Mikroprocesory na świecie. Dlaczego ich produkcja spada? Jakie może mieć to konsekwencje dla światowej gospodarki?
Niedawna pandemia COVID-19 bardzo mocno uderzyła w światową gospodarkę, odkrywając wiele jej
słabości, szczególnie dotyczących globalnego łańcucha dostaw. Pojawiło się wiele problemów, między
innymi związanych z produkcją i transportem układów scalonych i mikroprocesorów, elementów
niezwykle istotnych do produkcji wielu urządzeń elektrycznych. Wpływ na problem z dostępnością
mikrochipów miała nie tylko pandemia, ale również wojna na Ukrainie oraz problemy pomiędzy Stanami
Zjednoczonymi a Chińską Republiką Ludową.
.jpg)
Klika słów o mikroprocesorach
Mikroprocesory to układy elektroniczne, przetwarzające energię, jaka jest niezbędna do funkcjonowania
urządzenia, w którym się znajdują, odpowiadając za prawidłowe wykonanie poleceń i programów.
Najbardziej znanym typem mikroprocesora jest znajdujący się w komputerach CPU (Central Processing
Unit), stanowiący część płyty głównej. CPU jest układem scalonym, w który czasem złożony jest nawet z
miliona tranzystorów.
Dlaczego tak ważna jest odpowiednio wydajna produkcja mikroprocesorów na świecie? Jest to przede
wszystkim związane z tym, jak ważną funkcję pełnią. Z technicznego punktu widzenia, są one niezbędne
do pobierania, interpretowania oraz wykonywania instrukcji, działając na zasadzie kalkulatora
systemowego, opierającego swoje działanie na zadaniach arytmetycznych i logicznych.
Mikroprocesory działają w pamięci głównej, a prędkość ich działania mierzona jest w MHz lub GHz (gdzie
1000 MHz = 1 GHz). W niektórych przypadkach może zdarzyć się tak, że ilość herców będzie
jednocześnie liczną operacji, jakie mikroprocesor będzie mógł wykonać w czasie jednej sekundy.
Klasyfikacji mikroprocesorów jest dużo, różnią się one między sobą w zależności od tego, na podstawie
jakich czynników zostały stworzone. Najczęściej brana jest pod uwagę szybkość oraz ilość informacji,
jaka może być przy ich pomocy przesłana.
Mikroprocesory o największych możliwościach i działające najszybciej są tymi najdroższymi, co nikogo
nie powinno dziwić. Warto jednak pamiętać o tym, że dostępnych jest również mnóstwo mniejszych i
znacznie tańszych mikroprocesorów, które stworzone zostały wyłącznie z myślą o tym, by wykonywać
konkretne zadania, między innymi takie jak:
wykonywanie prac graficznych,
funkcja serwera,
prowadzenie procesów biurowych.
Szybkość mikroprocesorów to cecha, która w głównej mierze decyduje o ich wyborze. Im szybszy
procesor, tym lepiej, ponieważ będzie zapewniał większa prędkość i jakość połączenia.
Światowi liderzy rynku mikroprocesorów
Tak naprawdę niewielu jest na świecie liderów, którzy mogą się poszczycić wysoką produkcją
mikrochipów na całym świecie. Niezmiennie już od wielu lat w tym zakresie zdecydowanymi liderami są
kraje takie jak Tajwan, Hongkong i Chiny, których udział w światowym rynku produkcji mikrochipów
wynosi nawet ponad 50%. Obecnie Tajwan ma duży wpływ ma międzynarodową gospodarkę, między
innymi przez zdolność do wytwarzania najlepszych i najnowocześniejszych mikroprocesorów.
O miejsce w zestawieniu czołowych producentów starają się również Stany Zjednoczone, którym do
liderów jest jeszcze bardzo daleko. Dlaczego? Otóż w pierwszym roku pandemicznym, czyli 2020 według
danych ONZ Comtrade wartość eksportu mikrochipów z Chin, Hongkongu i Tajwanu wyniosła 400
miliardów dolarów, gdzie w tym samym czasie Stany Zjednoczone wyeksportowały półprzewodniki o
wartości ''zaledwie" 44 miliardów dolarów. Nie ma najmniejszych wątpliwości co do tego, że pod
względem wielkości eksportu na rynek światowy to kraje azjatyckie pozostają liderem i nic nie zapowiada
tego, by ta sytuacja miała się w najbliższym czasie zmienić.
