2020 წლის 11 მარტს, ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციამ კორონავირუსი პანდემიად გამოაცხადა. ამან დედამიწაზე ბევრი რამ შეცვალა და ყველაზე მნიშვნელოვანი ის იყო, რომ ადამიანების ცხოვრების სტილი რადიკალურად შეიცვალა. ჩვენ სახლებში ჩავიკეტეთ და თითქმის ყველა სამუშაო პროცესმა ჩვენს ოთახებში გადმოინაცვლა.

აღმოჩნდა, რომ დედამიწა ამისთვის მზად არ იყო. COVID-19-ის გამო დაიხურა საწარმოები და ჩიპსეტების წარმოება კატასტროფულად შემცირდა, ამის პარალელურად ადამიანები სახლებში ჩაიკეტნენ და მოთხოვნა ლეპტოპებზე, კომპიუტერებზე, სმარტფონებსა თუ სხვა ნებისმიერი სახის ტექნიკაზე საგრძნობლად გაიზარდა. ამ ყველაფერს დაემატა აშშ-ის ყოფილი პრეზიდენტის, დონალდ ტრამპის გადაწყვეტილებების საფუძველზე წარმოებული სავაჭრო ომი ჩინეთთან. ქარხნებისა და საწარმოების მასობრივმა დახურვამ მოთხოვნა-მიწოდების ჯაჭვში პრობლემები გააჩინა. ეს ყველაზე მძიმედ ჩიპების მწარმოებლებს შეეხოთ. ბაზარზე ნახევარგამტარების დეფიციტი დაიწყო.

რაღა თქმა უნდა, დეფიციტის ერთ-ერთი გამომწვევი მიზეზი პანდემია გახდა, თუმცა ქრონოლოგიურად თუ გავყვებით, ვნახავთ რომ ინდუსტრიის თავს ბევრი ცუდი მოვლენა ერთად დატრიალდა. ამ სტატიაში კი ყველაზე მთავარ მიზეზებს მიმოვიხილავ და ასევე იმ ინდუსტრიებს, რომლებსაც ეს პრობლემა მნიშვნელოვნად შეეხო.

ცოტა მწარმოებელი

გარდა იმისა, რომ მოთხოვნა სხვადასხვა ტექნიკაზე იზრდება მომხმარებლებს შორის, ამავდროულად, სულ უფრო მეტ ნივთს ჭირდება პროცესორები თუ სხვა ჩიპები, მაგალითად, მანქანებს, სახლის აქსესუარებს, საათებსა და უამრავ მცირე დანადგარს. ამის პარალელურად, იმის მაგივრად, რომ ინდუსტრია იზრდებოდეს და ფართოვდებოდეს, ის მცირდება. ისეთი მწარმოებელიც კი, როგორიც არის AMD, აუთსორსინგს მიმართავს და ჩიპებს TSMC-სა და Samsung-ს უკვეთავს.

კომპონენტების ნაკლებობასთან ერთად, საკმაოდ პრობლემური საკითხია ამ კომპონენტების დამამზადებელთა მცირე რაოდენობა.

"2000-იან წლებში არსებობდა 30-მდე კომპანია, რომელიც ჩიპსეტებს აწარმოებდა. შემდეგ მათ აღმოაჩინეს, რომ აუთსორსინგი, ანუ წარმოების სხვაზე გადაბარება უფრო მომგებიანი იყო", — ამბობს კალიფორნიის უნივერსიტეტის პროფესორი, ქრისტოფერ ტანგი.

2021 წელს ნახევარგამტარების გაყიდვებმა 555.9 მილიარდი დოლარი შეადგინა. გაყიდვები უმეტესწილად ჩინეთში, 26.2%-ით გაიზარდა და 192.5 მილიარდი დოლარი შეადგინა. 2021 წელი ნახევარგამტარების დამზადების მხრივ რეკორდული იყო, თუმცა ეს ბაზარზე გაზრდილი მოთხოვნის საპასუხოდ საკმარისი არ აღმოჩნდა. გასულ წელს ჯამში 1.15 ტრილიონი ნახევარგამტარი კომპონენტი გაიყიდა.

