Erklärt: Wie die Tech-Welt den Chipmangel bekämpft

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Die globale Halbleiterknappheit betrifft viele Branchen seit mehr als einem Jahr

Die Chipknappheit zieht sich weiter hin. Die Situation ist so schlimm, dass jetzt der Black Friday, die geschäftigste Einkaufssaison des Jahres, wahrscheinlich von Spielkonsolen bis hin zu den neuen iPhones beeinflusst wird, von denen erwartet wird, dass sie schwer zu bekommen sind.

Da Experten voraussagen, dass sich die Situation bis Mitte nächsten Jahres verbessern könnte, wenn mehr Vorräte verfügbar sein werden, scheint sich jeder zu fragen, was überhaupt zu dieser großen Unterbrechung der Lieferkette geführt hat und warum die Behebung so lange dauert.

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Warum gibt es eine Halbleiterknappheit?

Die globale Halbleiterknappheit betrifft viele Branchen seit mehr als einem Jahr und deshalb sind sie entweder gezwungen, mehr zu bezahlen für Produkte oder die Aufforderung, noch etwas zu warten. Der Mangel hat sich auf Smartphones, PCs, Spielekonsolen, Autos und medizinische Geräte ausgewirkt.

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Im Oktober gab Apple dies bekannt 6 Milliarden US-Dollar verlorenChip-Knappheit im letzten Quartal und erwartet einen noch größeren Verlust aus Lieferkettenproblemen im Dezember-Quartal. Der japanische Spieleriese Nintendo revidierte die Umsatzprognose für das Geschäftsjahr „aufgrund der Auswirkungen der weltweiten Halbleiterknappheit“. Nintendo sagte, dass sich die Situation seit Beginn des Geschäftsjahres nicht wesentlich verbessert habe. Auch Sony erwartet, weniger PS5s herzustellen, eine Konsole, die seit ihrer Einführung im November letzten Jahres bereits knapp ist.

Chips oder Prozessoren treiben jedes mögliche Produkt auf dem Markt an, von High-End-Autos bis hin zu Waschmaschinen. Als Dr. Abhisek Dixit, Professor am Department of Electrical Engineering, Indian Institute of Technology – Delhi, erklärte: „Der Verbrauch von integrierten Schaltkreisen in Produkten nimmt ständig zu und ein großer Fertigungssektor für diese Art von integrierten Schaltkreisen ist Teil der Lieferkette.“

Während der Pandemie kam die Produktion zum Erliegen, was sich auf die Lieferketten von Produkten auswirkte, die eines oder mehrere davon benötigen. Als der Automobilsektor im vergangenen Jahr fast geschlossen wurde, verlagerten die Chiphersteller ihre Kapazitäten, um der gestiegenen Nachfrage nach Elektronikartikeln wie Mobiltelefonen und Laptops gerecht zu werden. Da die Bestellungen für fortschrittliche Chips weit im Voraus aufgegeben werden, konnten die Hersteller noch nicht zu den Produktionsplänen vor der Pandemie zurückkehren, um alle Sektoren zu bedienen.

Die Autochips sind von mittlerer Komplexität im Vergleich zu den ganz kleinen und extrem komplizierten auf Smartphones und PCs. Etwas so Kleines mit Milliarden von Transistoren zu bauen, ist ein teurer Prozess.

Dixit erklärte, dass das Chip-Design zwar nicht betroffen sei, aber „die Chip-Fertigung oder Fertigungslinie wirklich der Ort ist, an dem die Fabrik ins Spiel kommt“ und der Prozess einige Monate dauern kann. „Die Gießerei ist nicht eine Fabrik, sondern ein Ökosystem“, sagte Dixit und fügte hinzu, dass der Bau einer hochmodernen Fabrik 10 Milliarden US-Dollar kostet. Dazu braucht es viel sauberes Wasser, unterbrechungsfreien Strom und qualifizierte Arbeitskräfte. „Wenn Sie über die Herstellung eines Chips sprechen, werden Sie Elon Musk oder Jeff Bezos nicht dazu bringen, in die Chipherstellung zu investieren… Dies sind im Grunde Legacy-Technologien mit anständigen Renditen, aber auch sehr hohen Risiken“, sagte er.

Aus der NYT |Chipknappheit schafft neue Machtakteure

Was passiert derzeit in der Branche?

