2020 год ударил по человечеству не только эпидемией Covid-19. Мировую экономику, а также потребителей электронных устройств, потряс кризис микрочипов. Их стало отчаянно не хватать, цены устремились в неведомые дали. Некогда общедоступные — только плати! — устройства вдруг оказались дефицитом, за которым приходится гоняться и который приходится «доставать». Прямо как в старые советские времена.
Причины в общем довольно просты. Потребность в микрочипах и процессорах и без того продолжала расти все прошедшие годы — но темпы были приблизительно понятны, и производство можно было наращивать плавно. Пандемия коронавируса сделала рост спроса на электронные устройства, позволяющие дистанционно работать, развлекаться и общаться, взрывным и беспрецедентным.
Производство наращивали всеми возможными способами, тем паче, что на этом стало можно зарабатывать гораздо больше — но возникла проблема. Заводы по производству микрочипов — самые дорогие, сложные, требовательные к кадрам и оборудованию производства из всех, существующих сейчас в мировой экономике. Их не воткнёшь быстро и где угодно, как цех по сборке игрушек или пошиву одежды, или даже нефтеперерабатывающий завод. На строительство, запуск и выход на нормальные мощности новых производств чипов с нуля даже при самых благоприятных требуется не менее трёх лет и миллиарды долларов США. Так и возник разрыв спроса и предложения на микрочипы, который оказалось невозможно закрыть быстро и просто. Уже к началу 2021 года дефицит чипов на мировом рынке составил около 30%.
Ситуация усугубилась политикой — и важность этого фактора может уже в ближайшие годы оказаться такой, что нынешний кризис чипов по производственным и потребительским причинам окажется мелким недоразумением на фоне полноценной глобальной катастрофы.
В 2020 году США и КНР окончательно и явно вошли в политический клинч, перерастающий в Холодную войну 2.0. Экономическая и торговая война двух мощнейших экономик уже идёт вовсю — и тоже бьёт по рынку чипов. Ещё летом 2020 года США запретили китайской Huawei передавать разработки чипов на аутсорсинг тайваньской TSMC: абсолютному глобальному лидеру в этой области. Затем последовали другие санкционные меры.
TSMC оказалась между двух огней. Руководство компании выбрало сторону США. Проблема для всей мировой экономики — да и политики — оказалась в том, что большая часть производств TSMC находятся на Тайване: острове у берегов континентального Китая. Сейчас там выпускается более 50% мировой продукции, а наиболее передовой и совершенной – и вовсе под 90%.
Чипы TSMC, в основном тайваньского производства, присутствуют практически во всём: смартфонах, высокопроизводительных вычислительных платформах, ПК, планшетах, серверах, базовых станциях и игровых консолях, IoT-устройствах, цифровой бытовой электроники, автомобилях и почти всех системах вооружения, построенных в двадцать первом веке. Десятилетиями это всех устраивало – но на наших глазах ситуация резко изменилась. Новых заводов на Тайване — невзирая на острый дефицит и идеальную для них инфраструктуру на острове — даже не планируется.
Официально, даже с точки зрения США, Тайвань – часть КНР. Однако на острове по сей день действует своя политическая система, «Китайская Республика», не подчиняющаяся Пекину и восходящая к эвакуировавшимся на остров в 1949 году антикоммунистическим силам. Настроения его жителей уже второй десяток лет уходят всё дальше от популярной к 90-е идеи воссоединения с материком – особенно после «закручивания гаек» в КНР и разгрома протестов в Гонконге. Жители Тайваня ныне предпочитают традиционное покровительство Вашингтона и сотрудничество с Токио.
Пекин же, на фоне своего противостояния с США и соседями от Индии до Японии, всё больше хочет подчинить ускользающий от «воссоединения» «бриллиант» мировой микроэлектроники. Его подстёгивает осознание того, что обеспечившие китайское экономическое чудо — факторы уже в прошлом, рост снижается, горожане требуют свобод вместо закручивания гаек, и планы доминирования в XXI веке могут оказаться такой же несбыточной мечтой, как мировая коммунистическая революция для СССР. На пути безудержной экономической экспансии стоит всё больше конкурентов, а также политическое противодействие со стороны США и других стран.
