Дефицит микросхем , также называемый дефицитом полупроводников или голодом микросхем , — это явление в отрасли производства интегральных схем (микросхем), когда спрос на кремниевые микросхемы превышает предложение.
Дефицит чипов обычно возникает, когда происходят некоторые социологические или физические изменения, которые не позволяют производить определенные чипы в достаточно больших количествах для удовлетворения спроса. Серьезный случай нехватки чипов произошел в 1988 году после того, как пакт между американскими и японскими производителями чипов привел к резкому сокращению производства. Переход на новые методы производства также приводит к дефициту чипов, поскольку новые заводы не строятся достаточно быстро, чтобы удовлетворить спрос на новые чипы. Примерами являются нехватка чипов для смарт-карт в 1999 году и нормирование других типов чипов в 2004 году. Землетрясение в Японии в 2011 году привело к периоду, когда было трудно получить все необходимые детали для различных систем.
Дефицит чипов может оказать серьезное влияние на электронную промышленность, где производители меняют источники поставок чипов и несут значительную потерю прибыли, как, например, когда производитель ПК Gateway перешел с микропроцессоров Intel на микропроцессоры AMD в 2000 году. Некоторым производителям, возможно, придется перепроектировать свою продукцию, чтобы учесть нехватку определенных чипов, или оставить открытыми варианты дизайна, чтобы можно было включить в конструкцию альтернативные чипы.
Американо-японский пакт о торговле полупроводниками 1986 года был разработан, чтобы помочь производителям микросхем США конкурировать с японскими компаниями. Это привело к серьезным сокращениям японского производства. [1] Однако он имел непреднамеренные последствия. Пакт призывал японские компании прекратить продавать микросхемы ниже себестоимости, или демпинговать , что привело к тому, что компании стали производить и экспортировать меньше микросхем, что и стало основной причиной демпинга. [2] В 1988 году американские компании не вернулись на рынок, как ожидалось, из-за высокой себестоимости производства и риска. [2]
В 1988 году дефицит возник из-за высокого спроса. Работникам семи заводов Hitachi пришлось работать во время летних каникул, чтобы удовлетворить спрос. [3] В 1994 году дефицит возник из-за разработки новых технологий. Новые производственные процессы требовали значительно более чистых «чистых помещений», и многие партии интегральных схем были отбракованы из-за производственных ошибок.
В 2000 году Intel столкнулась с нехваткой нескольких продуктов. Крупные компании смогли получить необходимые им продукты, но более мелкие компании, такие как Gateway, вынуждены были ждать или искать другие чипы. [4]
В 2004 году наблюдался дефицит чипов CDMA . [5] Это было связано с активным стремлением операторов мобильной связи внедрить и установить CDMA как в Соединенных Штатах , так и в Индии .
После землетрясения 2011 года в Японии возникла острая нехватка чипов памяти NAND и дисплеев. [ необходима цитата ]
19 апреля 2012 года компания Qualcomm опубликовала заявление о том, что ожидается дефицит чипов Snapdragon из-за нехватки мощностей для производства 28 -нм чипов. [ необходима цитата ]
С начала 2020 года последствия и смягчение последствий пандемии COVID-19 привели к сбоям в цепочках поставок и логистике. Это было сопряжено с 13%-ным ростом мирового спроса на ПК из-за перехода некоторых стран к экономике, предусматривающей пребывание дома, [6] и повлияло на доступность ключевых микросхем, необходимых для производства электроники. [7] В 2021 году влияние пандемии на производство полупроводников в Южной Корее и Тайване было названо в качестве причины дефицита, при этом ограниченное предложение повлияло на такие широкие отрасли, как игровые консоли и автомобильная промышленность. [8] [9]
В феврале 2021 года аналитики рынка IHS Markit прогнозировали, что влияние дефицита продлится до третьего квартала 2021 года; сроки поставки микросхем на тот момент уже увеличились до 15 недель, что является самым длительным сроком поставки с 2017 года. [9] К апрелю 2021 года сроки поставки полупроводников от Broadcom Inc. «увеличились до 22,2 недель по сравнению с 12,2 неделями в феврале 2020 года». [9]
В качестве примера эффектов, в конце первого квартала 2021 года цены на подержанные автомобили в некоторых странах росли из-за спроса как со стороны экономического восстановления, так и из-за дефицита чипов. Цена некоторых автомобилей выросла на 10% в первом квартале. [10]
Летом 2021 года суровые погодные явления, включая засухи на Тайване, также стали существенным фактором. Засухи повлияли на производство из-за нехватки доступной сверхчистой воды , необходимой для очистки фабрик и пластин. [11] [12] Другими факторами, которые упоминаются как способствующие дефициту, являются возросшая популярность криптовалюты [13] и российское вторжение в Украину в 2022 году . [14]
Нехватка чипов динамической памяти с произвольным доступом (DRAM) в 1993 году была вызвана взрывом на заводе, который производил 60% мировых поставок смолы, используемой в чипах. [15] С 1993 по 1994 год наблюдался избыток чипов, и компании потеряли стимул строить новые передовые заводы. Когда появились новые поколения, не хватало заводов для производства новых чипов. [ требуется цитата ]
Ранний дефицит чипов может вызвать спад на рынке, что приведет к уменьшению производства чипов. Когда спад закончится, спрос может стать слишком высоким для компаний, чтобы его удовлетворить, что приведет к повторному дефициту.
Чипы нового поколения сложно производить из-за производственных возможностей. Во многих случаях партии продукции отбраковываются из-за производственных дефектов в первых нескольких запусках, в результате чего производственные мощности, которые могли бы пойти на производство старых чипов, не используются для поставки новых чипов. Кроме того, клиенты часто хотят самые новые чипы из имеющихся и могут не захотеть довольствоваться старыми чипами, поэтому компаниям приходится ждать, пока новые чипы будут установлены в их продуктах. [16]
И наоборот, старые чипы также могут быть подвержены дефициту чипов. Старые чипы, изготовленные на оборудовании «зрелого узла», могут легко стать дефицитными, если спрос резко возрастет, поскольку производственные линии уже полностью амортизированы и оптимизированы. Для литейщиков чипов нет простого способа масштабировать производство старых чипов, поскольку капитальные затраты на создание или расширение линий по производству чипов настолько высоки, что они экономически оправданы только для новых линий с новейшими технологиями. Именно это вызвало глобальный дефицит старых чипов в 2021 году во время пандемии COVID-19. [17]
Нехватка чипов в 1988 году привела к задержке Zelda II: The Adventure of Link из-за нехватки статической памяти с произвольным доступом (SRAM). [18] [19]
Нехватка динамической памяти с произвольным доступом , статической памяти с произвольным доступом и процессоров привела к росту цен на оставшиеся чипы. В 2007 году нехватка микросхем для консоли Wii вызвала глобальный дефицит Wii. [20]
Нехватка чипов из-за перебоев с поставками из-за COVID заставила исследователей разработать беспаечные 3-D-печатные адаптеры для преобразования компонентов малогабаритных интегральных схем (SOIC) для использования в схемах с двухрядным расположением выводов (DIP) (то есть макетных платах, протоплатах и т. д.). [21] Аппаратное устройство с открытым исходным кодом , называемое конструкцией платы для аддитивного производства (AMBB), предоставило разработчикам электроники более чем в семь раз увеличенный выбор компонентов для использования в сквозных отверстиях. [21]