Ang Kongreso ay Nagbibigay ng Bilyon-bilyon Sa Industriya ng Semiconductor ng US. Mapapadali ba Nito ang mga Kakulangan sa Chip?

Ang mga semiconductor chip ay ginawa sa pamamagitan ng pag-ukit ng mga mikroskopikong pattern sa mga wafer ng silicon. Maraming "fab" ang gumagamit ng 300 ... [+] mm diameter wafers at gumawa ng mga chips sa mga batch ng ilang daan hanggang libo-libo sa isang pagkakataon.

makulit

Ang US CHIPS at Science Act, na inaasahang lalagdaan ni Pangulong Joe Biden, ay naglalaan ng $280 bilyon para sa isang naka-pack na listahan ng mga proyekto at priyoridad, kabilang ang $52 bilyon na subsidyo para sa domestic production ng mga semiconductor.

Ito ay nilayon na "sakmitin ang hinaharap ng mga darating na dekada," sinabi ng pangulo, at "dalhin ang semiconductor supply chain mula sa China patungo sa Michigan," ayon sa gobernador ng estadong iyon, Gretchen Whitmer.

Ngunit malulutas ba nito ang mga kakulangan sa chip na sumasakit ngayon sa industriya ng sasakyan at iba pa, at kailangan pa ba ni House Speaker Nancy Pelosi na bisitahin ang malaking chipmaker ng Taiwan sa hinaharap para humingi ng tulong?

Tulad ng maaari mong isipin, ang sagot ay kumplikado, kaya hayaan mo akong hatiin ito sa ilang natutunaw na mga tipak

Nilalayon ng CHIPs bill na mabawi ang domestic manufacturing leadership na nawala sa Asia

Ang bahagi ng US sa pandaigdigang kapasidad sa paggawa ng semiconductor ay bumagsak mula 37% noong 1990 hanggang 12% ngayon. Dagdag pa, ang mga pederal na pamumuhunan sa chip R&D ay naging flat bilang isang porsyento na bahagi ng GDP, habang ang ibang mga bansa ay namuhunan nang malaki dahil nakita nila ang estratehikong katangian ng industriya. Nagtatalo ako na ang mga Amerikano ay nawalan ng interes sa pagmamanupaktura ng mga chips (na may kapansin-pansing pagbubukod ng IntelINTC
, Mga Instrumentong Micron, TexasTXN
at ilang iba pa) dahil mas kumikita ang disenyo ng mga ito at hayaan ang ibang tao na gawin ang hirap talaga ng paggawa ng mga ito.

Hindi inisip ng maraming tao na ang panig ng pagmamanupaktura ay maaaring maging ganoon kakita, at sa mahabang panahon, hindi. Ngunit nagawa ng TSMC na pagsama-samahin ang mga volume mula sa magkakaibang mga customer mula sa buong mundo, at ito ay agresibo tungkol sa pamumuhunan sa mga bagong advanced na teknolohiya. Mga kumpanyang tulad ng AppleAAPL
, QualcommQCOM
at ang MediaTek na nakabase sa Taiwan ay nagpadala ng TSMC ng maraming volume dahil kailangan nila ang pinakasiksik na chips, at ang susunod na alam mo, TSMC ang pinuno ng mundo. Sa totoo lang, tumagal ang kumpanya ng 35 taon ng tuluy-tuloy na pamumuhunan. Sa ilang sandali ang mga pamumuhunan nito ay ilang bilyong dolyar sa isang taon; kamakailan lamang, ito ay $30 – 40+ bilyon isang taon, $44 bilyon noong 2022. Dahil dito, ang $52 bilyon ay parang hindi gaanong pera, mas parang paunang bayad.

Samantala, ang Intel ay dumanas ng ilang mga pag-urong. Dati dalawang henerasyon ang nauuna sa TSMC, ngayon ay nasa likod at sinusubukang abutin. Sa kasaysayan, ang Intel ay nagpapatakbo lamang ng "fabs" - shorthand para sa mga pabrika kung saan ginawa ang mga chips, para sa sarili nitong pagkonsumo, ngunit nagpatuloy ito sa pagtatatag ng Intel Foundry Services upang simulan ang paggawa ng mga chips para sa ibang mga kumpanya. Ang Intel Foundry Services kamakailan ay nanalo sa MediaTek bilang isang customer, at kahit na hindi ito naiulat nang napakalawak, sa aking pananaw, ito ay isang malaking bagay. Ang MediaTek ay isang mahusay na kumpanya, at humaharang lamang ito sa kalye mula sa punong-tanggapan ng TSMC sa Hsinchu Science Park sa Taiwan.