Zakłócone łańcuchy dostaw na rynek światowy
W 1990 roku Stany Zjednoczone produkowały prawie 40% półprzewodników na całym świecie, czyli
niemal tyle samo co cała Europa. Jednak w latach 90. dynamicznie zaczęły się rozwijać zakłady
produkujące półprzewodniki w Azji, które produkowały znacznie taniej niż w Stanach Zjednoczonych i
Europie, przez co Azja bardzo szybko starała się liderem w produkcji mikrochipów, zabierając znaczną
część rynku firmom z Europy i Stanów Zjednoczonych.
Taki stan rzeczy został nieco zmieniony i zakłócony przez wybuch pandemii Covid-19. W związku z tym
zakłócony dość poważnie i na długi czas został łańcuch dostaw, czego efektem były niedobory
mikroprocesorów, z którym zmagał się niemal cały świat. Co prawda kilka krajów, głównie Japonia, USA ii
część państw UE podjęły działania zmierzające do zwiększenia produkcji półprzewodników, jednak
początkowo ze względu na ograniczenia pandemiczne nie dało to oczekiwanego rezultatu. Dopiero po
zniesieniu części obostrzeń problem z niedoborem mikroprocesorów przynajmniej w sposób częściowy
został wyeliminowany.
Co warto wiedzieć o TSCM i dlaczego firma nazywana jest cesarstwem mikroprocesorów?
Firma TSCM często określana jest mianem cesarstwa mikroprocesorów, co nie jest bezpodstawne.
Dlaczego? Otóż jest to firma, z której wychodzi ponad połowa (53%) wszystkich mikroprocesorów, jakie
są dostępne na całym świecie. Co prawda na Tajwanie działają jeszcze trzy inne firmy zajmujące się
produkcją mikroprocesorów, jednak ich udział w światowym rynku to zaledwie 12%. Tajwan jest
zdecydowanym liderem w produkcji mikroprocesorów na całym świecie - na wyspie powstaje aż 65%
wszystkich dostępnych na świecie mikroprocesorów. Warto również zaznaczyć, że z tego miejsca
pochodzą mikroprocesory najbardziej zaawansowane pod względem zastosowanych technologii oraz
największych mocach obliczeniowych.
Jak już wiadomo, największym producentem mikroprocesorów na świecie jest Tajwan. Drugie miejsce
pod tym względem zajmuje południowokoreański Samsung, produkujący około 18% mikroprocesorów na
świecie. Na firmy spoza Tajwanu i Korei przypada około 12% światowej produkcji. Swój udział w tym
mają między innymi firmy ze Stanów Zjednoczonych (głównie Intel) oraz Zjednoczonych Emiratów
Arabskich (Global Foundries). Warto jednak podkreślić, że Global Foundries swoje fabryki ma w
Singapurze oraz niemieckim Dreźnie.
Wiele osób zastanawia zapewne fakt braku Chin w zestawieniu największych producentów
mikroprocesorów na świecie, w końcu jest to główny producent i dystrybutor elektroniki na świecie. W
przypadku mikroprocesorów chińskie fabryki pełnią głównie rolę montowni, a produkcja mikroprocesorów
w przypadku tego kraju wynosi zaledwie 5%. Co ciekawe, Chiny nabywają mikrochipy od tajwańskich
fabryk, płacąc za nie rocznie gigantyczne sumy, znacznie przekraczające wydatki tego państwa na ropę
naftową.
Uzależnienie świata od chipów
Świat jest uzależniony od chipów, tym bardziej że w ostatnim czasie bardzo ich brakuje. Stwierdzenie to
nie jest tylko teorią, świat boleśnie się przekonał o tym, jak negatywnie brak tych elementów wpływa na
światową gospodarkę. Gdy wybuchła pandemia COVID-19 w 2021 roku i zabrakło chipów ze względu na
przerwanie łańcucha dostaw, stanęła produkcja wielu urządzeń. W końcu dziś mikroprocesory stanowią
podstawę budowy wielu z nich. Bez nich nie ma nie tylko komputerów, laptopów i smartfonów, ale
również lodówek, pralek, sprzętu medycznego czy samochodów. Przez brak chipów spowodowany przez
statki stojące w portach i samoloty na lotniskach na dość długi czas przerwana została produkcja wielu
urządzeń. To spowodowało naprawdę duże starty w wielu fabrykach, a sama produkcja była
wstrzymywana kilkukrotnie, co zdarza się nawet, teraz gdy już w większości państw obostrzenia
pandemiczne zostały bardziej poluzowane. Specjaliści szacują, że problemy w dostępności mikrochipów
nie unormują się przed 2024 rokiem.
