Конгресс дает миллиарды полупроводниковой промышленности США. Устранит ли это нехватку чипов?

Закон США о чипах и науке, который, как ожидается, подпишет президент Джо Байден, выделяет 280 миллиардов долларов на полный список проектов и приоритетов, включая 52 миллиарда долларов на субсидии для отечественного производства полупроводников.

Он предназначен для «захвата будущего на десятилетия вперед». сказал президент, и «перенести цепочку поставок полупроводников из Китая в Мичиган», по словам губернатора этого штата, Гретхен Уитмер.

РЕКЛАМА

Но решит ли это проблему нехватки микросхем, от которой сейчас страдает автомобильная промышленность и другие отрасли, и нужно ли будет спикеру палаты представителей Нэнси Пелоси по-прежнему посетите крупнейшего тайваньского производителя чипов в будущем обращаться за помощью?

Как вы понимаете, ответ сложен, поэтому позвольте мне разбить его на несколько удобоваримых частей.

Законопроект о чипах направлен на восстановление лидерства в отечественном производстве, утраченного Азией.

Доля США в мировом производстве полупроводников упала с 37% в 1990 году до 12% сегодня. Кроме того, федеральные инвестиции в исследования и разработки чипов не изменились в процентах от ВВП, в то время как другие страны инвестировали значительные средства, потому что они видели стратегический характер отрасли. Я утверждаю, что американцы потеряли интерес к производству чипов (за заметным исключением Intel).ИНТЕРК
, Микрон, Техас ИнструментсTXN
и некоторые другие), потому что гораздо выгоднее было их спроектировать, а сделать это мог кто-то другой. действительно тяжелая работа их изготовления.

РЕКЛАМА

Многие люди не думали, что производство может быть таким прибыльным, и долгое время так оно и не было. Но TSMC смогла агрегировать объемы от различных клиентов со всего мира и агрессивно инвестировала в новые передовые технологии. Такие компании, как AppleAAPL
QualcommQCOM
а тайваньская компания MediaTek отправила TSMC большой объем, потому что им нужны были самые плотные чипы, и следующее, что вы знаете, это то, что TSMC является мировым лидером. Фактически, компании потребовалось 35 лет постоянных инвестиций. Какое-то время его инвестиции составляли несколько миллиардов долларов в год; в последнее время это $30-40+ млрд. в год, 44 миллиарда долларов в 2022 году. Таким образом, 52 миллиарда долларов кажутся небольшими деньгами, скорее первоначальным взносом.

Тем временем Intel потерпела некоторые неудачи. Раньше она опережала TSMC на два поколения, теперь отстала и пытается догнать. Исторически Intel управляла только «фабриками» — сокращением от заводов, на которых производятся чипы, для собственного потребления, но затем она создала Intel Foundry Services, чтобы начать производить чипы для других компаний. Недавно компания Intel Foundry Services стала клиентом MediaTek, и, хотя об этом не очень широко сообщалось, на мой взгляд, это большое дело. MediaTek — отличная компания, расположенная всего в нескольких кварталах от штаб-квартиры TSMC в научном парке Синьчжу на Тайване.

Лидерство в производстве в Азии означает многое

Когда мы говорим о цепочке поставок чипов, разные страны региона лидируют по разным продуктам. Корейские фирмы Samsung и SK Hynix являются лидерами в производстве микросхем памяти, хотя американская фирма Micron входит в большую тройку, а Kioxia из Японии является лидером в производстве микросхем флэш-памяти. Тайвань, и в частности TSMC, является мировым лидером в области самых передовых производственных процессов для изготовления логических микросхем, микропроцессоров, используемых в персональных компьютерах и серверах центров обработки данных, а также самых передовых телефонных микросхем. Но она также производит множество других устройств на основе передовых технологий, и другие тайваньские фирмы, такие как United Microelectronics, также являются крупными игроками.

РЕКЛАМА

Китайская Народная Республика (КНР) имеет растущее присутствие в производстве микросхем памяти, и в ней есть много компаний, производящих передовые технологии. Шанхайская компания Semiconductor Manufacturing International Corp. является лидером в области логики, Yangtze Memory Technologies в области микросхем памяти. Сингапур также долгое время был важным игроком, и здесь наблюдается всплеск инвестиций в новые фабрики. Япония также является лидером по поставке многих материалов, необходимых для производства чипов.