2021 წლის მონაცემებით ნახევარგამტარების ბაზარს TSMC 53%-ით ლიდერობდა. მეორე ადგილს Samsung იკავებს. სამხრეთკორეულ გიგანტს ბაზრის 17.1% უჭირავს. ნახევარგამტარების მწარმოებელთა სრული სტატისტიკა კი 2021 წელს ასე გამოიყურებოდა.

• TSMC— 53.1%
• Samsung Electronics — 17.1%
• UMC — 7.3%
• Globalfoundries — 6.1%
• SMIC — 5%
• Hua Hong Semi — 2.8%
• Powerchip Technology — 1.9%
• VIS — 1.5%
• TowerJazz — 1.4%
• Dongbu HiTek — 1%
• სხვები — 3%

ჩინეთ-ამერიკის სავაჭრო ომი

2020 წლის სექტემბერში, ჩინეთისა ამერიკის ეკონომიკური კონფლიქტის ფონზე, ამერიკის შეერთებული შტატების ეკონომიკის დეპარტამენტმა სანქციები დაადო ნახევარგამტარების მწარმოებელ უდიდეს ჩინურ კომპანიას — Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC). ამით SMIC-ს ამერიკულ კომპანიებთან ურთიერთობა შეეზღუდა. თავის მხრივ, ამერიკულ კომპანიებს ახალი მომწოდებლის მოძებნა დასჭირდათ და მათმა ნაწილმა Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC)-ისა და Samsung-ს მიაკითხა. თუმცა, აღმოჩნდა, რომ TSMC-იცა და Samsung-იც ლიმიტზე მუშაობდნენ და გაზრდილ მოთხოვნას სათანადო მიწოდებით ვერ უპასუხებდნენ. SMIC-ს ამჟამად მხოლოდ 14 ნანომეტრიან არქიტექტურაზე დაფუძნებული ჩიპების წარმოება შეუძლია. ცნობისთვის, TSMC 2022 წლიდან უკვე 3 ნანომეტრიან არქიტექტურაზე გადავა.

SMIC-ისა თუ სხვა მსხვილი ნახევგამატარების მწარმოებლების შეზღუდვა ნიშნავს, რომ ყველა იმ პროდუქტის ფასი, რომელიც მათ მიერ დამზადებულ კომპონენტებს იყენებდა, გაიზრდება. ასეთი კი შეიძლება უამრავი რამ იყოს, დაწყებული საყოფაცხოვრებო ტექნიკიდან, დამთავრებული ულტრათანამედროვე სამხედრო იარაღებით.

კლიმატის ცვლილება

2021 წლის თებერვალში, Austin-ში ზამთრის შტორმის გამო ორი მწარმოებელი ქარხანა დაიხურა. ტეხასში არსებული Samsung-ისა და NXP Semiconductors-ის საწარმოები სწორედ ამ ორ მომწოდებელზე იყვნენ დამოკიდებული და რამდენიმე თვე საჭირო მასალებს ვერ იღებდნენ.

ნახევარგამატარების წარმოებაში ლიდერი ტაივანია. ტაივანურ გიგანტს, TSMC-ის 2020 წელს გლობალური ბაზრის 50% ეჭირა. 2021 წელს ტაივანში უკანასკნელი 50 წლის განმავლობაში ყველაზე ცუდი და ხანგრძლივი გვალვები დაიწყო. ნახევარგამტარების მწარმოებელი კომპანიები კი ძალიან დიდი რაოდენობით ზესუფთა წყალს (ultra-pure water) მოიხმარენ. მაგალითად, TSMC-ის ქარხნები დღეში 63 000 ტონაზე მეტ წყალს ხარჯავენ, ეს კი ორი წყალსაცავის მარაგის 10%-ს შეადგენს.

ამ ამბების გამო მიწოდების ჯაჭვში პრობლემები ჩნდება. თუ Samsung და NXP Semiconductors საჭირო რაოდენობის მასალებს ვერ მიიღებენ, ისინი ვერც ჩიპების წარმოებას შეძლებენ.