Ze względu na to, że zdecydowana większość mikroprocesorów pochodzi z Tajwanu i występują
problemy z transportowaniem tych elementów do Europy i USA, władze przez cały czas poszukują
najlepszego sposobu na to, by uniezależnić się od dostaw pochodzących z tajwańskich fabryk, co nie
będzie zadaniem prostym do zrealizowania.
Długa droga do powstania nowych fabryk
Jednym z pomysłów na to, by uniezależnić się od tajwańskich mikroprocesorów, jest budowa nowych
fabryk zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i w Europie. Choć ten pomysł wydaje się być dobry, warto
pamiętać o tym, że budowa nowych fabryk będzie nie tylko bardzo kosztowną inwestycją, ale również
długotrwałą, więc na uniezależnienie się od azjatyckich dostaw świat będzie musiał poczekać jeszcze
przynajmniej kilka lat.
Czas i duże koszty inwestycji to jednak nie jedyne problemy, jakie stają na drodze do uniezależnienia się
Europy i Stanów Zjednoczonych od tajwańskich mikroprocesorów. Problematyczna jest również kwestia
uzyskania półprzewodników, niezbędnych do produkcji chipów. W przypadku mikroprocesorów
najczęściej wykorzystywany jest krzem. Musi być to jednak materiał najwyższej jakości. Wielu
specjalistów twierdzi, że musi być tu zachowana zasada ''jedenastu dziewiątek'' co oznacza, że
zawartość krzemu w monokrystalicznym, krzemie powinna wynosić 99, 999999999%. Czyste
monokryształy nie mogą mieć dowolnych rozmiarów. Kryształ powinien być duży i co najważniejsze
jednolity. Taki można uzyskać przede wszystkim stosując metodę Czochralskiego, polegającą na
wyciągnięciu monokryształy z płynnego krzemu w specjalnej komorze, w której z dużą starannością
utrzymywana jest odpowiednia atmosfera. Metoda ta pozwala na uzyskanie kryształów mających nawet
30 cm średnicy i 100 cm długości.
Wyhodowany monokryształ tnie się na plasterki (tzw. wafle) o grubości kilkuset mikrometrów. Następnie
są one szlifowane, wytrawiany jest na nich wzór obszarów poddawanych domieszkowaniu w specjalnej
atmosferze. Ostatecznym etapem produkcji półprzewodników jest wytrawianie wzoru ścieżek
elektrycznych łączących wszystkie obszary. Wykorzystywana jest do tego elektronolitografia. Na jednej
płytce krzemowej można umieścić tysiące mikroukładów scalonych. Płytka krzemowa, gdy poddana jest
już całej obróbce, jest cięta na kawałki, czyli chipy zawierające pojedynczy mikroprocesor.
Wyhodowanie półprzewodników najwyższej jakości nie jest zadaniem, które można zrealizować szybko.
Cały proces może trwać nawet kilkanaście lat. W produkcji mikroprocesorów najważniejsza jest czystość
i ogromna precyzja w trzymaniu się norm produkcji, co jest zadaniem dość trudnym.
Dlaczego Europa i stany Zjednoczone oddały pierwszeństwo w produkcji mikroprocesorów Azji?
Obecnie TSMC firma wywodząca się z Tajwanu jest globalnym potentatem w skomplikowanej produkcji
mikrochipów przede wszystkim dlatego, że ma do swojej dyspozycji najnowocześniejsze i najbardziej
skuteczne rozwiązania technologiczne. Dzięki temu możliwe jest stworzenie niewielkich rozmiarów
obszarów domieszkowych niewielkich szerokości ścieżki łączącej, co pozwala na większe upakowanie
elementów czynnych w jednym układzie. Tajwańska firma produkuje ścieżki o szerokości 14 i 10 nm
(choć w planach są również chipy, których ścieżka będzie miała szerokość 2 nm). Dla porównania
największy europejski producent, czyli firma Global Foundries dysponuje technologią pozwalająca na
produkcję płytek o szerokości 28 nm.
