Der Verkauf von Haushaltsgeräten, von Fernsehern bis hin zu Luftreinigern, die jetzt mit kundenspezifischen Chips ausgestattet sind, stieg ebenfalls sprunghaft an. (Repräsentatives Bild)
Autohersteller drosseln die Produktion. PlayStations sind in den Läden immer schwerer zu finden. Breitbandanbieter sahen sich bei Internet-Routern mit monatelangen Verzögerungen konfrontiert. All diese Phänomene und noch mehr hatten eine ähnliche Ursache: einen abrupten und kaskadierenden Mangel an Halbleitern. Sie werden auch als integrierte Schaltkreise oder besser nur als Chips bezeichnet und sind möglicherweise das kleinste und zugleich anspruchsvollste Produkt, das jemals weltweit hergestellt wurde. Die Kombination aus Kosten und Schwierigkeiten bei der Herstellung hat eine weltweite Abhängigkeit von zwei asiatischen Kraftpaketen gefördert – Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) und Südkoreas Samsung Electronics Co. Diese Abhängigkeit wurde durch die Covid-19-Pandemie und die steigenden USA stark gemindert -China Spannungen machten Chips knapp. Hunderte Milliarden Dollar werden in den kommenden Jahren in einem globalen Wettlauf um die Ausweitung der Produktion ausgegeben, mit geopolitischen und wirtschaftlichen Auswirkungen.
1. Warum gibt es Engpässe?
Hier sind einige Faktoren:
* Die Verschiebung zu Hause bleiben: Dies hat die Chip-Nachfrage über das vor der Pandemie prognostizierte Niveau getrieben. Lockdowns trieben das Wachstum der Laptopverkäufe auf den höchsten Stand seit einem Jahrzehnt an. Heimnetzwerkausrüstung, Webcams und Monitore wurden aufgeschnappt, als die Büroarbeit aus dem Büro verlagerte, und Chromebooks waren eine Weile heiß, als die Schulen geschlossen wurden. Auch die Verkäufe von Haushaltsgeräten, von Fernsehern bis hin zu Luftreinigern, die jetzt mit maßgeschneiderten Chips ausgestattet sind, stiegen sprunghaft an.
Best of Explained
Klicken Sie hier für mehr
* Schwankende Prognosen: Autohersteller, die zu Beginn der Pandemie drastisch zurückgefahren haben, unterschätzten, wie schnell sich die Autoverkäufe erholen würden. Sie beeilten sich, die Bestellungen Ende 2020 wieder aufzustocken, wurden jedoch abgewiesen, weil die Chiphersteller überfordert waren, Computer- und Smartphone-Giganten wie Apple Inc. zu beliefern.
https://images.indianexpress.com/2020/08/1×1.png
* Bevorratung: PC-Hersteller begannen Anfang 2020, vor knappen Angeboten zu warnen. Mitte des Jahres begann Huawei Technologies Co. – der chinesische Smartphone-Hersteller, der auch den globalen Markt für 5G-Netzwerkausrüstung dominiert – mit dem Aufbau von Lagerbeständen, um sicherzustellen, dass dies möglich ist US-Sanktionen überleben, die es von seinen Hauptlieferanten abschneiden sollten. Andere Unternehmen folgten diesem Beispiel und hofften, sich von Huawei Anteile zu sichern, und Chinas Chipimporte stiegen im Jahr 2020 auf fast 380 Milliarden US-Dollar, gegenüber etwa 330 Milliarden US-Dollar im Vorjahr.
* Katastrophen: Ein bitterer Kälteeinbruch in Texas im Februar führte zu Stromausfällen, die Halbleiterfabriken in der Nähe von Austin schließen; Es war Ende März, bis die dortigen Einrichtungen von Samsung wieder normal waren. Ein Werk in Japan von Renesas Electronics Corp., einem großen Anbieter von Automobilchips, wurde im März durch einen Brand beschädigt, wodurch die Produktion monatelang unterbrochen wurde.