Ang pamumuno sa pagmamanupaktura sa Asya ay nangangahulugan ng maraming bagay

Kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa chip supply chain, iba't ibang bansa sa rehiyon ang nangunguna sa iba't ibang produkto. Ang mga Korean firm na Samsung at SK Hynix ang nangunguna sa paggawa ng memory chips, bagama't isa ang US firm na Micron sa big three, at ang Kioxia ng Japan ay nangunguna sa flash memory chips. Ang Taiwan, at partikular na ang TSMC, ay ang pandaigdigang nangunguna sa mga pinaka-advanced na proseso ng pagmamanupaktura para sa paggawa ng mga logic chip, ang mga microprocessor na napupunta sa mga personal na computer at mga server ng data center, at ang pinaka-advanced na mga chip ng telepono. Ngunit gumagawa din ito ng maraming iba pang mga device sa mga sumusunod na teknolohiya, at ang iba pang mga kumpanya sa Taiwan tulad ng United Microelectronics ay malalaking manlalaro din.

Ang People's Republic of China (PRC) ay may lumalaking presensya sa mga memory chip, at mayroon itong maraming kumpanya na gumagawa ng mga sumusunod na teknolohiya. Ang Semiconductor Manufacturing International Corp. na nakabase sa Shanghai ay ang nangunguna sa lohika, Yangtze Memory Technologies sa memory chips. Matagal nang naging mahalagang manlalaro ang Singapore, at nakakakita ng mabilis na pamumuhunan sa mga bagong fab. Nangunguna rin ang Japan sa pagbibigay ng marami sa mga materyales na kailangan sa paggawa ng mga chips.

Kaya't hindi ito tungkol sa pagkawala ng pamumuno sa China, at higit pa tungkol sa isang industriya na lumago nang husto kasama ang maraming iba't ibang mga espesyalista. Ang hamon na kinakaharap ng US ay nabigo ang mga kumpanyang Amerikano na gumawa ng malalaking pamumuhunan sa domestic production upang makasabay sa Asia, kapwa sa chip fabs, at sa maraming hilaw na materyales para pakainin ang mga fab na iyon. Ang US ay malayo pa rin ang nangunguna sa mga tool sa disenyo at marami sa mga tool sa pagmamanupaktura na napupunta sa mga fab na iyon.

Ang mga packaging chip ay mahalaga sa supply chain resilience, ngunit hindi gaanong kaakit-akit iyon

Ang isa sa mga bagay na palagi kong pinapaalalahanan sa mga tao ay ang paggawa ng mga chips ay isang bagay, kailangan pa rin nilang i-package para magamit sa paggawa ng electronic device. Ang chip packaging ay lumipat sa Asia kalahating siglo na ang nakalipas dahil ito ay isang napakahirap na proseso. Hihiwa-hiwain ng mga manggagawa ang mga wafer sa indibidwal na die at pagkatapos ay titingin sa mga stereomicroscope at ibubuklod ang maliliit na gintong wire sa mga pad.

Ang mga araw na iyon ay matagal na, ngunit ito ay medyo labor intensive. Karamihan sa mga chip na gawa sa Taiwan, Japan, Korea, US at Europe ay ipinapadala sa Southeast Asia o China para sa tinatawag na outsourced assembly and test (OSAT). At kahit na ang $280 sa CHIPS at Science Bill ay hindi malulutas ang problemang iyon. Ang panukalang batas ay naglalaan ng $2.5 bilyon para sa packaging, ngunit wala kaming nakikitang maraming mga gobernador na tumatakbo sa paligid na sinusubukang makakuha ng mga chip packaging plant na matatagpuan sa kanilang mga estado. Ngunit dapat sila!

Ibabalik ba ng lahat ng pera ang pamumuno ng US?

