Dlaczego brakuje chipów? Znamy powody
Brakuje kart graficznych GeForce RTX 3000 i Radeon RX 6000, konsol PS5 i Xbox Series X/S, a niebawem być może setek innych produktów. Kryzys jest coraz poważniejszy, powoli poznajemy jednak jego przyczyny. Wnioski nie są optymistyczne.
- Za obecną sytuację na rynku elektroniki nie odpowiada jeden konkretny powód, ale seria równoległych zdarzeń.
- Wzrósł i tak rosnący popyt na elektronikę – wszystko staje się „smart”, a dodatkowo ludzie zaczęli kupować nowy sprzęt potrzebny do pracy zdalnej.
- Stabilność produkcji została zachwiana przez pandemię – misternie skonstruowane łańcuchy dostaw nie wytrzymały nagłych opóźnień i nowych obostrzeń.
- Zwiększenie mocy produkcyjnych potrwa nawet kilka lat. Producenci mogą sobie zatem zadawać pytanie – czy na pewno to się opłaca, czy to tylko chwilowa bańka?
- Kopacze kryptowalut i scalperzy skupują masowo sprzęt, tylko pogłębiając kryzys.
To nie jest dobry czas dla fanów elektroniki. Problemy w fabrykach mogły na początku wydawać się szukaniem sensacji przez media, a braki PlayStation 5 i Xboxa Series X/S „problemami pierwszego świata”, jednak sytuacja pogarsza się i zaczyna dotykać kolejne branże. Wynika to z faktu, że niemal wszystko w naszym życiu stało się „smart”, czyli wykorzystuje jakiegoś rodzaju kontrolery, moduły łączności czy wyświetlacze. Do ich wytworzenia potrzeba coraz więcej chipów, ale fabryki nie są w stanie zaspokoić rosnącego popytu.
Producenci przez lata starali się nas przyzwyczaić do coraz szybszych premier nowych modeli i ciągłej presji na wymianę sprzętu. Nowy smartfon co roku? Do tego zegarek? Ekspres do kawy też warto by wymienić, bez Bluetooth trochę wstyd pić espresso. Karuzela kręciła się coraz szybciej, aż w końcu wszystko z hukiem się rozsypało.
Wygodnie byłoby wskazać jednego winowajcę, np. koronawirusa, ale sprawa jest dużo bardziej skomplikowana. Na sytuację składa się wielka polityka, pożary, nieczyste biznesowe zagrywki, dzikie spekulacje i susze.
Produkcja? Jest źle
Sygnały, że sprawa staje się poważna nie tylko dla graczy, ale dla całej światowej gospodarki, zaczęły się pojawiać na początku 2021 roku. Prezydent USA, Joe Biden, jest gotów przeznaczyć 50 miliardów dolarów na amerykański przemysł półprzewodnikowy. Sprawa coraz bardziej interesuje inwestorów, ekonomistów i polityków, czego efektem jest obszerne opracowanie w The Wall Street Journal. Wnioski są proste, choć mało optymistyczne – jest źle, będzie tylko gorzej, a ewentualna poprawa najwcześniej za kilka lat.
Nie da się wybudować fabryki z dnia na dzień. Jest to czasochłonne i wymaga sporych pieniędzy, a efekty przyniesie dopiero za kilka lat. Choć Intel i TSMC budują już nowe obiekty, praca najpewniej ruszy w nich dopiero w 2023 roku. W pierwszej kolejności producenci starają się wycisnąć jeszcze więcej z już i tak świetnie zoptymalizowanych linii produkcyjnych. Przykładem może być GlobalFoundries, jeden z największych na świecie wytwórców układów scalonych, który oddelegował inżynierów do swoich fabryk w Niemczech, Singapurze i USA, by spróbowali przyspieszyć linie produkcyjne i zmniejszyć częstotliwość prac konserwacyjnych. Nie zaspokoi to jednak gigantycznego popytu, a wydłużony czas oczekiwania na kluczowe podzespoły może spowolnić powrót do normalności po pandemii.
Na ekonomiczne zawirowania nałożyły się także czynniki losowe. Susza, która nawiedziła Tajwan w lutym, spowodowała niedobory wody w fabrykach TSMC. Wyprodukowanie jednego 8-calowego wafla krzemowego pochłania nawet kilka tysięcy litrów wody, więc jej ograniczona dostępność może sparaliżować pracę całego zakładu. Spłonęła także japońska fabryka chipów Renesans, której odbudowa stała się narodowym wyzwaniem, angażującym m.in. Toyotę. Z kolei Teksas na początku roku borykał się z silnymi opadami śniegu i w efekcie brakiem prądu, co uderzyło m.in. w fabryki Samsunga.