Choć od wielu lat to właśnie firmy z Tajwanu zdominowały światowy rynek produkcji mikrochipów, warto
wiedzieć, że nie zawsze tak było. W 1990 roku najwięcej chipów produkowały Stany Zjednoczone i
Europa - wówczas fabryki produkujące w tych krajach łącznie miały aż 80% udziałów w światowej
produkcji mikrochipów. Jednak na początku lat 90. ubiegłego wieku uległo to zmianie. Dlaczego? Wpływ
na to miało przede wszystkim przeniesienie produkcji na wschodzące rynki azjatyckie, gdzie siła robocza
była znacznie tańsza niż w Europie czy Stanach Zjednoczonych. Po kilku latach produkcji mikrochipów w
Azji udział Europy i USA w produkcji mikrochipów spadł z 80% do 40%.
Brak mikroprocesorów współczesnym problemem wielu branż
Pandemia spowodowała wiele problemów, między innymi gwałtowny wzrost popytu na elektronikę
komputerową, użytkową i rozrywkową (głównie konsole do gier). Na taki wzrost nie były przygotowane
fabryki, które, choć starały się sprostać zapotrzebowaniu, przez brak komponentów nie były w stanie tego
zrobić. Największy problem z brakiem mikroprocesorów dotyczy branży motoryzacyjnej. W tym
przypadku nie ma możliwości ich zastąpienia czymkolwiek innym, dlatego też w wielu fabrykach
zastopowana została produkcja samochodów na bardzo długi czas. Duży kłopot z zaprzestaniem
produkcji mają nawet najwięksi producenci tacy jak Ford, Honda, Volkswagen, Fiat-Chrysler, Toyota czy
koncern General Motors. W najmniejszym stopniu problem z dostępnością mikroprocesorów dotyczy
Hyundaia i jego siostrzaną firmę Kia Corporation. Tak naprawdę biorąc pod uwagę wszystkie firmy
wykorzystujące mikroprocesory, to właśnie te dwie mają odpowiedni zapas chipów, co pozwoli im na
zachowanie ciągłości produkcji jeszcze przez dość długi czas.
Choć branża motoryzacyjna najmocniej odczuwa problem z dostępnością mikroprocesorów, warto
zdawać sobie sprawę z tego, że problem ten ma tak naprawdę znacznie szerszy zasięg i tak naprawdę
specjaliści nie są w stanie stwierdzić, kiedy sytuacja ta może się unormować. Rozwój pandemii
COVID-19 przyczynił się między innymi do bardzo dużych wahań dotyczących popytu na samochody,
przez co ograniczone zostały zamówienia na niektóre podzespoły, a produkcja aut stosownie do popytu
odpowiednio spadała. Producenci w pewnym momencie zostali zaskoczeni zwiększonym popytem na
auta, co w połączeniu z brakiem dostępności mikrochipów sprawiło, że wiele fabryk nie mogło realizować
założeń produkcji i powrócić do swoich standardowych planów realizacji określonego poziomu zamówień.
Dużym problemem branży motoryzacyjnej jest obecnie również to, że producenci zaopatrujący firmy
motoryzacyjne w mikrochipy ich wykonanie zlecają producentom kontraktowym, którzy często nie traktują
zamówień z branży motoryzacyjnej priorytetowo, w przeciwieństwie do branży elektronicznej. Ze względu
na to, że to właśnie na niej firmy produkujące podzespoły zarabiają najwięcej, to zamówienia z branży
elektronicznej realizowane są w pierwszej kolejności, a firmy motoryzacyjne muszą czekać na swoją
kolej.
Nie tylko branża motoryzacyjna w związku z brakiem odpowiedniej ilości mikrochipów ma problemy. W
nie najlepszej sytuacji znajdują się również czołowe firmy technologiczne, które przez braki
komponentów nie mogą dostarczać na rynek odpowiedniej ilości sprzętu. Takie problemy mają nawet
czołowi producenci sprzętu elektronicznego, choć nie wszystkie oficjalnie się do tego przyznają.
Dezinwestycje w azjatyckich fabrykach
Nie tylko pandemia skomplikowała sytuację wielu firm na świecie. Spory wpływ na zmniejszenie
dostępności półprzewodników jest również dezinwestycja w wielu azjatyckich fabryk. Głównym
problemem jest brak inwestycji w 8-calowe fabryki układów scalonych, co nie pozwala na zwiększenie
produkcji. Dużym problemem jest także to, że duża część produkowanych w Azji mikrochipów
wykorzystywana jest przez producentów telefonów 5G i laptopów. Co ciekawe, w nowych modelach
telefonów od Samsunga konieczne jest zastosowanie aż 100 mikrochipów, czyli zdecydowanie więcej niż
w jakimkolwiek komputerze.
Jak Stany Zjednoczone chcą się uniezależnić od azjatyckich mikrochipów?