ხანძრები საწარმოებში

Asahi Kasei-ის ნახევარგამტარების ქარხანა, რომელიც ანალოგური სიგნალიდან ციფრულზე და ციფრული სიგნალიდან ანალოგურზე გადამყვან კომპონენტებს ამზადებდა 2020 წლის ოქტომბერში დაიწვა.

ამას მოყვა კიდევ ერთი იაპონური ქარხნის ხანძარი. Rensas Electronics ავტომობილებისთვის მიკროკონტროლერებს აწარმოებდა და ბაზრის 30%-ს მოიცავდა. ქარხანას ხანძარი 2021 წლის მარტში გაუჩნდა და მის შედეგად ინფრასტრუქტურა განადგრუდა. Rensas-მა მაშინ განაცხადა, რომ წარმოების აღდგენას 100 დღე დასჭირდებოდა, თუმცა პროცესი გაიწელა. ამით ყველაფერი არ დასრულებულა. 2022 წელიც სიურპრიზებით დაიწყო და იანვარში, ბერლინში, ნახევარგამტარების მწარმოებელ ASML-ის ქარხანაშიც ხანძარი გაჩნდა.

როგორც უკვე ვთქვით, ამ ყველაფერს თან დაერთო კორონავირუსის პანდემიაც. პრობლემები მწარმოებლების თვალწინ გეომეტრიული პროგრესიით გაიზარდა.

ჩიპების დეფიციტმა 169 ინდუსტრია დააზიანა

Goldman Sachs-ის ანალიზით, ჩიპების გლობალურმა დეფიციტმა 169 ინდუსტრია დააზიანა. მათ შორის ყველაზე მეტად საავტომობილო სფერომ და ტექ. ინდუსტრიამ იზარალა.

ნახევარგამტარების გლობალური დეფიციტი ნიშნავს, რომ ბაზარზე თითქმის შეუძლებელია PlayStation 5-ის, Xbox Series X-ის ან უბრალოდ წესიერი ვიდეობარათის ყიდვა. არც AMD-ისა და არც Nvidia-ს საკმარისი კომპონენტები არ აქვთ.

როგორც აღვნიშნეთ, ეს ყველაფერი მხოლოდ გეიმინგ ინდუსტრიას არ ეხება — Ford-სა და GM-ს ავტომობილების წარმოებასთან პრობლემები აქვთ. დიდი შრომის მიუხედავად, საწარმოო ხაზის გამართვას ვერც Tesla ახერხებს. Apple-ის მომწოდებელი, Foxconn 2020 წელს აცხადებდა, რომ რომ კომპონენტების შემცირებული მიწოდების ტემპი, შესაძლოა, 2022 წლამდე გაგრძელებულიყო და ეს ასეც მოხდა. ამის გამო Apple-ს აიფონების წარმოების 10%-ით შემცირება მოუწია. ამ ყველაფრის გამო 5G ქსელების დამონტაჟებაც დროში იწელება. პრობლემები აქვს Samsung-საც. სამხრეთკორეულმა გიგანტმა Note სერიის წარმოება შეწყვიტა.

უკეთ რომ გავიგოთ, თუ რატომ აისახება ნახევარგამტარების დეფიციტი ასე მძაფრად კონკრეტულ ინდუსტრიებზე, სჯობს რამდენიმე მათგანი განვიხილოთ.

ავტომობილები

საშუალოსტატისტიკურ თანამედრო მანქანას 1 400-დან 1 500-მდე ჩიპი აქვს, ულტრათანემდროვეებს კი შესაძლოა 3 000-იც კი ჰქონდეთ. გლობალურად წარმოებული ჩიპების 15% ავტომობილებზე მოდის, 50% კი პერსონალურ ელექტრონულ მოწყობილობებზე. 2021 წელს ავტოინდუსტრიამ ჩიპების ნაკლებობის გამო 210 მილიარდი დოლარით იზარალა.