Polityki też nie brakuje w tej historii. Tarcia polityczne między USA i Chinami doprowadziły do kryzysu dostaw w ciągu ostatniego roku. Eric Xu, zastępca prezesa Huawei, powiedział, że w obawie przed sankcjami firmy technologiczne w Chinach gromadzą zapasy chipów, które mogą wystarczyć nawet na pół roku produkcji. Tak duże zakupy dodatkowo wstrząsnęły już i tak chwiejnym rynkiem.
Politycy przestraszyli się także wizji unieruchomienia przemysłu motoryzacyjnego, który nie tylko przynosi ogromne wpływy, ale także daje zatrudnienie setkom tysięcy pracowników. Dlatego też, jak mówi Mark Liu z TSMC, firma wyszła naprzeciw prośbom polityków i renegocjowała część umów na dostawę sprzętu, dając wyższy priorytet branży motoryzacyjnej. To nietypowa sytuacja, bo dotychczas spółka obsługiwała klientów według kolejności wpływania zamówień.
O tym, jak dramatyczna sytuacja jest na rynku, zwłaszcza dla mniejszych graczy, obrazowo mówi Liam Bates, dyrektor generalny Kaiterry, szwajcarskiego producenta czujników jakości powietrza. „Pytasz w poniedziałek, czas realizacji wynosi 12 tygodni, potem pytasz w środę i czas realizacji wynosi już 27 tygodni”. Zmusza to firmy do poszukiwania alternatyw i zmian w projektach, by móc wykorzystać alternatywne części, które być może uda się zdobyć. Marcus Chen z Fusion Worldwide (pośrednik w sprzedaży podzespołów elektronicznych) podkreśla, że nie było nigdy wcześniej takiej sytuacji, że niedobór dotknął tak wiele różnych branż i chipów w tym samym czasie. Gdyby problemy dotykały tylko jeden sektor, to łatwiej byłoby nad tym zapanować.
W obliczu ograniczonych dostaw chipów producenci skupiają się na najbardziej dochodowych lub obiecujących towarach. Przykładem może być Qualcomm, który według anonimowych źródeł miał przekierowywać deficytowe podzespoły do wytwarzania najbardziej opłacalnego Snapdragona 888. Takie działania powodują spadek dostępności innych produktów (w tym wypadku – procesorów z niższych półek), co w dłuższej perspektywie może podnieść ceny wszystkich smartfonów, bo konkurencja nie będzie w stanie zaoferować tańszej alternatywy. Plan „kupić tanio” dla wielu producentów powoli zmienia się w po prostu „kupić”.
Wytwarzanie chipów czy ogólnie sprzętu PC, np. kart graficznych Nvidia GeForce RTX 3000 i AMD Radeon RX 6000, wymaga dużej liczby komponentów, nawet takich podstawowych, kosztujących kilka złotych. Ich brak może ograniczyć produkcję, tak jak w przypadku PlayStation 5. Jak zauważa dyrektor generalny GlobalFoundries, Thomas Caulfield, „nie ma urządzeń elektronicznych, które nie mają w sobie mikrokontrolera”. Przykład podsuwa Hui He, analityk z firmy Omdia: typowy smartfon z 5G może mieć nawet osiem chipów zarządzających zasilaniem w porównaniu do trzech w smartfonie z 4G.
Ogromne braki na rynku spowodowały, że konkurencja pomiędzy firmami technologicznymi stała się jeszcze brutalniejsza. Jak dowiedział się serwis Nikkei Asia, niektórzy producenci komputerów zaczęli składać zamówienia znacznie przewyższające ich potrzeby tylko po to, żeby utrudnić dostęp do komponentów swoim konkurentom.
Popyt? Jest gorzej
Pandemia nie wpłynęła tylko na podaż. Ludzie na całym świecie, zamknięci w domach i pracujący zdalnie, potrzebują nowego sprzętu, z którego normalnie korzystaliby w pracy czy szkole. Spędzanie większości czasu w czterech ścianach może także sprzyjać dodatkowym zakupom mającym uprzyjemnić lockdown. Sklepy kuszą produktami smart, które ułatwiają codzienne obowiązki czy pomagają zachować formę. Nawet jeżeli nie chcemy wydawać 1,2 mln złotych na robota kuchennego, wiele z tych gadżetów to skomplikowane urządzenia wyposażone w liczne podzespoły, z których korzystają też smartfony czy komputery, a których produkcja jest mocno ograniczona.
Pandemia zwiększyła też zainteresowanie grami, co pośrednio widać po bijącym kolejne rekordy serwisie streamingowym Twitch. Dla wielu ludzi wspólne granie w sieciowe tytuły czy transmitowanie stało się alternatywą dla spotkań twarzą w twarz, zaczęli więc rozglądać się za nowym, wydajniejszym sprzętem komputerowym.