Таким образом, речь идет не столько о потере лидерства в пользу Китая, сколько об отрасли, которая значительно выросла благодаря множеству разных специалистов. Проблема, стоящая перед США, заключается в том, что американские компании не смогли сделать огромные инвестиции в внутреннее производство, чтобы не отставать от Азии, как в производстве чипов, так и в большом количестве сырья для этих заводов. США по-прежнему являются лидером в области инструментов проектирования и многих производственных инструментов, которые используются на этих фабриках.

Упаковочные чипсы жизненно важны для устойчивости цепочки поставок, но это менее гламурно

Одна из вещей, о которых я постоянно напоминаю людям, заключается в том, что производство чипов — это одно, их еще нужно упаковать для использования в производстве электронных устройств. Упаковка чипсов переместилась в Азию полвека назад, потому что это был очень трудоемкий процесс. Рабочие нарезали пластины на отдельные матрицы, а затем смотрели в стереомикроскопы и прикрепляли крошечные золотые провода к контактным площадкам.

РЕКЛАМА

Те дни давно прошли, но это все еще относительно трудоемко. Большинство чипов, произведенных на Тайване, в Японии, Корее, США и Европе, отправляются в Юго-Восточную Азию или Китай для так называемой аутсорсинговой сборки и тестирования (OSAT). И даже $280 в CHIPS и Science Bill не решат эту проблему. Законопроект выделяет 2.5 миллиарда долларов на упаковку, но мы не видим, чтобы многие губернаторы бегали вокруг, пытаясь разместить заводы по упаковке чипов в своих штатах. Но они должны!

Смогут ли все эти деньги восстановить лидерство США?

Большая часть из 280 миллиардов долларов пойдет на исследования и разработки, и это очень поможет. Но европейцы, японцы, корейцы и, конечно же, китайцы также вкладывают значительные средства. Что нужно США, так это сохранение власти и готовность инвестировать в долгосрочной перспективе. Китай выделил 150 миллиардов долларов еще в 2014 году, Европейский Союз подписался на 43 миллиарда евро в начале этого года, Япония – 1.4 триллиона йен. Это долгая игра, и она будет разыгрываться десятилетиями.

РЕКЛАМА

Но как насчет нехватки чипов?

Нехватка чипов была вызвана изменением структуры спроса, вызванным пандемией. Произошел всплеск спроса на оборудование для работы на дому, такое как ноутбуки, бытовая техника и другие товары, и производители с трудом переносили производство. я объяснил это некоторое время назад, но важно понимать, что здесь смешались несколько проблем: потеря лидерства в сфере высоких технологий, но неадекватная способность удовлетворить всплеск спроса на передовые технологии (т.е., старый материал, который больше не является передовым). Мощности для передовых технологий были ограничены до пандемии, потому что производство таких чипов не особенно прибыльно, и вы хотите, чтобы ваш завод был полностью загружен, чтобы вы могли заработать немного денег. Если вы построите новый завод на часть этих субсидий, когда он будет запущен через два с лишним года, это, безусловно, поможет с дефицитом. Но к тому времени многие уже беспокоятся о перенасыщении, потому что производители уже наращивают мощности как сумасшедшие.

Потеря лидерства в high-end — это совсем другая проблема. Актуальность во многом связана с глобальной геополитикой. Суть проблемы в том, что существуют разные взгляды на то, является ли Тайвань частью Китая. Официальной позицией США является политика «Единого Китая», в которой говорится, что Китайская Народная Республика (КНР) является «единственным законным правительством Китая», но она лишь признает позицию Китая, согласно которой Тайвань является частью Китая. По мере того, как Китай все больше угрожает Тайваню, а спикер Пелоси разжигает кашу, многие в правительстве и в других местах пришли к пониманию, что, если с Тайванем случится что-то плохое, Запад сильно пострадает из-за своей зависимости от Тайваня. на базе производителей чипов. А фишки есть во всем.

Улучшится ли дефицит?

Нехватка чипов улучшится, но будет трудно приписать решение Закону о чипах и науке. Во всяком случае, к тому времени, когда финансирование будет переведено на новые производственные мощности, которые штампуют чипы, мы, вероятно, преодолеем нашу нехватку, и производители могут столкнуться с избыточными (и очень дорогими) мощностями. Это время, когда США должны беспокоиться, потому что это будет время, когда лидеры должны набраться мужества и политической воли и не упускать из виду цель укрепления отечественной промышленности.

РЕКЛАМА