2. Wer ist betroffen?
Es wird erwartet, dass die Chipknappheit in diesem Jahr den Umsatz der Autohersteller in Höhe von 210 Milliarden US-Dollar zunichte macht, wobei die Produktion von 7,7 Millionen Fahrzeugen verloren geht. „So etwas habe ich noch nie gesehen“, twitterte Elon Musk, CEO von Tesla Inc. Samsung warnte vor einem „ernsthaften Ungleichgewicht“ bei Angebot und Nachfrage weltweit. TSMC prognostiziert, dass sich die Engpässe bis 2022 erstrecken könnten. Einige Breitbandanbieter hatten bei der Bestellung von Internet-Routern mit Verzögerungen von mehr als einem Jahr zu kämpfen. Apple sagte im April, dass Lieferengpässe den Verkauf von iPads und Macs drosseln, was seinen Umsatz im dritten Quartal um 3 bis 4 Milliarden US-Dollar reduzieren würde. Im Juli wurden iPhones in die Liste aufgenommen. Nintendo Co. sagte, dass Engpässe die Produktion seines Switch-Spielgeräts verlangsamen. Toyota Motor Corp. hat im September die Produktion in 14 Werken eingestellt.
3. Was ist ein Chip?
Es ist die Sache, die elektronische Gegenstände intelligent macht. Der Chip besteht aus einem Material, in der Regel Silizium, das Elektrizität „halbleiter“ lässt, und erfüllt eine Vielzahl von Funktionen. Speicherchips, die Daten speichern, sind relativ einfach und werden wie Waren gehandelt. Logikchips, die Programme ausführen und als das Gehirn eines Geräts fungieren, sind komplexer und teurer. Diese tragen oft Namen wie Apple oder Nvidia, aber diese Firmen sind eigentlich nur die Designer der Halbleiter, die in Fabriken namens Foundries hergestellt werden.
4. Warum ist es so schwer, im Wettbewerb zu bestehen?
Die Herstellung fortschrittlicher Logikchips erfordert außergewöhnliche Präzision sowie enorme langfristige Einsätze in einem Bereich, der sich schnell ändern kann. Der Bau und die Ausrüstung von Anlagen kosten Milliarden von Dollar, und sie müssen rund um die Uhr auf Hochtouren laufen, um die Investition amortisieren zu können. Aber es ist nicht nur das. Eine Fabrik verschlingt außerdem enorme Mengen an Wasser und Strom und ist selbst kleinsten Störungen ausgesetzt, sei es durch Staubpartikel oder entfernte Erdbeben.
5. Wer sind die großen Hersteller?
* TSMC leistete in den 1980er Jahren mit staatlicher Unterstützung Pionierarbeit im Foundry-Geschäft – der reinen Herstellung von Chips für andere – und produziert heute die fortschrittlichsten Chips. Jeder schlägt einen Weg zu seiner Tür, um sie zu bekommen; Sein Anteil am globalen Gießereimarkt ist größer als der der nächsten drei Konkurrenten zusammen.
* Samsung dominiert bei Speicherchips und versucht, sich in der Goldmine von TSMC zu behaupten. Es verbessert seine Produktionstechnologie und gewinnt neue Aufträge von Unternehmen wie Qualcomm Inc. und Nvidia Corp.
* Intel Corp. ist das letzte US-Schwergewicht auf diesem Gebiet, konzentriert sich jedoch stark auf die Herstellung eigener Chips, die als zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) für Laptops und Desktop-Computer dienen. Produktionsverzögerungen haben es für Konkurrenten anfällig gemacht, die mit TSMC Marktanteile gewinnen, um ihre Designs zu produzieren. Intel hat im März ein ehrgeiziges Angebot vorgelegt, um seinen Vorsprung in der Fertigung zurückzugewinnen und in das Gießereigeschäft einzusteigen, indem es 20 Milliarden US-Dollar für den Bau zweier neuer Fabriken in Arizona ausgibt. Das Unternehmen möchte auch andere Chiphersteller kaufen.
