世界的なマイクロチップの不足 – いつ、どのように終わるのでしょうか?

現在、世界は深刻な半導体不足に直面しており、この状況がすぐに収まる兆しは見えません。 トップクラスの半導体製造施設と政府のイニシアチブの共同の取り組みに加えて、サプライチェーンが混乱する中で需要が急増しているため、マイクロチップの不足は続いています。

スマート デバイスから回転式乾燥機、自動車から電動歯ブラシ、機械から食器洗い機まで、あらゆるものがテクノロジーの構成要素であるマイクロチップの力を利用しています。 現在の他の多くの世界的な課題と同様に、半導体の不足は当初 COVID-19 のパンデミックで始まりましたが、継続的なチップの不足により、さまざまな生産ラインが停止しています。 世界的なシリコン チップの不足は、電子製品や自動車の製造に小型でどこにでもある電子部品に依存している多くの投資家にとって驚きのように見えました。 投資家だけでなく、消費者も前例のない半導体不足の矢面に立たされており、自動車の納車の遅れ、家電製品の不足、高価なスマートフォンにつながっており、これらの影響は少なくとも 2022 年前半まで続くでしょう。

リスクにさらされているすべての業界

投資銀行の分析によると ゴールドマン・サックス、 半導体不足は少なくとも影響している 169の異なる産業、 小さな製造ハブから大規模なコングロマリットまで。 チップ生産の大部分が一握りのサプライヤーに集中しているため、不足が悪化する可能性があります。 世界最大の半導体バイヤーの 1 つであり、 アップル社. マイクロチップの不足に直面しているため、iPhone 12 の発売を 2 か月延期する必要がありました。 韓国のハイテク巨人 サムスン また、特に特定のセット製品とディスプレイ製品を中心に、IT 部門でチップの不均衡による壊滅的な影響が生じているため、同社は次の製品の発売をスキップする可能性があります。 Samsung Galaxy Note スマートフォン 2022年まで。 シーメンス、 電力網、建物、列車用の自動化システムの大手サプライヤーの 1 つである同社は、部品不足による潜在的なリスクを軽減するための努力を続けています。 テレビ、洗濯機、冷蔵庫、およびその他の一般的に使用される家庭用品を製造する業界は、今後数か月でマイクロチップ不足の深刻な結果に直面する可能性があります.

平均的な車には、50 ~ 150 個のマイクロチップが必要です。 不足により、フォルクスワーゲン、ホンダ、トヨタ、ゼネラルモーターズなどの自動車メーカーは、生産施設を一時的に閉鎖しました。 一部の自動車メーカーは、電子部品の供給が限られているため、車両にハイエンド機能を搭載していません。 その間 日産 ナビゲーション システムを車の外に置き、 ラムトラック は、死角を監視するインテリジェント バックミラーをトラックに装備し、 ルノー 一部のモデルでは、ステアリング ホイールの後ろにデジタル スクリーンが含まれなくなりました。 レンタカー業界もチップ不足の影響に苦しんでおり、需要がすでに高い時期に新車の注文を迅速に受け取ることができません。 中国の企業は、半導体不足の世界的な影響を軽減するために需要のあるチップの備蓄を増やしていますが、それは他の企業がマイクロチップを手に入れることを難しくするだけです.

世界的な半導体不足はどのように起こったのですか?

• コロナウイルス パンデミック


COVID-19 パンデミックの際に課せられたロックダウン制限は、工場が閉鎖され、生産が停止されたため、製造業に深刻な影響を与えました。 生産活動の一時的な禁止と、港湾および国境に対するより厳しい制限が相まって、アイテムの移動が遅くなりました。 同時に、在宅勤務ポリシー、オンライン授業の必要性の高まり、および既存のホーム エンターテイメント オプションのアップグレードにより、新しい電子機器の需要が爆発的に増加しました。 携帯電話、ラップトップなどのほとんどの電子機器は半導体を必要としますが、生産の停止により、これらの機器を製造する多くの産業は、将来の需要の増加を満たすのに十分な半導体を注文しませんでした. 電子セクターだけでなく、ヘルスケア、化粧品、建設、防衛など多くの業界が、半導体のサプライ チェーンの混乱の矢面に立たされなければなりませんでした。 パンデミックがゆっくりと沈静化し始めている現在、電子機器や自動車に対する需要が溜まり、既存のサプライ チェーンに負担がかかっています。

•パニック買い

半導体不足のニュースが出始めると、多くの業界がチップを備蓄し始めました。 買い占めが全体的な不足に拍車をかけ、限られた供給を減らし、高コストにつながりました。 テスラのイーロン・マスク最高経営責任者(CEO)は、パニック買いの発生率の上昇についてコメントし、「不足することへの恐れにより、すべての企業が過剰注文を引き起こしています-トイレットペーパーの不足のように、しかし壮大な規模で」チップの不足がテスラのサプライチェーンに大混乱を引き起こし続けている.