Поэтому теперь КНР крепит военную мощь, особенно флота, и недвусмысленно намекает на возможность силового решения вопроса с «мятежным островом» посредством стремительной десантной операции. Тайвань не менее явно демонстрирует готовность дать отпор вторжению. Его в этом поддерживают и США, и Япония, и другие противники Пекина с его амбициями господства в «южных морях» и мировой экономике.
Не только война, но даже серьёзное обострение вокруг Тайваня может поставить поставки с острова критически важных для современного мира полупроводников для микрочипов под удар, чреватый всемирным экономическим кризисом огромного масштаба. США уже сейчас развернули на острове контингент военных советников, о чём сообщают громко и публично. Вашингтон и его союзники явно настроены не допустить ситуации, при которой флагман мирового производства чипов окажется в руках КНР и председателя Си. Вполне можно допустить ситуацию, при которой — в случае войны и вторжения — заводы TSMC будут уничтожены вполне сознательно и целенаправленно.
Во-вторых, по острову ударил меняющийся климат.
Тайвань считается крайне влажным местом, его заливает муссонными дождями и тайфунами. Однако в 2020-21 годах Тайвань испытал тяжелейшую засуху, не виденную более полувека. Муссон 2020 года попросту не пришёл. Уже к весне 2021 года на острове стали иссякать реки и подходить к концу запасы воды в водохранилищах. А заводы по производству современных полупроводников для микрочипов требуют огромных объёмов сверхчистой воды. Раньше её хватало — теперь не очень.
Дошло до того, что к лету 2021 года властям пришлось пойти на радикальные шаги: бросить оставшиеся запасы воды на заводы полупроводников, урезав её выдачу гражданам и даже фермерам – несмотря на то, что сельскохозяйственное производство на острове оказалось на краю катастрофы. Только эти драконовские меры не допустили падения производства полупроводников, от нехватки которых и так задыхается мировая микроэлектроника.
Муссон 2021 года оказался более приличным, и несколько облегчил положение — но точных прогнозов на следующие годы не даст никто. Уж очень непредсказуемым становится климат при общей тенденции к росту засушливости. А мощных рек, позволяющих организовать бесперебойное снабжение водой даже в сухие времена, на небольшом острове попросту нет.
Поэтому TSMC уже объявила о строительстве нового завода по производству новейших чипов минимальной размерности в Аризоне в дополнение к уже действующему в штате Вашингтон. Сами американцы собираются развернуть программу субсидирования полупроводниковой промышленности на своей территории — но пока что суммы под это выглядят консервативно и скромно относительно масштабов проблемы, всего лишь считаные сотни миллиардов долларов США. Да и производственные мощности в США пока что в основном отстают от тайваньских в смысле качества и размерности чипов.
Не остаётся в стороне от проблемы микрочипов и Европа. Страны ЕС летом 2021 года объявили о цели удвоить свою долю на мировом рынке микрочипов к 2030 году. Intel собирается построить в Европе новейший завод полупроводников стоимостью $20 млрд, и рассматривает Германию, Нидерланды, Францию и Бельгию в качестве потенциальных мест для производства. Проблема ЕС в том, что их мощности сильно устарели. Лучшим заводом в Европе является предприятие Intel в Ирландии, собирающее 14-нм чипы, тогда как на Тайване делают уже 3 нм, а Samsung и IBM буквально вчера объявили о технологическом прорыве и преодолении порога в 1 нм.
Планы КНР тоже отнюдь не ограничиваются идеей добиться подчинения Тайваня. Помимо двух заводов TSMC на территории страны, которые сталкиваются со всё большими проблемами, в 2021 году в Пекине решили выделить полтора триллиона долларов США на развёртывание собственного производства и импортозамещения технологий усилиями компаний Hauwei, Alibaba, SenseTime вместо всё более недоступных решений от IBM, Oracle, EMC. Идёт кампания по переманиванию инженеров TSMC, которым на континенте обещают двух- или трёхкратное повышение зарплат — на что тайваньская компания сама ответила резким ростом зарплат сотрудникам, а правительство Китайской Республики — запретом публикации вакансий в КНР.
