Блог Шаблон

---

Новость

Большая маленькая проблема: как решить проблему нехватки полупроводников

10.05.2022 <<Назад

Что общего у новых PlayStation и пикапов? Их становится все труднее купить. Причина: не хватает полупроводников.

Глобальная нехватка этой крошечной необходимой микроэлектроники, которая делает так много умных и подключенных вещей — автомобили, дома, устройства, города — возникла как раз в тот момент, когда спрос на эти новые предметы первой необходимости кажется ненасытным. По данным Ассоциации полупроводниковой промышленности, мировые продажи полупроводниковой промышленности в январе составили 40 миллиардов долларов , увеличившись на 13,2% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.

Отраслевые эксперты и политики сейчас ищут новые способы избежать изнурительных узких мест в будущей цепочке поставок микропроцессоров.

«Производство микроэлектроники в США достигло исторического минимума, и это большая проблема для нас», — Терри Халворсен, генеральный менеджер IBM по развитию клиентов и решений на федеральном и государственном рынке. «Вы никогда не захотите оказаться в ситуации, когда другая нация может контролировать ценный ресурс, от которого зависит ваша нация. Достаточно вспомнить нефтяной кризис 1970-х годов, чтобы увидеть, как быстро мир может перевернуться с ног на голову. Но это то, с чем мы сталкиваемся в индустрии микроэлектроники».

Одним из многих последствий пандемии COVID-19 стал резкий рост продаж товаров бытовой электроники одновременно с замедлением производства чипов и скупка диодов, особенно в Азии, где в последние годы большая часть отрасли изменилась. Многие американские компании теперь полагаются на аутсорсинг этих важных компонентов партнерам по всему Тихоокеанскому региону вместо того, чтобы производить детали самостоятельно.

Эта микроэлектроника лежит в основе самых сложных электронных систем в мире. Без них мир инноваций, который они обеспечивают, невозможен. Эта симбиотическая зависимость вызывает большое беспокойство.

«Американский народ никогда не должен сталкиваться с нехваткой товаров и услуг, от которых он зависит», — заявил на прошлой неделе президент США Джозеф Байден, подписав распоряжение о том, чтобы что-то предпринять. «Мы не должны полагаться на чужую страну для защиты и обеспечения нашего народа. Нам нужно повысить конкурентоспособность Америки, инвестируя здесь, у себя дома».

Микрочипы становятся важными компонентами во многих продуктах.

С этой целью администрация Байдена распорядилась провести 100-дневную проверку цепочки поставок в масштабах всего правительства, сфокусированную на производстве полупроводников и усовершенствованной упаковке, важнейших минералах, предметах медицинского назначения и батареях большой емкости .

Принося домой кремний

В ожидании недавних действий правительства Ассоциация полупроводниковой промышленности, в которую входят AMD, IBM, Intel, Nvidia и Qualcomm, в письме президенту представила политические предложения . Группа призвала администрацию включить «существенное финансирование стимулов для производства полупроводников в виде грантов и / или налоговых льгот, а также для фундаментальных и прикладных исследований в области полупроводников».

Некоторые исследования прогнозируют, что к 2030 году Азия будет контролировать более 80% мирового производства полупроводников . Это беспокоит правительственных чиновников США, поскольку передовые компьютерные чипы способствуют не только экономическому и научному прогрессу, но и военному потенциалу.

В октябре Министерство обороны выделило более 197 миллионов долларов на укрепление американской промышленной базы микроэлектроники и помощь в создании современных объектов для проектирования и строительства в больших масштабах. В рамках проекта расширенных коммерческих возможностей RAMP (Rapid Assured Microelectronics Prototypes) министерство обороны надеется создать надежный и устойчивый внутренний источник микросхем для своего искусственного интеллекта, связи 5G, квантовых вычислений и автономных транспортных средств.

Большинство полупроводников производится лишь в нескольких азиатских странах, что усиливает глобальную конкуренцию.

Тем временем азиатские производители в ответ ищут возможности в Соединенных Штатах. Samsung Electronics недавно объявила о планах построить в США передовой завод по производству полупроводников. Прогнозируемый проект стоимостью 17 миллиардов долларов, получивший название Project Silicon Silver, также создаст около 1800 рабочих мест в течение первых 10 лет, согласно исследованию экономического воздействия, проведенному в Техасе.

Тонкий баланс

Однако изменения в политике в отношении полупроводников следует вносить осторожно. Цепочка поставок полупроводников стоимостью полтриллиона долларов является одной из самых сложных в мире. Производство одного чипа часто требует более 1000 шагов и пересечения международных границ 70 и более раз, прежде чем он попадет к конечному потребителю . Политика, затрагивающая даже одну фирму или процесс, может иметь массовый глобальный волновой эффект.

Сегодня США по-прежнему доминируют в исследованиях и разработках микропроцессоров, но им не хватает фирм в некоторых ключевых подотраслях, особенно в инструментах для фотолитографии (самая дорогая и сложная форма оборудования для производства полупроводников) и самых передовых заводах по производству микросхем (особенно литейных, которые производят микросхемы для третьих сторон). ). Тайвань доминирует в наиболее передовом производстве, в то время как Южная Корея также производит значительное количество материалов и некоторого производственного оборудования.

Китай прогрессирует как в разработке, так и в производстве полупроводников с помощью государственной поддержки. В дополнение к значительным инвестициям в производство и производственные мощности, Америка должна ускорить инвестиции в передовые исследования и разработки в области полупроводников, чтобы стимулировать инновации следующего поколения и сохранить лидерство США в этой критически важной технологии.

Продукты, начиная от автомобилей и заканчивая бытовой техникой всех размеров, пострадали от нехватки микрочипов.

Переосмысление цепочек поставок

Полупроводники являются основой цифровой экономики, поскольку в большинстве электронных устройств часто используется множество микросхем — не только центральный процессор, но и менее дорогие, например, для управления дисплеем, управления питанием или работы модема 5G.

Полупроводники обеспечивают «более разумный и безопасный транспорт, более широкий доступ к широкополосной связи, более чистую энергию и более эффективную энергосистему, а также обеспечивают высокооплачиваемые рабочие места для американцев и укрепляют нашу передовую производственную базу», — отметила Ассоциация полупроводниковой промышленности в своем письме президенту Байдену. .

Хотя нехватка чипов, вероятно, сохранится в ближайшие месяцы, необходимо разработать планы обеспечения устойчивости поставок, начиная с исследований и разработок и заканчивая производством. IBM годами помогала укреплять цепочку поставок микроэлектроники в США , и текущие проблемы не являются исключением. IBM недавно начала закладывать основу экосистемы , чтобы помочь защитить и развить цепочку поставок микроэлектроники в США, а также возглавить отечественные чипы искусственного интеллекта следующего поколения и системные инновации , которые помогут удовлетворить будущие потребности.

«В конечном счете, обеспечение безопасности цепочки поставок микроэлектроники в США и наших союзниках — это задача, с которой мы все должны столкнуться сейчас», — отметил Халворсен. «Это единственный способ обеспечить устойчивый долгосрочный потенциал в этой критически важной области».

<<Назад