• 中国の技術に対する米国政府の制裁

米国のドナルド・トランプ前大統領は、コロナウイルスのパンデミック中に中国との貿易戦争を開始し、半導体不足を悪化させました。 中国の主要なチップ工場に対するトランプ政権の行動は、サプライチェーンに大きな混乱を引き起こしました。 まず、ホワイトハウスは、中国の通信大手ファーウェイが米国の技術で作られたチップを購入することを禁止した。 ファーウェイは禁止令に先立って製品を作り続けるために半導体を備蓄したが、競合他社は市場シェアを拡大​​するためにチップをスナップし始めた. 第二に、SMIC の顧客の一部は、新しい米国政府の規則により生産が中断される可能性があるという懸念がメーカーの間で長引いているため、別のチップ工場を探しています。

• 異常気象

地球温暖化は世界中で極端な気象変化を引き起こし、ビジネスやサプライ チェーンを混乱させています。 半導体メーカーは、製造拠点のほとんどが停電が発生しやすい地域に集中しているため、極端な気象シナリオの矢面に立たされています。 極端な気象条件の間、公益事業は製造ハブではなく住宅地へのサービスを優先し、24 時間稼働する工場の生産を停止させます。 現在、台湾は最先端のマイクロチップ市場を独占しており、Apple や Nvidia などの顧客にチップを供給しています。 この地域は現在、50 年以上で最悪の干ばつに見舞われており、貯水池が枯渇しています。 TSMC は 1 日あたり約 156,000 トンの水を必要とし、水不足がマイクロチップの不足をさらに悪化させています。

• 失敗した予測

業界の専門家は、需要と供給の間に大きなギャップをもたらした電子製品の需要の急増を考えることができませんでした. 多くのスマートフォンおよび自動車メーカーは、需要の減少傾向を予想していたため、半導体の供給を削減していました。 大多数の業界はマイクロチップへのアクセスを製造施設に依存しているため、予測の失敗は供給に大きな穴をもたらしました。

世界的なマイクロチップの不足を緩和するには?

5 兆ドル規模の半導体サプライ チェーンは、最も複雑なものの 1 つであるため、世界的な半導体危機を終わらせる簡単な解決策はありません。 1 つのマイクロチップは、エンドユーザーに到達するまでに 1000 以上のステップを経て、国境を何度も通過します。 したがって、ある地域の政策の変更は、グローバルな半導体サプライ チェーンに影響を与えます。 最悪の半導体不足はまだ来ていないため、リソースやプロバイダーのネットワークなど、活性化できるものに力を入れて集中す​​る必要があります。

• 生産能力の拡大

世界的なチップ不足により、需要の急増に対応するために、新しい生産ラインと設備のアップグレードに数十億ドルを投資する必要性が高まっています。 台湾セミコンダクター マニュファクチャリング (TSMC) 自動車に使用されるマイクロチップの 80% を製造しています。 世界的な需要を満たすために、TSMC は約 2.87 米ドルを投資して、中国の南京にあるファブの成熟した生産能力を拡大し、投資することを計画しています。 120億米ドル アリゾナに別のチップ工場を設立する。 米国最大のチップメーカー、 インテル社 投資することが期待されています 35億米ドル ニューメキシコのウェーハファブで生産を増やす。 米国に本社を置く半導体メーカー グローバルファウンドリー また、急速に成長する自動車、5G モビリティ、およびセキュア デバイス セグメントをサポートするために、40 億米ドル以上を投資して、シンガポールに新しい製造工場を建設することも計画しています。

• 技術主権に向けた準備

半導体供給の約 4 分の 3 は中国、日本、台湾、韓国から来ていますが、COVID-19 のパンデミックによりグローバル サプライ チェーンが混乱したため、世界中の国々がマイクロチップの生産を増やし、依存関係を減らすために数十億ドルの投資を行っています。彼らの要求を満たすために外国に。 2021 年 2 月 24 日、米国のジョー・バイデン大統領は、米国の半導体サプライ チェーンの見直しを求める大統領令に署名しました。 バイデンも求めている 3,700万米ドル 半導体の国内生産を加速するための投資の価値。 ヨーロッパは現在、 10% 世界のチップ生産の。 より自立するために、欧州委員会はチップ製造能力を増強したいと考えています。 20%. 米国のハイテク大手インテルが提供した 80億米ドル 半導体製造会社の設立に向けた公的補助金。 産業界に対する連邦政府のインセンティブは、米国のファブの生産能力を高め、需要と供給の不均衡を最小限に抑えるのに役立ちますが、半導体の設計と製造のサプライ チェーン全体で支援を利用できるようにする必要があります。

• 費用対効果の高い工場のアップグレード

ファブの拡張には最長で 12 か月かかる場合がありますが、ファブのアップグレードでは、わずか 3 か月で生産能力を稼働させることができます。 標準機械インターフェース (SMIF) への投資 – 補助ツールを利用した既存の 200 mm 製造施設へのアップグレード、クリーンルーム スペースのアップグレードなどにより、開始材料、人件費、または処理コストの追加コストなしでウェーハの生産能力を向上させることができます。 . SMIF のハンズオフ特性と自動化により、ライン歩留まりが通常 1.3% 向上すると、1 か月あたり 325 枚のウェーハが追加される可能性があります。 SMIF を使用して 200 mm ファブをアップグレードすると、ウェーハ環境の制御が大幅に改善され、施設の寿命が延びる可能性があります。

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