Newsletter | Klicken Sie hier, um die besten Erklärer des Tages in Ihrem Posteingang zu erhalten
* Kleinere Hersteller sind die US-amerikanischen GlobalFoundries Inc., die chinesische Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC) und die taiwanesische United Microelectronics Corp. Aber sie sind mindestens zwei bis drei Generationen hinter der Technologie von TSMC zurück. Berühmte Namen wie Texas Instruments, IBM und Motorola, allesamt US-amerikanische Unternehmen, haben es aufgegeben oder aufgegeben, mit der fortschrittlichsten Fertigung Schritt zu halten.
6. Wie läuft der Wettbewerb?
Die beiden Giganten geben viel aus, um ihre Dominanz zu festigen: TSMC sagte im April, es werde seine Investitionsausgaben in den nächsten drei Jahren auf 100 Milliarden US-Dollar erhöhen, darunter etwa 30 Milliarden US-Dollar für Kapazitätserweiterungen und Upgrades im Jahr 2021, von einem Rekordwert von 17 Milliarden US-Dollar im letzten Jahr . Samsung stellt etwa 151 Milliarden US-Dollar für ein jahrzehntelanges Projekt bereit, um seinen taiwanesischen Rivalen zu fassen. China drängt darauf, aufzuholen, um seine Abhängigkeit von US-Technologie zu verringern, angespornt durch die US-amerikanischen Schritte, den Zugang zu amerikanischem geistigem Eigentum wie Software und Ausrüstung für das Design von Chips einzuschränken. Aber China hat noch einen langen Weg vor sich. Im Automobilsektor beispielsweise sind chinesische Chipdesign-Unternehmen immer noch nicht in der Lage, die fortschrittlichen Chips zu entwickeln, die als Gehirn für die immer intelligenteren Autos von heute dienen. China hat sich in diesem Jahr erneut verpflichtet, die Ausgaben zu erhöhen und die Forschung an hochmodernen Chips als Teil seines neuen Fünfjahres-Wirtschaftskonzepts voranzutreiben. Obwohl es keine Einzelheiten nannte, hat SMIC Pläne für eine Anlage im Wert von 2,35 Milliarden US-Dollar angekündigt, die von der Stadt Shenzhen finanziert wird. Die Anlage könnte bis 2022 mit der Produktion beginnen und schließlich jedes Jahr etwa eine halbe Million 12-Zoll-Wafer produzieren, die zur Herstellung von Chips verwendet werden. Zum Vergleich: TSMC hat im Jahr 2020 etwa 12,4 Millionen solcher Wafer ausgeliefert.
7. Was ist mit außerhalb Asiens?
Die USA, die immer noch weltweit führend im Chipdesign sind, versuchen, Unternehmen zu ermutigen, fortschrittliche Fabriken im Inland zu bauen oder zu erweitern, um das zu bekämpfen, was Handelsministerin Gina Raimondo als Risiko für die nationale und wirtschaftliche Sicherheit bezeichnete. In einem im Juni veröffentlichten Bericht empfahl Präsident Joe Biden dem Kongress, mindestens 50 Mrd Steueranreize für eine geplante 12-Milliarden-Dollar-TSMC-Anlage in Arizona und eine 17-Milliarden-Dollar-Anlage, die Samsung in Texas bauen will. In ähnlicher Weise prüfen Beamte der Europäischen Union Möglichkeiten zum Bau einer fortschrittlichen Halbleiterfabrik in Europa, möglicherweise mit Unterstützung von TSMC und Samsung, als Teil des Ziels, die Chipproduktion bis 2030 auf 20 % des Weltmarkts zu verdoppeln. begründete Nvidias 40-Milliarden-Dollar-Deal zum Kauf des britischen Halbleiterdesigners Arm Ltd. sowohl aus Gründen der nationalen Sicherheit als auch aus kartellrechtlichen Gründen.
