Со второй половины 2020 года в мире нарастает дефицит микросхем. Крупнейшие производители электроники инвестируют значительные средства в исследования и создание новых заводов ускоренными темпами. Такой подход может обернуться кризисом перепроизводства, что повлечет за собой не только отрицательные последствия.
Дефицит чипов усиливается на фоне того, что в мире все большее число компаний становятся или оформляются как бесфабричные. Они либо используют микросхемы разработки и производства других компаний, либо проектируют сами, а выпуском занимаются контрактные производители. Контрактные производители — TSMC, UMC, Samsung, SMIC и другие, в свою очередь, быстрее развивают технологии и расширяют мощности.
Что спровоцировало дефицит?
На формирование и развитие дефицита повлияло несколько факторов:
Во-первых, массовый перевод сотрудников на удаленный режим работы в связи с эпидемией коронавирусной инфекции привел к повышенному спросу на персональные компьютеры со стороны работников и на сервера и сетевые устройства — со стороны компаний.
Во-вторых, санкционное давление на китайские технологические компании Huawei и ZTE вплоть до отлучения от передовых контрактных производителей чипов привело, с одной стороны, к массовой закупке выпуска чипов попавшими под санкции компаниями (по принципу «лишь бы успеть» до срока), с другой — массовым закупкам чипов со стороны конкурентов на рынке смартфонов и планшетов. Конкуренты стремятся захватить освобождающийся сегмент рынка, что также создало нагрузку на отрасль.
В-третьих, во второй половине 2020 года начали подниматься в цене криптовалюты. В первую очередь, наиболее известные — Bitcoin, Ethereum. Передовые производители графических карт выпустили новые поколения своих устройств. NVIDIA — RTX 3000, AMD — RX 6000. Добытчики (майнеры) криптовалют начали скупать видеокарты и формировать повышенный спрос на специализированные устройства для добычи криптовалют (ASIC). Эти факторы создали усугубили давление на отрасль. В части контрактного производства — на передовые техпроцессы.
Кроме того, к концу 2020 года крупнейшие производители автомобилей начали жаловаться на острый дефицит микросхем, с последствиями вплоть до снижения тиража выпуска транспортных средств. Помимо уже имеющихся причин давления на рынок, возникло активное продвижение электромобилей и систем продвинутой помощи водителю (ADAS).
Электромобили, как правило, больше напичканы вычислительной, мультимедийной и силовой электроникой. Наличие ADAS в автомобилях — это центральные процессоры, нейропроцессоры, сигнальные процессоры (DSP) и вся сопутствующая электроника, что также сформировало дополнительный спрос.
С начала 2021 года на Тайване — родине TSMC, UMC и ряда контрактных производителей поменьше — началась засуха. Производство микросхем требует значительных объемов воды. Производители лишь отчасти решили проблему, возвращая некоторую долю воды на второй цикл за счет систем рекуперации. Засуха привела к ряду инцидентов с массовым отключением электроэнергии, поскольку Тайвань активно использует гидроэлектростанции.
В дополнение, возник ажиотаж вокруг новой криптовалюты Chia. Chia использует в качестве подтверждения блоков место на постоянных накопителях и время (Proof of Space and Time). Ажиотаж привел к резкому росту спроса на твердотельные накопители (SSD) и накопители на магнитных дисках (HDD).
В мае 2021 года на Тайване начался стремительный рост числа заражений коронавирусной инфекцией. Власти Китайской республики ввели ограничительные меры по доступу сотрудников на рабочие места. На работу крупных отлаженных заводов по производству, тестированию и корпусированию чипов этот фактор сказался мало из-за высокой автоматизации.
Ситуация сильно ударила по заводам, находящимся на реконструкции, либо строящимся мощностям. В подобном случае ограничение доступа специалистов срывает сроки ввода объекта в эксплуатацию и оказывает влияние на отраслевые тенденции в целом.
Остается открытым вопрос, полностью ли данный процесс является естественным?
Кому это выгодно?
Дефицит микросхем загрузил все имеющиеся производственные мощности, в том числе, по зрелым техпроцессам. Контрактным производителям такая ситуация оказалась очень выгодной. Можно повышать цены, можно формировать долгосрочные контракты.
Началась гонка инвестиций в исследования и основные фонды. TSMC планирует инвестировать в расширение $100 млрд, Intel — под $50 млрд, стараются не отстать и другие производители — Samsung, UMC, SMIC.
Дефицит обернулся сильным ростом цен для конечных потребителей. Граждане всего мира в значительной доле оплатили ускоренное построение заводов и обогащение перекупщиков. Средства сконцентрировались там, где оказались производственные мощности и крупные цепочки поставок.
Поскольку дефицит быстро не был преодолен, государства стали активно заниматься поддержкой своих производителей. В отрасль пошел еще один мощный поток инвестиций. Дефицит чипов на фоне торговых войн и разрушения глобального рынка дал возможность продвигать проекты с локализацией производства микросхем.
Новые крупные мощности начнут вступать в строй, согласно прогнозам, в конце 2021 года, но гораздо в большем объеме в 2022 и 2023 годах. Многие из проблем будут решены либо насыщением, либо сжиманием пузырей (криптовалюты, в первую очередь), либо рассосутся сами, например, природные явления. В итоге мир может столкнуться со следующей проблемой — очередным кризисом перепроизводства, который может оказаться серьезнее, чем прежние ввиду множества факторов дефицита.
Можно ли извлечь выгоду из мирового перепроизводства микросхем?
Кризис перепроизводства обычно оборачивается падением цен на конечную продукцию, что выгодно потребителям конечной продукции: пользователям, компаниям, операторам центров обработки данных.
Вместе с тем потенциальный кризис перепроизводства микросхем создает возможность для развития микроэлектроники в отстающих странах. В частности, в России.
Передовые литографические установки производства признанного лидера — компании ASML, а также все необходимые материалы и расходные компоненты в Россию не продадут. Возможно пойти по пути Китая, активно скупающего бывшее в использовании оборудование.
Купить на мировом рынке оборудование для техпроцессов 28 нм и ниже будет затруднительно. У этого есть как политические причины, так и востребованность. Существующий дефицит микросхем касается не только передовых техпроцессов производства, но и зрелых. В первую очередь, 28 нм. А именно по этому технологическому процессу выпускаются текущие серийные российские микропроцессоры. Перспективные — еще по более тонкому.
Полностью свой цикл производства микросхем, включая материалы и оборудование, развивает Китай. Потенциальный кризис перепроизводства ударит и по нему. Именно это окно возможностей в 2023–2024 годах можно использовать для закупки оборудования и привлечения зарубежных специалистов.
Это не решается силами отдельных компаний-разработчиков и производителей чипов. Такая возможность есть у государства с использованием всех экономических, политических и прочих средств и при наличии должной воли. США и Китай потратили на развитие электронной отрасли триллионы долларов и десятки лет. Россия не сможет полностью избежать решения проблем образования, получения опыта, выстраивания огромных технологических и экономических цепочек. Что невозможно сделать силами частных компаний.
Привлечение зарубежных специалистов также не может полностью решить существующий кадровый голод в российской электронике. Необходимо готовить свои кадры, причем уже «вчера».