Kongressen gir milliarder til den amerikanske halvlederindustrien. Vil det lette chipsmangel?

Den amerikanske CHIPS and Science Act, som president Joe Biden forventes å signere, bevilger 280 milliarder dollar til en fullpakket liste over prosjekter og prioriteringer, inkludert 52 milliarder dollar i subsidier for innenlandsk produksjon av halvledere.

Det er ment å "gripe fremtiden for flere tiår som kommer," presidenten sa, og "bring halvlederforsyningskjeden fra Kina til Michigan," ifølge statens guvernør, Gretchen Whitmer.

ANNONSE

Men vil det løse brikkemangelen som nå plager bilindustrien og andre, og vil Representant Nancy Pelosi fortsatt trenge å besøke Taiwans store brikkeprodusent i fremtiden å be om hjelp?

Som du kan forestille deg, er svaret komplisert, så la meg dele det ned i noen fordøyelige biter

CHIPs-lovforslaget tar sikte på å gjenvinne innenlandsk produksjonslederskap tapt for Asia

USAs andel av den globale produksjonskapasiteten for halvledere har falt fra 37 % i 1990 til 12 % i dag. I tillegg har føderale investeringer i brikke-FoU vært flate som en prosentandel av BNP, mens andre land har investert tungt fordi de så industriens strategiske natur. Jeg hevder at amerikanere mistet interessen for å produsere brikker (med det bemerkelsesverdige unntaket av IntelINTC
, Micron, Texas InstrumentsTXN
og noen få andre) fordi det var mye mer lønnsomt å designe dem og la noen andre gjøre det virkelig hardt arbeid å lage dem.

ANNONSE

Mange trodde ikke at produksjonssiden noen gang kunne være så lukrativ, og i lang tid var den ikke det. Men TSMC var i stand til å samle volumer fra ulike kunder fra hele verden, og det var aggressivt med å investere i nye avanserte teknologier. Selskaper som AppleAAPL
, QualcommQCOM
og Taiwan-baserte MediaTek sendte TSMC mye volum fordi de trengte de tetteste brikkene, og det neste du vet er at TSMC er verdensledende. Faktisk tok det selskapet 35 år med jevn investering. En stund var investeringene noen få milliarder dollar i året; i det siste har det vært 30–40+ milliarder dollar et år, 44 milliarder dollar i 2022. Det gjør at 52 milliarder dollar virker som ikke mye penger, mer som en forskuddsbetaling.

I mellomtiden har Intel fått noen tilbakeslag. Det pleide å være to generasjoner foran TSMC, nå ligger det bak og prøver å ta igjen. Historisk har Intel bare kjørt "fabs" - stenografi for fabrikkene der brikker lages, for eget forbruk, men det fortsatte med å etablere Intel Foundry Services for å begynne å produsere brikker for andre selskaper. Intel Foundry Services vant nylig MediaTek som kunde, og selv om det ikke har blitt rapportert veldig mye, er det etter mitt syn en stor sak. MediaTek er et flott selskap, og det er bare noen kvartaler nedover gaten fra TSMCs hovedkvarter i Hsinchu Science Park i Taiwan.

Produksjonsledelse i Asia betyr mange ting

Når vi snakker om chipforsyningskjeden, er det forskjellige land i regionen som leder på forskjellige produkter. Koreanske firmaer Samsung og SK Hynix er ledende innen produksjon av minnebrikker, selv om det amerikanske firmaet Micron er en av de tre store, og Kioxia fra Japan er ledende innen flashminnebrikker. Taiwan, og spesifikt TSMC, er verdensledende innen de mest avanserte produksjonsprosessene for å lage logiske brikker, mikroprosessorene som går inn i personlige datamaskiner og datasenterservere, og de mest avanserte telefonbrikkene. Men det lager også mange andre enheter på bakkantteknologi, og andre taiwanske firmaer som United Microelectronics er også store aktører.

ANNONSE

Folkerepublikken Kina (PRC) har en økende tilstedeværelse innen minnebrikker, og den har mange selskaper som produserer etterkantteknologier. Shanghai-baserte Semiconductor Manufacturing International Corp. er ledende innen logikk, Yangtze Memory Technologies innen minnebrikker. Singapore har også lenge vært en betydelig aktør, og ser en spurt i investering i nye fabrikker. Japan er også ledende når det gjelder å levere mange av materialene som trengs for å produsere chips.

