Den pågående bristen på halvledare drabbar inte bara stora teknikföretag som AMD, Intel och Nvidia. Enligt flera biltillverkare bromsar de allmänna tillverkningsproblemen som drabbar industrin nu påtagligt fordonstillverkningen.
”Det här är absolut ett branschproblem”, säger Toyotas talesman Scott Vazin till AP. ”Vi utvärderar leveransbegränsningen av halvledare och utvecklar motåtgärder för att minimera påverkan på produktionen.”
Detta är skilt från de COVID-relaterade problem som fick biltillverkare att ställa anläggningar på tomgång under hela 2020, och det skapar begränsningar för företagen när de försöker få igång fabrikerna igen. Toyota har minskat produktionen av Tundra, Ford har dragit in en del planerad stilleståndstid för sin anläggning i Louisville, Fiat Chrysler har tillfälligt stängt vissa fabriker och Volkswagen har meddelat att man står inför komponentbrist och kan komma att minska produktionen av denna anledning. Nissan har inte haft några problem i USA, men dess japanska produktion har blivit långsammare.
Problemet verkar vara tidsaspekten. När efterfrågan sjönk från bilindustrin, ändrade gjuterierna sig för att tilldela den nyligen frigjorda kapaciteten till andra företag. Nu, när bilförsäljningen ökar snabbare än väntat, vill tillverkarna börja bygga fler produkter igen – och halvledarindustrin är fortfarande glödhet. I vissa fall saktar biltillverkarna ner produktionen av fordon som säljer långsammare och lägger mer chips på fordon i högre prisklasser, t.ex. pickup- och SUV-bilar. Detta innebär att epidemin kan påskynda USA:s pågående övergång till SUV:er och bort från personbilar.
En viktig fråga av allt detta är hur halvledarindustrin kan komma att förändras efter 2020. Moderna fabriker och gjuterier har under decennier lagt tonvikten på lean, just-in-time-tillverkning, och resultatet har blivit en försörjningskedja som inte är särskilt väl lämpad för att absorbera plötsliga ökningar i efterfrågan. En del av problemet med att bygga in en motståndskraftig produktionskedja för halvledare är att gjuterier vanligtvis har höga fasta kostnader på grund av behovet av att hålla anläggningen i toppskick oavsett om man faktiskt tillverkar något i anläggningen eller inte. Det har förekommit rapporter om att de produktionsförseningar som drabbar de flesta avancerade konsumentprodukter orsakas av en brist på ABF (Ajinmoto Build-up Film), ett harts som används vid tillverkningen av mikroprocessorer. Situationen 2020 är en makroskalig, branschomfattande version av det som hände hårddiskindustrin under översvämningarna i Thailand för nästan tio år sedan. Då kunde flera företag inte leverera hårddiskar eftersom kullager plötsligt blev mycket svåra att få tag på.
En del av anledningen till att COVID-19-bristen sparkar alla i ansiktet är att marknaden för 200 mm-hårdvara var pressad redan före pandemin. En betydande andel av kisel för IoT, fordon, 5G och självkörning är byggd på äldre 200 mm-wafers, äldre processnoder eller både och. Istället för att torka ut som man ursprungligen förväntade sig har efterfrågan på 200 mm faktiskt ökat under de senaste åren. COVID-19 satte ytterligare press på dessa produktionslinjer samtidigt som det satte press på alla andras produktionsanläggningar också.
Det kommer att dröja en bra bit in på 2021 innan vi ser att dessa brister lugnar ner sig, och ärligt talat kan det dröja ända till 2022. Ett av problemen med halvledarindustrin är att den inte kan svänga om för att hantera kortsiktiga marknadschocker. Även om GlobalFoundries hade tomma 7nm-linjer finns det inget sätt att snabbt porta produkter från TSMC eller Samsung för att använda dem. Även om TSMC hade tagit första spadtaget för en massiv ny foundry samma dag som pandemin upptäcktes i Kina, skulle det dröja ytterligare några år innan fabriken var redo att leverera hårdvara. I andra sammanhang skulle vi kunna hävda att pandemin hade belyst problemet med att förlita sig på endast 1-2 foundries, men sanningen är att företagen har drivits bort från IDM-modellen på grund av obevekligt stigande tillverkningskostnader, medan foundries har pressats bort från den ledande positionen av exakt samma anledning. Att ha reservkapacitet hos Foundry B hjälper inte om det tar 6-12 månader att anpassa en konstruktion till en annan produktionsmetod.
200 mm-marknaden kommer att förbli ansträngd i flera månader, om inte de närmaste åren, och även om fordonsmarknaden förmodligen kommer att återhämta sig i takt med att datamarknaden svalnar, kommer det inte att vara förvånande om bristen varar längre än till mars-april 2021.
Nu kan du läsa:
- Tesla Model 3 Crash slungar battericeller in i ett närliggande hus
- Musk: Tesla var en månad från konkurs under Model 3 Ramp-Up
- GM planerar en EV-Comeback inuti sitt hemlighetsfulla batterilabb