Решили сделать рывок в области производства чипов и в Южной Корее — где ранее Samsung и другие чеболи предпочитали закупки у той же TSMC. Теперь в Сеуле хотят в ближайшие годы развернуть в стране полный цикл производства. Однако Южная Корея тоже находится близ КНР, а на севере ей грозят ядерные ракеты дружащих с Пекином северных кузенов.
Правительство Индии, где имеется своя мощная IT-сфера, также решило озаботиться конкуренцией с загималайскими соседями — отношения с которыми у Нью-Дели становятся всё хуже, а столкновения на границе — всё более частыми. Буквально на этой неделе в Индии объявили о выделении 11 миллиардов долларов на привлечение производителей чипов в страну.
Впрочем, многие экономисты ставят под сомнение распределение производство микрочипов за пределы Тайваня. По их мнению, если — что всё же более вероятно — военного кризиса вокруг острова так и не случится, колоссальные силы и средства многих стран окажутся выброшенными на ветер, и когда рынок чипов вновь нормализуется, речь уже зайдёт об избыточности предложения.
Кто в этом споре прав — покажет время. Но всё же идея про нескладывание яиц в одну корзину, особенно лежащую в пожароопасной постройке, представляется более мудрой.
Комментарии (41)
BetsuNo
19.12.2021 14:52+2Кто в курсе, как обстоят дела с производством чипов в России? Может напишите статью ;)
sirri
19.12.2021 15:29-6От прям тут можно понаблюдать за эпохальным событием:
https://habr.com/ru/post/596533/
Пора доставать из сундуков пыльные рукописные фолианты и вносить свою лепту в хроники великорусского чипостоительства/производства.
irokezer58
19.12.2021 17:19+18Я в курсе. Там информации на статью не наберётся.
Самое передовое российское производство микрочипов - 90 нм. Это при том, что в мире - от 1 до 3 нм. И то, это все на БУшном импортном оборудовании, с импортными расходниками и комплектующими. Это вроде бы производственная линия, купленная у AMD в начале 2010-х. Сейчас она стоит на заводе Микрон, в Зеленограде. Но, проблема в том, что они выпускают в основном RFID-чипы - это чипы для карт метро и платёжных карт, а не для процессоров. Это единственное в России производство с таким техпроцессом. Они хотели освоить 65 нм, но пока на сайте об этом информации нет. Хотя, есть подозрение, что они могут делать и 65 нм, но это выходит очень дорого и очень большая доля брака, поэтому заказов на такие изделия нет.
Еще была линия 90 нм у завода Ангстрем-Т, но её так и не смогли запустить, а в прошлом году завод обанкротился, оборудование распродал и теперь перспективы запуска туманны.
Что касается литографического оборудования, после развала СССР его на территории России не осталось. В Белоруссии есть предприятие Планар, производящее литографические машины с техпроцессом на 350 нм.
В последнее время выходит много материалов, что в России планируется или вот-вот откроется производство суперсвоременных чипов. Но это только планы, либо пропаганда.
IvanKhakhalin
19.12.2021 21:43+8Большое количество различных электронных компонентов нет смысла на малых техпроцессах делать. К примеру, у TSMC 14% оборота делается на 90нм+, что составляет 6,6 млрд $.
nixtonixto
20.12.2021 06:33+4Однако максимум прибыли им приносит 7 нм, и, если бы они делали Только 90+ нм — то вряд ли бы они столько зарабатывали. Всё самое интересное — на тонких техпроцессах, даже ESP32 делают на 40 нм, и это позволило напихать в неё так много периферии. Сравните с АТмегой на её 180...250 нм…
IvanKhakhalin
22.12.2021 09:49+1Есть какой-то смысл пытаться для российской микроэлектроники занять часть мирового рынка на больших техпроцессах. А вот про 7 нм даже мечтать не стоит. И было бы хорошо, чтобы господдержка шла на цели которые можно достигнуть, а не на пустые мечты.
