أسباب نقص الرقائق الإلكترونية ولماذا سببت أزمة في الاقتصاد العالمي

لفهم سبب انزلاق صناعة أشباه الموصلات والرقائق والشرائح الإلكترونية التي تبلغ تكلفتها 450 مليار دولار إلى أزمة ، فإن المكان المفيد للبدء هو جزء قيمته دولار واحد يسمى برنامج تشغيل العرض display driver .

تشكل المئات من الأنواع المختلفة من الرقائق الإلكترونية صناعة السيليكون العالمية ، حيث ينتج أكثرها شهرة من شركة كوالكوم العالمية Qualcomm Inc. و إنتل Intel Corp مقابل 100 دولار للقطعة الواحدة إلى أكثر من 1000 دولار. هذه الرقائق الإلكترونية تدير أجهزة كمبيوتر قوية أو الهواتف الذكية القوية ذات المواصفات الجيدة . شريحة برنامج تشغيل الشاشة العادية على النقيض من ذلك : الغرض الوحيد منها هو نقل التعليمات الأساسية لإضاءة الشاشة على هاتفك أو شاشتك أو نظام الملاحة الخاص بك .

أسباب نقص الرقائق الإلكترونية ولماذا سببت أزمة في الاقتصاد العالمي

تكمن مشكلة صناعة الرقائق الإلكترونية – والشركات التي تتجاوز التكنولوجيا بشكل متزايد ، مثل صانعي السيارات – في عدم وجود عدد كافٍ من برامج تشغيل العرض للالتفاف. لا تستطيع الشركات التي تصنعها مواكبة الطلب المتزايد ، لذا ترتفع الأسعار بشكل كبير. يساهم ذلك في نقص الإمدادات وزيادة تكاليف لوحات العرض الكريستالية السائلة ، والمكونات الأساسية لصنع أجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، بالإضافة إلى السيارات والطائرات والثلاجات المتطورة وغيرها من الإجهزة الالكترونية .

“ليس الأمر كما لو أنه يمكنك القيام بذلك. إذا كان لديك كل شيء آخر ، ولكن ليس لديك برنامج تشغيل للعرض ، فلا يمكنك بناء منتجك ، “كما تقول ستايسي راسغون ، التي تغطي صناعة أشباه الموصلات لشركة Sanford C. Bernstein.

الآن ، تتلاشى الأزمة في كمية من هذه الأجزاء التي تبدو غير مهمة – رقائق إدارة الطاقة أيضًا ، على سبيل المثال – تتدفق عبر الاقتصاد العالمي. قامت شركات صناعة السيارات مثل فورد Ford Motor Co. و نيسان Nissan Motor Co و فولكس فاجن Volkswagen AG بالفعل بتخفيض الإنتاج ، مما أدى إلى تقديرات بانخفاض الإيرادات لأكثر من 60 مليار دولار لهذه الصناعة هذا العام.

من المرجح أن يزداد الوضع سوءًا قبل أن يتحسن. عاصفة شتوية نادرة في ولاية تكساس تسببت في توقف قطاعات من الإنتاج الأمريكي. سيؤدي حريق في مصنع رئيسي في اليابان إلى إغلاق المنشأة لمدة شهر. حذرت شركة سامسونج للإلكترونيات من “خلل خطير” في الصناعة ، بينما قالت شركة تصنيع أشباه الموصلات التايوانية إنها لا تستطيع مواكبة الطلب على الرغم من تشغيل المصانع بأكثر من 100٪ من طاقتها.

قال Jordan Wu ، الشريك المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة هيماكس تكنولوجيز ، وهي مورد رائد للرقائق الإلكترونية لشاشات العرض: “لم أر شيئًا كهذا في العشرين عامًا الماضية منذ تأسيس شركتنا” . “كل تطبيق يفتقر إلى الرقائق.”

أسباب نقص الرقائق الإلكترونية عالمياً

ولدت أزمة الرقائق الإلكترونية من سوء تقدير مفهوم حيث ضربت جائحة الفيروس التاجي العام الماضي. عندما بدأ Covid-19 بالانتشار من الصين إلى بقية العالم ، توقعت العديد من الشركات أن ينخفض ​​عدد الأشخاص مع مرور الوقت.

