačkih proizvoda koji sadrže poluvodičke čipove koji se koriste svaki dan jasno pokazuje ozbiljnost nestašice.Cijene uređaja vjerojatno će porasti, a drugi će proizvodi biti odgođeni.Procjenjuje se da će američki proizvođači ove godine proizvesti najmanje 1,5 do 5 milijuna automobila manje.Na primjer, Nissan je najavio da će proizvesti 500.000 vozila manje zbog nedostatka čipova.General Motors je početkom 2021. čak privremeno zatvorio sve tri svoje tvornice u Sjevernoj Americi, parkirajući tisuće vozila koja su dovršena osim potrebnih čipova.
General Motors se zatvorio zbog nedostatka poluvodiča
Autor fotografije: GM
Tvrtke za potrošačku elektroniku iz opreza su nakupile čipove u ranoj fazi pandemije.Međutim, u srpnju je izvršni direktor Applea Tim Cook najavio da će nedostatak čipova vjerojatno odgoditi proizvodnju iPhonea i da je već utjecao na prodaju iPada i Macova.Sony je na sličan način priznao da ne može pratiti potražnju za novim PS5.
Kućanske aparate kao što su mikrovalne pećnice, perilice posuđa i perilice rublja već je bilo teže kupiti.Mnoge tvrtke kućanskih aparata poput Electroluxa ne mogu zadovoljiti potražnju za svim svojim proizvodima.Pametni kućanski uređaji poput video zvona jednako su ugroženi.
S obzirom na to da je sezona blagdana pred nama, postoji oprez da ne očekujete veliku raznolikost elektroničkih opcija na koje smo navikli u tipičnim godinama - upozorenja "nema na zalihama" mogu biti sve češća.Postoji potreba za planiranjem unaprijed, a ne za očekivati da ćete odmah naručiti i primiti proizvode.
Kakva je budućnost nestašice?
Postoji svjetlo na kraju tunela s nedostatkom poluvodiča.Prije svega, zatvaranje tvornica i nedostatak radne snage zbog COVID-19 počinju se ublažavati.Velike tvrtke poput TSMC-a i Samsunga također su zajedno obećale milijarde dolara za ulaganje u kapacitete opskrbnog lanca i poticaje za proizvođače čipova.
Glavna spoznaja iz ovog nedostatka je činjenica da mora postojati smanjeno oslanjanje na Tajvan i Južnu Koreju.Trenutno Amerika proizvodi samo oko 10% čipsa koji koristi, što povećava troškove dostave i vrijeme s čipsom iz inozemstva.Kako bi se riješio ovaj problem, Joe Biden obećao je podržati sektor poluvodiča s prijedlogom zakona o financiranju tehnologije predstavljenim u lipnju koji posvećuje 52 milijarde dolara za proizvodnju čipova u SAD-u.Intel troši 20 milijardi dolara na dvije nove tvornice u Arizoni.Proizvođač vojnih i svemirskih poluvodiča CAES očekuje da će značajno proširiti svoju radnu snagu tijekom sljedeće godine, s naglaskom na dobivanje čipova i iz američkih tvornica.
Ova nestašica šokirala je industriju, ali ju je također upozorila na buduće probleme s povećanom potražnjom za artiklima koji zahtijevaju mnogo poluvodiča poput pametnih domova i električnih vozila.Nadamo se da će poslušati svojevrsno upozorenje za industriju proizvodnje čipova, sprječavajući buduće probleme ovog kalibra.
Kako biste otkrili više o proizvodnji poluvodiča, gledajte Tomorrow's World Today's “Semiconductors in Space” na SCIGo i Discovery GO.
Istražite svijet proizvodnje i otkrijte znanost iza tobogana, što trebate znati o elektroničkom recikliranju i bacite pogled na budućnost rudarstva.
Vrijeme objave: 28. srpnja 2022