პანდემიის დასაწყისში ავტომწარმოებლების დიდმა ნაწილმა არასწორი გათვლები გააკეთა. მათ იფიქრეს, რომ პანდემიის გამო გაყიდვები დავარდებოდა და ჩიპების შესყიდვები შეწყვიტეს. პანდემიის პერიოდში ავტომობილებზე მოთხოვნა გაიზარდა და ამ ყველაფერს მწარმოებლები მოუმზადებლები შეხვდნენ. 2021 წლის სექტემბერში ტოიოტამ განაცხადა, რომ მსოფლიოს მასშტაბით წარმოებული ავტომობილების რაოდენობაში შემცირება 40%-ით მოუწევთ. ასევე, 2021 წლის მიწურულს Opel-მა Eisenach-ში არსებული ქარხანა დეფიციტს გამო სრულად დახურა და 1 300 თანამშრომელი უმუშევარი დარჩა.

ვიდეობარათები და კრიპტოვალუტის მაინინგი

მოგეხსენებათ, კროპტოვალუტის გამოსამუშავებლად მაინერებს იყენებენ, რასაც კარგი გამოთვლითი სიმძლავრის მქონე კომპიუტერები სჭირდება. ჩიპების გლობალურმა დეფიციტმა და კრიპტოვალუტის მაინინგზე გაზრდილმა მოთხოვნამ ვიდეობარათების ყიდვა ფაქტობრივად შეუძლებელი გახადა. კრიპტო ბაზრის კაპიტალიზაციამ თითქმის 3 ტრიოლიონ დოლარს მიაღწია. ამან ადამიანების ინტერესი მაინინგისადმი კოლოსალურად გაზარდა.

გაზრდილი მოთხოვნიდან გამომდინარე, AMD-ისა და Nvidia-ს ვიდეობარათების ყიდვა მხოლოდ გადამყიდველებთან 100-ან 300%-ით გაზრდილ ფასშია შესაძლებელი.

გეიმინგ კონსოლები

გეიმინგ კონსოლები ყოველწლიურად არ გამოდის. კონსოლების წინა თაობა 2013 წელს გამოვიდა, შესაბამისად 8 წლის შემდეგ მათ ყველა გეიმერი ელოდა და პანდემიასთან ერთად, როცა თეატრები და კინოები დაიკეტა, კონსოლებზე მოთხოვნა კოლოსალურად გაიზარდა. აღსანიშნია, რომ Sony-ც და Microsoft-იც თავისი კონსოლისთვის AMD-ის ჩიპებს იყენებს, რომელიც თავის მხრივ მარაგს TSMC-სგან იღებს. ამის გამო საწარმოო ჯაჭვი ზედმეტად გადაიტვირთა. PS5-ისა და Xbox Series X-ის შოვნა ფაქტობრივად შეუძლებელია. წარმოება შეამცირა Nintendo-მაც და 2021 წელს 20%-ით ნაკლები Switch გამოუშვა. კომპანიას ერთ ფისკალურ წელში 30 მილიონი ერთეულის წარმოება ჰქონდა დაგეგმილი, თუმცა მხოლოდ 24 მილიონის დამზადება შეძლო.

2021 წელს, 2019-თან შედარებით, ჩიპებზე მოთხოვნა გლობალურად 17%-ით გაიზარდა, ამის ფონზე კი, როგორც არაერთხელ აღვნიშნეთ, წარმოება შემცირდა. მიუხედავად ამისა, ჩიპების წარმოება გადაუჭრელი პრობლემა მაინც არ არის. მთავარია ის დროში დიდხანს არ გაიწელოს, თუმცა ამის ამოცნობა შეუძლებელია. გასულ წელს უამრავი დიდი კომპანია შეცდა, როცა 2021 წლის მიწურულს დეფიციტის დასრულებას ელოდა.

რას გეგმავენ კომპანიები დეფიციტის აღმოსაფხვრელად

TSMC-მ უკვე დააანონსა, რომ მომდევნო 3 წლის განმავლობაში ახალი საწარმოების აშენებასა და არსებულების გაუმჯობესებაში 100 მილიარდ დოლარს დახარჯავს.

