Pandemia odmieniła wiele sfer naszego życia i sporo nas nauczyła na temat obecnej sytuacji na świecie. Przekonaliśmy się, że Chiny rzeczywiście są kolebką światowej produkcji. Że opóźnienia spowodowane kontrolami i brakami kadrowymi na jakimkolwiek etapie szeroko pojętego transportu ciągną za sobą daleko idące konsekwencje. Przekonaliśmy się nawet, że szczepionki mogą podzielić ludzi, ale zdecydowanie najważniejszą lekcją dla całego świata była ta, jak ważny w dzisiejszych czasach jest przemysł półprzewodnikowy.
Czytaj też: Unia Europejska zwiąże się z Tajwanem? Chodzi o półprzewodniki i potencjalną fabrykę TSMC w Europie
Znany nam świat popadłby w ruinę, gdyby sektor półprzewodników upadł
Bez odpowiednio wydolnego sektora półprzewodnikowego, będącego w stanie zapewniać ciągłe dostawy układów różnego typu i przeznaczenia, po ledwie kilku latach cofnęlibyśmy się o całe dekady w rozwoju. Świat technologii pozbawiony dostępu do półprzewodników nie tylko nie zapewniałby każdego roku coraz bardziej zaawansowanych sprzętów. Wpadłby bowiem w tarapaty, które trudno nawet sobie wyobrazić przy niewiedzy co do tego, jak wiele obecnych produktów codziennego użytku wykorzystuje półprzewodniki.
Braki półprzewodnikowe sprawiłyby, że nawet pozornie “nieinteligentne” urządzenia nie byłyby produkowane, a nawet naprawiane, bo brakowałoby na rynku komponentów stworzonych m.in. z myślą o systemach zasilania (tak, zasilacze również wykorzystują półprzewodniki – np. MOSFETy). Co by więc pozostało producentom? Chyba to samo, co Rosji – przybieranie dobrej miny do złej gry.
Teoretycznie popandemiczne czasy niedoborów na rynku minęły. Możemy już zamówić bez problemu nawet nowoczesny sprzęt z najnowszymi układami półprzewodnikowymi, ale to wcale nie oznacza, że historia może nie zatoczyć koła. Jeszcze kilka lat temu wizja pandemii i wojny nie widniała nawet na horyzoncie, więc jedyną sensowną reakcją na te wydarzenia oraz ich skutki, jest przygotowanie się na ryzyko kolejnych incydentów tej klasy. Zwłaszcza że konflikty na świecie narastają, a czas pokoju jest nadal raczej kruchy.
Stany Zjednoczone i Europa na szczęście dążą do półprzewodnikowej niezależności. Czy to jednak wystarczy?
Przypomnijmy, że w lutym Komisja Europejska postanowiła zająć się problemem, który podczas pandemicznych ograniczeń podaży chipów unieruchomił działalność setek fabryk, znacząco zwiększył koszty produkcyjne i ograniczył podaż produktów. Komisja spróbuje tego dokonać w ramach m.in. inicjatywy Chipy dla Europy, mającej zapewnić suwerenność technologiczną Starego Kontynentu.
Jako Europejczycy jesteśmy tak naprawdę w jednej z najgorszych pozycji, bo statystyki udowadniają jednoznacznie, że pomimo zrzeszania tak wielu państw, Unia Europejska nadal jest daleko za Ameryką Północną, Chinami i Koreą Południową w zakresie produkcji układów półprzewodnikowych. Na terenie żadnego z krajów członkowskich nie powstają bowiem nawet w części tak zaawansowane układy, jak na Tajwanie, w Korei Południowej czy w Chinach.
Zmieni się to jednak już w następnej dekadzie, bo przykładowo skuszony wsparciem finansowym Intel realizuje obecnie plan budowy dwóch zakładów produkcyjnych w Niemczech. Sama budowa ma ruszyć w pierwszej połowie 2023 roku, a produkcja w 2027 roku pod warunkiem uzyskania zgody Komisji Europejskiej. W ramach tej pierwszej 17-miliardowej inwestycji firma utworzy 7000 miejsc pracy w trakcie budowy, 3000 stałych miejsc pracy w dziale zaawansowanych technologii oraz dziesiątki tysięcy dodatkowych miejsc pracy u dostawców i partnerów.