stan1901
19.12.2021 14:52+7"Пандемия коронавируса сделала рост спроса на электронные устройства, позволяющие дистанционно работать, развлекаться и общаться, взрывным" - интересно, у кого это до пандемии не было электронных устройств для работы и развлечений, а в пандемию прям срочно потребовались... Из моих знакомых только IT-шники пересели на удалёнку, но у них и так компьютеры были.
raamid
19.12.2021 18:22+5Миллионы учителей по всему миру начали вести занятия через Интернет. Бизнес все более движется в онлайн. Люди во время эпидемии стали меньше ходить в развлекательные центры, а больше развлекаться онлайн. Для кого-то это стало дополнительным поводом купить/обновить компьютерную технику.
harimis
19.12.2021 18:27+14Ну банальный гипотетический пример: семья из 4 человек имела 1 компьютер, что в принципе нормально. Муж был конструктором-проектировщиком — ушел на удалёнку. Жена была учителем — тоже удалёнка. В школе карантин и оба ребёнка на удалёнке. И всё это одновременно. Итого надо докупить три компьютера.
R820T2
21.12.2021 11:20Еще много людей в стране относились к ПК и смартфонам без понимания какой объем там памяти, процессор и различали их (компы и смартфоны) только по цвету и форме. В пандемию пришлось устанавливать различные приложения для работы из дома (банально нормальный ворд и эксель чтобы работали, причем последних версии, ибо разные версии ворда изучить для многих юзеров оказалось сложным), для видеосвязи, заказа еды, госуслуги и т.д. и оказалось. что имеющаяся в наличии техника подходит только для сапера и ватсапа, а на все остальное не хватает ресурсов, поэтому пришлось технику экстренно менять.
evasilenko
19.12.2021 15:27+13Производство чипов требует много воды.
На Тайване воды не хватает и пофигу что это самое влажное место на Земле.
Поэтому разместим заводы в Оризоне. Чисто по фану - посмотрим как они выкрутятся.
i_andreev
19.12.2021 17:35+3Может, в Аризоне есть артезианские водоносные горизонты (почему бы и нет?). Во всяком случае, в Финиксе и Тусоне в быту воду особо не экономят - всякие поливалки газонов работают почти круглосуточно.
fromzerotoinfinity
20.12.2021 07:06+1Сухо там. Не даром же у них там Aircraft Boneyard крупнейщий притом.
https://virtualglobetrotting.com/map/boneyard-the/view/google/
Хотя это не мешает иметь "артезианские водоносные горизонты", наверное.
K0styan
20.12.2021 11:45+2Влажность воздуха и доступность чистой воды всё ж сильно не на 100% коррелируют.
lunacyrcus
19.12.2021 18:51+2Хороший детальный разбор по этой теме, спасибо.
А в целом это только плюсами должно обернуться по итогам даже если правда будет переизбыток, хотя бы разовьются альтернативные производства (пусть и не настолько передовые) и наверно надолго потом не будет подобных проблем.
vipassa
19.12.2021 21:41+3Готов вложиться в отечественное производство чипов. Куда или к кому обращаться?
Snakey
20.12.2021 02:07+9Прекрасно, господин новорег, я готов взяться за это нелегкое дело. Имею успешный опыт организации производства, технологии люблю.
Торопиться не будем, так что на первое время хватит 100 млрд $. Только наличкой не надо, будьте добры.
Kvakosavrus
19.12.2021 21:58Производство в Корее, ЕС не решит проблемы, так как все эти территории де факто под американской юрисдикцией.
Но если китайцы смогут, то будет два независимых производителя, что хорошо
siarheiblr
20.12.2021 13:49+1Давно ЕС под американской юрисдикцией?