ასეთი ინიციატივით გამოვიდა Intel-იც. Intel ქარხნების რაოდენობის გაზრდას გეგმავს და ამბიციური გეგმებიც აქვს. ისინი დაიწყებენ წარმოებას სხვა კომპანიებისთვისაც კი ისევე, როგორც ამას Samsung და TSMC აკეთებენ. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ ბაზარზე ახალი დიდი მოთამაშე გაჩნდება.

Intel-მა ოჰაიოში, Licking Country-ში, 20 მილიარდ დოლარიანი მეგა ქარხნის მშენებლობის შესახებ გვამცნო. ორი ახალი ქარხანა იმ დიდი მშენებლობის ნაწილი იქნება, რომელიც ჯამში 400 ჰექტარ ტერიტორიას მოიცავს.

თუმცა, ეს ყველაფერი ჯერ დასაწყისია. Intel-ის თქმით, ამ 400 ჰექტარზე 8 მეგა ქარხანა უნდა განთავსდეს და სავარაუდოდ, მომდევნო ათწლეულში ჩადებული ინვესტიცია 100 მილიარდსაც მიაღწევს. ქარხნების მშენებლობა 2022 წლის მიწურულს უნდა დაიწყოს და 2025 წელს საწარმო ოფიციალურად უნდა ამუშავდეს.

Intel განმარტავს, რომ ოჰაიოს ქარხნები ანგსტრემ ეპოქაზე იქნება გათვლილი. ანგსტრემი საზომი ერთეულია, რომელიც ზომით ნანომეტრის მეათედია. ინტელის ამჟამინდელი ჩიპების ზომები სწორედ ნანომეტრებში იზომება. ოჰაიოს ქარხნები 2025 წლის პროცესორებზე იქნება გათვლილი

ეს Intel-ისთვის უდიდესი სიახლე და წინგადადგმული ნაბიჯია. უკანასკნელ 40 წელში ეს პირველი შემთხვევაა, როდესაც ინტელი ახალ მეგა ქარხნებს აშენებს. გასულ წელს ტექნოლოგიურმა გიგანტმა IDM 2.0 გეგმა წარადგინა, რომლითაც ცხადი გახდა, რომ ინტელს ჩიპების საწარმოო ბაზარზე ლიდერობა სურს. რამდენიმე დღის წინ Intel-მა ისრაელური Tower Semiconductor 5.4 მილიარდ დოლარად შეიძინა. ტექნოლოგიური გიგანტი აქტიურად ცდილობს გაფართოებას და ბაზრის მოთხოვნების დაკმაყოფილებას.

AMD-ის აღმასრულებელი დირექტორი, ლიზა სუ თვლის, რომ დეფიციტი 2022 წელს ვერანაირად ვერ მორჩება.

აღსანიშნია სამსუნგის ჩართულობაც. სამხრეთკორეული გიგანტი ტეხასში მეგაქარხნის მშენებლობისვთვის ემზადება და ამაში $17 მილიარდი დოლარი დახარჯვას აპირებს. ახალი ქარხანა Taylor-ში, Austin-თან ახლოს მომავალ 3 წელში აშენდება. ამით სამსუნგის მიერ წარმოებული ჩიპების რაოდენობა საგრძნობლად უნდა გაიზარდოს. ეს სამსუნგის ისტორიაში, ამერიკის ტერიტორიაზე განხორციელებული ყველაზე დიდი ინვესტიცია იქნება.

Texas Instruments-მა 2021 წლის ნოემბერში დააანონსა, რომ ისინი ტეხასში ნახევარგამტარების 4 ახალ ქარხანას ააშენებენ და ჯამში ამაში 30 მილიარდ დოლარს დახარჯავენ.

პირველი ორი ქარხნის მშენებლობა 2022 წელს უნდა დაიწყოს, ხოლო წარმოების დაწყებას 2025 წლისთვის ელოდებიან.