Stany Zjednoczone podobnie jak Europa intensywnie zastanawiają się nad tym, w jaki sposób mogą
skutecznie uniezależnić się od dostaw mikroprocesorów z Tajwanu. Pierwszym krokiem do osiągnięcia
celu było przeprowadzenie przeglądu łańcucha dostaw. Prezydent Joe Biden poza działaniami
kontrolnymi przeprowadził również rozmowy z 19 dyrektorami największych amerykańskich firm
technologicznych, aby wspólnie znaleźć sposób na uniezależnienie się od dostaw półprzewodników
produkowanych przez Tajwan czy Koreę Południową.
Głównym celem prezydenta Joe Bidena jest zwiększenie produkcji mikroprocesorów w Stanach
Zjednoczonych. Nie będzie to łatwe zadanie przede wszystkim ze względu na to, że założenie fabryki
zajmującej się produkcją mikroprocesorów jest niezwykle kosztownym przedsięwzięciem. Prezydent ma
tego świadomość, dlatego na rozwój produkcji mikroprocesorów w Stanach Zjednoczonych przeznaczył
aż 37 miliardów dolarów. Zgodnie z jego planem mają powstać cztery nowe zakłady produkcyjne:
fabryka TSMC,
dwie fabryki Intel Corp (mają zostać zlokalizowane w Arizonie),
fabryka Samsunga (ma zostać wybudowana w Teksasie).
Nie jest obecnie znana data zakończenia problemów z dostępnością mikrochipów na całym świecie. Taki
stan rzeczy może potrwać jeszcze przynajmniej rok, jednak może też zdarzyć się wiele trudnych do
przewidzenia obecnie sytuacji, przez które problem, zamiast minąć, będzie się jeszcze bardziej pogłębiał.
Co prawda Chiny udostępniają kilka substytutów dla mikroprocesorów, jednak nie każdy producent może
z nich skorzystać, zmniejszając tym samym swoją zależność od tajwańskiej technologii w tym sektorze.
Czy niedobory mikroprocesorów na całym świecie są zwiastunem początku wojny chipowej?
Pandemia COVID-19 wiele na świecie skomplikowała. W czasie jej trwania nastąpił gwałtowny wzrost
zapotrzebowania na układy elektroniczne, na co ich producenci nawet w najmniejszym stopniu nie byli
przygotowani. Boom na komputery, konsole i inne urządzenia niezbędne przy pracy zdalnej, a do tego
zamknięte przez pandemię fabryki sprawiły producentom sprzętu elektronicznego mnóstwo problemów.
Mikroprocesorów zaczęło bardzo szybko brakować, przez co nie tylko produkcja sprzętów była znacznie
niższa niż zapotrzebowanie na nie, ale również przez tę sytuację zostało przesuniętych wiele premier
nowych urządzeń - dotyczyło to głównie nowych smartfonów.
Nie należy zapominać również o tym, że półprzewodniki stosowane są także w niektórych rodzajach
broni. To nie jest bezpieczna sytuacja dla świata, ponieważ państwo, które odetnie swoją konkurencję od
dostępności zaawansowanych układów, ma duże szanse na zbudowanie najpotężniejszej armii na
świecie.
Stany Zjednoczone są bardzo mocno zainteresowane tematem uniezależnienia się od dostaw
tajwańskiego TSMC i koreańskiego Samsunga, tym bardziej że obecnie są to jedyne przedsiębiorstwa,
które są w stanie wytwarzać najnowocześniejsze układy w litografii 5 nm. W raporcie Białego Domu,
który został sporządzony w czerwcu 2021 roku, który dotyczył łańcucha dostaw, stwierdzono, że
amerykańska gospodarka jest zbyt mocno uzależniona od dostaw mikroprocesorów z Azji, co stanowi
poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa narodowego Stanów Zjednoczonych oraz krytycznego stanu
infrastruktury. Dlatego też USA bardzo mocno zależało na tym, by Tajwan był niepodległy i niezależny od
wpływów Chińskiej Republiki Ludowej, aby mógł produkować swobodnie mikroprocesory.
