چرا داستان کمبود تراشه ادامه دارد؟

در این مقاله، دلیل ادامه‌دار‌بودن ماجرای کمبود تراشه‌های دستگاه‌های هوشمند را بررسی می‌کنیم.

صنعت نیمه‌هادی پیشرفت زیادی کرده است؛ اما چرا نمی‌تواند تراشه‌های کافی برای دستگاه‌های هوشمند موجود در جهان را تولید کند؟ با گذشت نزدیک به دو سال از اختلالات ناشی از بیماری کرونا، کمبود شدید تراشه‌های کامپیوتری که قلب گوشی‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها و محصولات بی‌شمار دیگری هستند، همچنان بر تولیدکنندگان سراسر جهان تأثیر می‌گذارد.

به‌گزارش آرس‌تکنیکا، خودروسازان در ماه‌های اخیر به‌دلیل کاهش فروش به توقف تولید مجبور شده‌اند؛ زیرا نمی‌توانند به‌اندازه‌ی کافی خودرو بسازند. این کمبود قطعات بر صنایع مختلف، از کنسول‌های بازی و تجهیزات شبکه گرفته تا تجهیزات پزشکی تأثیر گذاشته است. در ماه اکتبر، اپل کمبود تراشه را عامل کاهش نتایج مالی خود دانست و اینتل هشدار داد که این مشکل احتمالا تا سال ۲۰۲۳ ادامه خواهد داشت.

به‌طور خلاصه، زنجیره‌ی تأمین نیمه‌هادی‌ها دچار مشکلاتی شده است که ریشه‌های عمیقی دارند و رفع آن‌ها آسان نیست. تقاضا سریع‌تر از آنچه سازندگان تراشه می‌توانند پاسخ دهند، در حال افزایش است. این مسئله به‌خصوص برای اجزای اساسی محصولات هوشمند مشکل‌ساز می‌شود. برایان ماتاس، معاون تحقیقات بازار در IC Insights می‌گوید:

پس از توقف اقتصاد جهانی در دوران شیوع بیماری کرونا، مدتی طول کشید تا زنجیره‌ی تأمین بتواند دوباره به حالت اول خود بازگردد.

در ۲۰۲۰، زمانی که کرونا باعث رونق بعضی کسب‌وکارها شد، صنعت تراشه از پیش انتظار یک جهش را داشت. طبق گزارش انجمن صنعت نیمه‌هادی (Semiconductor Industry Association)، فروش تراشه در سراسر جهان در سال ۲۰۱۹ حدود ۱۲ درصد کاهش یافته بود؛ اما در دسامبر همان سال، پیش‌بینی شد فروش جهانی ۵٫۹ درصد در سال ۲۰۲۰ و ۶٫۳ درصد در سال ۲۰۲۱ رشد خواهد کرد.

در‌واقع، آخرین آمار نشان می‌دهد فروش بین آگوست ۲۰۲۰ تا آگوست ۲۰۲۱ حدود ۲۹٫۷ درصد رشد کرده است. عموما فناوری‌هایی مانند رایانش ابری و 5G متقاضی اصلی این قطعات هستند. همچنین، اکنون در دورانی هستیم که از تراشه‌ها در انواع محصولات از خودرو گرفته تا لوازم خانگی استفاده می‌شود.

در‌این‌میان، تحریم‌های آمریکا علیه شرکت‌های چینی مانند هواوی، تولیدکننده پیشرو گوشی‌های هوشمند و تجهیزات شبکه، برخی شرکت‌های چینی را بر آن داشت که تا‌حدممکن قطعاتشان را احتکار کنند. دیوید یوفی، استاد دانشکده بازرگانی هاروارد و عضو سابق هیئت‌مدیره‌ی اینتل می‌گوید:

افزایش تقاضا برای محصولات دارای فناوری پیشرفته ادامه یافته و بسیاری از این موضوع شگفت‌زده هستند. این افزایش تقاضا ناشی از دورکاری و تغییر به‌سمت تجارت الکترونیک است.

عده‌ای پیشنهاد کرده بودند که برای پایان مشکل کمبود تراشه، چند کارخانه‌ی جدید تأسیس شود؛ اما حقیقت این است که کارخانه‌های جدید تراشه‌سازی میلیاردها دلار هزینه در پی دارند و ساخت و تجهیز آن‌ها سال‌ها طول می‌کشد. یوفی درباره‌ی این موضوع می‌گوید:

ساخت کارخانه‌ی جدید حدود دو سال طول می‌کشد و کارخانه‌های بسیار بزرگ‌تر و بسیار گران‌تر و بسیار پیچیده‌تر شده‌اند.