К тому же какой проблемы это не решит? Производителям авто в ЕС жесточайше не хватает чипов, неужто производство в ЕС не решит эту проблему?
olehorg
19.12.2021 22:03-5Официально, даже с точки зрения США, Тайвань – часть КНР.
вы немножко ошибаетесь. с точки зрения США (и остального мира) КНР - часть Тайваня.
Правительство КНР под натиском маоистов преместилось на Тайвань и представляет собой "правильное" правительство
Точно так же как правительства, например, Польши и Эстонии всё время советской оккупации пребывали в Британии - а потом вернулись на родину и новые правительства этих стран считаются преемниками дооккупационных государств.
mvv-rus
19.12.2021 23:24+5Это вы немножко ошибаетесь. Точнее — рассказываете о ситуации где-то 50-летней давности.
Однако после нормализации отношений США с КНР в самом начале 70-х («пинг-понговая дипломатия», началась после визита в Пекин Госсекретаря США Генри Киссенджера) США признали коммунистическое правительство в Пекине законным правительством Китая и согласилась на передачу КНР места Китая в ООН (и, в частности, в СБ ООН).Правительство КНР под натиском маоистов преместилось на Тайвань
У вас тут ошибка: не КНР, а Китайской Республики.
Gummilion
20.12.2021 06:36+1Да там вообще странная ситуация - с одной стороны, фактически все понимают, что Китай и Тайвань - это разные госудаства, а юридически:
По состоянию на ноябрь 2021 года государственный суверенитет Китайской Республики признают 14 государств[36][37]: Белиз, Гватемала, Гаити, Гондурас, Маршалловы Острова, Науру, Палау, Парагвай, Сент-Китс и Невис, Сент-Люсия, Сент-Винсент и Гренадины, Эсватини, Тувалу и Святой Престол.
dom3d
19.12.2021 23:08+2Впрочем, многие экономисты ставят под сомнение распределение производство микрочипов за пределы Тайваня.
Люди добрые, объясните мне, как допустили бизнесмены, что производство микрочипов сосредоточилось только на Тайване. Особенно современных, автор пишет 90%.
Вся мировая экономика критически зависит от одного острова.JayK
20.12.2021 10:14потому что оно там не из воздуха взялось, взрывной рос производства там, это начало 2000х, когда накопились специалисты и компетенции за предыдущие 10 лет, затем была выбрана очень удачная бизнес модель, затем огромные инвестиции стократное увеличение объемов, еще инвестиции, еще специалисты, рост обротов... в нулевых в тренде был глобальный мир, все со всеми дружили, никаких санкций, никаких холодных войн, соответственно произошла огромная концентрация производста, учитывая что данное производство ну очень тяготеет именно к концентрации.
Бизнесмены считали деньги, там было - выгодно. Ни один визионер футуролог в нулевых не смог предсказать вот это вот сегодняшнее... Когда все, как в 60х, ощетинились ядерными ракетамии, как улитима ратио дипломатии и ведут геополитику в стиле дворовых разборок. А санкции вводят просто по принципу чтобы ни дня без каких нибудь новых санкций, что бьет в первую очередь по остаткам этой самой глобальной экономики.
А даже если бы и предсказал - да никто бы не поверил. Максимум предсказыывали кризисы экономические, дык ими никого не удивишь.
ru7701
21.12.2021 11:28Все так. Это как Россия до сих пор остается фактическим монополистом в производстве титана и ракетных двигателей типа РД-180: удачно собрали и удержали компетенции/технологии. Но в случае с TSMC основная причина монополизма совсем иная: огромная зависимость производства чипов от объемов этого производства. Не так важны инженеры и инвестиции Тайваня/США, как то, что они однажды завели на себя наибольшие партии производства. Тут лидерство - главный фактор. Так что, вопрос лишь в одном - решится ли Китай сбросить текущего "царя горы" и дадут ли ему это сделать. Остальные (Европа, Индия, Россия) без шансов. Деньги на ветер.
JayK
21.12.2021 12:16Интел там тщится открыть контрактное производство, пока правда свои то процы не может в потребных объемах напечатать.