8. Wohin steuert die Technologie?
Da sich 5G-Mobilfunknetze immer mehr ausbreiten – die Nachfrage nach datenintensivem Video- und Spiele-Streaming steigen – und viele Menschen von zu Hause aus arbeiten, wird der Bedarf an leistungsfähigeren, energieeffizienteren Chips nur noch wachsen. TSMC und Samsung arbeiten daher daran, Transistoren immer mikroskopischer zu machen, damit mehr in einen einzigen Chip passen. Selbst kleine Verbesserungen können zu erheblichen Kosteneinsparungen führen, wenn sie auf den gesamten Umfang von etwas wie Amazon Web Services Inc., einem Cloud-Computing-Anbieter, übertragen werden. Der Aufstieg der künstlichen Intelligenz ist eine weitere Kraft, die Innovationen vorantreibt, da KI auf massive Datenverarbeitung angewiesen ist. Effizientere Designs werden auch dazu beitragen, das sogenannte Internet der Dinge zu entwickeln – ein Universum intelligenter oder vernetzter Geräte von Telefonen über Lichtschalter bis hin zu Kühlschränken.
9. Wie passt Taiwan in all das?
Die Inseldemokratie entwickelte sich zum dominierenden Akteur, zum Teil aufgrund einer Regierungsentscheidung in den 1970er Jahren, die Elektronikindustrie zu fördern. Unterstützt wurde dies durch einen Technologietransfer-Deal mit RCA Corp., dem ehemaligen US-Elektronikriesen, und dem Trend im Westen zum Outsourcing. Es würde Jahre dauern und ein Vermögen kosten, seine Größe und seine Fähigkeiten jetzt zu erreichen: Die Boston Consulting Group und die Semiconductor Industry Association schätzten, dass die USA in 10 Jahren mehr als 1 Billion US-Dollar benötigen würden, um eine „vollständige Fertigungsautarkie“ bei Chips zu erreichen. Der chinesische Präsident Xi Jinping plant, bis 2025 1,4 Billionen US-Dollar in Schlüsseltechnologien wie Halbleiter zu investieren, und ernannte einen hochrangigen Stellvertreter, um die Initiative zu leiten. Politische Spannungen könnten das Rennen jedoch stören. Die Biden-Regierung hat signalisiert, dass sie ihre Bemühungen fortsetzen wird, Chinas Zugang zu US-Technologie einzuschränken — einschließlich der in Taiwans Gießereien verwendeten. Noch unheilvoller könnten die USA in Schwierigkeiten geraten, wenn sie von ihnen abgeschnitten wären. China hat die Insel lange Zeit als abtrünnige Provinz beansprucht und mit einer Invasion gedroht, um ihre Unabhängigkeit zu verhindern.
Das Referenzregal
Ein tiefer Einblick in die Welt wurde wegen seiner Chips so abhängig von Taiwan.
Weitere QuickTakes zum Internet der Dinge, warum der Bau eines Elektroautos so teuer ist und Taiwans Drahtseilakt.
Anjani Trivedi von Bloomberg Opinion untersucht die langfristigen Kosten von Chip-Shortcuts, Alex Webb warnt vor einer europäischen Fabrik für weiße Elefanten-Chips und Tim Culpan behandelt die Expansionsherausforderung von TSMC in 10 Charts und sagt, dass SMIC auf dem falschen Weg ist.
Der Economist sieht, dass der geopolitische Kampf um die Chipherstellung in eine neue Phase eintritt.
— Mit Unterstützung von Paul Geitner, Yuan Gao und Vlad Savov
- Die Indian Express-Website wurde wurde von Newsguard, einem globalen Dienst, der Nachrichtenquellen nach ihren journalistischen Standards bewertet, für seine Glaubwürdigkeit und Vertrauenswürdigkeit als GRÜN bewertet.