Tak naprawdę jednak niepodległość Tajwanu jest ważna nie tylko dla Stanów Zjednoczonych, ale i całego
świata. Dlaczego? Otóż jeżeli doszłoby do zajęcia Tajwanu przez Chiny, ci ostatni z całą pewnością
zrobiliby wszystko, by odciąć świat od dostępu do najnowocześniejszych technologii. Prędzej czy później
Chiny doprowadziłyby do zniszczenia tajwańskich fabryk, które jak wiadomo, produkują najwięcej
mikroprocesorów, które trafiają do każdego zakątka świata. Zamknięcie produkcji na Tajwanie
doprowadziłoby do ogromnego kryzysu w produkcji sprzętu elektronicznego, przez brak niezbędnych
półprzewodników. Stany Zjednoczone dążą nie tylko od otwarcia na swoim terenie nowych fabryk
produkujących mikroprocesory, ale również na tyle, na ile jest to możliwe, starają się zapewnić Tajwanowi
niepodległość. Jednym z działań USA w tym zakresie jest przeniesienie centrum produkcyjnego układów
scalonych z zagrożonego agresją Chin Tajwanu do Stanów Zjednoczonych. Szacuje się, że pierwsza
fabryka produkująca mikroprocesory ma powstać w 2024 roku.
Kolejnym sposobem na to, by dać Stanom Zjednoczonym choć trochę niezależności od tajwańskich
dostaw mikroprocesorów, są umowy handlowe. W tym celu prezydent Biden zawarł umowy z Koreą i
Japonią, na mocy których wszystkie te kraje mają ze sobą współpracować w zakresie tworzenia i
produkcji półprzewodników. Celem wzajemnej współpracy jest znaczące ograniczenie napływu
najnowocześniejszej technologii do Chin.
Choinom nie podoba się dążenie Stanów Zjednoczonych do uniezależnienia się od azjatyckich dostaw
półprzewodników i jak zapowiadają władze, państwo nie ma zamiaru czekać i biernie przyglądać się
temu, jak sytuacja się rozwinie. W jaki sposób planują odpowiedzieć na działania USA? Chiny chcą
przede wszystkim jak najmocniej wspierać własny sektor produkcji półprzewodników. Im większe będą
napięcia na linii Chiny - USA tym działania tych pierwszych będą bardziej zintensyfikowane.
Chiny chcą być państwem całkowicie niezależnym od innych, jeśli chodzi o produkcję mikrochipów.
Dodatkowo zwiększona produkcja ma na celi nawiązanie współpracy z innymi państwami, które będą
chciały w łatwy sposób zastąpić czymś produktu, z których importem mają poważny problem (chodzi tu
między innymi o brakujące w ostatnim czasie mikroprocesory).
Rola Tajwanu w napiętych relacjach pomiędzy Chinami a USA
Choć Pekin chce być niezależnym producentem półprzewodników, prześcigając w tym przedsiębiorstwa
działające na Tajwanie, na swojej drodze napotyka wiele problemów, które poważnie utrudniają realizację
zamierzonego celu. Głównym ich sprawcą są Stany Zjednoczone, które swoimi sankcjami dość mocno
uderzyły w największego chińskiego producenta elektroniki, czyli firmę SMIC. Ta czasowo została odcięta
od możliwości zdobycia nowoczesnego sprzętu, niezbędnego do produkcji wysokiej jakości układów
scalonych. Sprzedaż tych urządzeń chińczykom został zablokowany przez biały dom jeszcze za czasów
polityki administracji Donalda Trumpa, a taki stan został utrzymany również, gdy stanowisko przejął Joe
Biden. Stany Zjednoczone tłumacząc się ze swoich racji twierdzą, że nawet jeżeli odblokują transakcję,
sytuacja Chin pod względem produkcji półprzewodników nie ulegnie zmianie przez co najmniej kilka
najbliższych lat.
Obecnie Chiny nie są w stanie samodzielnie wyprodukować odpowiedniej ilości półprzewodników,
dlatego też uzależnione są od dostaw z państw zewnętrznych, głównie pozyskują niezbędne elementy z
Tajwanu. Co ciekawe wielu specjalistów mówi, że chiny obecnie importują więcej półprzewodników do
sprzętu elektronicznego niż ropy naftowej. Tak naprawdę to, że Chiny sprowadzają tak dużo
półprzewodników z Tajwanu, jest dobrą wiadomością dla tej azjatyckiej wyspy. Dlaczego? Często można
spotkać się z określeniem, że dla Tajwanu duża produkcja mikroprocesorów stanowi ''silikonową tarczę'',
chroniącą przed wrogim atakiem wojsk chińskich.