Китайцам будут не давать изо всех сил, но они будут пытаться, причем денег у их немеренно. Но такая сложная индустрия это как раз тот случай когда никакими средствами нельзя собрать 9 беременных баб и заставить их родить за месяц. Впрочем почивать налаврах тоже бессмысленно, китайское импортозамещение оно в отличии от каррикатурно-пропагандистского нашего, вполне себе работает, и у них есть главное, компетентные и мотивированные руководители всех звеньев.
Am0ralist
21.12.2021 16:24В интеле манагеры посчитали, что новые степперы больно дорого и из-за этого упирались в старые, типа и их хватит надолго. В итог продолбали кучу сроков внедрения и отстали, так что на текущем поколении у них проблемы с производство логично будут, когда тсмц и самсунг уже новыми обазвелись. Но глобал же тоже посчитал развитие новых линий не выгодным, в итоге тому же амд пришлось срочно мигрировать на тсмц, хотя вроде бы он нарастил старые заводы и в итоге тоже не бедствует и снимает сливки нехватки чипов.
Так что тому же интелу сейчас степперы отгрузят, они свернут процы на старых линиях и вот это всё мигом освободится под заказ по сути.
victor_1212
19.12.2021 23:44+4TSMC была основана (и построена) бывшим VP TI Semiconductor Group, выпускником MIT Morris Chang, деловые связи TSMC в US типа теснее не бывает, imho это касается и обозримого будущего (независимо от того что хочет Китай), риск фактор конечно присутствует, но для западных компаний минимален, пока исходят из этого, хотя определенные шаги в сторону независимого производства тоже делаются практически всеми, но это выливается в такие расходы что зашкаливает
Arxitektor
20.12.2021 11:31С интересом бы прочитал статью о текушем распределении и количестве фабрик и количестве по производству микроэлектроники в мире. Сколько раположено на Тайване, США, Европе. На тайване фабрики сгруппированы в одной или нескольких локациях ?
Надеюсь в мире не планируеться перенос большей части фабрик по производству макропроцессоров например в США с последующим уничтожением фабрик на Тайване ?
И взятием под полный контроль включая расположенный на своей территории фабрики всей индустрии микроэлектриники. Хотя они её и так контролируют. В последствии с запретом для того же Китая и Индии доступа к техлологиям производства и запрета продаж.
StriganovSergey
20.12.2021 14:50+1Да понятно, что Тайвань уже приговорен.
Думаю, что жить и работать ему осталось ровно до дня запуска аналогичных заводов в материковом Китае.
Может, даже чуть меньше. (как фактор внезапности). Будет ли это открытая агрессия Китая, или гибридная операция с попыткой перекладывания вины друг на друга ( Китай-США) это дело десятое.
ru7701
21.12.2021 11:35"на севере ей грозят ядерные ракеты дружащих с Пекином северных кузенов"
...Ох, а почему не "родных братьев"? Не близнецы конечно, но язык и недавняя история одни.
RooperK
21.12.2021 19:18Интересно будет ли смысл КПК брать Тайвань, если заводы будут скорее всего эвакуированы/уничтожены? Разве что ради пропаганды и поднять национализм (т.к. они уже на внутрению безопасность тратят чуть больше чем на армию)
SinsI
"даже" фермерам!
Фермеры - главные потребители воды, на выращивание одного килограмма риса требуется 3400 литров.
TSMC потребляет только 3.4% от промышленного использования воды на Тайване, это меньше 0.9% от того, что фермеры используют для выращивания одного риса. При цене риса в 44 Тайванских доллара за кг (=1.58 USD) это даёт общую стоимость всего произведённого риса за год в 2.8 млрд USD. Сравните с чистой прибылью TSMC (за 2018 год в 11 млрд USD).
drWhy
ЕМНИП с десяток лет назад на Тайване решали, кому отдать воду — фермерам-производителям риса, или набирающему обороты полупроводниковому производству, на всех не хватало. Победили полупроводники, а рис и в Китае можно закупать.