Gracze mają jednak dodatkowy problem w postaci scalperów i kopaczy kryptowalut. Karty graficzne oraz konsole PS5 i Xbox Series X/S nowej generacji stały się ulubionymi produktami na liście zakupów spekulantów, którzy następnie odsprzedają je na portalach aukcyjnych za dużo wyższą cenę. Chęć nabycia PlayStation 5 nadal oznacza polowanie na pojawienie się oferty w jednym ze sklepów internetowych, która zniknie w zaledwie kilka minut. Monitorujemy owe trendy i jest łatwiej niż jeszcze kilka tygodni temu, jednak wciąż ciężko nazwać tę sytuację komfortową.
W przypadku kart graficznych przeciętny gracz musi mierzyć się na rynku z gigantyczną branżą kryptowalut. Inwestorzy skupują hurtowo GPU do „koparek”, które następnie pracują dzień i noc, wydobywając wybrany pieniądz. Pojawiły się też oszustwa z wyłudzaniem kart graficznych. Zjawisko to tak się rozpowszechniło, że w niektórych krajach zagraża bezpieczeństwu energetycznemu. Szacuje się, że np. w Iranie nielegalne wydobycie kryptowalut pochłania nawet 300 MWh energii.
Ostatnio pojawiły się także informacje, że nowa kryptowaluta Chia wykorzystuje pamięć dysków HDD i SSD, co może zwiastować wzrost cen i braki kolejnych komponentów.
Wydobycie Bitcoina, Ethereum etc. to rosnący problem społeczny, ekonomiczny i ekologiczny, o którym na pewno usłyszymy nieraz w przyszłości.
Perspektywy? Jest najgorzej
Część skutków obecnego kryzysu odczujemy dopiero w przyszłości. Najwięksi producenci, tacy jak AMD, Qualcomm, Apple czy MediaTek, mają najczęściej podpisane długoterminowe umowy na dostawy układów scalonych z gwarancją cen. Zapowiadane przez TSMC wzrosty kosztów chipów nawet o 25% klienci mogą więc odczuć dopiero za jakiś czas. Producenci kart graficznych (i nie tylko) podnieśli ceny nawet o 20%. Tanio to już było.
Budowa nowej fabryki trwa co najmniej dwa lata, pochłania miliardy dolarów i stanowi ogromne wyzwanie logistyczne. Najbardziej zaawansowane maszyny wykorzystywane w takich zakładach mogą kosztować nawet 100 milionów dolarów, a do ich transportu potrzeba trzech samolotów Boeing 747. Gdy fabryka jest już gotowa, wytworzenie chipów może zająć kolejne trzy miesiące lub nawet dłużej w przypadku bardziej zaawansowanych układów.
Producenci chipów stoją przed trudnym wyborem. Istnieje ryzyko, że gwałtowny wzrost popytu może okazać się krótkotrwały, a obecnie pompowana bańka cenowa elektroniki pęknie z hukiem, co uniemożliwi zarabianie na nowych fabrykach. Największe firmy jednak wydają ogromne sumy na zwiększenie mocy produkcyjnych. TSMC zainwestuje 100 mld dolarów w ciągu trzech lat, ale głównie w produkcję bardziej zaawansowanych chipów. Intel przeznaczy 20 mld na dwie fabryki w Arizonie (USA), a Samsung 116 mld dol. w celu dywersyfikacji produkcji chipów do 2030 r.
Guy Eristoff, odpowiedzialny za strategię rozwoju w izraelskim Tower Semiconductor, zauważa, że możliwe jest przyspieszenie produkcji chipów, na które jest największe zapotrzebowanie, nawet 3,5-krotnie, kosztem innych, mniej istotnych podzespołów. Nie jest to jednak idealna solucja, bo rozwiązując jeden problem, generuje kolejne, jeszcze bardziej wydłużając czas oczekiwania w mniej krytycznych obszarach. Te zmiany i tak zwiększają wydolność produkcyjną raptem o 5% i mogą być utrzymywane do sześciu miesięcy.
Co to wszystko oznacza dla przeciętnego konsumenta? Prawdopodobnie wzrost cen i ograniczoną dostępność kolejnych grup produktów, coraz luźniej związanych ze sprzętem komputerowym. Przynajmniej do 2023 roku, który to wielokrotnie w wypowiedziach ekspertów pojawia się jako potencjalny punkt zwrotny w obecnej sytuacji. Dużo jednak zależy od przebiegu pandemii, sytuacji politycznej pomiędzy Chinami i USA, a także popularności kryptowalut.