Sytuacja na rynku chipów po wybuchu wojny na Ukrainie
Nie bez znaczenia dla kondycji światowego rynku technologicznego jest również atak wojsk rosyjskich na
Ukrainę. Warto bowiem przy tym zdawać sobie sprawę z tego, że wiele fabryk zajmujących się produkcją
układów scalonych wykorzystuje surowce pochodzące właśnie z Ukrainy. Dla przykładu - jest to obecnie
największy światowy producent neonu, materiału niezbędnego do produkcji wielu półprzewodników, które
wykorzystywane są do konstruowania części urządzeń elektronicznych. Neon jest absolutnie niezbędny
do produkcji chipów elektronicznych nic więc dziwnego w tym, że firmy zajmujące się ich produkcją przez
przedłużającą się wojnę na Ukrainie obawiają się tego, że w niedługim czasie będą musieli znaleźć inne
źródło jego pozyskiwania.
Czy Ukraina całkowicie przestanie dostarczać neon do fabryk zajmujących się produkcją
półprzewodników? Niestety jest to jak najbardziej prawdopodobny scenariusz, przed którym drżą nawet
najwięksi producenci komponentów do sprzętu elektronicznego.
Rynek chipów elektronicznych przeżywa obecnie prawdziwy kryzys, wywołany nie tylko pandemią
COVID-19, ale również potyczkami pomiędzy Chinami i Stanami Zjednoczonymi oraz wojną na Ukrainie.
Wszystkie te czynniki spowodowały zerwanie łańcuchów dostaw, a w przypadku pandemii dodatkowo
czasowo zostało zawieszone działanie fabryk. Choć w teorii wiele z nich powróciło do normalnego trybu
pracy, to jednak w rzeczywistości przez brak odpowiedniej ilości półprzewodników wiele z nich ma duży
problem z wypełnieniem założeń co do ilości produkcji.
Brak gazów szlachetnych to prawdziwy problem całej branży technologicznej. Głównym ich dostawcą na
rynek światowy była Ukraina, co z oczywistych względów w czasie wojny się zmieniło. Ukraina, zamiast
skupiać się na dostarczenie niezbędnej ilości materiałów do produkcji między innymi układów scalonych,
musi bronić swojej wolności i niezależności.
Zakłócenia w dostawach półprzewodników i brak ukraińskich gazów technicznych stwarza wiele
problemów z niezakłóconą produkcją sprzętu RTV/AGD, komputerów i podzespołów do nich, urządzeń
elektronicznych i nawet samochodów. Skutkuje to nie tylko ich brakiem na rynku, ale również
zwiększeniem cen tych urządzeń, które dostępne są w sprzedaży. Ukraina produkuje bardzo duże ilości
neonu, argonu, kryptonu oraz ksenonu. W przypadku neonu udział Ukrainy w światowej jego produkcji
wynosić może nawet 70%, przy czym 90% neonu trafiającego do Stanów Zjednoczonych pochodzi
właśnie z Ukrainy. Im dłużej będzie trwała wojna na Ukrainie, tym ceny na gotowe podzespoły będą
systematycznie wzrastały.
Chip shortage
Chip shortage, co się kryje pod tym tajemniczo brzmiącym stwierdzeniem? Określenie do dotyczy braku
mikroprocesorów, bez których nie jest możliwa produkcja ogromnej ilości mikroprocesorów.
Przedsiębiorcy już od lutego 2021 roku zwracają uwagę na ciągnący się problem braku mikroprocesorów,
który zamiast zanikać, zaczyna się pogłębiać. Wpływ na to ma wiele czynników, nie tylko pandemia
COVID-19, ale również wojna na Ukrainie czy cicha wojna pomiędzy stanami Zjednoczonymi i Chinami,
ponieważ oba państwa intensywnie dążą do tego, by uniezależnić się od dostaw mikrochipów z Tajwanu.
Co ważne problem ten dotyczy nie tylko małych firm, ale również i światowych gigantów, dostarczających
na rynki światowe przeważającą część układów scalonych.
Wiele firm ma świadomość tego, że problem niedoborów mikrochipów będzie się jeszcze ciągną przez
bardzo długi czas. Budowa nowych fabryk nie jest prosta, wymaga nie tylko ogromnych inwestycji, ale
również mnóstwo czasu.
Produkcja mikroprocesorów w Polsce - czy nasz kraj ma szansę na zaistnienie na rynkach międzynarodowych?
Jak na tle pozostałych producentów mikroprocesorów wypada Polska? Dość słabo nie ma więc co liczyć
na to, że w dobie światowego kryzysu w tej branży nasz kraj będzie się w stanie wybić, zaistnieć i
rozwiązać przynajmniej część problemów.