W Stanach Zjednoczonych również wiele się dzieje. Z jednej strony Intel ciągle rozwija swoje fabryki, a z drugiej tajwańska firma TSMC zainwestuje całe 40 miliardów dolarów w budowę dwóch fabryk w Arizonie. Te powstaną już w 2024 i 2026 roku, znacząco poprawiając dostępność układów w USA. Warto od razu podkreślić, że TSMC nie ma na ten moment zamiaru przeprowadzać podobnych inwestycji w Europie.
Czytaj też: Półprzewodniki znów zaskakują! W łatwy sposób można zwiększyć ich sztywność
Jednak nawet tak wielkie inwestycje ze strony Intela oraz TSMC (gigantów w produkcji półprzewodników) nie sprawią, że Europa oraz USA przewyższą produkcję układów w innych państwach. Wedle powyższych danych z 2021 roku, tylko w krajach azjatyckich produkuje się 72% wszystkich półprzewodników, z czego tylko Chiny i Tajwan odpowiadają za połowę tego wyniku.
Wyobraźmy więc sobie, że te rynki nagle znikają. Że państwa odpowiadające za łącznie 36% rynku półprzewodnikowego wchodzą w wojnę, co niesie za sobą z jednej strony sankcje oraz blokady eksportu, a z drugiej wzajemne niszczenie krytycznej infrastruktury (elektrowni, fabryk). Widmo takiego scenariusza wisi ciągle nad światem z racji narastającego od lat konfliktu Chin z niezależnym Tajwanem, którego aktywnie wspiera m.in. USA.
Świat półprzewodników w razie wojny Chin z Tajwanem. Co nas czeka?
Rzut oka na szacunki oraz nieoficjalne dane wskazuje, że w 2020 roku TSMC produkowało łącznie 13 milionów 300-milimetrowych wafli krzemowych. Liczba ta zdecydowanie wzrosła przez te dwa lata, a inne porównanie wskazuje, że od 2021 roku jej udział na rynku światowym sięgał powyżej 50%. Tyczy się to jednak przychodów, a nie wyprodukowanych układów, choć pod względem tych najbardziej zaawansowanych TSMC jest zdecydowanie hegemonem, jako że realizuje ponad 90% zamówień na chipy tego typu.
Wracając jednak do szacunków produkcyjnych, pozwolę sobie pominąć chińskie przechwałki o produkcji ponad 300 miliardów układów w 2021 roku, bo rzetelne dane na temat tamtejszego sektora są niemożliwe do uzyskania. Dlatego też przystanę tylko na tym, że TSMC w amerykańskich fabrykach ma zamiar produkować 600000 wafli kremowych rocznie już w 2026 roku. Jako że ta firma w 2020 roku produkowała ich 13 milionów i od ponad roku chwali się ponad połową udziału na całym rynku, jasno mówi to nam, że nawet po udanych inwestycjach w USA, ewentualny atak Chin na Tajwan pogrąży przemysł półprzewodników na całym świecie.
Czytaj też: Półprzewodniki wracają, ale branża boi się spadku popytu. Będą zalegać w magazynach?
Nawet cztery nowe fabryki (dwie Intela w Europie i dwie TSMC w USA) nie będą w stanie sprostać zapotrzebowaniu mimo produkcji wafli w niższym procesie, które tym samym zapewniają więcej układów “na wafel”. Tyczy się to zwłaszcza układów z najwyższej półki, w której TSMC od lat króluje.
W razie wojny albo produkcja w fabrykach TSMC na Tajwanie będzie niemożliwa, albo niemożliwy do zrealizowania będzie sam transport, co tyczy się również mniejszej firmy półprzewodnikowej UMC, która funkcjonuje na terenie tego państwa. Dodajmy do tego sankcje, które z całą pewnością od razu obejmą Chiny i w efekcie grubo ponad połowa światowego rynku półprzewodnikowego zostanie w pewnym sensie “zabita”.