در هفته‌ی جاری، شرکت تولید نیمه‌هادی TSMC و سونی اعلام کردند هفت‌میلیارد دلار برای ساخت کارخانه‌ای با قابلیت تولید قطعات قدیمی‌تر سرمایه‌گذاری خواهند کرد؛ اما این شرکت تا پایان سال ۲۰۲۴، تولید تراشه‌ها را آغاز نمی‌کند. اینتل نیز در حال سرمایه‌گذاری روی چندین مدل جدید پیشرفته است؛ اما کار آن‌ها نیز تا سال ۲۰۲۴ شروع نمی‌شود.

یوفی می‌گوید تنها یک شرکت به نام ASML وجود دارد که ماشین‌های لیتوگرافی فرابنفش موردنیاز برای ساخت تراشه‌های پیشرفته را می‌سازد و ASML نمی‌تواند این دستگاه‌ها را با سرعت کافی تولید کند تا تقاضا برآورده شود. مسئله‌ی دیگر این است که همه‌ی تراشه‌ها یکسان ساخته نمی‌شوند.

اجزای ساده (مدارهای مجتمع کنترل قدرت و میکروکنترلرها و حسگرها) به نقطه‌ی اصلی تبدیل شده‌اند. این دستگاه‌ها بسیار ساده‌تر از پردازنده‌ها و پردازنده‌های گرافیکی استفاده‌شده در گوشی‌های هوشمند و دستگاه‌های گیمینگ هستند و با استفاده از روش‌های ساخت قدیمی‌تری که پیچیدگی کمتری دارند، تولید می‌شوند. بااین‌حال، آن‌ها تقریبا در هر محصول الکترونیکی، از مایکروویو گرفته تا وسایل پزشکی و اسباب بازی‌ها، وجود دارند.

جاش پوچی، معاون Sourceability می‌گوید مدار مجتمع کنترل‌کننده‌ی برق که در بسیاری از محصولات استفاده می‌شود، زمانی تنها ۱ دلار قیمت داشت؛ اما اکنون می‌تواند تا ۱۵۰ دلار به‌فروش برسد. IC Insights می‌گوید زمان تحویل چنین قطعاتی از ۴ تا ۸ هفته به ۲۴ تا ۵۲ هفته افزایش یافته است. کمبود این موارد باعث افزایش تقاضا برای تجهیزات ساخت تراشه‌ی قدیمی شده که اکنون به‌سختی می‌توان آن‌ها را پیدا کرد.

گارتنر تخمین می‌زند کارخانه‌های ریخته‌گری نیمه‌هادی‌ها در سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۱ با ۹۵٫۶ درصد ظرفیت خود کار کرده‌اند. این در حالی است که کارخانه‌های مذکور در سه‌ماهه‌ی دوم ۲۰۱۹ با ۷۶٫۵ درصد از ظرفیت خود کار می‌کردند. بخشی از مشکل سازندگان تراشه این است که برخی مشتریان ممکن است «دوبار سفارش دهند» یا بیشتر از نیازشان قطعات را بخرند تا در‌صورت کاهش عرضه بتوانند محصولات خود را تولید کنند. ویلی شی، استاد دانشگاه هاروارد می‌گوید:

این کمبودهای نقطه‌ای ناشی از سفارش مضاعف است که اوضاع را بدتر می‌کند.

تحلیلگران می‌گویند شرکت‌های سازنده این تراشه‌ها ممکن است تمایلی به سرمایه‌گذاری در کارخانه‌های جدید نداشته باشند، زیرا تراشه‌ها سود ناچیزی دارند. همچنین در این صنعت بارها شاهد افزایش تقاضا و به دنبال آن کاهش شدید بوده‌ایم. تولیدکنندگان از تراشه‌های اضافی که ممکن است در آینده تولیدشده و قیمت را پایین بیاورند می‌ترسند.

یوفی از دانشکده‌ی بازرگانی هاروارد می‌گوید:

اگر به تاریخ صنعت نیمه‌هادی‌ها نگاه کنید، افزایش سودآوری و به‌دنبال آن چرخه‌های نزولی چشمگیری وجود دارد. آنچه نمی‌دانیم، این است که آیا این رشد مداوم تقاضا ادامه خواهد داشت یا خیر.

ظرفیت‌های جدید زیادی برای ساخت تراشه وجود دارد؛ اما بیشتر آن به تراشه‌های پیشرفته اختصاص خواهد یافت. گارتنر در ژانویه گزارشی منتشر کرد که در آن پیش‌بینی شده‌ بود امسال تولیدکنندگان تراشه ۱۴۶ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری خواهند کرد که ۵۰ درصد درمقایسه‌با سال ۲۰۱۹ افزایش یافته است. در‌نهایت، باید گفت مشکلات متعددی سر راه شرکت‌های تولیدکننده تراشه وجود دارد و باید منتظر بمانیم و ببینیم درنهایت چه راه‌حل برای رفع آن‌ها پیشنهاد می‌شود.

نظر شما همراهان آی‌تی‌کلوپ درباره‌ی شرایط فعلی تولید تراشه‌ها در سراسر جهان چیست؟