Nie ma co porównywać produkcji polskiej do tej na Tajwanie, gdzie powstają najlepsze i najbardziej
zaawansowane pod względem technologi mikroprocesory. Pod tym względem polska nie zbliża się nawet
w najmniejszym stopniu do światowego lidera.
Jeżeli chodzi o produkcję mikroprocesorów w Polsce, to godne uwagi jest autorska linia mikroprocesorów
32-bitowych powstała na Politechnice Warszawskiej. Naukowcy naukowców z Wydziału Elektroniki i
Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej opracowali AGAT, ADELIT i AZURYT, które z
założenia miały służyć do zastosowania wyłącznie w polskim przemyśle elektronicznym.
Polskie procesory powstały na potrzeby lokalnego przemysłu elektronicznego, co może po części
wyeliminować konieczność stosowania tych pochodzących z zagranicy, dzięki czemu wiele linii
produkcyjnych będzie mogło zostać ponownie uruchomionych. Każdy z wyprodukowanych
mikroprocesorów ma swoje specjalne przeznaczenie:
AGAT jest wielordzeniowym procesorem przeznaczonym do zastosowania w nawigacji satelitarnej - głównie Galileo i GPS;
ADELIT przeznaczony jest do zastosowań biomedycznych. Nad jego opracowaniem czuwał szereg naukowców, którzy zaprojektowali do w stylu komórek standardowych i wyprodukowani w formie struktury krzemowej;
AZURYT jest najnowszym mikroprocesorem opracowanymi wyprodukowanym przez polskich naukowców. Jest to dwurdzeniowy procesor, zrealizowany w technologii UMC CMOS 130 nm. Procesor ma kilka wersji, a każda nowo powstająca jest szybsza i bardziej nowoczesna.
Wszystkie produkowane przez polskich naukowców mikroprocesory są pod wieloma względami bardzo
zróżnicowane. Czy jednak mają szansę na to, by zastąpić najlepsze światowe półprzewodniki? Na razie
szansa na to jest znikoma, jednak tak naprawdę w obie braku mikroprocesorów, gdzie nic nie zapowiada
tego, by ten stan rzeczy miał ulec zmianie, może się zdarzyć naprawdę wszystko.
Kiedy skończą się światowe problemy z dostępnością mikroprocesorów na świecie?
Czy w najbliższym czasie możemy liczyć na to, że skończą się międzynarodowe problemy z
dostępnością do mikroprocesorów, które są niezbędne do produkcji wielu urządzeń elektrycznych, a
także znajdują swoje zastosowanie w branży motoryzacyjnej?
Niestety, nikt nie jest w stanie udzielić odpowiedzi na pytanie, kiedy problem braku mikroprocesorów
zostanie ostatecznie rozwiązany. Ich niedostępność jest spowodowana wieloma czynnikami, a sprawa
braków na tyle skomplikowana, że jej szybkie rozwiązanie nie będzie łatwe do osiągnięcia. Wpływ na to
ma nie tylko pandemia COVID, która wiele namieszała w gospodarce, ale również wojna na Ukrainie czy
konflikt pomiędzy Stanami Zjednoczonymi i Chinami.
Wydawać by się mogło, że jedynym skutecznym sposobem jest zwiększenie produkcji mikroprocesorów
w Europie i Stanach Zjednoczonych, co pozwoliłoby na uniezależnienie się od dostaw z Tajwanu.
Niestety proste jest to tylko w teorii. W praktyce wybudowanie nowych fabryk zajmujących się produkcją
mikroprocesorów jest zadaniem kosztownym, ale też i czasochłonnym. Wyprodukowanie mikroprocesora
wymaga odpowiednich warunków, nie tak łatwych do osiągnięcia, jakby się mogło wydawać.
Choć czołowy dostawca surowców dla producentów elektroniki, czyli ASML Holding twierdzi, że jest na dobrej drodze do znalezienia alternatywy dla neonu z Ukrainy. Nie jest to jednak aż tak dobra wiadomość dla firm produkujących podzespoły do elektroniki, ponieważ może się okazać, że po tym cena gazu szlachetnego może skoczyć nawet o 600%.
Póki co producenci mają jeszcze zapasy gazów szlachetnych, jednak specjaliści alarmują, że niedługo się one skończą, więc jeśli Rosja nie zaprzestanie agresji na Ukrainę pojawi się bardzo duży problem z dostępnością gazów szlachetnych niezbędnych do produkcji podzespołów do branży technologicznej oraz motoryzacyjnej.
Komentarze
Prześlij komentarz