Дефіцит напівпровідників у 2021 році

"Зростаючий дефіцит напівпровідників в 2021 році вдарив по чіпмейкерам "як тонна цегли"", -говорить один з дистриб'юторів. Хоча це, звісно не та фраза, яку вживають виробники електроніки.

Ланцюжок поставок знаходиться в епіцентрі руйнівного шторму. Конвергенція подій створює те, що, як очікується, буде нестачею процесорів, блоків MPU, пам'яті і дискретних компонентів, принаймні, до календарного третього кварталу. У жовтні та листопаді з'явилися ознаки того, що виробники чіпів, очікуючи сезонно м'якого четвертого кварталу, знизили виробництво і складські запаси. За словами деяких з них, вони були "задоволені" поточним станом складу у своїх ланцюжках поставок.

Тим часом, завдяки переходу на електромобілі і ряду стимулів з боку уряду Китаю, в грудні автовиробники почали запасатися електронікою. У всьому світі автовиробники в цілому спостерігали різке зростання попиту, оскільки вони позбулися карантинних наслідків Covid-19. У третьому кварталі виробники чіпів очікували, що більшість вертикальних ринків будуть рухатися вгору і вправо. Споживання чіпів у секторі побутової електроніки також зросло в четвертому кварталі.

Те, з чим промисловість не рахувалася, було потужністю автономних ливарних заводів, які виробляють продукцію для численних власників брендів і галузей промисловості. Дейл Форд, головний аналітик ECIA, сказав, що четвертий квартал виявився набагато кращім, ніж очікувалося, у всіх категоріях компонентів, які відстежує Асоціація. У грудні щомісячний індекс компонентів ECIA, який має базовий рівень 100, показав, що всі категорії компонентів, крім індукторів, залишаються вище 100.

"Виходячи з наших вимірювань, четвертий квартал був сильним лише за одним винятком", - сказав Форд.

"Подивіться на продажі за четвертий квартал всіх підприємців", - сказав Генеральний директор Arrow Electronics Inc. Майк Лонг, про прибутки Arrow в 4 кварталі 2020 року. - В основному це був хороший квартал, вірно? Так що не дивно, що ви бачите певний дефіцит, враховуючи сплеск.”

Авто-промисловість, яка в даний час стикається з серйозним дефіцитом чіпів, конкурує з іншими галузями з точки зору виробничих потужностей. Компанії споживчої електроніки поглинають великі обсяги чіпів частіше, ніж виробники автомобілів. Великі клієнти стають першими в черзі, коли запаси закінчуються. General Motors і Ford ефективно конкурують з Apple і Samsung в якості високоцінних клієнтів.

"Не існує простих рішень проблеми обмеження виробничих потужностей через тривалі і складні виробничі процеси напівпровідників, що робить нарощування потужностей капіталомісткою і трудомісткою справою", - стверджує IHS Markit. "Дефіцит, як очікується, триватиме до третього кварталу 2021 року, коли перерозподіл потужностей з напівпровідникових ливарних заводів і, можливо, деяке охолодження попиту на споживчу електроніку не призведе до більш стабільних поставок.”

Торговельні ембарго відрадили американські компанії від використання фабрик у Китаї. "З тих пір як Китай виступив з ініціативою виготовляти власні чіпи, усі зайнялися резервуванням потужностей на фабриках електрокерамічних пластин, тому у компаній, які використовують фабричні матеріали для виробництва мікроконтролерів, був величезний розрив", - сказав Ділан Чью, глобальний директор із закупівель у Fusion Worldwide. За словами Форда, такі ливарні підприємства, як китайський SMIC, насправді не підходять для американських компаній.

Вуаля! Брак чіпів в процесі виробництва.

Тоді і зараз

У календарному третьому кварталі багато постачальників чіпів для авто-промисловості були "задоволені" своїм внутрішнім і канальним рівнем запасів. Деякі, насправді, занизили їх. ON Semiconductor повідомила аналітикам, що в листопаді її запаси наявності складали 133 дні, що на 7 днів менше, ніж у другому кварталі. Компанія також планувала "запустити заводи з розрахунку поточного рівня завантаження, незважаючи на очікуваний більш високий рівень виручки в четвертому кварталі.”