Så det handler mindre om å miste lederskap til Kina, og mer om en industri som har vokst enormt med mange forskjellige spesialister. Utfordringen USA står overfor er at amerikanske selskaper ikke har klart å foreta de enorme investeringene i innenlandsk produksjon for å holde tritt med Asia, både i brikkefabrikkene og mye av råvarene for å mate disse fabrikkene. USA er fortsatt langt unna ledende innen designverktøy og mange av produksjonsverktøyene som går inn i disse fabrikkene.

Emballasjebrikker er avgjørende for forsyningskjedens motstandskraft, men det er mindre glamorøst

En av tingene jeg stadig minner folk om er at produksjon av brikker er én ting, de må fortsatt pakkes for bruk i produksjon av elektroniske enheter. Chipemballasje flyttet til Asia for et halvt århundre siden fordi det var en svært arbeidskrevende prosess. Arbeidere ville kutte skivene i individuelle dyser og deretter se gjennom stereomikroskoper og binde små gulltråder til pads.

ANNONSE

De dagene er for lengst forbi, men det er fortsatt relativt arbeidskrevende. De fleste chips laget i Taiwan, Japan, Korea, USA og Europa sendes til Sørøst-Asia eller Kina for det som omtales som outsourcet montering og test (OSAT). Og selv $280 i CHIPS and Science Bill vil ikke løse det problemet. Lovforslaget tildeler 2.5 milliarder dollar til emballasje, men vi ser ikke mange guvernører som løper rundt og prøver å få chipemballasjeanlegg lokalisert i statene deres. Men det burde de!

Vil alle disse pengene gjenopprette USAs lederskap?

En god del av de 280 milliardene vil gå til FoU, og det vil hjelpe mye. Men europeerne, japanerne, koreanerne og selvfølgelig kineserne satser også tungt. Det USA trenger er utholdenhet, og viljen til å investere på lengre sikt. Kina øremerket 150 milliarder dollar tilbake i 2014, EU tegnet seg for 43 milliarder euro tidligere i år, Japan med 1.4 billioner yen. Dette er et langt spill, og det vil spille ut over flere tiår.

ANNONSE

Men hva med disse chipmangelene?

Brikkemangel ble forårsaket av endrede etterspørselsmønstre forårsaket av pandemien. Det var en eksplosjon i etterspørselen etter arbeid hjemmefra utstyr som bærbare datamaskiner, hvitevarer og andre varer, og produsentene hadde vanskelig for å skifte produksjon. Jeg forklarte dette for en stund siden, men det er viktig å forstå at flere problemer har blitt blandet sammen her: tap av lederskap i high-end, men en utilstrekkelig kapasitet til å møte økningen i etterspørselen etter avanserte teknologier (dvs., de eldre tingene som ikke lenger er ledende). Kapasiteten for banebrytende teknologier var stram før pandemien fordi det ikke er spesielt lønnsomt å lage slike sjetonger, og du vil kjøre fabrikken ganske fullastet slik at du kan tjene litt penger. Hvis du bygger en ny fabrikk med noen av de subsidiepengene, vil det helt sikkert hjelpe på mangelen når den kommer i drift om to år i pluss. Men da er mange allerede bekymret for overflod, fordi produsenter allerede har lagt til kapasitet som gale.

Tap av lederskap i high-end er en helt annen type problem. Det haster har mye å gjøre med global geopolitikk. Kjernen i saken er at det er ulike syn på om Taiwan ikke er en del av Kina. Den offisielle posisjonen til USA er "Ett Kina"-politikken som sier at Folkerepublikken Kina (PRC) er den "eneste lovlige regjeringen i Kina", men den erkjenner bare den kinesiske posisjonen om at Taiwan er en del av Kina. Etter hvert som Kina lager flere truende lyder om Taiwan og høyttaler Pelosi rører i potten, har mange i regjeringen og andre steder innsett at hvis noe vondt skjer med Taiwan, vil Vesten være i en verden med vondt på grunn av sin avhengighet av Taiwan- baserte produsenter for chips. Og chips er i alt.

Vil mangelen bli bedre?

Brismangelen vil bli bedre, men det vil være vanskelig å tilskrive chip- og vitenskapsloven løsningen. Om noe, innen finansieringen omsettes til nye produksjonsanlegg som tar ut sjetonger, vil vi sannsynligvis være forbi mangelen vår, og produsenter kan stirre på overflødig (og veldig dyr) kapasitet. Det er tiden USA bør bekymre seg, fordi det vil være tiden ledere trenger for å samle mot og politisk vilje, og ikke miste målet om å lage en sterkere innenlandsk industri av syne.

ANNONSE