“لقد قطعت كل توقعاتي. يقول راسغون: “كنت أستخدم الأزمة المالية كنموذج. “لكن الطلب كان مرنًا حقًا.”

بدأ الأشخاص العالقون في المنازل في شراء الأجهزة الإلكترونية – ثم واصلوا الشراء بكثافة في جميع انحاء العالم . قاموا بشراء أجهزة كمبيوتر أفضل وشاشات أكبر حتى يتمكنوا من العمل عن بعد. لقد حصلوا على أجهزة كمبيوتر محمولة جديدة لأطفالهم للتعلم عن بعد. لقد استحوذوا على أجهزة تلفزيون 4K ، ووحدات تحكم الألعاب ، والمقالي الهوائية ، والخلاطات وغيرها من الأجهزة الإلكترونية لجعل الحياة تحت الحجر الصحي أكثر استساغة. تحول الوباء إلى ازمة ممتدة لفترة طويلة .

صُدم صانعو السيارات. لقد أغلقوا المصانع أثناء الإغلاق بينما تعطل الطلب لأنه لم يتمكن أحد من الوصول إلى صالات العرض. طلبوا من الموردين التوقف عن شحن المكونات ، بما في ذلك الرقائق الإلكترونية التي تزداد أهمية للسيارات.

ثم في أواخر العام الماضي ، بدأ الطلب في الارتفاع. أراد الناس الخروج ولم يرغبوا في استخدام المواصلات العامة. أعاد صانعو السيارات فتح المصانع وذهبوا إلى جانب صانعي الرقائق مثل TSMC و سامسونج Samsung. وكان ردهم ؟ الجزء الخلفي من الخط. لم يتمكنوا من صنع الرقائق بالسرعة الكافية لعملائهم المخلصين.

أدى عام من سوء التخطيط إلى نقص هائل في الرقائق لدى شركات صناعة السيارات

يقع Jordan Wu في هيماكس في وسط عاصفة صناعة التكنولوجيا. في صباح أحد أيام شهر مارس الماضي ، وافق الرجل البالغ من العمر 61 عامًا والذي يرتدي نظارة طبية على الاجتماع في مكتبه في تايبيه لمناقشة النقص في الرقائق الإلكترونية ولماذا يصعب حله في فترة وجيزة . كان حريصًا بدرجة كافية على التحدث في المقابلة ، حيث انضم اثنان من موظفيه شخصيًا واثنين آخرين عبر الهاتف. كان يرتدي قناعا طوال المقابلة ، ويتحدث بعناية وبصورة واضحة.

أسس Jordan Wu شركة هيماكس عام 2001 مع شقيقه بينج سينج ، رئيس مجلس إدارة الشركة الآن. لقد بدأوا في صنع دوائر متكاملة ، كما هو معروف في الصناعة ، لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والشاشات. تم طرحها للاكتتاب العام في عام 2006 ونما مع صناعة الكمبيوتر ، والتوسع في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والشاشات التي تعمل باللمس. تُستخدم رقائقهم الإلكترونية الآن في العديد من المنتجات ، من الهواتف وأجهزة التلفزيون وصولاً إلى صناعة السيارات .

أوضح Wu أنه لا يمكنه عمل المزيد من رقائق تشغيل العرض من خلال زيادة قوة العمل لديه. تصمم Himax برامج تشغيل للعرض ومن ثم يتم تصنيعها في مسبك مثل TSMC أو United Microelectronics Corp. وتصنع رقائقه على ما يسمى ببراعة تقنية “العقدة الناضجة” ، وهي معدات على الأقل لعدة أجيال وراء العمليات المتطورة. تحفر هذه الآلات خطوطًا من السيليكون بعرض 16 نانومترًا أو أكثر ، مقارنة بـ 5 نانومتر للرقائق المتطورة.