Тим не менш, чіпові компанії передбачали зростання попиту. У третьому кварталі дистриб'юторські запаси ON скоротилися приблизно на два тижні, оскільки продажі через канал дистрибуції “значно зросли в порівнянні з попереднім кварталом." ON також очікувала, що її клієнти з автомобільної промисловості будуть працювати на рівні, що був до Covid, починаючи з четвертого кварталу.

У третьому кварталі NXP заявила, що підтримує "сувору дисципліну" своїх запасів і буде підтримувати свій цільовий запас каналів на рівні 2,4 місяця поставок. Внутрішні запаси були скорочені "досить різко" в третьому кварталі до 84 днів.

Справедливо сказати, що високий попит в четвертому кварталі застав зненацька багатьох виробників мікросхем.

Дистриб'ютори електронних компонентів існують саме з цієї причини - їх запаси покривають прогнози зростання і падіння від клієнтів OEM. Компанії, виробники мікросхеми орієнтуються на клієнтів, які купують безпосередньо на своїх заводах. У звіті про прибутки Avnet Inc. за другий фінансовий квартал генеральний директор Філ Галлахер сказав, що дистриб'ютор задовольняє споживчий попит, але терміни виконання замовлень різко розтягуються. Автомобільний ринок, додав він, приймає "все, що вони можуть отримати прямо зараз.”

"Так, ми спостерігаємо деякий дефіцит. Я вважаю, що на даний момент це трохи перебільшено. Клієнти розміщують свої замовлення довше, ніж у минулому. Таким чином, ми отримуємо більше видимості за останні 90 днів." – проголошує компанія Arrow.

"Ми також бачимо, що постачальники просять нас зробити їх більш помітними". "І я вважаю, що ринок добре реагує на це. І це може звести до мінімуму багато проблем, про які говорять. "

За словами Лонга, промисловість добре відреагувала на зростаючий дефіцит. - "Та Отже, на мій погляд, так, ми можемо бути вельми обмеженими якийсь час, але я думаю, що це все незабаром налагодиться. І я вірю, що всі роблять усе можливе, щоб це сталося, і вони це зроблять.”

Інші дистриб'ютори бачать деякі побічні ефекти від дефіциту на авто-виробників. Avnet повідомила, що час виконання замовлень розтягується на 32-бітних високопродуктивних мікроконтролерах (MCU), які в основному використовуються авто ринком. Це включає в себе широкий спектр чіпів, сказав Галлахер. "Ми говоримо 32-бітний, але є багато інших компонентів, і це від 16 до 52 тижнів. Ми бачимо, як він поширюється на ПЛІС, живлення, деякі аналогові компоненти, силові пристрої та операційні підсилювачі.” 

За словами Галлахера, шістнадцятибітні [MCU] починають трохи просочуватися, а терміни виконання замовлення розтягуються на чотири-шість тижнів у порівнянні з тим, що було кілька тижнів тому. Деякі з 8-бітних також починають збільшувати час виконання замовлення. «Отже, це трохи рухома ціль, але виразно здається, що вона стала трохи ширше, добре, тоді ми бачили навіть в жовтневих тимчасових рамках», - сказав він.

В кінці минулого року незалежний дистриб'ютор Fusion помітив ознаки того, що китайські компанії збільшують запаси. «На відкритому ринку були спекуляції, - сказав Чу. «Досить, щоб один великий клієнт розмістив велике замовлення і зрушив все в сторону». Відновлення Covid в Китаї почалося раніше, ніж в інших країнах, і відразу стало видно, що попит на автомобілі зростає.

«Багато OEM-виробники зайняли складські запаси напівпровідників, і тепер автомобільні запчастини відчувають нестачу», - сказав Чу.

Зростання цін

Багато виробників мікросхем оголосили про підвищення цін в грудні, оскільки промисловість готувалася перейти на 300-міліметрові пластини з 200-міліметрових. Капітальні вкладення в напівпровідники в 2020 році були значними. Проте, великі ливарні підприємства, такі як TSMC і Samsung, як і раніше використовують 200-міліметрові фабрики.