Ang isang magandang proporsyon ng $280 bilyon ay mapupunta sa R&D, at malaki ang maitutulong nito. Ngunit ang mga Europeo, ang mga Hapon, ang mga Koreano, at siyempre ang mga Tsino ay mabigat din ang pamumuhunan. Ang kailangan ng US ay ang pananatiling kapangyarihan, at ang pagpayag na mamuhunan para sa mas mahabang panahon. Naglaan ang China ng $150 bilyon noong 2014, nag-sign up ang European Union para sa €43 bilyon mas maaga sa taong ito, ang Japan na may ¥1.4 trilyon. Ito ay isang mahabang laro at ito ay maglalaro sa loob ng mga dekada.

Nakaparada ang mga GM truck sa isang malaking lote sa labas ng Detroit dahil sa kakulangan ng chip noong Hulyo 20, 2022 sa ... [+] Auburn Hills, Michigan. Ang lote ay nasa site ng isang dating basketball stadium na giniba, na tinatawag na The Palace. (Brian Day para sa The Washington Post sa pamamagitan ng Getty Images)

Ang Washington Post sa pamamagitan ng Getty Images

Ngunit ano ang tungkol sa mga kakulangan sa chip?

Ang mga kakulangan sa chip ay sanhi ng pagbabago ng mga pattern ng demand na dala ng pandemya. Nagkaroon ng malaking demand para sa work-from-home gear tulad ng mga notebook computer, appliances, at iba pang produkto, at nahirapan ang mga manufacturer na ilipat ang produksyon. ako ipinaliwanag ito kani-kanina lang, ngunit mahalagang maunawaan na maraming isyu ang napagsama-sama rito: pagkawala ng pamumuno sa high-end, ngunit hindi sapat na kapasidad upang matugunan ang pagtaas ng demand para sa mga sumusunod na teknolohiya (ibig sabihin, ang mga mas lumang bagay na hindi na nangunguna). Mahigpit ang kapasidad para sa mga trailing-edge na teknolohiya bago ang pandemya dahil ang paggawa ng mga ganitong uri ng chips ay hindi partikular na kumikita at gusto mong patakbuhin ang iyong pabrika nang ganap na puno para kumita ka. Kung magtatayo ka ng isang bagong pabrika gamit ang ilan sa perang subsidy na iyon, pagdating sa stream sa loob ng dalawang dagdag na taon ay tiyak na makakatulong ito sa kakulangan. Ngunit sa oras na iyon, marami na ang nag-aalala tungkol sa isang glut, dahil ang mga tagagawa ay nagdaragdag na ng kapasidad na parang baliw.

Ang pagkawala ng pamumuno sa high-end ay isang ganap na kakaibang uri ng problema. Ang pagkaapurahan ay may malaking kinalaman sa pandaigdigang geopolitics. Ang ubod ng isyu ay mayroong iba't ibang pananaw kung ang Taiwan ay bahagi ng Tsina hindi. Ang opisyal na posisyon ng US ay ang patakarang "One China" na nagsasaad na ang People's Republic of China (PRC) ay ang "sole legal government of China," ngunit kinikilala lamang nito ang posisyon ng China na ang Taiwan ay bahagi ng China. Habang ang China ay gumagawa ng higit pang mga nagbabantang ingay tungkol sa Taiwan at habang pinupukaw ni Speaker Pelosi ang kaldero, napagtanto ng marami sa gobyerno at sa iba pang lugar na kung may masamang mangyari sa Taiwan, ang Kanluran ay nasa mundo ng masasaktan dahil sa pag-asa nito sa Taiwan- batay sa mga tagagawa para sa mga chips. At ang mga chips ay nasa lahat.

Mapapabuti ba ang mga kakulangan?

Ang mga kakulangan sa chip ay magiging mas mahusay, ngunit ito ay magiging mahirap na iugnay ang solusyon sa CHIPS at Science Act. Kung mayroon man, sa oras na ang pagpopondo ay maisalin sa mga bagong pasilidad ng produksyon na naglalabas ng mga chips, malamang na lampasan na natin ang ating mga kakulangan at ang mga tagagawa ay maaaring tumitingin sa labis (at napakamahal) na kapasidad. Iyon ang oras na dapat mag-alala ang US, dahil iyon ang oras na kailangan ng mga lider na maglabas ng lakas ng loob at political will, at hindi mawala sa isip ang layuning gawing mas malakas ang domestic industry.

Pinagmulan: https://www.forbes.com/sites/willyshih/2022/08/03/congress-is-giving-billions-to-the-us-semiconductor-industry-will-it-ease-chip-shortages/