ويكمن عنق الزجاجة في أن خطوط تصنيع الرقائق الإلكترونية الناضجة هذه تعمل بشكل مسطح. يقول Wu إن الوباء أدى إلى طلب قوي لدرجة أن شركاء التصنيع لا يستطيعون صنع ما يكفي من برامج تشغيل العرض لجميع اللوحات التي تدخل في أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون ووحدات التحكم في الألعاب (البلايستيشن) – بالإضافة إلى جميع المنتجات الجديدة التي تضعها الشركات في الشاشات ، مثل الثلاجات ومقاييس الحرارة الذكية وأنظمة الترفيه في السيارة .

كان هناك ضغط خاص في الدوائر المتكاملة لبرامج تشغيل العرض لأنظمة السيارات لأنها تصنع عادةً على رقائق سيليكون مقاس 8 بوصات ، بدلاً من رقائق 12 بوصة الأكثر تقدمًا. أعلنت شركة Sumco Corp ، وهي إحدى الشركات الرائدة في تصنيع الرقائق ، أن الطاقة الإنتاجية لخطوط المعدات مقاس 8 بوصات كانت حوالي 5000 رقاقة في الشهر في عام 2020 – أقل مما كانت عليه في عام 2017 .

لا أحد يبني المزيد من خطوط تصنيع العقدة الناضجة لأنه ليس له معنى اقتصادي. يتم إهلاك الخطوط الحالية بالكامل وضبطها للحصول على عوائد مثالية تقريبًا ، مما يعني أنه يمكن تصنيع برامج تشغيل العرض الأساسية بأقل من دولار واحد وإصدارات أكثر تقدمًا مقابل ليس أكثر من ذلك بكثير. إن شراء معدات جديدة والبدء في عوائد أقل يعني نفقات أعلى بكثير .

يقول Wu : “إن بناء قدرات جديدة مكلف للغاية”. شركات اخري مشابهة مثل Novatek Microelectronics Corp. ، ومقرها أيضًا في تايوان ، لديهم نفس القيود .

يظهر هذا النقص في ارتفاع أسعار شاشات الكريستال السائل. تضاعف سعر شاشة LCD مقاس 50 بوصة لأجهزة التلفزيون بين يناير 2020 ومارس هذا العام. يتوقع ماثيو كانترمان أن أسعار شاشات الكريستال السائل ستستمر في الارتفاع حتى الربع الثالث على الأقل. وقال إن هناك “نقص حاد” في رقائق برامج تشغيل العرض .

تفاقم الوضع هو نقص الزجاج. أبلغ صانعو الزجاج الرئيسيون عن وقوع حوادث في مواقع إنتاجهم ، بما في ذلك انقطاع التيار الكهربائي في مصنع Nippon Electric Glass Co. في ديسمبر وانفجار في مصنع AGC Fine Techno Korea في يناير. قال يوشيو تامورا ، الشريك المؤسس لشركة DSCC لاستشارات العرض ، إن الإنتاج سيظل على الأرجح مقيدًا على الأقل حتى صيف هذا العام.

في الأول من أبريل ، قامت شركة IO Data Device Inc. ، وهي شركة يابانية كبرى لتصنيع ملحقات الكمبيوتر ، برفع سعر 26 شاشة LCD بمقدار 5000 ين في المتوسط ​​، وهي أكبر زيادة منذ أن بدأت بيع الشاشات قبل عقدين من الزمن. وقالت متحدثة إن الشركة لا تستطيع تحقيق أي ربح بدون الزيادات بسبب ارتفاع تكاليف المكونات.

كل هذا كان نعمة للأعمال. ارتفعت مبيعات هيماكس وتضاعف سعر سهمها ثلاث مرات منذ نوفمبر. اكتسبت الأسهم المتداولة في الولايات المتحدة 1.6٪ في نيويورك صباح الثلاثاء. أغلقت أسهم Novatek على ارتفاع 5.6 ٪ في تايوان إلى مستوى قياسي مرتفع ، مما دفع زيادتها لهذا العام إلى أكثر من 60 ٪.

لكن Wu لا يحتفل لهذا النقص. حيث يتمحور نشاطه التجاري بالكامل حول منح العملاء ما يريدون ، لذا فإن عدم قدرته على تلبية طلباتهم في مثل هذا الوقت الحرج أمر محبط. لا يتوقع أن تنتهي الأزمة ، خاصة بالنسبة لمكونات السيارات ، في أي وقت قريب.