«Економіка проектування і виробництва мікросхем призводить до привабливим і недорогим рішенням, створюваним з більшою геометрією процесу на 200-міліметрових пластинах», - йдеться в огляді ринку ECIA. «Багато мікросхеми IoT і 5G побудовані на довжині 200 мм, як і багато аналогові процесори, пристрої управління живленням, пристрої MEMS, датчики зображення, радіочастотні компоненти і т. Д. У міру зростання попиту на ці компоненти ємність 200 мм стала обмежуватися».

Високий попит дає виробникам компонентів можливість ще більше підвищувати ціни. Fusion в своєму останньому ринковому звіті The Greensheet повідомляє, що мікроконтролери стикаються зі зростанням витрат і термінів виконання замовлення через автомобільного попиту.

Більшість виробників мікроконтролерів оголосили про свої оновлі прайси в грудні, починаючи з 1 січня, повідомляє Fusion. Три ключові гравці, STMicroelectronics, NXP і Renesas, підвищили ціни як мінімум на 10 відсотків за своїми лінійками продуктів.

Також були підвищені ціни на продукцію колишньої серії Renesas. Як причини для коригування цін компанія Renesas послалася на збільшення вартості сировини і запасів, більш тривалі терміни поставки матеріалів і урядові обмеження.

Крім того, як повідомляє Fusion, дистриб'ютори вже відзначають збільшення стандартного часу виконання замовлення до 30+ тижнів в усіх напрямках. Наприклад, 32-розрядні мікроконтролери STMicro (серія ST32) з третього кварталу 2020 року зазнали збільшення термінів поставки. Крім того, пропозиція 16-бітних і 32-бітних мікроконтролерів погіршився через зростання автомобільного попиту в 4 кварталі 2020 року. , Нестача мікроконтролерів тепер впливає на більшу кількість виробників і серій, включаючи серії NXP MC56F8, MC9S08, MCF5, MCIMX6, FS32K і SPC56.

Дистриб'ютори NXP уточнили, що 2000 її продуктів з підвищеними цінами відносяться тільки до автомобільних додатків. В результаті місцевий час виконання замовлення для його автомобільних серій становить від 30 до 50+ тижнів. Очікується, що пропозиція не покращиться в першому кварталі 2021 року, але може відновитися в другому кварталі, враховуючи, що більше не виникне проблем з розподілом пластин.

На початку лютогоXilinx заявила, що не планує підвищувати ціни. Чіпи Xilinx виробляються ливарним гігантом TSMC. Уряд Тайваню попросило TSMC і United Microelectronics віддати пріоритет автомобільним мікросхем, якщо ливарні заводи зможуть збільшити потужність.

В інтерв'ю Nikkei Asia генеральний директор Xilinx Віктор Пен попередив, що брак автомобільних чіпів може продовжитися через обмеження в інших ланках ланцюжка поставок. «[Це] стосується не тільки пластин в ливарних цехах. Підкладки для упаковки чипів також представляють собою проблему. [Також] доходить до того, що інші види дискретних компонентів є деякою проблемою ».

Ідеальна буря подій зійшлася, щоб створити дефіцит напівпровідників у 2021 року. Співпраця на високому рівні в ланцюгу поставок електроніки може зробити дефіцит менш болючим, стверджують експерти.

Дефіцит часто призводить до менш ніж оптимальної поведінки покупців. Конкурентні торги за товарно-матеріальні запаси призводять до зростання цін. Винятки з затверджених списків постачальників стають звичайним явищем. І подвійне замовлення - коли замовлення на покупку розміщуються у двох або більше постачальників - стає реальною проблемою.

Коли з'являються перші сигнали про брак, говорить Райан Крауч, старший директор SupplyFrame з розвитку бізнесу та електронної комерції, “покупці також схильні збільшувати тижні резервних запасів, щоб гарантувати, що вони можуть підтримувати виробничі лінії в робочому стані, що, як правило, призводить до загального підйому в просторі електронних компонентів.”

Все це посилює дефіцит. Очікується, що цей період триватиме до 3-го календарного кварталу.