Große Marken wie Apple und Qualcomm entwickeln ihre eigenen Chips mit der ARM-Architektur, lagern sie jedoch an Unternehmen wie die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), den weltweit größten Auftragshersteller für Chips, aus. In letzter Zeit haben Unternehmen wie Intel, die auch ihre eigenen Chips entwickeln und herstellen, damit begonnen, einen Teil der Fertigung an TSMC auszulagern.

„Es gibt viele Faktoren, die eine Prognose ruinieren können, darunter Virusstatus, Regierungsbeziehungen, Lieferkettenfaktoren usw.“, sagte Ted Pollak, Analyst von Jon Peddie Research, gegenüber The Indian Express. Pollak sagte voraus, dass sich die Dinge bis März nächsten Jahres stabilisieren werden.

Intel, Samsung und TSMC haben in den letzten Monaten alle neue Fabs angekündigt, aber wie Dixit erklärte, dauert der Bau dieser Fabs Jahre. Dies bedeutet, dass die Halbleiterknappheit lange andauern könnte, da Unternehmen mehr Bestellungen aufgeben und mehr Lagerbestände halten.

Die Dinge könnten noch schlimmer werden. Während das Mooresche Gesetz weiterhin auf kleinere Transistoren drängt, sind die Taktgeschwindigkeitsgewinne bescheiden. Um Chipdesigns zu verbessern, müssen Unternehmen mit neuen Architekturen und neuen Techniken experimentieren.

Hat Indien den Bus beim Aufbau von Chipfabriken verpasst?

Dixit stimmt nicht zu. Aus Sicht eines Investors, erklärte er, birgt der Aufbau einer Chipfabrik viele Risiken. Frühere Initiativen zur Einrichtung von Chip-Produktionseinheiten im Land wurden aufgrund fehlender langfristiger Visionen, fehlender staatlicher Anreize und schlechter Planung nie erfolgreich. Jetzt ist die Regierung daran interessiert, die Herstellung von Halbleitern im Land zu fördern und hat sogar Steueranreize für diejenigen vorgeschlagen, die in Indien hochmoderne Fabriken gründen.

Die Dinge gehen langsam voran, aber die jüngste Ankündigung des Eintritts der Tata Group in die Halbleiterfertigungwird positiv gesehen. Im vergangenen Jahr hatte der US-amerikanische Speicherchiphersteller Micron Technologies angekündigt, in Indien ein Kompetenzzentrum für Speicher- und Speichersysteme einzurichten. Micron ist ein wichtiger Lieferant von Apple. Ab sofort hat die ISRO eine Fab Foundry in Chandigarh und die DRDO hat auch eine in Bengaluru.

„Innerhalb weniger Jahre sollten wir, wenn nicht sogar eine vollwertige Chip-Fertigungseinheit auf Produktionsniveau haben , so etwas wie eine funktionsfähige Chipeinheit auf Prototyping-Niveau“, sagte Dixit.

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Wie spielt sich die Chipkrise in der Geopolitik ab?

Die globale Chipkrise und die geopolitischen Spannungen mit China haben den Fokus wieder auf Halbleiter verlagert. Die USA, die einst führend in der Chipherstellung waren, wollen die Krone zurück. Unter Präsident Joe Biden wollen die USA die Fertigung nach Amerika zurückbringen und ihre Abhängigkeit von einer Handvoll Chipherstellern verringern, die sich hauptsächlich auf Taiwan und Südkorea konzentrieren. Chinas erneute Aggression gegenüber Taiwan wird auch im Lichte der Chipkrise gesehen.

Die Halbleiterfertigung wird heute von TSMC in Taiwan und Samsung Electronics in Südkorea dominiert. Der amerikanische Chiphersteller Intel plant nun, 20 Milliarden US-Dollar für den Bau von zwei neuen Chipfabriken in Chandler, Arizona, auszugeben. Diese neuen Fabs werden auch Chips herstellen, die von Amazon, Qualcomm und anderen Kunden entwickelt wurden.

Laut dem Beratungsunternehmen AlixPartners wird die Krise die globale Automobilindustrie 2021 voraussichtlich 210 Milliarden US-Dollar Umsatz kosten. Deshalb steigen auch die amerikanischen Autobauer Ford und GM in die Chipentwicklung ein, um sich selbstständig zu machen. Ford hat eine unverbindliche Vereinbarung mit GlobalFoundries unterzeichnet, während GM mit einer Reihe von Halbleiterunternehmen wie Qualcomm, STMicroelectronics, TSMC und NXP Semiconductors zusammenarbeitet.

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