რას აკეთებენ მთავრობები

არსებობს იმედი, რომ სიტუაციის გამოსწორებას ამერიკის შეერთებული შტატების "ინოვაციებისა და კონკურენციის აქტი" (Innovation and Competition Act — USICA) დააჩქარებს. აქტი სენატში დასამტკიცებლად ამ წლის დასაწყისში შევიდა. ის მოიცავს 52 მილიარდ დოლარიან დაფინანსებას ჩიპების წარმოების ასაჩქარებლად. თუმცა, სენატის გავლის შემდეგ აქტის მიღების პროცესი გაჩერდა, რადგან წარმომადგენელთა პალატაში მყოფმა რესპუბლიკური პარტიის წევრებმა განაცხადეს, რომ USICA-ს დაბლოკავდნენ. აქტი ასევე მოიცავს 190 მილიარდ დოლარიან გეგმას ამერიკაში ნახევარგამტარების კვლევისა და განვითარების გასაძლიერებლად (ჩინეთმა უკანასკნელ ათწლეულში წარმოებული ჩიპების რაოდენობა დრამატულად გაზარდა). ამერიკა იმედოვნებს, რომ ისინი შეძლებენ საწარმოო ჯაჭვების აღდგენას და ჩინეთს სათანადო კონკურენციას გაუწევენ. აშშ დეფიციტის აღმოსაფხვრელად ჯამში 250 მილიარდ დოლარს დახარჯავს.

ჩიპების გლობალური დეფიციტის აღმოსაფხვრელად მარტო ამერიკა არ იბრძვის. იაპონია მსოფლიოს ერთ-ერთი ყველაზე მსხვილი ჩიპების მწარმოებელი და შემსყიდველი ქვეყანაა და გლობალური დეფიციტი მას განსაკუთრებულად ეხება.

სწორედ ამიტომ, იაპონიამ ნახევარგამტარების მწარმოებელთა დასახმარებლად 5.2 მილიარდი ამერიკული დოლარის (600 მილიარდი იენი) ინვესტიციის განხორციელება გადაწყვიტა.

ეს თანხა რამდენიმე კომპანიაზე გადანაწილდება. ინვესტიციის ყველაზე დიდ ნაწილს ნახევარგამტარების ყველაზე დიდი, ტაივანური მწარმოებელი TSMC მიიღებს.

თავის მხრივ, TSMC-მაც დაანონსა, რომ ისინი Sony Group Corp-თან თანამშრომლობით იაპონიაში ჩიპსეტების ქარხნის ასაშენებლად $7 მილიარდს გაიღებენ.

200 მილიარდ იენს იაპონია სხვადასხვა ქარხნებში და ახალ პროექტებში ჩადებს. მათ შორის იქნება ამერიკული მეხსიერების ბარათების მწარმოებელი Micron Technology და იაპონური Kioxia Holdings.

1980-იანი წლებიდან დღემდე, იაპონია ჩიპების მწარმოებელთა ბაზარზე მოწინავე ადგილს იკავებს. მთელი ამ პერიოდის განმავლობაში ცდილობდა არ ჩამორჩენოდა მზარდ ბაზარს და მუდამ კონკურენტუნარიანი ყოფილიყო, თუმცა ჩიპსეტების გლობალური დეფიციტი ყველა ქვეყანას შეეხო და გამონაკლისი არც იაპონია ყოფილა. ამიტომ, იაპონიის მთავრობამ მსგავსი ინვესტიციის განხორციელება და ტექნოლოგიური კომპანიების დახმრება საჭიროდ ჩათვალა.

იმედი უნდა ვიქონიოთ, რომ სიტუაცია 2025 წლამდეც დასტაბილურდება და ამისათვის Intel-ისა და TSMC-ის ქარხნების აშენებამდე ლოდინი არ დაგვჭირდება. კომპანიები მასიურად დაფიქრდნენ არსებულ პრობლემაზე და ინდუსტრიის განსავითარებლად მსხვილი ინვესტიციებიც გაიღეს. ამ ყველაფერს ემატება ყურადღება მთავრობების მხრიდან, რაც აჩენს მოლოდინს, რომ ერთიანი ძალებით ნახევარგამტარების გლობალური დეფიციტის დასრულება მართლაც შეიძლება, თუმცა როდისთვის უნდა ველოდოთ ამას, მაინც უცნობია.