Виробники чіпів і їх дистриб'ютори застерігають від подвійного замовлення. Якщо історичні моделі замовлень почнуть роздуватися, постачальники звернуться до клієнтів. Проблема полягає в розрізнених клієнтських базах, що обслуговуються постачальниками і дистриб'юторами. Виробники чіпів обслуговують прямі великі або стратегічні рахунки. Дистриб'ютори керують замовленнями тисяч невеликих компаній.

На промисловому ринку, наприклад, NXP сказала аналітикам в третьому кварталі: "у нас немає видимості всіх тисяч кінцевих клієнтів, що стоять за дистрибуцією. Таким чином, менш легко сказати, що [дистриб'ютори], можливо, поповнюють запаси або не поповнюють.”

Обмежена видимість може посилити дефіцит.

"Ви не можете просто мати уявлення про свій власний попит", - сказав Сайед Алам, глобальний лідер напівпровідників і керуючий директор бізнес-консалтингу Accenture. - Ви повинні мати уявлення про весь ландшафт.”

Поки все йде добре

Досі найбільші світові дистриб'ютори галузі, Arrow Electronics Inc. і Avnet Inc., не бачили доказів подвійного замовлення. Дистриб'ютори зазвичай тримають або керують більшою частиною запасів в ланцюжку поставок електроніки.

"Я не вірю, що там є якесь нарощування або перебільшення", - сказав аналітикам у січні генеральний директор Avnet Філ Галлахер.

"Наш відсоток відставання в продажах за квартал не збільшився. Таким чином, це наводить на думку, що [існує] дійсно не подвійне замовлення", - сказав Майк Лонг, генеральний директор Arrow, на початку цього місяця.

Клієнти розміщують свої замовлення далі, сказав Лонг, даючи дистриб'юторам видимість за межами 90 днів. У свою чергу, постачальники запитують ці дані, щоб планувати виробництво.

"Я вважаю, що ринок добре реагує на це", - додав Лонг. - "І це може звести до мінімуму багато проблем, про які там говорять.”

Тим не менш, є також багато покупок і продажів за лаштунками. Незалежні дистриб'ютори, які заповнюють прогалини в специфікації ПОО/EMS, купують і продають запчастини на відкритому ринку і спеціалізуються на важкодоступних пристроях, уважно стежать за нестачею. Багато з них регулярно оновлюють ринок.

SupplyFrame, аналітична фірма ринку, повідомляє про великий рух в останні тижні.

"В даний час ми спостерігаємо найвищу активність намірів покупців за останні 12 місяців", - сказав Крауч. "Наприклад, [початок лютого] був найвищим попитом за останні 12 місяців. У той час як існують специфічні області продуктів, які є "гарячими точками", такі як мікроконтролери, мікропроцесори, ASIC і аудіоінтерфейси, ми спостерігаємо зростання активності з кожним тижнем в цілому.”

Що змінилося на цей раз

Унікальним фактором у 2021 році є рівень попиту на напівпровідники з боку авто-промисловості. Автомобілі використовують все більше електроніки, і електромобілі починають матеріалізуватися.

"Протягом останніх кількох десятиліть авто-промисловість керувала однією з найбільш економічних і вимогливих ланцюжків поставок у світі, особливо для електроніки", - пояснив Девід Лофтус, генеральний директор ECIA. "Виробництво точно в строк відмінно працює в стабільному середовищі. На жаль, при тривалому терміні поставки таких товарів, як напівпровідники, коли попит мінливий, як це було в останні 12 місяців, супутній ланцюжок поставок не може реагувати миттєво.”

Сплеск авто попиту, що почався в четвертому кварталі, застав виробників чіпів зненацька. У майбутньому, сказав Дейл Форд, головний аналітик ECIA, всі вертикальні ринки повинні підготуватися до широкої конкуренції за запчастини.

"Перевага віддається більш масовим продуктам споживчої електроніки, таким як смартфони",-пояснив він. "Щорічний ринок смартфонів зріс до більш ніж одного мільярда пристроїв у порівнянні з приблизно 100 мільйонами автомобілів. Автовиробництво також є низькомаржинальним бізнесом. В результаті автовиробники змушені підтримувати більш високі ціни на чіпи, оскільки це впливає на і без того низьку маржу прибутку. Незважаючи на те, що нові моделі автомобілів збільшують цінність їх напівпровідникового змісту, те ж саме відбувається і з новітніми передовими споживчими товарами.”

Визнаючи потенційний вплив скорочення поставок чіпів на інші ринки, компанії, що працюють нижче за течією, повинні вже зараз взаємодіяти зі своїми постачальниками, щоб зрозуміти ризики і розробити плани дій на випадок непередбачених обставин, сказав Форд.

Враховуючи можливість постійної проблеми з поставками, виробники електроніки повинні визначити можливі конструктивні зміни та альтернативні зобов'язання постачальників, які можуть забезпечити рішення, якщо поставки стануть надмірно обмеженими, додав він.

Автомобільні компанії - відносні новачки в ланцюжку поставок електроніки - повинні розглянути питання про наймання експертів з продуктів у своїх відділах закупівель, сказав Алам з Accenture.

"Вони закуповують більше електроніки - починаючи з датчиків, а тепер і напівпровідників - і вони повинні посилити свої відділи закупівель, найнявши експертів", - сказав він. Автомобільні компанії повинні виглядати більше як високотехнологічні організації, які призначають товарних менеджерів за категоріями компонентів.

Алам погодився з Фордом - всі компанії повинні орієнтуватися на нетрадиційну конкуренцію. "Автомобільні компанії не звикли конкурувати з Apple або Samsung, які споживають великі обсяги компонентів", - сказав Алам.

Однак деякі деталі автомобільного класу не можуть бути замінені на комерційні пристрої і мають спеціальні виробничі лінії, відкалібровані за певними стандартами якості і допусків. У ливарних цехах "потрібен час, щоб кваліфікувати виробничі лінії", - сказав Алам. "Виробництво не може бути переключено з однієї лінії на іншу. Це ще більше розтягує час виконання замовлення.”

Щоб підвищити видимість ланцюжка поставок, партнери повинні враховувати постачальників рівня 2 або навіть рівня 3 у своїх циклах планування. Виробники чіпів в даний час страждають від нестачі субстратів, пов'язаної з пожежею на заводі в кінці минулого року, зазначив Алам. “У вас може бути видимість ваших постачальників рівня 1, але це може бути постачальник рівня 2 або рівня 3, який зазнає труднощів. Це часто застає компанії зненацька.”

Ця інформація повинна передаватися партнерам по ланцюжку поставок, які можуть мати альтернативні джерела продукції.

Там, де все починається

Чіпові компанії повинні переглянути свій довгостроковий підхід до капітальних вкладень і потужності, кажуть спостерігачі ринку.

"Взагалі кажучи, чіпові компанії будуються з урахуванням попиту і наявних потужностей", - сказав Алам. "Попит на напівпровідники не падає. Все більше додатків використовують більше чіпів – наприклад, індустрія чіпів була заснована на ПК, а потім на мобільних пристроях і споживчих товарах. Тепер є автомобільна промисловість, AR / VR і хмара. Всі ці програми будуть використовувати чіпи. [Промисловість] не повинна вважати це дефіцитом 2021 року - це може статися знову, або це може тривати протягом більш тривалого періоду часу.”

Уряд США висловив інтерес до виробництва чіпів на суші, сказав Форд. "Слідкуйте за діями уряду, пов'язаними з технологічним сектором і північноамериканськими виробничими технологіями та інфраструктурою", - сказав він. “Хоча є надія, що нова адміністрація зможе знайти новий шлях вперед з Китаєм, дискусії про стратегію "біфуркації", рекомендованої вищими технологічними керівниками, можуть викликати нову стурбованість у відносинах між США і Китаєм.”

За його словами, США могли б взяти сторінку з книги ігор Китаю і створити довгостроковий стратегічний план по відновленню місцевого виробничого потенціалу, включаючи переднє і заднє виробництво напівпровідників. Необхідність участі уряду може бути висунута в якості вимоги "національної безпеки".